トランジスタ密度が100万に達する最初の大量生産されたプロセッサ。その外観は、コンピュータのパフォーマンスの概念を永遠に変えました。Darren Yatesが、伝説的なIntelプロセッサとその歴史について語ります。
今日のPCCPU市場は、定評のある製造および流通機械です。これらのプロセスは毎年改善され、時計仕掛けに匹敵します。実際、リリース日の延期はニュースであることが保証されています。
ただし、1989年に早送りしましょう。4年間待った後、Intelはついに最も重要なプロセッサモデルの1つをリリースしました。これは、100万トランジスタマークを達成した最初の大量生産CPUであり、フローティングポイントユニット（FPU）が統合された最初のチップです。その後、100MHzの障壁を打ち破ったx86アーキテクチャを備えた最初のマイクロプロセッサの1つになります。また、歴史上最も激しい技術特許争いの1つがあります。これはIntel80486プロセッサです。
ニード・フォー・スピード
1980年代後半までに、「パーソナルコンピュータ」の開発に関するIBMのアイデアが確認されました。ソフトウェアとハードウェアとIBM互換コンポーネントの組み合わせは、PC市場でますます一般的になっています。この組み合わせは、8ビットの家庭用コンピューターに壊滅的な打撃を与えました。
1985年にリリースされたIntelの80386プロセッサも、特に新しく発売されたPCブランドであるCompaqのおかげで、大成功を収めました。 1981年に最初のPCがリリースされた後、IBMは電子コンピューターの中心になる可能性があります。しかし、Compaqの最初の80386ベースのコンピューターであるDeskpro 386の登場は、PC市場におけるリーダーシップの変化を示しました。チップに初めて32ビットのデータ処理が搭載され、業界全体を20年先に進めることができました。しかし、この成功にもかかわらず、彼はまだ私たちが今日知っているアーキテクチャからはほど遠いものでした。 80386番目の1秒あたりの操作数は、80286番目と比較して50％増加しました（0.33対0.21）。しかし、コプロセッサと内蔵キャッシュメモリがなく、パフォーマンス向上の需要が高まっていたため、275,000個のトランジスタを備えた386には、これ以上提供できるものはありませんでした。
Compaq Deskpro 386 — , IBM
1989年にリリースされた80486番目のプロセッサは、わずかに改善された命令セットを受け取りました。その主な特徴は、当時の画期的なスピードでした。比較的中程度の25MHzでのパフォーマンステストでは、33 MHzにオーバークロックされた80386プロセッサを上回りました。L1キャッシュ（適度な8 KB）と統合FPUの導入により、80486の1秒あたりの平均操作数は2倍以上になり、ピークに達しました。 1 MIPS / MHz。 80386386DX-33プロセッサの中で最速は10MIPSに達しました。 25MHz 80486（最初に発売されたときは386の3倍の価格）を購入できる人は、平均20 MIPS、最大25MIPSを使用しました。 80486には、他にも多くのエースがありました。たとえば、より高速なバッチロードメモリモード、その間、16バイトのキャッシュが5クロックサイクル以内に転送されました。これは、前のバージョンより3サイクル高速です。 80386プロセッサと同様に、80486の32ビットアドレス指定は4GBのRAMを処理できましたが、当時の価格のため、ほとんどのシステムは16MBのRAMのみに制限されていました。
しかし、80486のおかげで、ユーザーは未来を味わうことができました。これは、Microsoftからの新しいWindows 3.1、3Dゲーム、Wolfenstein3Dなどのタイトルのリリースのおかげで起こりました。多くのPCも、時間の経過とともにWindows95にアップグレードされています。
平等な権利
IBMは、サプライヤーの既製のコンポーネントからパーソナルコンピューターを組み立てることを選択し、主要なパートナーであるIntelとMicrosoftがそれらのコンポーネントを他のブランドに再販できるようにしました。このようにして、すべてのコンピューター購入者のレキシコンで使用されていた「IBM互換」という表現が登場しました。通常、膨大な数のプログラムをIBM互換のコンピューターにインストールできます。また、1980年代にはすべてのソフトウェアを家庭用PCにインストールできるわけではなかったため、IBM互換のPCが市場に革命をもたらしたと言えます。
新しいIBM5150は瞬く間にヒットしました。さらに、ブルージャイアントは記録的な速さでそれを達成しました。しかし、大きな成功を収めたサプライチェーンの懸念があり、CPUを供給するためのIntelとの契約で、IBMは、単独で処理できない場合に備えて、チップの2番目のソースを提供することを要求しました。 IntelはAMDを選択しました。契約の結果、AMDは8086/88プロセッサ、および80286番目のCPUの新しい生産技術へのアクセスを許可されました。しかし、このパートナーシップはその後、歴史上最も暴力的な技術訴訟の1つにつながりました。
パーソナルコンピュータIBM51502
