Состав компьютераor="#FF0000" face="Times New Roman" class="ws12">

История сопроцессора

Для того, чтобы легче понять различия между разными математическими сопроцессорами и зачем они вообще могут понадобиться, нужно познакомиться с историей сопроцессора. Они не явились сразу как продукт инженерного гения. Скорее сопроцессоры являются продуктом решения назревших проблем в нашем нерациональном мире.

В середине семидесятых сопроцессоров не было вообще. Существовали только большие и малые ЭВМ. Все они работали с числами с плавающей запятой довольно грубо и получали разные результаты. Это совсем не значит, что они получали разные ответы при решении задач типа: 2+2. Нет. Просто при вычислении иррациональных чисел результат округлялся и зависел от того, на какой машине он считался. Проблема в том, что числа, подобное Пи,  бесконечны, а память машин ограничена. Иррациональные ответы могут быть только приблизительны, а разные машины используют различные способы округления иррациональных чисел.

Ученые были не в восторге от того, что результаты вычислений зависели от типа ЭВМ, и институт электрических и электронных разработок (IEEE) создал промышленный комитет по разработке стандарта на вычисления с плавающей точкой.

В то же время, Intel была на пути к успеху своих 8080 и 6065 микропроцессоров и решила, что стоит, реализовать стандарт IEEE как часть микропроцессорной программы. Не то, чтобы Intel разглядела перспективу использования ПК. Нет, они рассчитывали на самое широкое применение своих микропроцессорных чипов в прикладном использовании: в оборудовании, роботах, станках - в промышленности. Преимущество математической совместимости с IEEE - в удобстве разработки таких устройств.

Устройство IEEE было первым устройством, предназначенным для расчета чисел с плавающей точкой, которое задумывалось вживить в микропроцессор. Но между идеей и реализацией большая разница Идею удалось реализовать только в 6086, непосредственном предшественнике 8088 - основы PC IBM. К тому времени, когда 8086 разрабатывался, за годы до его презентации в 1976, процесс создания интегральных схем был гораздо экзотичнее, чем сегодня. Размер и число компонентов, которое можно было вырастить в кремнии, было ограничено. Простой микропроцессор типа 8086 был самой сложной схемой, которую когда-либо получали в то время.

Одно правило производителя микросхем того времени гласило: чем больше чип, тем больше вероятность появления в нем неустранимого дефекта. А производства того времени не могли минимизировать размеры схем. Если размеры схемы планировались очень малыми, это порождало большой процент брака, что делало само производство убыточным. Например, самые маленькие компоненты 8086 были 5?10 микрон. Сегодня они равняются 5?1 микрон.

Правило и ограничение, приведенные выше, вместе привели к уменьшению эффективности 8086. Реализация плавающего стандарта IEEE привела бы к конструкции чипа, который не мог быть реализован технологией того времени. Более того, не было стимулов даже пробовать. Сопроцессоры для 8080 и Z80 процессоров, которые были популярны в первых ПК. были недоступны в то время. Увлечение ПК только начиналось, и еще не знали, что делать с обычными функциями этих микропроцессоров. Идей, как использовать сопроцессоры, не было вообще. Как и сегодня, большинству программ он был просто не нужен.

Взвесив все это, Intel решила не включать процессор IEEE в 8086 или какой-либо другой микропроцессор. Вместо этого он был реализован как отдельный элемент. Это был математический сопроцессор 8087, и появился он на рынке в 1980 году. Ему было суждено стать первым членом семейства процессоров IEEE с плавающей точкой. По мере совершенствования технологии совершенствовался и 8087. Когда Intel выпустила 80286 микропроцессор, она подкрепила его 80287 сопроцессором (или просто 287). Позже внутреннюю архитектуру 808 7 и 287 переработали в более эффективный 80387 (или 387). И, наконец, технология дала возможность реализовать первоначальную идею: обледенить в одном кристалле микропроцессор и сопроцессор. Все это было воплощено в первых 486. А для людей, купивших 486SX и понявших, что им нужен сопроцессор, Intel доработала 387, превратив его в 487SX.