i486

معالج إنتل 486 ، المسمى رسميًا i486 والمعروف أيضًا باسم 80486 ، هو معالج دقيق تم طرحه في عام 1989. وهو معالج ذو أداء أعلى من معالج إنتل 386. ويمثل الجيل الرابع من وحدات المعالجة المركزية المتوافقة مع النظام الثنائي ، بعد معالج 8086 الذي طُرح عام 1978، ومعالج إنتل 80286 الذي طُرح عام 1982، ومعالج i386 الذي طُرح عام 1985 .

كان هذا أول تصميم x86 ذي بنية خطية متقاربة ، وأول شريحة x86 تضم أكثر من مليون ترانزستور. وقد وفر ذاكرة تخزين مؤقتة كبيرة مدمجة ووحدة حسابية متكاملة للفاصلة العائمة . عند الإعلان عنه، نُشرت بيانات الأداء الأولية بين 15 و20 مليون تعليمات في الثانية (VAX MIPS) ، وبين 37000 و49000 تعليمة دريستون في الثانية ، وبين 6.1 و8.2 ميغا تعليمة مزدوجة الدقة في الثانية لكل من إصداري 25 و33 ميجاهرتز. [ 1 ] ينفذ معالج i486 النموذجي بتردد 50 ميجاهرتز 41 مليون تعليمة في الثانية (Dhrystone MIPS) ومعدل SPEC للأعداد الصحيحة يبلغ 27.9. [ 4 ] وهو أسرع بمرتين تقريبًا من معالجي i386 أو i286 لكل دورة ساعة . ويُعزى تحسن أداء i486 إلى خطه الخطي ذي المراحل الخمس، حيث تُنفذ جميع المراحل في دورة واحدة. كانت وحدة معالجة الفاصلة العائمة المحسّنة على الشريحة أسرع بكثير من وحدة معالجة الفاصلة العائمة i387 لكل دورة. وكانت وحدة معالجة الفاصلة العائمة i387 عبارة عن معالج رياضي مساعد منفصل واختياري يتم تثبيته في مقبس اللوحة الأم بجانب i386. [ 5 ]   

خلف معالج Pentium الأصلي معالج i486 كمعالج رائد في السلسلة عام 1993، بينما تولى معالج Celeron منصب السلسلة منخفضة التكلفة عام 1998. تم إيقاف طلبات معالج i486 في 30 مارس 2007، وكانت آخر الشحنات في 28 سبتمبر 2007. [ 2 ]

تاريخ

تمت مناقشة مفهوم هذا الجيل من المعالجات الدقيقة مع بات جيلسينجر وجون كروفورد بعد فترة وجيزة من إصدار معالج 386 في عام 1985. بدأ الفريق محاكاة الحاسوب في أوائل عام 1987. وأنهوا وظائف المنطق والبرمجة الدقيقة خلال عام 1988. وأنهى الفريق قاعدة البيانات في فبراير 1989 حتى تم إنتاج الشريط في 1 مارس. واستلموا أول شريحة سيليكون من عملية التصنيع في 20 مارس. [ 6 ]

أُعلن عن معالج i486 في معرض كومدكس الربيعي بتاريخ 10 أبريل 1989. [ 1 ] وذكرت شركة إنتل خلال الإعلان أن العينات ستكون متاحة في الربع الثالث من العام، وأن كميات الإنتاج ستُشحن في الربع الرابع. [ 7 ] وأُعلن عن أول أجهزة كمبيوتر شخصية تعمل بمعالج i486 في أواخر عام 1989. [ 8 ]

في خريف عام 1991، طرحت شركة إنتل معالج i486 DX بتردد 50 ميجاهرتز باستخدام تقنية CHMOS-V  ثلاثية الطبقات بتقنية 800 نانومتر . وكان سعره 665 دولارًا أمريكيًا عند شراء 1000 وحدة. [ 4 ]

في ذلك الموسم، طرحت إنتل معالج Intel486 DX منخفض الطاقة بتردد 25 ميجاهرتز،  وكان سعره 471 دولارًا أمريكيًا. كما طرحت معالجات  Intel 486SX منخفضة الطاقة بترددات 16 و20 و25 ميجاهرتز ، وكانت أسعارها 235 و266 و366 دولارًا أمريكيًا على التوالي. جميع الأسعار كانت لكميات 1000 وحدة. تتميز هذه المعالجات بانخفاض استهلاكها للطاقة بنسبة 50-75% مقارنةً بالإصدارات العادية المماثلة من هذه المعالجات. [ 9 ]

جاء أول تحديث رئيسي لتصميم i486 في مارس 1992 مع إصدار سلسلة 486DX2 ذات التردد المضاعف . [ 10 ] وكانت هذه المرة الأولى التي يتم فيها فصل تردد ساعة نواة المعالج عن تردد ساعة ناقل النظام باستخدام مضاعف تردد مزدوج، مما يدعم رقائق 486DX2 بتردد 40 و50 ميجاهرتز. وفي أغسطس من ذلك العام، تم إصدار معالج 486DX2-66  الأسرع بتردد 66 ميجاهرتز. [ 10 ] 

تم إطلاق معالج بنتيوم من الجيل الخامس في عام 1993، بينما واصلت إنتل إنتاج معالجات i486، بما في ذلك معالج 486DX4-100 ذو معدل الساعة الثلاثي  بسرعة ساعة تبلغ 100 ميجاهرتز وذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الأول مضاعفة إلى 16  كيلوبايت. [ 10 ]

في وقت سابق، قررت إنتل عدم مشاركة تقنيات معالجاتها 80386 و80486 مع AMD. إلا أن AMD اعتقدت أن اتفاقية مشاركة التقنيات بينهما تشمل معالج 80386 باعتباره مشتقًا من معالج 80286. [ 10 ] قامت AMD بهندسة عكسية لمعالج 386 وأنتجت شريحة Am386DX-40  بتردد 40 ميجاهرتز ، والتي كانت أرخص وأقل استهلاكًا للطاقة من أفضل إصدار من إنتل بتردد 33 ميجاهرتز. [ 10 ] حاولت إنتل منع AMD من بيع المعالج، لكن AMD كسبت القضية في المحكمة، مما سمح لها بترسيخ مكانتها كمنافس قوي. [ 11 ] 

