بحث في تاريخ عائلات المعالجات CPU – computer interface

الكاتب بتاريخ عدد التعليقات : 0



قاد الإنجاز العلمي باختراع الترانزيستور في عام 1947 ، ومن ُثم اختراع الدارات المتكاملة ،(Integrated Circuit IC) إلى تصنيع أول معالج صغري 4004 للاستخدام العام من قبل شركة Intel عام 1971 . استخدم هذا المعالج حينئذ في صناعة آلات الحوسبة وألعاب الفيديو ونظم التحكم البسيطة.

يبلغ طول مراكم هذا المعالج 4 – bits وقادر على تنفيذ KIPS  (Kilo-Instruction per Second)92 وتضم مجموعة تعليماته فقط 46 تعليمة. لقد كان هذا الاختراع الخطوة الأولى نحو تطوير الأجيال المختلفة من
المعالجات الصغرية.
اصدرت Intel عام 1972 ، كتطوير للمعالج 4004 ، المعالج 8008 أول معالج 8- bits في العالم ، يسمح بإمكان معالجة ضعف حجم المعطيات التي يعالجها المعالج 4004 . وتضم مجموعة تعليماته 48 تعليمة.


قامت بعد ذلك شركة Intel عام 1974 بنقلة نوعية بإنتاج معالج 8- bit ذائع الصيت 8080 ، الذي تجاوز مشاكل سابقيه العديدة مثل السرعة المنخفضة والذاكرة الصغيرة؛ يستطيع هذا المعالج عنونة ذاكرة يصل حجمها إلى 64 كيلوبايت، وأسرع ب 20 ضعف من المعالج 4004.

قدمت شركة Intel في عام 1977 نسخة محسنة عن 8080 وهو المعالج 8085 ، آخر معالج من نمط 8- bit للاستخدام العام من Intel.
تميز 8085 باحتوائه على: ساعة داخلية، ذات تردد عالٍ نسبيًا، وتعليمات مرنة في التعامل. أدى كل ذلك لبيع الشركة أكثر من 100 مليون نسخة من هذاالمعالج.

أصدرت Intel عام 1978 معالج 16-bit هو 8086 ، أول أفراد العائلة x 86 ) تتضمن هذه العائلة المعالجات 8086/ 8088 و 80286 وما بعدها بما فيها سلسلة بنتيوم(
وبعد أكثر من سنة أصدرت Intel المعالج 8088 الذي هو أيضًا 16-bit ، نسخة معدلة عن 8086 .  جُعل عرض مسرى معطيات المعالج 8088 مساويًا 8-bit عوضًا عن 16-bit في 8086 ، حتى يتوافق مع الدارات المصممة سابقًا لتعمل مع معالجات 8-bit تعزز موقف شركة Intel بعد أن قررت IBM استخدام المعالج 8088 في تصميم أول حاسوب شخصي لها. بالمقارنة مع المعالج 8085 فإن المعالج 8086/8088  ينفذ 2.5  MIPS  (Million-Instruction per Second)   ، أكثر بعشر مرات من المعالج 8085 ، وقادر على عنونة ذاكرة حجمها 1 ميغابايت بينما يستطيع المعالج 8085 عنونة فقط 64 كيلوبايت ذاكرة، كما يبلغ عدد تعليماته حوالي 20,000 تعليمة مقارنة مع 246 يمتلكها المعالج 8085 مما يزيد من فعاليته وأدائه. سمحت سرعة التنفيذ العالية والقدرة على عنونة ذاكرة كبيرة) حينذاك) للمعالجات 8086/ 8088 بالسيطرة على الكثير من التطبيقات.

ازداد بعد ذلك الطلب على حواسيب شخصية أقوى قادرة على تنجيز حسابات وإظهارات بيانية ورسومات أكثر تعقيدًا وكذلك دعم نظم التشغيل التي تزداد إمكاناتها باستمرار. دفع كل ذلك Intel إلى تطوير أجيال من معالجات العائلة x86 تلبي أكثر حاجة التطبيقات الجديدة، وتتضمن عددًا أكبر من الترانزستورات في رقاقة المعالج.
اتخذ تطوير المعالجات عدة مناحٍ منها:
زيادة عرض مسرى المعطيات وطول السجلات الداخلية
إمكان عنونة ذواكر أكبر حجمًا
زيادة سرعة عمل المعالجات
زيادة عدد التعليمات وجعلها أكثر قوة ومرونة
تطوير بنية المعالجات
نبين في الجدول التالي قائمة بأهم المعالجات المنتجة من شركة Intel مع أهم ميزات كل منها.

نظرًا لتبني شركة IBM معالجات Intel  في تصميم حواسيبها الشخصية فقد سيطرت Intel على هذا السوق، ومع ذلك يجب أن لا ننسى وجود شركات أخرى صنعت طيفًا من المعالجات، وبعضها لا يزال يطور ويصنع أجيالا جديدة من هذه المعالجات، من هذه الشركات Zilog و Motorola و Texas Instruments وغيرها....

المعالجات RISC والمعالجات CISC
خلال عملية التطوير المستمرة للمعالجات، وبهدف تحسين أدائها، برزت التقنيتان المتنافستان CISC و RISC إن لكل من هاتين التقنيتين ميزات ومساوئ، وتستخدم المعالجات الحالية مزيجًا من هذين البنيانين في تصميم وحدة المعالجة المركزية CPU ، عوضًا عن التبني المطلق لإحداهما.

نلتقي في التدوينة القادمة بعنوان المعالجات ذات مجموعة التعليمات الموسعة 4CISC

انضم الينا باالاشتراك في المدونة او تابعنا على الفيس بوك ليصلك كل جديدنا ...
دمت في امان الله عزيزنا الزائر 


0 تعليق على موضوع "بحث في تاريخ عائلات المعالجات CPU – computer interface"

لا تبخل علينا باقتراحك او قم بمشاركة الموضوع ليستفيد الاخرين ايضاً شكرا لزيارتك عزيزي الزائر
الإبتساماتإخفاء