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4004-8088历史

 

早在1971年Intel就开始了x86系列CPU的业务,当时的产品是4004。这枚处理器是为Nippon Calculating Machine Corporation(NCMC)设计的。它的工作频率为0.108KHz,数据总线是4位的。这枚处理器甚至在那个年代都是很慢的,但它的造价却相当便宜。Intel将4004的设计版权从NCMC那儿买断,现在他们可以将4004出售给他们的合作伙伴,并进一步改进4004的设计了。

Intel设计的第二个处理器是8008。这块CPU工作频率为0.2MHz,象4004一样,它也是为客户度身定制的。8008被用于Computer Terminals Corporation(CTC)的服务器,但CTC觉得这样的CPU太慢了。Intel便以自己名义将该芯片推向了市场,并加强对它的改进设计。

真正用于个人电脑的CPU是从8080开始的!四个人花了一年的时间设计出了这枚CPU。Ted Hoff和Stan Mazor负责指定集的制订,Federico Faggin和Masatoshi Shima负责线路设计。这枚处理器拥有78条指令,它的一个型号8080A的工作频率为2MHz。这样的运行速度要比8008快10倍。跟4004和8008不一样,Intel并不是为了某个特定用户去设计这枚芯片的。8008的巨大成功使他们相信他们可以将自已的产品直接销往市场,他们做到了,而且非常成功。

在8080推出后不久,就获得了前所未有的成功,它被应用在各行各业的产品当中。为它赢得巨大声誉的就是在Altair8800使用了8080微处理器。Altair8800被认为是历史上第一台PC机。由于在Altair上的巨大成功,其它制造商也想制造出基于Intel 8080的产品,以期获得成功。这样的产品有IMSAI 8080,各式各样的终端产品,按Intel官方网站所说甚至连交通信号灯的控制部件也是用8080做的。

8080本质上是8008的加强版。它比8008更快,并有更多的指令,但它完全兼容8008,所以为8008开发的软件都可以继续使用。这枚芯片的数据总线是8位的,有40个引脚,封装方式有CERDIP和DIP两种。

8080的销路很好,而且造价低廉,许多其它电子电路制造商仿造出了与8080的复制品。Mitsubishi, Siemens, National Semiconductors, AMD and Texas Instruments都生产过8080,很多厂商是没有经过Intel授权的,只有Siemens和AMD先后被Intel授权制造。AMD把自已制造的8080命名为AM8080,National Semiconductors的叫INS8080,Mitsubishi的叫M5L8080.

Intel进一步加强8080,并将它的升级版本8085推向了市场。这枚微处理器拥有6500个晶体管,使用了3μm的线宽制造工艺。这样的工艺使得它具有更高的运行速度,它的最高工作频率可达6MHz。8085虽然在软件上向下兼容,可它的引脚却与8080不一样。

继8080的成功后,Intel加强了芯片的设计以提高性能,不久加强版的8080也就是8085问世了。改进的地方包括额外的指令以及其它提高速度的部分。8085的最高工作频率达到6MHz,虽然它的接口与8080不兼容,但软件上是兼容的。  1978年,8086继8080和8085之后,作为新一代的微处理器也问世了。它是第一枚Intel设计的完整的16位处理器。最早的8086工作频率为5MHz,之后推出的8086-1达到了10MHz。按照Intel的一贯作风,8086仍然向下兼容8080。所有为8080设计的软件还继续可以在8086下运行。它对RAM的寻址范围达到1MB,速度上要比8080快上10倍。8086经常使用的是DIP和CERDIP封装方式,PLCC和PQF封装也曾被使用过。

按照Intel官方网站所述,8086主要用于膝上型电脑,但这枚处理器也被广泛应用于各种桌面系统。许多制造商仿造了8086。AMD、NEC、MHS、HARRIS、Fujitsu、OKI和Siemens这些公司都抄袭了Intel的设计而没有得到Intel的授权。后来Intel就这一事件对NEC提起了诉讼,但最终以败诉告终,所有的生产厂商仍旧进行他们的仿制产品生产。

NEC制造的V20和V30微处理器分别与8088和8086兼容。它们不仅功能上具有同样的设计,就连引脚也是兼容的。但是V20和V30有更高效的设计,在速度上要比Intel的产品快15%。这枚芯片可以被认为是第一枚升级的CPU。  Intel设计了一枚附加的芯片,专门用于浮点计算,它就是8087。这枚处理器被叫作协处理器,它可以提高应用在处理浮点运算时的速度。但在那个时候并没有很多应用使用到这样的浮点运算。

1978年,在8086问世后的两年,Intel推出了8088。这枚CPU本质上就是8086,只是将数据线从16位简化成了8位。这个改动使设计变得简单,所以这个产品相对要便宜些。第一枚8088工作频率为4.77MHz,后来有8MHz和10MHz的版本。这种芯片具有代表性的封装方式有DIP和CERDIP,但PLCC封装也被使用过。

8088是被用于第一台批量零售PC——IBM 5150的微处理器。IBM当时正在寻找一枚CPU,可供选择的有8086、8088和Motorola的68000。为什么恰恰选中的是8088已不得而知,因为另外可选择的芯片具有更快的性能更先进的设计。

一个原因可能是因为它是8位设计。可以继续利用8085主板上的各种组件。甚至只要将8085主板的设计稍微改一下就能使用了,这使产品的初始投入降低了。另外IBM也已经获得了生产8086和8088的权力,所以基于这两个原因,在上面的选择中,IBM选择了8088。

和8086一样,其它许多厂商也制造8088,如OKI、Siemens、AMD、Fujitsi、Intersil和NEC。

 

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