بعد ظهور 386 منافسًا، خفضت إنتل في عام 1992 سعر معالج 80486SX بتردد 25 ميجاهرتز إلى أقل من سعر معالج 80386 بتردد 33 ميجاهرتز. وأشار أحد محللي الصناعة إلى أن إنتل أرادت من العملاء الانتقال إلى معالج 486 الخالي من المنافسة. وقد حققت هذه الاستراتيجية نجاحًا باهرًا؛ فبحلول عام 1993، أفادت شركة ديل أن أجهزة الكمبيوتر التي تعمل بمعالج 80486 شكلت 70% من مبيعاتها. [ 12 ] واصلت AMD إنتاج معالجات مشابهة، فأصدرت الجيل الأول من شريحة Am486 في أبريل 1993 بترددات 25 و33 و40 ميجاهرتز. وفي العام التالي، أُصدرت  شرائح الجيل الثاني Am486DX2 بترددات 50 و66 و80 ميجاهرتز. [ 10 ] واكتملت سلسلة Am486 بشريحة DX4 بتردد 120 ميجاهرتز في عام 1995. [ 10 ]  

انتهت دعوى التحكيم الطويلة التي رفعتها AMD ضد Intel عام 1987 بتسوية في عام 1995، وحصلت AMD بموجبها على شفرة المعالج الدقيقة 80486 من Intel. [ 10 ] أدى ذلك إلى ابتكار نسختين من معالج AMD 486 ، إحداهما مُهندسة عكسيًا من شفرة Intel الدقيقة، والأخرى باستخدام شفرة AMD الدقيقة في عملية تصميم مُحكمة . مع ذلك، نصّت التسوية أيضًا على أن يكون 80486 آخر معالج مُقلّد من Intel تُنتجه AMD. [ 10 ] 

كانت شركة Cyrix ، وهي شركة تصميم رقائق معالجات مساعدة لأنظمة 80286/386، من بين الشركات المصنعة الأخرى لمعالجات 486 المقلدة . أُصدرت أول معالجات Cyrix 486 ، وهما 486SLC و486DLC، في عام 1992، واستخدمتا حزمة 80386. [ 10 ] كانت معالجات Cyrix، المصنعة من قبل شركة Texas Instruments، متوافقة من حيث التوصيلات مع أنظمة 386SX/DX، مما جعلها خيارًا للترقية. [ 11 ] مع ذلك، لم تستطع هذه الرقائق منافسة معالجات Intel 486، إذ لم تكن تحتوي إلا على  ذاكرة تخزين مؤقتة بسعة 1 كيلوبايت فقط، ولم تكن مزودة بمعالج مساعد رياضي مدمج. في عام 1993، أصدرت Cyrix معالجاتها الخاصة Cx486DX وDX2، والتي كانت أقرب في الأداء إلى نظيراتها من Intel. رفعت كل من Intel وCyrix دعاوى قضائية ضد الأخرى، حيث رفعت Intel دعوى انتهاك براءات اختراع ، بينما رفعت Cyrix دعوى احتكار . في عام 1994، فازت شركة Cyrix بقضية انتهاك براءة الاختراع وأسقطت دعواها المتعلقة بمكافحة الاحتكار. [ 10 ]

في عام 1995، بدأت كل من شركتي Cyrix وAMD بدراسة سوق جاهزة للمستخدمين الراغبين في ترقية معالجاتهم. أصدرت Cyrix معالجًا مشتقًا من معالج 486 يُسمى 5x86 ، مبنيًا على نواة Cyrix M1، بتردد يصل إلى 120  ميجاهرتز، وكان خيارًا متاحًا  للوحات الأم 486 Socket 3. [ 10 ] [ 11 ] أصدرت AMD شريحة ترقية Am5x86  بتردد 133 ميجاهرتز ، وهي في الأساس نسخة محسّنة من معالج 80486 مع ضعف سعة الذاكرة المؤقتة ومضاعف رباعي، وتعمل أيضًا مع لوحات الأم 486DX الأصلية. [ 10 ] كان Am5x86 أول معالج يستخدم تصنيف أداء AMD، وتم تسويقه باسم Am5x86-P75، مع ادعاءات بأنه يُعادل معالج Pentium 75. [ 11 ] أطلقت شركة Kingston Technology ترقية نظام "TurboChip" لمعالجات 486 باستخدام شريحة Am5x86 بتردد 133 ميجاهرتز. [ 10 ]  

ردّت إنتل بتصنيع شريحة ترقية Pentium OverDrive للوحات الأم 486، وهي عبارة عن نواة Pentium مُعدّلة تعمل بتردد يصل إلى 83  ميجاهرتز على اللوحات ذات  تردد ناقل أمامي 25 أو 33 ميجاهرتز. لم تحظَ OverDrive بشعبية كبيرة بسبب سرعتها وسعرها. [ 10 ] أصبحت أجهزة الكمبيوتر الجديدة المزودة بمعالجات 486 نادرة في متاجر التخفيضات، ووصفها متحدث باسم IBM بأنها "ديناصور". [ 13 ] مع ذلك، حتى بعد أن رسّخت سلسلة معالجات Pentium مكانتها في السوق، واصلت إنتل إنتاج أنوية 486 للتطبيقات الصناعية المدمجة. أوقفت إنتل إنتاج معالجات i486 في أواخر عام 2007. [ 2 ] [ 10 ]

