x86 汇编/X86 家族
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术语“x86”既可以指指令集架构,也可以指实现它的微处理器。名称 x86 源于英特尔早期处理器的许多名称以“86”结尾。
x86 指令集架构起源于英特尔,随着时间的推移不断发展,通过添加新指令以及扩展到 64 位。截至 2009 年,x86 主要指 IA-32(英特尔架构,32 位)和/或 x86-64,它是对 64 位计算的扩展。
英特尔、AMD 和其他一些供应商都实现了 x86 指令集架构的版本,每个供应商都有自己的 x86 处理器系列。
- 8086/8087 (1978)
- 8086 是最初的 x86 微处理器,8087 是它的浮点协处理器。8086 是英特尔的第一个 16 位微处理器,具有 20 位地址总线,因此它可以寻址高达 1 MiB,尽管原始 IBM PC 的架构将 RAM 限制为 640 KiB,其余部分保留用于 ROM 和内存映射扩展卡,例如视频内存。此限制在现代 CPU 中仍然存在,因为它们都支持向后兼容的“实模式”并启动到其中。
- 8088 (1979)
- 在 8086 开发之后,英特尔还创建了成本更低的 8088。8088 与 8086 相似,但使用 8 位数据总线而不是 16 位总线。地址总线保持不变。
- 80186/80187 (1982)
- 186 是该系列中的第二个英特尔芯片;80187 是它的浮点协处理器。除了添加一些新指令、优化一些旧指令以及提高时钟速度外,该处理器与 8086 相同。
- 80286/80287 (1982)
- 286 是该系列中的第三个型号;80287 是它的浮点协处理器。286 引入了“保护模式”操作模式,除了早期型号使用的“实模式”之外。所有后续的 x86 芯片也可以设置为在实模式或保护模式下运行。最初不支持从保护模式切换回实模式,但后来发现可以通过重置 CPU 然后在实模式下继续运行来实现(虽然相对较慢)。尽管该处理器具有 24 条线的地址总线(24 位,因此能够寻址高达 16 MiB),但这些地址总线只能在保护模式下使用。在实模式下,处理器仍然限于 20 位地址总线。
- 80386 (1985)
- 386 是该系列中的第四个型号。它是第一个具有 32 位字的英特尔微处理器。386DX 型号是最初的 386 芯片,而 386SX 型号是经济型型号,使用相同的指令集,但只有 16 位数据总线。两者都具有 32 位地址总线,从而摆脱了先前型号中使用的分段寻址方法,并支持“扁平”内存模型,其中一个寄存器可以保存整个地址,而不是依赖两个 16 位寄存器来创建 20 位/24 位地址。扁平内存布局仅在保护模式下受支持。此外,与 286 相反,它具有“非实模式”,其中保护模式软件可以切换执行实模式操作(尽管这种向后兼容性不完整,因为物理内存仍然受到保护)。386EX 型号至今仍在 嵌入式系统 中使用。
- 80486 (1989)
- 486 是该系列中的第五个型号。它在 x86 历史上首次集成了浮点单元。早期型号的 80486 DX 芯片被发现存在 FPU 缺陷。它们经过物理修改以断开芯片的 FPU 部分,并作为 486SX(486-SX15、486-SX20 和 486-SX25)出售。487“数学协处理器”可供 486SX 用户使用,本质上是具有工作 FPU 和额外引脚的 486DX。486DX-50 处理器的出现,标志着风冷散热器的广泛使用,以防止处理器过热。
- 奔腾(1993 年)
- 英特尔将其命名为“奔腾”,因为他们无法注册“80586”的代码号码。最初的奔腾比 486 更快,并具有一些其他增强功能;后来的型号还集成了 MMX 指令集。
- 奔腾 Pro(1995 年)
- 奔腾 Pro 是第六代架构微处理器,最初旨在取代原始奔腾,在所有应用程序中全面应用,但后来缩减到更狭窄的角色,成为服务器和高端台式机芯片。
- 奔腾 II(1997 年)
- 奔腾 II 基于 P6 内核的修改版本,P6 内核最初用于奔腾 Pro,但改进了 16 位性能,并增加了 MMX SIMD 指令集,该指令集已在奔腾 MMX 上推出。
- 奔腾 III(1999 年)
- 奔腾 III 的最初版本与早期的奔腾 II 非常相似,最显著的差异是增加了 SSE 指令。
- 奔腾 4(2000 年)
- 奔腾 4 采用了一种新的第七代“NetBurst”架构。奔腾 4 芯片还引入了“超线程”和“多核”芯片的概念。
- 酷睿(2006 年)
- 酷睿处理器的架构实际上是 6 代架构的更高级版本,可以追溯到 1995 年的奔腾 Pro。NetBurst 架构的局限性,尤其是在移动应用中,过大,无法保证创建更多 NetBurst 处理器。酷睿处理器旨在以更低的时钟速度更高效地运行。所有酷睿品牌的处理器都有两个处理核心;酷睿 Solo 禁用了一个核心,而酷睿 Duo 使用了两个处理器。
- 酷睿 2(2006 年)
- 酷睿架构的升级版,64 位版本。所有台式机版本都是多核的。
- i 系列(2008 年)
- 酷睿 2 处理器的继任者,i7 系列具有超线程功能。
- 赛扬(第一个型号 1998 年)
- 赛扬芯片实际上是许多不同的芯片设计,取决于价格。赛扬芯片是经济型芯片,价格通常低于奔腾芯片,即使所讨论的赛扬型号是基于奔腾架构的。
- 至强(第一个型号 1998 年)
- 至强处理器是英特尔专门为服务器制造的现代处理器,与奔腾微处理器相比,具有更大的缓存(以 MiB 为单位,而其他芯片的缓存为 KiB 大小)。
- 速龙
- 速龙是 AMD 设计和制造的一系列不同的 x86 处理器的品牌名称。最初的速龙,或称经典速龙,是第一个第七代 x86 处理器,并且首次在相当长的一段时间内保持了它相对于英特尔竞争处理器的初始性能领先优势。
- 闪龙
- 闪龙 64 是 AMD 应用于其 64 位低功耗(移动)处理器的品牌名称。闪龙 64 处理器(但闪龙 64 X2 处理器除外)与 AMD 的 Socket 754 兼容,并配备 512 或 1024 KiB 的 L2 缓存、64 位单通道片上内存控制器和 800 MHz 超传输总线。
- 速龙
- AMD 速龙是 AMD 制造的一种与 x86 兼容的计算机处理器。它作为 AMD 自身的速龙处理器以及竞争对手英特尔的奔腾 III 和赛扬处理器系列的低成本替代品发布。
- 闪龙
- 闪龙是 AMD 的入门级台式机 CPU,截至 2006 年,它取代了速龙处理器,与英特尔的赛扬 D 处理器竞争。
- 皓龙
- AMD 皓龙是第一个第八代 x86 处理器(K8 内核),也是 AMD 的 AMD64(x86-64)处理器中的第一个。它旨在与英特尔至强处理器在服务器市场上竞争,特别是在相同的细分市场中。