إنتل 8086

في عام 1972، أطلقت شركة إنتل معالج 8008 ، وهو أول معالج دقيق من إنتاجها ذو 8 بتات. ^{[ ملاحظة 2 ]} وقد اعتمد هذا المعالج مجموعة تعليمات صممتها شركة داتابوينت خصيصًا لشاشات CRT القابلة للبرمجة ، والتي أثبتت أيضًا أنها متعددة الأغراض إلى حد كبير. احتاج الجهاز إلى عدة دوائر متكاملة إضافية لإنتاج حاسوب عملي، ويعود ذلك جزئيًا إلى تغليفه في حزمة ذاكرة صغيرة ذات 18 طرفًا، مما حال دون استخدام ناقل عناوين منفصل (إذ كانت إنتل آنذاك شركة مصنعة لذاكرة الوصول العشوائي الديناميكية DRAM بشكل أساسي).

بعد عامين، أطلقت إنتل معالج 8080 ، مستخدمةً حزم DIL الجديدة ذات الأربعين طرفًا، والتي طُوّرت في الأصل لدوائر الحاسبات المتكاملة، لتمكين ناقل عناوين منفصل. امتلك المعالج مجموعة تعليمات موسعة متوافقة مع المصدر (وليست ثنائية ) مع معالج 8008 ^{[ 8 ]} ، كما تضمنت بعض التعليمات ذات 16 بت لتسهيل البرمجة. استُبدل معالج 8080 لاحقًا بمعالج 8085 (1977) القائم على تقنية استنزاف الحمل ، والذي استخدم مصدر طاقة واحد +5 فولت بدلًا من جهود التشغيل الثلاثة المختلفة للرقائق السابقة. ^{[ ملاحظة 3 ]} من المعالجات الدقيقة الأخرى المعروفة ذات 8 بت التي ظهرت خلال هذه السنوات: موتورولا 6800 (1974)، وجنرال إنسترومنت PIC16X (1975)، وموس تكنولوجي 6502 (1975)، وزيلوغ Z80 (1976)، وموتورولا 6809 (1978). 

بدأ مشروع 8086 في مايو 1976 ^{[ 9 ]} وكان الهدف منه في الأصل أن يكون بديلاً مؤقتاً لمشروع iAPX 432 الطموح والمتأخر . وكان محاولة لجذب الانتباه بعيداً عن معالجات 16 بت و 32 بت الأقل تأخيراً من مصنعين آخرين - موتورولا ، وزيلوغ ، وناشونال سيميكوندكتور .

على الرغم من أن المعالج 8086 كان معالجًا دقيقًا من 16 بت، إلا أنه استخدم بنية مشابهة لمعالجات إنتل الدقيقة من 8 بت (8008، 8080، و8085). وقد سمح هذا لبرامج لغة التجميع المكتوبة بلغة 8 بت بالانتقال بسلاسة . ^{[ 10 ]} أُضيفت تعليمات وميزات جديدة، مثل الأعداد الصحيحة الموقعة، وعنونة الأساس والإزاحة، والعمليات المتكررة ذاتيًا. كما أُضيفت تعليمات للمساعدة في تجميع الشفرة المصدرية للدوال المتداخلة في عائلة لغات ALGOL ، بما في ذلك باسكال و PL/M . ووفقًا للمهندس المعماري الرئيسي ستيفن ب. مورس ، كان هذا نتيجة لنهج أكثر تركيزًا على البرمجيات. وشملت التحسينات الأخرى تعليمات الشفرة الدقيقة لتعليمات الضرب والقسمة في لغة التجميع. كما توقع المصممون وجود معالجات مساعدة ، مثل 8087 و 8089 ، لذلك صُممت بنية ناقل البيانات لتكون مرنة.