التحسينات

بنية 486DX2

تتشابه مجموعة تعليمات معالج i486 إلى حد كبير مع مجموعة تعليمات معالج i386، مع إضافة بعض التعليمات الإضافية، مثل CMPXCHG، وهي عملية مقارنة وتبديل ذرية ، وXADD، وهي عملية جلب وجمع ذرية تُعيد القيمة الأصلية (على عكس عملية الجمع القياسية التي تُعيد علامات فقط). وقد وفّر هذا الجيل من المعالجات ما يصل إلى 156 تعليمة مختلفة. [ 14 ]

يُمثل تصميم معالج i486 تحسينًا هائلاً في الأداء مقارنةً بمعالج i386. فهو مزود بذاكرة تخزين مؤقت موحدة للتعليمات والبيانات مدمجة، ووحدة معالجة الفاصلة العائمة (FPU) مدمجة، ووحدة واجهة ناقل محسّنة . [ 15 ] وبفضل تقنية التجزئة الدقيقة، يمكن لتسلسلات التعليمات البسيطة (مثل تنفيذ تعليمات واحدة في كل دورة ALU reg,regساعة ALU reg,im) أن تحافظ على إنتاجية دورة ساعة واحدة (أي تنفيذ تعليمة واحدة في كل دورة ساعة). بعبارة أخرى، كان يعمل بمعدل 1.8 دورة ساعة تقريبًا لكل تعليمة. [ 6 ] وقد أدت هذه التحسينات إلى مضاعفة أداء وحدة الحساب والمنطق (ALU) للأعداد الصحيحة تقريبًا مقارنةً بمعالج i386 عند نفس تردد الساعة . وبالتالي، كان أداء معالج i486 بتردد 16  ميجاهرتز مشابهًا لأداء  معالج i386 بتردد 33 ميجاهرتز. ويؤدي دمج كل من وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الفاصلة العائمة (FPU) على شريحة واحدة إلى معدلات استخدام ناقل تبلغ 50% لإصدار Intel486 بتردد 25 ميجاهرتز. [ 16 ] بعبارة أخرى، يوفر الجمع بين وحدة المعالجة المركزية ومعالج الرياضيات المساعد أداءً أفضل بنسبة 40% مقارنةً باستخدام معالج الرياضيات المساعد Intel386 DX و Intel387 DX معًا. [ 17 ] كان على التصميم الأقدم أن يصل إلى 50  ميجاهرتز ليكون قابلاً للمقارنة مع  معالج i486 بتردد 25 ميجاهرتز. [ د ]

الاختلافات بين i386 و i486

كما هو الحال في معالج i386،  يمكن تطبيق نموذج ذاكرة مسطح بسعة 4 جيجابايت. يمكن ضبط جميع سجلات "محدد القطاع" على قيمة محايدة في الوضع المحمي ، أو على الصفر في الوضع الحقيقي ، مع استخدام سجلات "الإزاحة" ذات 32 بت فقط (مصطلح x86 لسجلات وحدة المعالجة المركزية العامة المستخدمة كسجلات عناوين) كعنوان افتراضي خطي 32 بت، متجاوزًا بذلك منطق التجزئة. بعد ذلك، يقوم نظام الترحيل عادةً بربط العناوين الافتراضية بالعناوين الفيزيائية، إلا في حالة تعطيله (حيث لا يحتوي الوضع الحقيقي على عناوين افتراضية ). وكما هو الحال في معالج i386، فإن تجاوز تجزئة الذاكرة يمكن أن يحسن الأداء بشكل كبير لبعض أنظمة التشغيل والتطبيقات.

في اللوحة الأم النموذجية للحاسوب الشخصي ، كان يلزم إما أربع وحدات SIMM متطابقة ذات 30 طرفًا (8 بت) أو وحدة SIMM واحدة ذات 72 طرفًا (32 بت) لكل بنك لتلائم ناقل بيانات i486 ذي 32 بت . استخدم ناقل العناوين 30 بت (A31..A2) بالإضافة إلى أربعة أطراف لاختيار البايت (بدلاً من A0 وA1) للسماح باختيار أي بايت من 8 أو 16 أو 32 بت. هذا يعني أن الحد الأقصى للذاكرة الفعلية القابلة للعنونة المباشرة كان 4 جيجابايت أيضًا (2 ^30 كلمة 32 بت = 2 ^32 كلمة 8 بت ). 

نماذج

قدمت شركة إنتل العديد من اللواحق والأنواع المختلفة (انظر الجدول). تشمل هذه الأنواع ما يلي:

  • Intel RapidCAD : عبارة عن معالج Intel 486DX مُغلف بشكل خاص ووحدة نقطة عائمة وهمية(FPU) مصممة كبدائل متوافقة مع دبابيسمعالج i386 ووحدة FPU 80387 .
  • i486SL : نسخة موفرة للطاقة من معالج i486. صُمم هذا المعالج للاستخدام في الحواسيب المحمولة، وتم إنتاجه بين نوفمبر 1992 ويونيو 1993. توفرت سرعات معالجة تبلغ 20 و25 و33 ميجاهرتز. احتوى i486SL على جميع ميزات i486DX، حيث كان أداؤه أكثر من ضعف أداء نسخة Intel386 SL، مع استهلاك طاقة أقل بنسبة 50%. بالإضافة إلى ذلك، تضمن هذا المعالج وضع إدارة النظام (SMM) (وهو نفس الوضع الذي تم تقديمه مع i386SL)، والذي يسمح بإيقاف تشغيل المعالج دون فقدان البيانات.
  • i487SX (P23N) : i486DX مع دبوس إضافي واحد يباع كترقية FPU لأنظمة i486SX ؛ عند تثبيت i487SX، فإنه يضمن وجود i486SX على اللوحة الأم ولكنه يعطله، ويتولى جميع وظائفه.
  • معالجات i486 OverDrive (P23T/P24T) : i486SX، i486SX2، i486DX2 أو i486DX4. صُنفت هذه المعالجات كمعالجات ترقية، وقد اختلفت بعض طرازاتها في ترتيب دبابيس التوصيل أو قدرتها على التعامل مع الجهد الكهربائي مقارنةً بالرقائق "القياسية" من نفس السرعة. عند تركيبها في مقبس المعالج المساعد أو مقبس "OverDrive" على اللوحة الأم، تعمل بنفس طريقة معالج i487SX.

