X86

Wikipedia

Intel 80486SX mikroprocessor

x86, en de facto-processorstandard baserad på processorer från Intel. Termen började användas i slutet av 1980-talet som samlingsnamn på en följd av binärkompatibla CPU:er som har funnits sedan 1978 och lanseringen av 8086. Då IBM PC baserades på en Intel 8088 processor kunde Intel skaffa sig en närmast monopoliknande ställning på processormarknaden (för persondatorer vill säga), en ställning som endast på senare tid har utsatts för påtaglig konkurrens. Värt att notera är att Intel inte myntade begreppet x86 — en tid efter att begreppet etablerats inom industrin introducerade Intel istället det i princip synonyma namnet IA-32, bl.a för att kontrastera mot sin nya och helt annorlunda IA-64 arkitektur.

[redigera] Bakgrund

Intels processorer efter 8086 och 8088 hade beteckningarna* 186, 286, 386 och 486, därav begreppet x86. Inför lanseringen av nästa processor hade Intels ledning allt mer börjat uppmärksamma, den än så länge svaga, men stadigt ökande, konkurrensen från andra tillverkare. Ett misslyckat försök att registrera sifferkombinationen 586 som juridiskt varumärke innebar att nästa processor istället fick heta Pentium (av penta = fem). Detta lämnade "namn" som 586, 5x86, 686 etc, öppna för konkurrenter som Cyrix, AMD, och IBM.

Från och med 1985 och introduktionen av Intel 386 är x86 en 32-bitarsarkitektur och denna är idag den överlägset vanligaste processorarkitekturen i persondatorer. De senaste åren, 2004-2006, har även den x86-kompatibla 64-bitarsarkitekturen AMD64 (x86-64) börjat vinna mark. Denna de facto-standard specificerades av AMD — Intels enda riktigt tunga konkurrent på x86-marknaden. AMD64 finns även implementerad av Intel under namnet EM64T, men ännu så länge bara i nyare varianter av Pentium 4 och Core 2, dock ej i äldre Pentium M eller Core (Centrino).

AMD har gjort väsentliga förbättringar i arkitekturen vid övergången till 64 bitar utan att förlora kompatibilitet med gamla program, ett förfarande som påminner om hur Intel passade på att förbättra (ortogonalisera) arkitekturen vid designen av 80386 och övergången till 32 bitar, också då med bibehållen kompatibilitet bakåt. Det kan även nämnas att AMD inte är någon ny uppstickare som det ibland sägs, AMD startades 1969 och Intel grundades 1968, båda för att tillverka bl.a halvledarminnen. Dock ägnade sig AMD länge vad gäller processorer åt licenstillverkning av befintliga kretsar, samt har fortfarande en klart mindre omsättning.

Ordet arkitektur står här främst för hur processorerna ter sig, betraktade utifrån, alltså ur en assembler programmerares eller kompilatorskrivares perspektiv. Internt kan de de facto-standardiserade funktionerna vara implementerade på vitt skilda sätt, inte bara mellan olika tillverkare, utan även mellan skilda serier från samma tillverkare.

Bra exempel på detta är Pentium Pro kontra Pentium, eller den första Pentium 4 (Willamette) kontra föregångaren Pentium III; i båda fallen skiljer sig den interna uppbyggnaden nästan helt. Detta kan ställas i kontrast till t.ex Pentium II och Pentium III som var mycket lika vad gäller den interna konstruktionen.

* Intel använde egentligen namnen 80186, 80286, etc, eller ibland iAPX 186, iAPX 286, etc.

[redigera] Fabrikat

Viktigare (mer aktuella) företag

Intel - Marknadsledare med fabriker över hela världen och designcenter i både USA och Israel.
AMD - Fabriker i Dresden och Texas.
Cyrix - Designfirma; Tidigt ute med både superskalär x86 och spekulativ exekvering, sk register renaming. Uppköpt, delvis av VIA, delvis av National Semiconductor.
IBM microelectronics - Har fabricerat Intels, Cyrix:s, Transmetas och egna x86-konstruktioner; samarbetar idag med AMD kring tillverkningsteknik (SOI processen mm).
NexGen - Designfirma; Grunden för AMD K6 efter uppköp. Tidigt ute med principen att extra avkodningssteg splittar upp x86-instruktioner så de kan exekveras av en påbyggd RISC.
Centaur, avdelning inom halvledarföretaget IDT (Integrated Device Technology) - Designade en slags 486:or (icke superskalär RISC+mikrokod) som presterar i klass med större CPU:er, och är strömsnåla. Centaur köptes senare av VIA.
Transmeta - Både x86-interpretering och inkrementell x86-kompilering för (och av) underliggande VLIW-maskin; VLIW-kodat mikroprogram avväger och optimerar under körning.
VIA - Gör främst moderkortchips, men är idag även relativt framgångsrika på strömsnåla x86:or (konstruerade av förvärvade IDT-divisionen).

Övriga företag

För fullständighetens skull nämns här ett stort antal företag som någon gång ägnat sig åt att tillverka eller konstruera x86-processorer (inkl x87):

NEC (Nippon Electric Corporation) - Gjorde tidiga 8/16-bitars x86-varianter (V serien).
Chips and Technologies - Designade, förutom moderkortchips, även 32-bitars x86:or och tillhörande flyttalschip.
IIT - Gjorde flyttalsprocessorer för 286:or och 386:or med bättre prestanda än samtidiga konkurrenter.
National Semiconductor - Inbyggda strömsnåla x86-system, delvis baserade på Cyrix:s design. Uppköpta av AMD.
Rise Technology - Designade en enkel, mycket strömsnål 32-bitars processor för inbyggda system.
STMicroelectronics (fd SGS-Thomson) - Ett av tre halvledarföretag som tillverkade, och även marknadsförde Cyrix:s CPU:er under eget namn.
ULSI systems - Konstruerade flyttalsprocessorer för 386-familjen.
UMC (United Microelectronics Corporation) - Tillverkare av bla moderkortchips som även gjorde 486:or av egen konstruktion.
Texas Instruments - Egna enklare x86-processorer på 1980-talet, tidig tillverkare för Cyrix på 1990-talet.
Weitek - Flyttalsprocessorer som var snabba för sin tid, med ej helt x86-kompatibla. Populära i CAD-sammanhang.
Fujitsu, Harris/Intersil, OKI, Siemens AG, mfl - Tillverkade mer eller mindre "klonade" 8088:or - 286:or, somliga med licens, andra inte. En del varianter kunde arbeta med betydligt högre klockfrekvenser än Intel:s orginalversioner.

Listan är, trots sin längd, inte fullständig.

[redigera] Operativsystem

Operativsystem som kan köras på x86 processorer:

AIX Version 1.x
AtheOS
BeOS
eComStation
FreeBSD
GNU/Hurd
GNU/Linux
OS/2
Inferno
Mac OS X
Microsoft Windows
MS-DOS
NetBSD
Novell NetWare
OpenBSD
PC-DOS
Plan 9
QNX
SCO OpenServer
SCO UnixWare
Solaris x86
V2 OS
VMWare ESX Server

[redigera] Tidsaxel

x86 processorer som använts i PC-datorer (endast Intels versioner)

processor	introducerad	typisk klockfrekvens
8088	1979	4,77 MHz
80286	1982	6 MHz
80386	1985	16 MHz
80486	1989	25 MHz
Pentium	1993	60 MHz
Pentium MMX Pentium II	1997	200 MHz 300 MHz
Pentium III	1999	733 MHz
Pentium 4	2000	1,5 GHz
Pentium M	2003	1,5 GHz