أُنجزت المراجعة الأولى لمجموعة التعليمات والبنية عالية المستوى بعد حوالي ثلاثة أشهر، ^{[ ملاحظة 4 ]} ونظرًا لعدم استخدام أي أدوات تصميم بمساعدة الحاسوب تقريبًا،  عمل أربعة مهندسين و12 مصممًا على الشريحة في وقت واحد. ^{[ ملاحظة 5 ]} استغرق تطوير معالج 8086 ما يزيد قليلاً عن عامين من الفكرة إلى المنتج النهائي، وهو ما كان يُعتبر سريعًا بالنسبة لتصميم معقد في سبعينيات القرن الماضي.

تمت برمجة معالج 8086 ^{[ ملاحظة 6 ]} باستخدام مزيج من المنطق العشوائي ^{[ 11 ]} والبرمجيات الدقيقة ، ونُفذ باستخدام دوائر nMOS ذات التحميل الاستنزافي مع ما يقارب 20,000 ترانزستور  نشط (29,000 مع احتساب جميع مواقع ROM و PLA ). وسرعان ما نُقل إلى عملية تصنيع nMOS مُحسّنة جديدة تُسمى HMOS (اختصارًا لـ High performance MOS)، والتي طورتها إنتل في الأصل لتصنيع منتجات ذاكرة الوصول العشوائي الثابتة السريعة. ^{[ ملاحظة 7 ]} تبع ذلك إصدارات HMOS-II وHMOS-III، وفي النهاية، إصدار CMOS ثابت بالكامل للأجهزة التي تعمل بالبطاريات، تم تصنيعه باستخدام عمليات CHMOS من إنتل . ^{[ ملاحظة 8 ]} بلغت مساحة الشريحة الأصلية 33 مم²، وكان الحد الأدنى لحجم الميزة 3.2 ميكرومتر. كانت تعليمات الضرب والقسمة بطيئة للغاية بسبب برمجتها الدقيقة، لذا كان مبرمجو x86 يستخدمون عادةً تعليمات إزاحة البتات للضرب والقسمة بدلاً من ذلك.  

تم تصغير حجم شريحة المعالج 8086 إلى 2 ميكرومتر في عام 1981؛ كما عالج هذا الإصدار خطأً في سجل المكدس في الرقائق الأصلية بحجم 3.5 ميكرومتر. أما الإصدارات اللاحقة بحجم 1.5 ميكرومتر وCMOS، فقد تم إسناد تصنيعها إلى شركات أخرى ولم يتم تطويرها داخليًا.

وضع ستيفن ب. مورس تصميم المعالج بمساعدة بروس رافينيل (مصمم معالج 8087) في تنقيح النسخ النهائية. وكان مصمم المنطق جيم مكيفيت وجون بايليس كبيري مهندسي فريق تطوير مستوى الأجهزة ^{[ ملاحظة 9 ]} ، بينما تولى بيل بولمان إدارة المشروع. ولا يزال إرث معالج 8086 حاضرًا في مجموعة التعليمات الأساسية لأجهزة الكمبيوتر الشخصية والخوادم الحالية؛ كما أُطلق آخر رقمين من اسم 8086 على الإصدارات اللاحقة الموسعة من التصميم، مثل معالج Intel 286 ومعالج Intel 386 ، والتي عُرفت جميعها لاحقًا باسم عائلة x86 . بالإضافة إلى ذلك، فإن مُعرّف مُورّد PCI لأجهزة النظام التي تُنتجها شركة Intel هو 8086. ^{[ 12 ]}