تراوحت أقصى ترددات الساعة الداخلية (في إصدارات إنتل) بين 16 و100 ميجاهرتز. وقد استخدمت شركة ديل للكمبيوترات  طراز i486SX بتردد 16 ميجاهرتز . 

كان أحد طرازات i486 القليلة المصممة للعمل مع  ناقل بيانات بسرعة 50 ميجاهرتز (486DX-50) يعاني في البداية من مشاكل ارتفاع درجة الحرارة، ما استدعى نقله إلى عملية تصنيع بدقة 0.8 ميكرومتر . مع ذلك، استمرت المشاكل عند تثبيت 486DX-50 في أنظمة ناقل البيانات المحلي بسبب سرعة الناقل العالية، ما جعله غير مرغوب فيه لدى المستخدمين العاديين. كان عرض الفيديو عبر ناقل البيانات المحلي يُعتبر مطلبًا أساسيًا في ذلك الوقت، على الرغم من أنه ظل شائعًا بين مستخدمي أنظمة EISA . سرعان ما تفوق عليه i486DX2 ذو سرعة الساعة المضاعفة ، والذي على الرغم من تشغيل منطق وحدة المعالجة المركزية الداخلية بسرعة ضعف سرعة ناقل البيانات الخارجي (50  ميجاهرتز)، إلا أنه كان أبطأ لأن سرعة ناقل البيانات الخارجي كانت 25  ميجاهرتز فقط. كان i486DX2 بسرعة 66  ميجاهرتز (مع  ناقل بيانات خارجي بسرعة 33 ميجاهرتز) أسرع من 486DX-50 بشكل عام.

كانت إصدارات i486 الأكثر قوة، مثل OverDrive و DX4، أقل شيوعًا (الأخيرة متوفرة كقطعة غيار أصلية فقط)، لأنها صدرت بعد إطلاق إنتل لجيل معالجات بنتيوم التالي . كما دعمت بعض إصدارات DX4 رسميًا  تشغيل ناقل بيانات بسرعة 50 ميجاهرتز، لكن هذه الميزة كانت نادرة الاستخدام.

نموذجسرعة ساعة المعالج/الناقلالجهد االكهربىذاكرة التخزين المؤقت من المستوى الأول [ هـ ]قدَّمملحوظات
i486DX (P4)20، 25  ميجاهرتز ، 33  ميجاهرتز ، 50  ميجاهرتز5 فولت8  كيلوبايت WTأبريل 1989 مايو 1990 يونيو 1991الشريحة الأصلية بدون مضاعف تردد الساعة
i486SL20، 25، 33  ميجاهرتز5 فولت أو 3.3 فولت8  كيلوبايت WTنوفمبر 1992نسخة منخفضة الطاقة من معالج i486DX، مع تقليل جهد النواة (VCore)، ووضع إدارة النظام (SMM )، وإيقاف الساعة، وميزات توفير الطاقة - مخصصة بشكل أساسي للاستخدام في أجهزة الكمبيوتر المحمولة.
i486SX (P23)16، 20، 25  ميجاهرتز ، 33  ميجاهرتز5 فولت8  كيلوبايت WTسبتمبر 1991 سبتمبر 1992معالج i486DX مع تعطيل جزء FPU؛ في الإصدارات اللاحقة تمت إزالة FPU من الشريحة لتقليل المساحة وبالتالي التكلفة.
i486DX2 (P24)40/20، 50/25  ميجاهرتز ، 66/33  ميجاهرتز5 فولت8  كيلوبايت WTمارس 1992 أغسطس 1992تعمل ساعة المعالج الداخلية بتردد ضعف تردد ساعة ناقل البيانات الخارجي
i486DX-S (P4S)33  ميجاهرتز؛ 50  ميجاهرتز5 فولت أو 3.3 فولت8  كيلوبايت WTيونيو 1993SL Enhanced 486DX
i486DX2-S (P24S)40/20  ميجاهرتز، 50/25  ميجاهرتز، ( 66/33  ميجاهرتز )5 فولت أو 3.3 فولت8  كيلوبايت WTيونيو 1993SL Enhanced 486DX2
i486SX-S (P23S)25، 33  ميجاهرتز5 فولت أو 3.3 فولت8  كيلوبايت WTيونيو 1993SL Enhanced 486SX
i486SX250/25، 66/33  ميجاهرتز5 فولت8  كيلوبايت WTمارس 1994معالج i486DX2 مع تعطيل وحدة معالجة الفاصلة العائمة. استخدمت الإصدارات المبكرة تقنية تصنيع 800 نانومتر. [ 18 ]
IntelDX4 (P24C)75/25، 100/33  ميجاهرتز3.3 فولت16  كيلوبايت WTمارس 1994صُممت هذه المعالجات للعمل بسرعة ساعة ثلاثية (وليس رباعية كما يُعتقد غالبًا؛ إذ لم يُطرح معالج DX3، الذي كان من المفترض أن يعمل بسرعة ساعة تبلغ 2.5 ضعف، في الأسواق). وتم تمييز طرازات DX4 التي تتميز بذاكرة تخزين مؤقتة للكتابة المؤجلة بعلامة "&EW" محفورة بالليزر على سطحها العلوي، بينما تم تمييز طرازات الكتابة المباشرة بعلامة "&E".
i486DX2WB (P24D)50/25  ميجاهرتز، 66/33  ميجاهرتز5 فولت8  كيلوبايت WBأكتوبر 1994تم تفعيل ذاكرة التخزين المؤقت للكتابة.
i486DX2 (P24LM)90/30  ميجاهرتز، 100/33  ميجاهرتز2.5–2.9 فولت8  كيلوبايت WT1994
IntelDX4WB100/33  ميجاهرتز3.3 فولت16  كيلوبايت  WB1995تم تفعيل ذاكرة التخزين المؤقت للكتابة.
i486GXيصل إلى 33  ميجاهرتز3.3 فولت8  كيلوبايت WTمعالج مركزي مدمج فائق الكفاءة في استهلاك الطاقة، يتمتع بجميع مزايا معالج i486SX وناقل بيانات خارجي 16 بت. هذا المعالج مخصص للتطبيقات المدمجة التي تعمل بالبطارية والتطبيقات المحمولة باليد.

