Do 8080 ao Pentium: Gerações de Microprocessadores

Intel 8080

O 8080 foi utilizado no primeiro computador pessoal, o Altair 8800.

• Lançamento: Abril, 1974
• Clock máximo: 2MHz
• MIPS: 0.29
• Litografia: 6μm
• Número de transístores: 4.500
• Largura do barramento de dados: 8 bits
• Largura do barramento de endereços: 8 bits
• Memória endereçável: 64KB

O Intel 8080 foi desenvolvido originalmente para controle de mísseis guiados, porém acabou sendo utilizado também em controle de semáforos e no primeiro computador pessoal, o Altair 8800. Apesar de ser um processador 8 bits, suportava de forma limitada instruções 16 bits.

8086

O primeiro da família x86

• Lançamento: Junho, 1978
• Clock máximo / MIPS:
  • 5MHz com 0.33MIPS
  • 8MHz com 0.66MIPS
  • 10MHz com 0.75MIPS
• Litografia: 3μm
• Número de transístores: 29.000
• Largura do barramento de dados: 16 bits
• Largura do barramento de endereços: 20 bits
• Registrador Interno 16 bits
• Memória endereçável: 1MB
• Fabricantes:
  • Intel
  • AMD
  • Fujitsu
  • Siemens
  • Mitsubishi
  • Panasonic

O 8086 deu início à arquitetura x86, uma das linhas mais bem-sucedidas da Intel. Possuía até 10x o poder de processamento de seu antecessor. Foi utilizado no primeiro IBM PC. Nos anos seguintes, a Intel desenvolveu o 80186 e o 80188, utilizados em sistemas embarcados.

80286

• Lançamento: Fevereiro, 1982
• Clock máximo / MIPS:
  • 6MHz com 0.9MIPS
  • 8MHz a 10MHz com 1.5 MIPS
  • 12.5MHz com 2.66 MIPS
  • 16MHz, 20MHz e 25MHz disponíveis
• Litografia: 1.5μm
• Número de transístores: 134.000
• Largura do barramento de dados: 16 bits
• Largura do barramento de endereços: 24 bits
• Registrador Interno 16 bits
• Memória endereçável: 16MB
• Fabricantes:
  • Intel
  • IBM
  • AMD
  • Fujitsu

Popularmente conhecido como 286, foi utilizado no primeiro IBM PC/AT e em computadores compatíveis até o início da década de 90.

A Intel enfrentou no desenvolvimento o problema da compatibilidade retroativa. Era necessário introduzir novos recursos, mas ao mesmo tempo manter compatibilidade com softwares desenvolvidos para os antecessores do 286. Foi implementada a solução de dois modos de operação: modo real e modo protegido.

No modo real o 286 oferece as mesmas instruções suportadas pelo 8086, sendo capaz de endereçar apenas 1MB de RAM, porém, continua sendo mais rápido que um 8086 devido as melhorias na arquitetura do processador.

Já no modo protegido, ele suporta até 16MB de RAM, suporta multitarefa, uso de memória swap e proteção de memória.

Devido a BIOS, o processador utilizava o modo real como default, chaveando para o modo protegido ao receber uma instrução específica. O problema era que o processador deixava de ser compatível com instruções de modo real, deixando de suportar rotinas de acesso a dispositivos do BIOS e do MS-DOS. Além disso, não possuía instrução para voltar do modo protegido para o modo real, sendo necessário reiniciar o computador.

Dessa forma, as primeiras versões do Windows rodavam em modo real, sem suporte a multitarefa nem memória virtual. Era possível abrir vários programas ao mesmo tempo, mas apenas um podia ser utilizado por vez.

80386

• Lançamento: Outubro, 1985
• Clock máximo / MIPS:
  • 16MHz com 5 MIPS
  • 20MHz com 6-7 MIPS (Fevereiro, 1987)
  • 25MHz com 7.5 MIPS (Abril, 1988)
  • 33MHz com 9.9 MIPS (Abril, 1989)
• Litografia: 1μm
• Número de transístores: 275.000
• Largura do barramento de dados: 32 bits
• Largura do barramento de endereços: 32 bits
• Registrador Interno 32 bits
• Memória endereçável: 4GB
• Fabricantes:
  • Intel
  • AMD
  • IBM

Também conhecido como i386 ou apenas 386, foi o primeiro processador 32 bits.

Assim como o 286, continua com dois modos de operação. A diferença é que agora era possível alternar entre modo real e protegido livremente. Dessa forma, os aplicativos que rodavam sobre MS-DOS podiam chavear o processador para o modo protegido e voltar ao modo real quando precisavam de alguma sub-rotina específica.

Até o 386, existia a opção de utilizar um co-processador aritmético, que realizava cálculos complexos – operações de ponto flutuante. Era necessário para programas de modelagem 3D, engenharia e alguns jogos. Não era tão popular por ter o preço praticamente igual ao do processador principal.

80486

• Lançamento: Abril, 1989
• Clock máximo / MIPS:
  • 25MHz com 20 MIPS
  • 33 MHz com 27 MIPS (Maio, 1990)
  • 50 MHz com 41 MIPS (Junho, 1991)
• Litografia: 1μm
  • A versão de 50MHz estava em 0.8μm
• Número de transístores: 1.2 milhões
• Largura do barramento de dados: 32 bits
• Largura do barramento de endereços: 32 bits
• Registrador Interno 32 bits
• Memória endereçável: 4GB
• Cache L1: 8KB
• Fabricantes:
  • Intel
  • AMD
  • IBM

Com quase 5x mais transístores que seu antecessor, o 486 teve um grande aumento de complexidade. Foi adotado o uso do co-processador integrado e incorporou um cache de 8KB diretamente no processador (L1).

Pentium

• Lançamento: Março, 1993
• Clock máximo / MIPS:
  • 60MHz com 100 MIPS
  • 66MHz com 112 MIPS
• Litografia: 0.8μm
• Número de transístores: 3.1 milhões
• Largura do barramento de dados: 64 bits
• Largura do barramento de endereços: 32 bits
• Registrador Interno 32 bits
• Memória endereçável: 4GB
• Dois blocos de cache L1: 8KB + 8KB

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