جميع السجلات الداخلية، بالإضافة إلى ناقلات البيانات الداخلية والخارجية،  بعرض 16 بت، مما رسخ هوية "المعالج الدقيق ذو 16 بت" للمعالج 8086. توفر ناقلة عناوين خارجية بعرض 20 بت مساحة عناوين فعلية تبلغ 1 ميجابايت (2^ ²⁰ = 1,048,576 × 1 بايت ). يتم الوصول إلى مساحة العناوين هذه عن طريق "تجزئة" الذاكرة الداخلية. يتم دمج ناقلة البيانات مع ناقلة العناوين لتناسب جميع خطوط التحكم في حزمة قياسية ثنائية الخطوط ذات 40 طرفًا . توفر ناقلة عناوين إدخال/إخراج بعرض 16 بت، تدعم مساحة إدخال/إخراج منفصلة تبلغ 64 كيلوبايت . تقتصر مساحة العناوين الخطية القصوى على 64 كيلوبايت، ببساطة لأن سجلات العناوين/الفهارس الداخلية بعرض 16 بت فقط. تتطلب البرمجة على حدود ذاكرة تزيد عن 64 كيلوبايت ضبط سجلات القطاعات (انظر أدناه). استمرت هذه الصعوبة حتى قدمت بنية 80386 سجلات أوسع (32 بت) ( لم تساعد أجهزة إدارة الذاكرة في 80286 في هذا الصدد، حيث أن سجلاتها لا تزال بعرض 16 بت فقط).     

تؤدي بعض دبابيس التحكم، التي تحمل إشارات أساسية لجميع العمليات الخارجية، أكثر من وظيفة واحدة اعتمادًا على ما إذا كان الجهاز يعمل في وضع الحد الأدنى أو وضع الحد الأقصى . يُستخدم وضع الحد الأدنى للأنظمة الصغيرة أحادية المعالج، بينما يُستخدم وضع الحد الأقصى للأنظمة المتوسطة أو الكبيرة التي تستخدم أكثر من معالج (وهو نوع من وضع المعالجات المتعددة). يُشترط استخدام وضع الحد الأقصى عند استخدام معالج مساعد 8087 أو 8089. يحدد الجهد الكهربائي على الدبوس 33 (MN/ MX ) وضع التشغيل. يؤدي تغيير حالة الدبوس 33 إلى تغيير وظيفة بعض الدبابيس الأخرى، والتي يرتبط معظمها بكيفية تعامل وحدة المعالجة المركزية مع ناقل البيانات (المحلي). ^{[ ملاحظة 10 ]} عادةً ما يكون وضع التشغيل مُبرمجًا في الدائرة، وبالتالي لا يمكن تغييره برمجيًا. تُشرح آلية عمل هذه الأوضاع من خلال مخططات التوقيت في جداول بيانات وأدلة Intel. في وضع الحد الأدنى، يتم توليد جميع إشارات التحكم بواسطة المعالج 8086 نفسه.

يحتوي المعالج 8086 على ثمانية سجلات عامة تقريبًا، كل منها 16 بت (بما في ذلك مؤشر المكدس ، ولكن باستثناء مؤشر التعليمات وسجل العلامات وسجلات القطاعات). يمكن الوصول إلى أربعة منها، وهي AX وBX وCX وDX، كأزواج سجلات 8 بت (انظر الشكل)، بينما السجلات الأربعة الأخرى، وهي SI وDI وBP وSP، هي سجلات 16 بت فقط. ^{[ 13 ]}

بفضل التشفير المضغوط المستوحى من معالجات 8 بت، فإن معظم التعليمات عبارة عن عمليات عنوان واحد أو عنوانين، مما يعني أن النتيجة تُخزَّن في أحد المعاملات. يمكن أن يكون أحد المعاملات على الأكثر في الذاكرة، ولكن يمكن أن يكون هذا المعامل في الذاكرة هو الوجهة ، بينما يمكن أن يكون المعامل الآخر، وهو المصدر ، إما سجلًا أو قيمة فورية . غالبًا ما يمكن استخدام موقع ذاكرة واحد كمصدر ووجهة في آنٍ واحد، وهو ما يُسهم ، من بين عوامل أخرى، في كثافة التعليمات البرمجية التي تُضاهي (بل وتتفوق في كثير من الأحيان) على معظم أجهزة 8 بت في ذلك الوقت.