شركات أخرى مصنعة لوحدات المعالجة المركزية الشبيهة بمعالجات 486

ST486DX2-40 من شركة STMicroelectronics
وحدة المعالجة المركزية UMC Green U5SX
Cyrix Cx486DRx²

أنتجت شركات مثل IBM و Texas Instruments و AMD و Cyrix و UMC و STMicroelectronics (المعروفة سابقًا باسم SGS-Thomson) معالجات متوافقة مع معمارية i486. بعضها كان نسخًا طبق الأصل (متطابقة على مستوى البنية الدقيقة)، والبعض الآخر كان عبارة عن تطبيقات مُحسّنة لمجموعة تعليمات Intel. (كان شرط تعدد المصادر لدى IBM أحد أسباب تصنيعها لمعمارية x86 منذ معالج 80286). مع ذلك، كانت معمارية i486 محمية بالعديد من براءات اختراع Intel، بما في ذلك براءات اختراع معمارية i386 السابقة. كانت لدى Intel وIBM تراخيص متبادلة واسعة النطاق لهذه البراءات، وحصلت AMD على حقوق البراءات ذات الصلة في تسوية دعوى قضائية بين الشركتين عام 1995. [ 19 ]

أنتجت AMD عدة معالجات مُقلّدة باستخدام  ناقل بيانات بسرعة 40 ميجاهرتز (486DX-40، و486DX/2-80، و486DX/4-120)، والتي لم يكن لها مثيل من Intel، بالإضافة إلى معالج مُخصّص لسرعة 90  ميجاهرتز، باستخدام  ساعة خارجية بسرعة 30 ميجاهرتز، والذي تم بيعه حصريًا لمصنعي المعدات الأصلية. أما أسرع معالج متوافق مع i486، وهو Am5x86 ، فكان يعمل بسرعة 133  ميجاهرتز، وقد أصدرته AMD عام 1995. وكان من المُخطط إنتاج معالجات  بسرعتي 150 و160  ميجاهرتز، لكنها لم تُطرح رسميًا في الأسواق.

أنتجت شركة Cyrix مجموعة متنوعة من المعالجات المتوافقة مع معمارية i486، موجهةً إياها نحو أسواق الحواسيب المكتبية منخفضة التكلفة والحواسيب المحمولة منخفضة الطاقة. وعلى عكس معالجات AMD المقلدة لمعمارية 486، كانت معالجات Cyrix نتاج هندسة عكسية دقيقة. شملت منتجات Cyrix المبكرة معالجي 486DLC و486SLC، وهما شريحتان هجينتان تُركّبان في مقبسي 386DX وSX على التوالي، وتوفران  ذاكرة تخزين مؤقتة بسعة 1 كيلوبايت (مقابل 8  كيلوبايت لمعالجات Intel/AMD المتوفرة آنذاك). كما أنتجت Cyrix معالجات 486 "حقيقية"، تُركّب في مقبس i486 وتوفر  ذاكرة تخزين مؤقتة بسعة 2 أو 8 كيلوبايت. وبشكل عام، كانت معالجات Cyrix أبطأ من نظيراتها من Intel/AMD عند نفس سرعة المعالج، على الرغم من أن المنتجات اللاحقة المزودة  بذاكرة تخزين مؤقتة بسعة 8 كيلوبايت كانت أكثر تنافسية، وإن تأخر طرحها في السوق.

على الرغم من أن معالج موتورولا 68040 غير متوافق مع معالجات i486، إلا أنه كان يُسوَّق غالبًا على أنه مكافئ له في الميزات والأداء. وبالمقارنة بين ترددات التشغيل، كان أداء موتورولا 68040 يتفوق بشكل ملحوظ على معالج إنتل. [ 20 ] [ 21 ] ومع ذلك، كان معالج i486 يتميز بقدرته على العمل بترددات أعلى بكثير دون ارتفاع درجة الحرارة. وقد تراجع أداء موتورولا 68040 مقارنةً بأنظمة i486 التي تم إنتاجها لاحقًا.

اللوحات الأم والحافلات

كان جهاز Apricot VX FT أول نظام 486 كامل يتم إصداره، كما ظهر على غلاف مجلة Byte في سبتمبر 1989. [ 22 ]

زُوِّدت الحواسيب الأولى التي تعمل بمعالج i486 بعدة منافذ ISA (باستخدام ناقل PC/AT مُحاكى )، وأحيانًا بمنفذ أو منفذين 8 بت فقط (متوافقين مع ناقل PC/XT). [ f ] مكّنت العديد من اللوحات الأم من رفع تردد هذه المنافذ من 6 أو 8 ميجاهرتز (التردد الافتراضي) إلى 16.7 أو 20 ميجاهرتز (نصف تردد ناقل i486) على عدة مراحل، غالبًا من خلال إعدادات BIOS . كانت بطاقات الأجهزة الطرفية القديمة تعمل بكفاءة عالية عند هذه السرعات، لأنها كانت تستخدم غالبًا رقائق MSI القياسية بدلًا من تصميمات VLSI المخصصة الأبطأ (آنذاك) . كان هذا يُحسّن الأداء بشكل ملحوظ (كما هو الحال مع بطاقات الفيديو القديمة المنقولة من حواسيب 386 أو 286، على سبيل المثال). مع ذلك، قد يؤدي التشغيل بتردد أعلى من 8 أو 10 ميجاهرتز أحيانًا إلى مشاكل في الاستقرار، خاصةً في الأنظمة المزودة ببطاقات SCSI أو بطاقات صوت .   