当時、Intelの主な顧客はPC市場を支配していたIBMでした。IBM互換のPCは、家庭用の8ビットコンピューターを市場から追い出しましたが、BlueGiantは依然として地位を失っていました。Compaqは、特に1985年にIntelの80386プロセッサがリリースされた後、すぐに踏み出し始めました。翌年のCompaqDeskpro 386のリリースは、新しいIBM互換の世界における画期的なイベントでした。今、消費者は、箱の中のCPUがそれに接着されたロゴ以上のものを意味することに気づきました。さらに、CPUの製造プロセスを片手で制御することで、Intelは、切り札が手元にあることに気付き、それを再生する準備ができました。
戦争について話さないでください
IBMの立場が弱まり、Intelが強化されたため、後者は、新しい宝物である80386番目のプロセッサに関する詳細をAMDと共有しないことを決定しました。
AMDはこれを現在の技術交換協定の違反と見なし、1987年に紛争を解決するよう裁判所に要請しました。戦争はわずか22年後の2009年に終了し、Intelは最終的な和解で12億5000万ドルを支払いました。したがって、Apple対Samsungのことは忘れてください。「Intel対AMD」の戦いは、訴訟が長引くため、依然としてゴールドスタンダードです。興味深いことに、IntelとAMDの創設者は、チップ会社のパイオニアであるFairchildSemiconductorで同時に働いていました。フェアチャイルドを去った後、ゴードン・ムーアとロバート・ノイスは1968年にインテルを設立し、ジェリー・サンダースはAMDを設立しました。
Intelの創設者（左から右）：Andrew Grove、Robert Noyce、Gordon Moore（1978）
インテル入ってる
80486の新しいデザインは、現代のPCの顔を形作った変化をもたらしました。1992年3月に登場したバージョン486DX2は、組み込みコプロセッサーとL1キャッシュに加えて、最初のメジャーアップデートを受け取りました。現在、CPUコアのクロック速度はフロントシステムバスに依存せず、2の乗算係数のおかげで、古い5ボルトCPUの代わりに新しい486DX2-40および-50チップを取り付けることができるため、PCの速度が大幅に向上します。絶大な人気を誇る486DX2-66が同年8月に登場。
Intel486DX2-66プロセッサクリスタル
1993年に新しい第5世代のPentiumプロセッサが発売されたにもかかわらず、Intelは486プロセッサの生産を停止せず、1994年の初めにDX4シリーズをリリースしました。DX4-100のL1キャッシュは2倍になり、16 KBに達し、クロック速度は初めて100MHzに達しました。同じ数値がPentium-100にありました。さらに、80486は、1991年に開始された有名な「IntelInside」マーケティングキャンペーンの焦点でした。
クローンの攻撃
80386 CPUテクノロジーをAMDと共有しないという決定は、急成長するPC市場でIntelに自由な手を与えました。ただし、AMDは、以前に締結された技術交換契約は80286の派生物であるため、80386にも及ぶと考えました。そのため、リバースエンジニアリングを通じて、AMDは独自の「Am386」チップを作成しました。このプロセスには1。5年かかったと思われますが、法的な問題により、チップは1991年まで店頭に届きませんでした。それにもかかわらず、プロセッサは、33 MHzしか生成できなかったIntelの最高のCPUよりも40 MHz高速であり、安価で消費電力も少ないため、成功しました。
AMDの第1世代Am486も、Intelプロセッサの設計に従いました。 1993年4月に製造された「Am486DX」チップは、定格25、33、および40MHzのモデルでした。翌年にリリースされた第2世代の「DX2」は、50、66、および80MHzチップでした。 1995年からの最新世代のチップ「DX4」は、120MHzで最高のパフォーマンスを示しました。
元のIntelCPUと同様のパフォーマンスを備えたAMDのAm486
しかし、AMDから消費者への486CPUの経路は容易ではありませんでした。もともと1987年に提起されたAMDの仲裁訴訟は、チップメーカー間の8年間の法廷闘争につながりました。AMDがなんとかAm386をIntelから取り戻すことができたという事実にもかかわらず、80486の戦いは、双方が和解合意に合意し、AMDがIntel486プロセッサマイクロ命令システムにアクセスできるようになるまで続きました。おそらく、この状況により、AMDから2つのバージョンの486番目のプロセッサが登場しました。1つ目はIntelマイクロコードを模倣し、2つ目は「クリーンルーム設計」と呼ばれるプロセスを通じてAMDマイクロ命令システムを使用しました。Intelにとって、和解合意により、80486がAMDがクローン化した最後のプロセッサであることを確認することがより重要でした。
会う-Cyrix
一方、新しく設立されたCyrix社は、当時80286/386システム用のコプロセッサーチップを専門としていた486CPUに関心を持つようになりました。 Cyrixは、独自の製造施設を持たないチップメーカーでした。プロセッサーの製造には、SGS-Thomson（現在はST Microelectronics）、Texas Instruments、およびIBMを使用しました。 Cyrixの80486チップの最初のバージョンは、1992年にコード名486SLC / DLSで登場し、80386モジュールにインストールされました。PCは現在よりもはるかに高価であったため、これらのユーザー向けの製品に対する大きな需要がありました。現在のシステムを正常に保ち、単にプロセッサをアップグレードしたかった人。ただし、1KL1キャッシュを備えFPUを備えていないCyrix486xLCは、Intelの元の486プロセッサと互換性がありませんでした。 1993年にCyrixはCx486DXとDX2をリリースしました。そしてそれらはIntelCPUのように見えました。