تتميز معظم سجلات 8086 بدرجة عمومية أعلى بكثير مما هي عليه في معالجات 8080 أو 8085. مع ذلك، كانت سجلات 8086 أكثر تخصصًا من معظم الحواسيب الصغيرة المعاصرة ، كما أنها تُستخدم ضمنيًا في بعض التعليمات. ورغم أن هذا الأمر منطقي تمامًا لمبرمج لغة التجميع، إلا أنه يجعل تخصيص السجلات للمترجمات أكثر تعقيدًا مقارنةً بمعالجات 16 بت و32 بت الأكثر استقلالية في ذلك الوقت، مثل PDP-11 و VAX و 68000 و 32016 ، وغيرها. من ناحية أخرى، ولأنها أكثر انتظامًا من المعالجات الدقيقة 8 بت البسيطة نسبيًا ولكنها واسعة الانتشار، مثل 6502 و 6800 و 6809 و 8085 و MCS-48 و 8051 ، وغيرها من الأجهزة المعاصرة القائمة على المُراكم، فإنه من الأسهل بكثير إنشاء مُولِّد أكواد فعال لبنية 8086.

ومن العوامل الأخرى التي ساهمت في ذلك أن معالج 8086 قدّم أيضًا بعض التعليمات الجديدة (غير الموجودة في معالجي 8080 و8085) لتحسين دعم لغات البرمجة عالية المستوى القائمة على المكدس، مثل باسكال و PL/M ؛ ومن بين التعليمات الأكثر فائدة ، تعليمة ` return size` ، التي تدعم " اتفاقية استدعاء باسكال " بشكل مباشر. (أُضيفت تعليمات أخرى، مثل ` return size` و` return size` ، في معالجات 80186 و80286 و80386 اللاحقة).pushmem-oppush immedenter

يدعم الجهاز مكدسًا بسعة 64  كيلوبايت (قطاع واحد) ينمو باتجاه العناوين الأدنى ؛ حيث تُضاف الكلمات ذات 16 بت إلى المكدس، ويشير SS:SP إلى أعلى المكدس. يوجد 256 مقاطعة ، يمكن استدعاؤها بواسطة كل من الأجهزة والبرامج. يمكن للمقاطعات أن تتتالي، مستخدمةً المكدس لتخزين عناوين العودة . 

يحتوي المعالج 8086 على مساحة منفذ إدخال/إخراج  تبلغ 64 كيلوبايت من 8 بت (أو بديلًا لذلك 32  كيلوبايت من 16 بت) .

يحتوي المعالج 8086 على سجل علامات مكون من 16 بت . تسعة من علامات رمز الحالة هذه نشطة، وتشير إلى الحالة الحالية للمعالج: علامة الحمل (CF)، علامة التكافؤ (PF)، علامة الحمل الإضافي (AF)، علامة الصفر (ZF)، علامة الإشارة (SF)، علامة المصيدة (TF)، علامة المقاطعة (IF)، علامة الاتجاه (DF)، وعلامة الفائض (OF). يُشار إلى سجل العلامات أيضًا باسم كلمة الحالة، ويكون تخطيطه كما يلي: ^{[ 14 ]}

يوجد أيضًا أربعة سجلات قطاعية سعة كل منها 16 بت (انظر الشكل) تُمكّن وحدة المعالجة المركزية 8086 من الوصول إلى ميغابايت واحد من الذاكرة بطريقة غير مألوفة. فبدلًا من دمج سجل القطاع مع سجل العنوان، كما هو الحال في معظم المعالجات التي يتجاوز حجم مساحة عناوينها حجم سجلاتها، يقوم معالج 8086 بإزاحة القطاع ذي الـ 16 بت أربع بتات إلى اليسار قبل إضافته إلى الإزاحة ذات الـ 16 بت (16 × القطاع + الإزاحة)، مما ينتج عنه عنوان خارجي (أو فعلي أو فيزيائي) ذو 20 بت من زوج القطاع والإزاحة ذي الـ 32 بت. ونتيجة لذلك، يمكن الإشارة إلى أي عنوان خارجي بما يصل إلى 2^ ¹² = 4096 زوجًا مختلفًا من القطاع والإزاحة. ^{[ 15 ]}