بعض اللوحات الأم كانت مزودة بناقل EISA ذي 32 بت، المتوافق مع معيار ISA. قدم EISA مزايا جذابة مثل زيادة عرض النطاق الترددي، وتوسيع نطاق العنونة، ومشاركة مقاطعات IRQ، وإمكانية تهيئة البطاقة عبر البرمجيات (بدلاً من استخدام وصلات التوصيل ومفاتيح DIP، إلخ). مع ذلك، كانت بطاقات EISA باهظة الثمن، ولذلك اقتصر استخدامها في الغالب على الخوادم ومحطات العمل. أما أجهزة الكمبيوتر المكتبية للمستهلكين، فكانت تستخدم غالبًا ناقل VESA المحلي (VLB) الأبسط والأسرع. لسوء الحظ، كان هذا الناقل عرضة لعدم الاستقرار الكهربائي والزمني؛ لذا احتوت أجهزة الكمبيوتر المكتبية النموذجية للمستهلكين على فتحات ISA بالإضافة إلى فتحة VLB واحدة لبطاقة الفيديو. تم استبدال VLB تدريجيًا بناقل PCI خلال السنوات الأخيرة من عصر معالجات i486. لم تدعم سوى قلة من اللوحات الأم من فئة Pentium ناقل VLB، لأنه كان يعتمد مباشرةً على ناقل i486، وهو يختلف تمامًا عن ناقل P5 Pentium. استمرت بنية مجموعة التعليمات (ISA) خلال جيل بنتيوم P5 ولم يتم استبدالها بالكامل بواسطة PCI حتى عصر بنتيوم III، على الرغم من أن بنية مجموعة التعليمات استمرت بشكل جيد حتى عصر بنتيوم 4، خاصة بين أجهزة الكمبيوتر الصناعية.

كانت لوحات i486 المتأخرة مزودة عادةً بفتحات PCI وISA، وأحيانًا بفتحة VLB واحدة. في هذا التكوين، تأثرت سرعة نقل البيانات في VLB أو PCI تبعًا لكيفية ربط الناقلات. في البداية، كانت فتحة VLB في هذه الأنظمة متوافقة تمامًا مع بطاقات الفيديو فقط (وهذا مناسب لأن "VESA" اختصار لـ Video Electronics Standards Association ). قد تواجه بطاقات VLB-IDE أو بطاقات الإدخال/الإخراج المتعددة أو SCSI مشاكل على اللوحات الأم المزودة بفتحات PCI. كان ناقل VLB يعمل بنفس سرعة ساعة ناقل i486 (وهو ناقل محلي في الأساس)، بينما كان ناقل PCI يعتمد عادةً على ساعة i486، ولكن في بعض الأحيان كان يتوفر إعداد مُقسِّم عبر BIOS. يمكن ضبط هذا الإعداد على 1/1 أو 1/2، وأحيانًا حتى 2/3 (  لساعات معالج 50 ميجاهرتز). حددت بعض اللوحات الأم ساعة PCI بالحد الأقصى المحدد وهو 33  ميجاهرتز، واعتمدت بعض بطاقات الشبكة على هذا التردد للحصول على معدلات بت صحيحة. كانت ساعة ISA تُولّد عادةً بواسطة مُقسّم ساعة وحدة المعالجة المركزية/VLB/PCI.

كان أول منتج للأجهزة يستخدم شريحة i486 هو منصة IBM 486/25 Power Platform ، وهي عبارة عن بطاقة معالج مركزي تُركّب على جهاز PS/2 موديل 70 386 لترقيته إلى معالج i486 بسرعة 25 ميجاهرتز. طُرحت هذه البطاقة في أكتوبر 1989، ثم سُحبت من الأسواق بعد أسابيع قليلة من إصدارها، وذلك بعد أن أكدت شركة إنتل وجود عيوب في الدفعات الأولى من معالج i486. [ 23 ] : 39 [ 24 ] [ 25 ] أما أول نظام حاسوبي متكامل يستخدم شريحة i486 فكان Apricot VX FT ، الذي أنتجته شركة Apricot Computers البريطانية المتخصصة في تصنيع الأجهزة، وطُرح في أواخر عام 1989. [ 26 ] [ 27 ]

دعمت لوحات i486 اللاحقة تقنية التوصيل والتشغيل ، وهي مواصفات صممتها مايكروسوفت وبدأت كجزء من نظام التشغيل ويندوز 95 لتسهيل تثبيت المكونات للمستهلكين.

قد تتضمن بعض اللوحات الأم i486 متوسطة وعالية الأداء ذاكرة تخزين مؤقتة من المستوى الثاني مدمجة في اللوحة الأم. [ 28 ]

التقادم

كان معالجا AMD Am5x86 و Cyrix Cx5x86 آخر معالجات i486 التي شاع استخدامها في اللوحات الأم i486 من الجيل الأخير. وقد زُوّدا بفتحات PCI ووحدات SIMM ذات 72 سنًا، صُممت لتشغيل نظام التشغيل Windows 95 ، واستُخدما أيضًا لترقية اللوحات الأم 80486. وبينما تراجع استخدام Cyrix Cx5x86 مع ظهور Cyrix 6x86 ، ظلّ AMD Am5x86 مهمًا نظرًا لتأخر إطلاق معالج AMD K5 .

ظلت الحواسيب التي تعتمد على معالج i486 شائعة حتى أواخر التسعينيات، حيث كانت تُستخدم كمعالجات منخفضة التكلفة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية للمبتدئين. توقف إنتاج هذه المعالجات لأنظمة سطح المكتب والحواسيب المحمولة التقليدية في عام 1998، عندما طرحت شركة إنتل علامة سيليرون التجارية، على الرغم من استمرار إنتاجها للأنظمة المدمجة حتى أواخر العقد الأول من القرن الحادي والعشرين.