Cyrix486。 Cyrixの最初の人気のあるプロセッサ。
それにもかかわらず、メーカーは互いに訴え始めました。CyrixはIntelに対して独占禁止訴訟を起こし、IntelはCyrixを特許侵害で非難しました。 1994年1月、Intel、チップメーカーのTexas Instruments、およびSGS Thomsonの間で進行中の契約のおかげで、Cyrixは独占禁止訴訟を取り下げて訴訟に勝ちました。
一方、1993年に新しいCPUソケットを備えたIntel Pentiumが登場したことで、486プロセッサの所有者は代替品を探す必要がありました。裁判所の勝利に触発されて、CyrixはCPUパフォーマンス改善製品に特化し始めました。 1995年にリリースされた5x86プロセッサは120MHzにオーバークロックされ、3.3ボルトで動作する486システムの直接の代替品でした。 Cyrix 5x86プロセッサは、本質的に、M1コアに基づくPentiumの単純化されたエネルギー効率の高い代替手段でした。 5x86のパフォーマンスレベルはPentium-75と同等でした。
Cyrixクリスタル486番目のCPU
AMDは1995年にIntelと和解した後、PCアップグレードコンポーネントの市場投入にも成功し、その年の11月にAm5x86をリリースしました。これは大幅に改良された133MHz80486プロセッサであり、元のDXボードで実行するためにダブルL1キャッシュと組み込みのX4マルチプライヤを提供しました。
当然のことながら、AMDとCyrixが更新されたコンポーネントと交渉するのを見た後、Intelはその大きな銃を引き出し、1995年にPentiumOverDriveをリリースしました。これは、80486モジュール内に2.5の乗数を備えた改良型IntelPentiumプロセッサでした。 5ワットと3.3ワットでオンボードで動作し、25MHzまたは33MHzでバスをサポートできます。しかし、低速（最大値はわずか83 MHz）と高価格のため、OverDriveチップは広く使用されていませんでした。
Intelは、486システムのアップグレードとしてOverdriveを作成しました
幾つ？
今日の基準では、90年代初頭に製造されたPCは安くはありませんでした。VGAモニター、4MBのRAM、320MBのハードドライブ、OlivettiやCompaqなどのブランドのデュアルスピードCD-ROMを備えた486DX2-66ベースのコンピューターは、約3,500ドルで販売されました。同時に、1995年にWindows95を実行しているPentium-133ベースのPCの価格は7,800ドルにもなりました。
ただし、パーソナルコンピュータの概念に関するIBMの最も重要な消費者の決定の1つは、MicrosoftとIntelが自社製品を他のブランドに再販することを許可したことでした。これは、十分な知識と勇気を持っている人なら誰でも自分自身をPCメーカーと見なすことができることを意味しました。多くはそのように始まりました：1つか2つ。これらには、GatewayやDellなどの有名なブランドが含まれます。小規模なメーカーからコンポーネントを購入することで、最大40％節約できます。つまり、PCの価格は3,000ドルから1,800ドルに下がっていただろう。はい、さらに多くの機能が追加されます。
今日は486日
では、現在のミラクルチップを背景に、30年後の80486はどのように見えるのでしょうか。特に、64コアと主張されているコアあたり500MIPSを備えたAMDの現在のRyzenThreadripper 3990Xと比較すると、毎秒100万命令での486のパフォーマンスが非常に控えめであることは間違いありません。それでも、市場に出回っている486番目のCPUと同様のパフォーマンスを備えたコンピューターを見つけることができます。
少なくともSTM32F103C8T6-32ビットCortex-M3マイクロプロセッサを覚えておいてください。スマートフォン用のCPUを製造しているARM社によって設計され、STMicroelectronicsによって製造されました。そのクロック周波数は72MHzで、速度は1.25MIPSです。多くの場合、Cortex-M3はArduinoプロジェクトで使用されます。Ebayで5ドルで購入できます。
5ドルのボード上のSTM32F103は、80486よりもわずかに高速です。
遺産
Intel、AMD、Cyrix（IBM、SGS-Thomson、Texas Instruments、その他のメーカーのCPUバージョンを除く）によって製造された70を超える異なるモデルを備えた、80486は、品種と変更の数の点で8086と競合できます。
それでも、膨大な数の双子と改良されたバージョンにもかかわらず、Windows 95と呼ばれる革命が起こったとき、80486の生産は減少しました。Microsoftはパーソナルコンピュータの概念を変更し、Intelは新しいPentiumプロセッサのリリースで成功しました。
Pentiumの人気が高まるにつれ、Intelは産業用アプリケーション向けに486をリリースし始め、2007年に1回だけ生産を停止し、急速に成長する組み込みプロセッサ市場への道を開きました。
それ以来、複数世代のプロセッサが登場し、姿を消しましたが、80486のレガシーであるバスマルチプライヤ、ビルトインキャッシュ、FPUは今日でも存続しています。よくできました、80486番目。