على الرغم من أن العديد من المبرمجين يعتبرون هذا المخطط معقدًا ومرهقًا، إلا أنه يتمتع أيضًا بمزايا؛  حيث يمكن تحميل برنامج صغير (أقل من 64 كيلوبايت) بدءًا من إزاحة ثابتة (مثل 0000) في مقطعه الخاص، مما يجنب الحاجة إلى إعادة التوطين  ، مع هدر محاذاة لا يتجاوز 15 بايت.

تدعم مُجمِّعات برامج عائلة 8086 عادةً نوعين من المؤشرات : المؤشرات القريبة والمؤشرات البعيدة . المؤشرات القريبة عبارة عن إزاحات 16 بت مرتبطة ضمنيًا بجزء التعليمات البرمجية أو البيانات في البرنامج، وبالتالي لا يمكن استخدامها إلا ضمن أجزاء البرنامج الصغيرة بما يكفي لتناسب جزءًا واحدًا. أما المؤشرات البعيدة فهي أزواج من الجزء والإزاحة 32 بت، تُحلَّل إلى عناوين خارجية 20 بت. تدعم بعض المُجمِّعات أيضًا المؤشرات الضخمة ، وهي تُشبه المؤشرات البعيدة باستثناء أن العمليات الحسابية على المؤشر الضخم تُعامله كمؤشر خطي 20 بت، بينما تلتف العمليات الحسابية على المؤشر البعيد ضمن إزاحته 16 بت دون المساس بجزء الجزء من العنوان.

لتجنب الحاجة إلى تحديد مفهومي " القريب " و" البعيد " للعديد من المؤشرات وهياكل البيانات والدوال، تدعم المترجمات أيضًا "نماذج الذاكرة" التي تحدد أحجام المؤشرات الافتراضية. تغطي النماذج الصغيرة جدًا (بحد أقصى 64 كيلوبايت)، والصغيرة (بحد أقصى 128 كيلوبايت) ، والمضغوطة (بيانات > 64 كيلوبايت)، والمتوسطة (كود > 64 كيلوبايت)، والكبيرة (كود، بيانات > 64 كيلوبايت)، والضخمة (مصفوفات فردية > 64 كيلوبايت) تركيبات عملية من المؤشرات القريبة والبعيدة والضخمة للكود والبيانات. يعني النموذج الصغير جدًا أن الكود والبيانات يُشاركان في مقطع واحد، تمامًا كما هو الحال في معظم المعالجات ذات 8 بت، ويمكن استخدامه لإنشاء ملفات .com على سبيل المثال. غالبًا ما تأتي المكتبات المُجمّعة مسبقًا في عدة إصدارات مُجمّعة لنماذج ذاكرة مختلفة.

بحسب مورس وآخرون ^{[ 16 ]،} فكّر المصممون في استخدام إزاحة 8 بت (بدلاً من 4 بت) لإنشاء  مساحة عناوين فعلية بحجم 16 ميجابايت. إلا أنه نظرًا لأن ذلك كان سيُجبر المقاطع على البدء من حدود 256 بايت، ولأن 1  ميجابايت كان يُعتبر حجمًا كبيرًا جدًا للمعالجات الدقيقة في عام 1976 تقريبًا، فقد تم التخلي عن الفكرة. إضافةً إلى ذلك، لم تكن هناك منافذ كافية متاحة في حزمة 40 منفذًا منخفضة التكلفة لأربعة منافذ إضافية لحافلة العناوين.