في مجال الحواسيب المكتبية متعددة الأغراض، استمر استخدام الأجهزة التي تعمل بمعالجات i486 حتى أوائل العقد الأول من الألفية الثانية، لا سيما وأن أنظمة التشغيل Windows 95 إلى 98 و Windows NT 4.0 كانت آخر أنظمة تشغيل مايكروسوفت التي تدعم رسميًا هذه المعالجات. [ 29 ] [ 30 ] كان من الممكن تشغيل Windows 2000 على جهاز يعمل بمعالج i486، وإن كان بأداء أقل من الأمثل (كان الحد الأدنى الرسمي لمتطلبات الأجهزة هو معالج Pentium). [ 31 ] ومع تفوق أنظمة التشغيل الأحدث عليها، تراجع استخدام أنظمة i486 باستثناء التوافق مع الإصدارات السابقة من البرامج (وخاصة الألعاب)، لا سيما مع وجود مشاكل في تشغيلها على أنظمة التشغيل الأحدث. ومع ذلك، لم يُلغَ الدعم من بعض أنظمة التشغيل مفتوحة المصدر إلا بعد فترة طويلة.

تفوّق معالج بنتيوم في نهاية المطاف على معالج i486 في تطبيقات الحواسيب الشخصية ، على الرغم من استمرار شركة إنتل في إنتاجه للاستخدام في الأنظمة المدمجة . وفي مايو 2006، أعلنت إنتل أن إنتاج معالج i486 سيتوقف بنهاية سبتمبر 2007. [ 2 ] [ 32 ]

كان من المقرر أن تتوقف نواة لينكس الرئيسية عن دعم معالجات x86 من فئة i486 في عامي 2022 و2025. [ 33 ] وقد بدأت عملية إزالة الدعم من نواة لينكس في أبريل 2026. [ 34 ]

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. إصدارات AMD تصل إلى 120 و 160 ميجاهرتز.
  2. ١ ٢ كانت معالجات 386 و286 وحتى 8086 تتداخل فيها عمليات جلب البيانات وفك تشفيرها وتنفيذها (حسابها) وكتابتها؛ ومع ذلك، فإنّ " التنفيذ المتسلسل المحكم" يعني عادةً أن جميع المراحل تؤدي مهامها ضمن نفس الفترة الزمنية. في المقابل، يشير "التنفيذ المتسلسل غير المحكم" إلى استخدام نوع من التخزين المؤقت لفصل الوحدات والسماح لها بالعمل بشكل أكثر استقلالية. يُعتبر كل من معالج 8086 الأصلي ومعالجات x86 الحالية "من التنفيذ المتسلسل غير المحكم" بهذا المعنى، بينما عمل معالج i486 ومعالج Pentium الأصلي بطريقة "التنفيذ المتسلسل المحكم" للتعليمات النموذجية. وشمل ذلك معظم تعليمات " CISC " بالإضافة إلى تعليمات " RISC " البسيطة التي لا تتطلب تحميل/تخزين، على الرغم من أن التعليمات الأكثر تعقيدًا استخدمت أيضًا بعض التحكم المخصص في التعليمات البرمجية الدقيقة .
  3. تستغرق التعليمات البسيطة دورة ساعة واحدة فقط في كل مرحلة من مراحل خط الأنابيب. [ ب ]
  4. لم تستخدم أجزاء i486 السابقة لـ DX2 مضاعف الساعة، وبالتالي فهي قابلة للمقارنة بمعالج 386/286 بتردد أعلى بمرتين.
  5. WT = استراتيجية ذاكرة التخزين المؤقت للكتابة المباشرة، WB = استراتيجية ذاكرة التخزين المؤقت للكتابة المؤجلة.
  6. بشكل عام ، تم تنفيذ فتحات ISA ذات 8 بت في هذه الأنظمة ببساطة عن طريق إزالة موصل "C"/"D" الأقصر من الفتحة، على الرغم من بقاء مسارات النحاس لفتحة 16 بت على اللوحة الأم. لم يكن بإمكان الحاسوب التمييز بين محول ISA ذي 8 بت في هذه الفتحة ونفس المحول في فتحة 16 بت، وكان هناك عدد كافٍ من محولات 8 بت المتداولة آنذاك، ما دفع الموردين إلى الاعتقاد بإمكانية توفير المال على بعض الموصلات بهذه الطريقة. كما أن إزالة امتداد 16 بت لموصل ISA سمح باستخدام بعض بطاقات ISA القديمة ذات 8 بت التي لم يكن من الممكن استخدامها لولا ذلك بسبب بروز حافة لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) في مساحة امتداد 16 بت. وكانت شركة IBM أول من فعل ذلك في جهاز IBM AT.