من حيث المبدأ، كان من الممكن توسيع نطاق عناوين سلسلة x86 في المعالجات اللاحقة عن طريق زيادة قيمة الإزاحة، شريطة أن تحصل التطبيقات على قطاعاتها من نظام التشغيل دون افتراض تكافؤ أزواج القطاعات والإزاحات المختلفة. ^{[ ملاحظة 11 ]} عمليًا، كان استخدام المؤشرات "الضخمة" والآليات المشابهة شائعًا، وقد أدى نظام العنونة المسطحة 32 بت، الذي أصبح ممكنًا بفضل سجلات الإزاحة 32 بت في معالج 80386، إلى توسيع نطاق العنونة المحدود بشكل أكثر شمولًا.

يتم جلب سلسلة التعليمات من الذاكرة على شكل كلمات، ويقوم المعالج بمعالجتها داخليًا على مستوى البايت حسب الحاجة. تسمح آلية طابور سلسلة التعليمات بتخزين ما يصل إلى 6 بايتات من سلسلة التعليمات في الطابور أثناء انتظار فك التشفير والتنفيذ. يعمل الطابور كمخزن مؤقت يعمل وفق مبدأ " الأول يدخل الأول يخرج" (FIFO)، حيث تستخرج وحدة التنفيذ (EU) بايتات التعليمات منه حسب الحاجة. عندما يتوفر في الطابور مساحة لبايتين على الأقل، تحاول وحدة واجهة البايت (BIU) تنفيذ دورة جلب كلمة من الذاكرة. إذا كان الطابور فارغًا (بعد تنفيذ تعليمة تفرع، على سبيل المثال)، يصبح البايت الأول في الطابور متاحًا فورًا لوحدة التنفيذ. ^{[ 17 ]}

يمكن أن تكون المقاطعات في معالج 8086 برمجية أو عتادية. المقاطعات عبارة عن استدعاءات طويلة تحفظ حالة المعالج. تنتهي إجراءات المقاطعة عادةً بتعليمات IRET. لكل مقاطعة رقم مقاطعة مكون من 8 بتات. يُستخدم هذا الرقم للبحث عن مقطع:إزاحة في جدول متجه المقاطعات المكون من 256 عنصرًا والمخزن في العناوين من 0 إلى 3FFH. عند مواجهة أي نوع من المقاطعات، تُدفع حالة المعالج، ويُدفع كل من CS وIP، ويُضرب رقم المقاطعة في أربعة لتحديد عنوان تنفيذ جديد يتم تحميله من جدول المتجهات.

هناك ثلاثة أنواع من تعليمات مقاطعة البرامج : INT n، INTO، و بايت واحد INT 3يستخدم لتصحيح الأخطاء.

هناك نوعان من مقاطعات الأجهزة: قابلة للإخفاء وغير قابلة للإخفاء.

تُعطى المقاطعات غير القابلة للإخفاء أولوية أعلى من المقاطعات القابلة للإخفاء، ولا يمكن تعطيلها بتفعيل المقاطعة. يؤدي الانتقال من حالة منخفضة إلى حالة عالية على طرف NMI INT 2إلى تنفيذ المقاطعة.

يتم تفعيل المقاطعات القابلة للإخفاء وتعطيلها بواسطة التعليمات ` STIint` و`int` CLIعلى التوالي. عندما يتم تفعيل المقاطعة `INTR` بواسطة جهاز مادي، يقوم المعالج 8086 بتفعيل المقاطعة `INTA` مرتين، ويقرأ رقم مقاطعة مكون من 8 بتات من ناقل البيانات. يُضرب هذا الرقم في أربعة للإشارة إلى عنوان روتين خدمة المقاطعة المرتبط في جدول المتجهات. يتم تعطيل المقاطعات القابلة للإخفاء عند تفعيل المقاطعة `INTA`، ولكن يُعاد تفعيلها عند تنفيذ التعليمة `int` IRETفي نهاية روتين خدمة المقاطعة. ^{[ 17 ]}

على الرغم من أن خيارات التصميم الأخرى في هذه الشريحة تحديدًا تُخفي بعضًا من تأثيرها، إلا أن ناقلات العناوين والبيانات المتعددة تحدّ من الأداء بشكل طفيف؛ إذ تتم عمليات نقل كميات 16 بت أو 8 بت في دورة وصول إلى الذاكرة مدتها أربع دورات ساعة، وهي أسرع مع كميات 16 بت، ولكنها أبطأ مع كميات 8 بت، مقارنةً بالعديد من وحدات المعالجة المركزية المعاصرة القائمة على 8 بت. ولأن التعليمات تتراوح من بايت واحد إلى ستة بايتات، يتم جعل جلب التعليمات وتنفيذها متزامنين ومفصولين إلى وحدات منفصلة (كما هو الحال في معالجات x86 الحالية): تقوم وحدة واجهة الناقل بتغذية دفق التعليمات إلى وحدة التنفيذ من خلال قائمة انتظار جلب مسبق بحجم 6 بايتات (وهو شكل من أشكال الترابط المرن )، مما يُسرّع العمليات على السجلات والقيم الفورية ، بينما أصبحت عمليات الذاكرة أبطأ (بعد أربع سنوات، تم حل مشكلة الأداء هذه مع معالجي 80186 و 80286 ). مع ذلك، فإنّ بنية 16 بت الكاملة (بدلاً من الجزئية) مع وحدة حساب ومنطق كاملة العرض، أتاحت تنفيذ تعليمات الحساب ذات 16 بت بدورة واحدة فقط (بدلاً من دورتين، عبر الحمل الداخلي، كما في معالجي 8080 و8085)، مما أدى إلى تسريع هذه التعليمات بشكل ملحوظ. وبالإضافة إلى تعامد العمليات مع أنواع المعاملات وأنماط العنونة ، فضلاً عن تحسينات أخرى، فقد جعل هذا التحسن في الأداء مقارنةً بمعالجي 8080 أو 8085 كبيرًا جدًا، على الرغم من الحالات التي قد تكون فيها الرقاقات الأقدم أسرع (انظر أدناه).

• EA = الوقت اللازم لحساب العنوان الفعال، ويتراوح من 5 إلى 12 دورة.
• تُعتبر التوقيتات هي أفضل الحالات، وتعتمد على حالة الجلب المسبق، ومحاذاة التعليمات، وعوامل أخرى.

كما يتضح من هذه الجداول، كانت العمليات على المسجلات والقيم الفورية سريعة (بين دورتين وأربع دورات)، بينما كانت تعليمات معاملات الذاكرة والقفزات بطيئة للغاية؛ إذ استغرقت القفزات دورات أكثر من تلك التي استغرقتها في المعالجين 8080 و 8085 البسيطين ، كما أن المعالج 8088 (المستخدم في حاسوب IBM الشخصي) كان يعاني من بطء إضافي بسبب ناقله الأضيق. وتتلخص أسباب بطء معظم التعليمات المتعلقة بالذاكرة في ثلاثة أمور:

• تعتبر وحدات الجلب والتنفيذ المترابطة بشكل فضفاض فعالة لجلب التعليمات المسبق، ولكن ليس للقفزات والوصول العشوائي للبيانات (بدون تدابير خاصة).
• لم يتم توفير جامع مخصص لحساب العناوين؛ كان على إجراءات الشفرة المصغرة استخدام وحدة الحساب والمنطق الرئيسية لهذا الغرض (على الرغم من وجود جامع مخصص للقطاعات والإزاحة ) .
• تم دمج ناقلي العناوين والبيانات ، مما أدى إلى دورة ناقل أطول قليلاً (33 ~ 50٪) مقارنة بالمعالجات المعاصرة النموذجية ذات 8 بت.