للمزيد من القراءة

مراجع

  1. 1 2 3 4 Lewnes, Ann, "The Intel386 Architecture Here to Stay", Intel Corporation, Microcomputer Solutions, July/August 1989, page 2.
  2. 1 2 3 4 "إشعار تغيير المنتج" (ملف PDF) . إنتل. 2 مايو 2006. ص 2. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 9 أكتوبر 2006. 
  3. 1 2 3 إنتل (يوليو 1997). دليل مرجعي لأجهزة معالج إنتل 486 المدمج (273025-001) .
  4. 1 2 تشين، آلان، "معالج Intel486 الدقيق بسرعة 50 ميجاهرتز"، شركة إنتل، حلول الحواسيب الصغيرة، سبتمبر/أكتوبر 1991، الصفحة 2.
  5. لوتس تشين (28 يناير 2024). "وحدة معالجة الفاصلة العائمة في وحدة المعالجة المركزية" . لوتس تشين ميديوم . تم الاطلاع عليه في 15 سبتمبر 2024 .
  6. 1 2 تشين، آلان، "تصميم حاسوب مركزي على شريحة: مقابلة مع فريق تصميم المعالج الدقيق i486"، شركة إنتل، حلول الحواسيب الصغيرة، يوليو/أغسطس 1989، الصفحة 12.
  7. يُحقق معالج 486 ذو 32 بت إنجازًا جديدًا في كثافة الرقاقة وأداء التشغيل. (شركة إنتل) (إعلان المنتج) EDN، 11 مايو 1989، بقلم ديف برايس.
  8. لويس، بيتر هـ. (22 أكتوبر 1989). "الحاسوب التنفيذي: السباق لتسويق جهاز 486" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2010 .
  9. شركة إنتل، "التركيز على المنتج الجديد: المكونات: رقائق معدلة تقلل من استهلاك الطاقة المحمولة"، حلول الحواسيب الصغيرة، نوفمبر/ديسمبر 1991، الصفحة 10.
  10. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 ييتس، دارين (نوفمبر 2020). "أربعة. ثمانية. ستة". APC . رقم 486. دار النشر المستقبلية. الصفحات 52-55 . ISSN 0725-4415 .   
  11. 1 2 3 4 ليلي، بول (14 أبريل 2009). "تاريخ موجز لوحدات المعالجة المركزية: 31 عامًا رائعة من x86" . مجلة PC Gamer . تم الاطلاع عليه في 7 أغسطس 2021 .
  12. كوينلان، توم؛ دامور، كيلي (25 يناير 1993). "الشركات المصنعة تتخلى عن 386 خط إنتاج لأجهزة الكمبيوتر المكتبية" . إنفوورلد . المجلد 15، العدد 4. الصفحات 1، 83. تاريخ الاسترجاع: 20 مايو 2025 .   
  13. شوفيه، بيرينيس د. (15 يوليو 1996). "مدرسة تشتري نموذج حاسوب قديم" . صن سنتينل . دار نشر تريبيون. مؤرشف من الأصل في 2 يوليو 2021.
  14. هاوس، ديف، "وضع حد للجدل الدائر حول RISC مقابل CISC"، شركة إنتل، حلول الحواسيب الصغيرة، نوفمبر/ديسمبر 1991، صفحة 18
  15. تستند هذه المقالة إلى مواد مأخوذة من i486 في قاموس الحوسبة المجاني على الإنترنت قبل 1 نوفمبر 2008 وتم دمجها بموجب شروط "إعادة الترخيص" الخاصة بـ GFDL ، الإصدار 1.3 أو أحدث.
  16. شركة إنتل، "العروض القادمة: تقنية مضاعفة سرعة المعالج"، حلول الحواسيب الصغيرة، يناير/فبراير 1992، صفحة 6
  17. شركة إنتل، "دليل بنية إنتل"، حلول الحواسيب الصغيرة، يناير/فبراير 1992، صفحة 11
  18. شركة إنتل، "العروض القادمة: تقنية مضاعفة الساعة"، حلول الحواسيب الصغيرة، يناير/فبراير 1992، الصفحة 6.
  19. "تاريخ التقاضي بين AMD وIntel" . yannalaw.com . 28 ديسمبر 2015.
  20. "CISC: معالج Intel 80486 مقابل معالج Motorola MC68040" . يوليو 1992. تم الاطلاع عليه في 20 مايو 2013 .
  21. معالج دقيق 68040، مؤرشف بتاريخ 16 فبراير 2012، في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
  22. لافين، بول؛ نادو، مايكل إي. (سبتمبر 1989). "أجهزة 486 هنا" . بايت . ص 95-98 . تم الاطلاع عليه في 30 أبريل 2022 . 
  23. كيف، باتريشيا (9 أكتوبر 1989). "ترقية IBM 80486 تتصدر القائمة" . مجلة Computerworld . المجلد 23، العدد 41، الصفحات 39، 50 - عبر كتب جوجل.   
  24. يودر، ستيفن كريدر (27 أكتوبر 1989). "شريحة من إنتل تحتوي على خلل في الحساب" . صحيفة وول ستريت جورنال . ص 1. بروكويست 398099426 .  
  25. مارش، ريتشارد (30 أكتوبر 1989). "خلل برمجي قد يؤخر إطلاق أجهزة الكمبيوتر الشخصية 486" . مجلة PC Week . المجلد 6، العدد 43، صفحة 8 - عبر Gale.   
  26. كولين، سيمون (31 يناير 1990). "بديل 486" . مستخدم الكمبيوتر الشخصي (125). إيماب ميديا: 56 - عبر غيل.
  27. لافين، بول (28 أبريل 1994). "متراجع، لكنه ليس مستسلماً" . مجلة الكمبيوتر الأسبوعية . TechTarget: 42 عبر Gale.
  28. "دليل مستخدم UMC-486 Cache ISA M/B" (ملف PDF) . theretroweb.com . بدون تاريخ . تم الاطلاع عليه في 14 يوليو 2025 .
  29. "الحد الأدنى لمتطلبات الأجهزة لتثبيت نظام التشغيل ويندوز 98" . 24 يناير 2001. مؤرشف من الأصل في 5 ديسمبر 2004.
  30. "محطة عمل ويندوز إن تي 4.0" (بالألمانية). WinHistory.de.
  31. "رقم قياسي عالمي*: تشغيل نظام ويندوز 2000 على معالج إنتل i486 SX بسرعة 25 ميجاهرتز" . يوتيوب . 29 يوليو 2013.
  32. توني سميث (18 مايو 2006). "إنتل تستغل الرقائق القديمة. i386 وi486 وi960 أخيرًا في طريقها إلى الزوال" . ذا ريجستر هاردوير. مؤرشف من الأصل في 13 أغسطس 2011. تم الاطلاع عليه في 20 مايو 2012 .
  33. بوردي، كيفن (9 مايو 2025). "نواة لينكس تتجاوز معالجات 486، بعد 18 عامًا فقط من تصنيع آخر معالج منها" . آرس تكنيكا . تاريخ الاسترجاع: 5 يونيو 2025 .
  34. لارابيل، مايكل (14 أبريل 2026). "لينوس تورفالدز يدمج الكود الذي بدأ بإزالة دعم معالجات إنتل 486 في لينكس 7.1" . فورونيكس . تم الاطلاع عليه في 15 أبريل 2026 .