مع ذلك، شهد أداء الوصول إلى الذاكرة تحسناً ملحوظاً مع الجيل التالي من معالجات عائلة 8086 من إنتل. فقد احتوى كل من معالجي 80186 و 80286 على وحدة معالجة مخصصة لحساب العناوين، مما وفر دورات معالجة كثيرة، كما تميز معالج 80286 أيضاً بوجود ناقلين منفصلين (غير متداخلين) للعناوين والبيانات.

كان من الممكن ربط معالجي 8086/8088 بمعالج رياضي مساعد لإضافة أداء حسابي للفاصلة العائمة يعتمد على المكونات المادية/البرمجة الدقيقة. وكان معالج Intel 8087 هو المعالج الرياضي المساعد القياسي لمعالجي 8086 و8088، ويعمل على أرقام 80 بت. وفي نهاية المطاف، طورت شركات مصنعة مثل Cyrix (المتوافقة مع 8087) و Weitek ( غير المتوافقة مع 8087) معالجات مساعدة عالية الأداء للفاصلة العائمة تنافس معالج 8087.

تم تصنيع نسخ متوافقة، بل ومحسّنة في كثير من الحالات، من قِبل شركات فوجيتسو ^{[ 29 ]} ، وهاريس / إنترسيل ، وأوكي ، وسيمنز ، وتكساس إنسترومنتس ، وإن إي سي ، وميتسوبيشي ، وإيه إم دي . على سبيل المثال، كان معالجا إن إي سي V20 و NEC V30 متوافقين من حيث المكونات مع معالجي 8088 و8086، على الرغم من أن إن إي سي أنتجت نسخًا طبق الأصل من معالجات إنتل، وهما μPD8088D وμPD8086D على التوالي، إلا أنها دمجت مجموعة تعليمات معالج 80186 مع بعض (وليس كل) تحسينات السرعة الخاصة به، مما يوفر إمكانية ترقية مجموعة التعليمات وسرعة المعالجة دون الحاجة إلى تعديل التصاميم. ولا تزال هذه المعالجات البسيطة نسبيًا ومنخفضة الطاقة والمتوافقة مع معالج 8086، والمصنوعة بتقنية CMOS، تُستخدم في الأنظمة المدمجة.

استطاعت صناعة الإلكترونيات في الاتحاد السوفيتي استنساخ معالج 8086 من خلال التجسس الصناعي والهندسة العكسية . وكانت الشريحة الناتجة، K1810VM86 ، ثنائية ومتوافقة من حيث التوصيلات مع معالج 8086.

كان المعالجان i8086 وi8088 هما النواة الأساسية لجهازي الكمبيوتر المكتبيين EC1831 و EC1832 ، المتوافقين مع أجهزة الكمبيوتر الشخصية السوفيتية الصنع . (يشير EC1831 إلى معالج IZOT 1036C، بينما يشير EC1832 إلى معالج IZOT 1037C، وكلاهما طُوّر وصُنع في بلغاريا. EC اختصار لـ Единая Система). مع ذلك، اختلف جهاز الكمبيوتر EC1831 (IZOT 1036C) اختلافًا كبيرًا في مكوناته المادية عن النموذج الأولي لجهاز IBM PC. وكان EC1831 أول جهاز كمبيوتر متوافق مع أجهزة الكمبيوتر الشخصية مزود بتقنية تغيير حجم ناقل البيانات ديناميكيًا (براءة الاختراع الأمريكية رقم 4,831,514). وفي وقت لاحق تم اعتماد بعض مبادئ EC1831 في PS/2 (براءة الاختراع الأمريكية رقم 5,548,786) وبعض الآلات الأخرى (طلب براءة اختراع المملكة المتحدة، رقم النشر GB-A-2211325، تم النشر في 28 يونيو 1989).

• 
  النسخة السوفيتية K1810VM86
• 
  أوكي M80C86A QFP-56
• 
  NEC μPD8086D-2 (8  ميجاهرتز) من عام 1984، الأسبوع 19 اليابان (نسخة من Intel D8086-2)
• 
  معالج AMD D8086