Prosesor pertama yang diproduksi secara massal dengan kerapatan transistor mencapai 1 juta, kemunculannya mengubah gagasan tentang kinerja komputer selamanya. Darren Yates berbicara tentang prosesor Intel yang legendaris dan sejarahnya.
Pasar CPU PC saat ini adalah mesin produksi dan distribusi yang mapan. Proses ini ditingkatkan setiap tahun dan sebanding dengan jarum jam. Memang, penundaan tanggal rilis dijamin menjadi berita.
Namun, mari kita maju cepat ke tahun 1989 ketika, setelah empat tahun menunggu, Intel akhirnya merilis salah satu model prosesornya yang paling signifikan. Ini adalah CPU yang diproduksi secara massal pertama yang mencapai angka 1 juta transistor, dan chip pertama dengan unit floating point terintegrasi (FPU). Selanjutnya, ini akan menjadi salah satu mikroprosesor pertama dengan arsitektur x86 yang menembus penghalang 100 MHz. Ini juga memiliki salah satu pertarungan paten teknologi paling sengit dalam sejarah. Ini adalah prosesor Intel 80486.
Perlu untuk kecepatan
Pada akhir 1980-an, ide IBM untuk pengembangan "komputer pribadi" telah dikonfirmasi. Kombinasi perangkat lunak dan perangkat keras dengan komponen yang kompatibel dengan IBM telah menjadi semakin umum di pasar PC. Kombinasi ini telah memberikan pukulan telak pada komputer rumah 8-bit.
Dirilis pada tahun 1985, prosesor Intel 80386 juga sukses besar, paling tidak berkat merek PC yang baru diluncurkan, Compaq. Setelah PC pertama dirilis pada tahun 1981, IBM bisa menjadi pusat gravitasi komputer elektronik. Namun, kedatangan Deskpro 386, komputer berbasis 80386 pertama Compaq, menandai perubahan kepemimpinan di pasar PC. Untuk pertama kalinya, sebuah chip memiliki pemrosesan data 32-bit, dan itu dapat mendorong seluruh industri 20 tahun ke depan. Tapi, meski sukses, ia masih jauh dari arsitektur yang kita kenal sekarang. Jumlah operasi per detik di 80386 meningkat 50% dibandingkan dengan 80286 (0,33 vs 0,21). Tetapi karena tidak memiliki koprosesor dan memori cache bawaan, dan permintaan untuk peningkatan kinerja semakin meningkat,386, dengan 275.000 transistornya, tidak memiliki apa-apa lagi untuk ditawarkan.
Compaq Deskpro 386 — , IBM
Prosesor 80486, dirilis pada tahun 1989, menerima set instruksi yang sedikit lebih baik. Fitur pembeda utamanya adalah kecepatan terobosannya untuk saat itu. Dalam tes kinerja pada 25 MHz yang relatif moderat, itu mengungguli prosesor 80386 yang di-overclock menjadi 33 MHz. Berkat pengenalan cache L1 (8 KB sederhana) dan FPU terintegrasi, jumlah rata-rata operasi per detik pada 80486 lebih dari dua kali lipat dan mencapai puncaknya pada 1 MIPS / MHz. Prosesor tercepat dari 80386 386DX-33 mencapai 10 MIPS. Mereka yang mampu membeli 25MHz 80486 (saat pertama kali dijual, harganya tiga kali lipat harga 386), menggunakan rata-rata 20 MIPS dengan maksimum 25 MIPS. 80486 juga memiliki banyak kartu As lainnya. Misalnya, mode memori beban batch yang lebih cepat,selama 16 byte cache ditransfer dalam 5 siklus clock. Ini 3 siklus lebih cepat dari pendahulunya. Seperti prosesor 80386, pengalamatan 32-bit pada 80486 dapat menangani RAM 4GB, tetapi karena harga pada saat itu, sebagian besar sistem dibatasi hanya pada RAM 16MB.
Namun, berkat 80486, pengguna bisa merasakan masa depan. Ini terjadi berkat rilis Windows 3.1 baru dari Microsoft, game 3D, judul seperti Wolfenstein 3D. Banyak PC juga telah ditingkatkan ke Windows 95 dari waktu ke waktu.
Hak yang sama
IBM memutuskan untuk merakit komputer pribadi dari komponen off-the-shelf dari vendor dan mengizinkan mitra utama Intel dan Microsoft untuk menjual kembali komponen tersebut ke merek lain. Ini adalah bagaimana istilah "kompatibel dengan IBM" muncul, yang digunakan dalam leksikon setiap pembeli komputer. Biasanya, sejumlah besar program dapat diinstal pada komputer yang kompatibel dengan IBM. Dan karena tidak semua perangkat lunak dapat diinstal pada PC rumahan di tahun 1980-an, dapat dikatakan bahwa PC yang kompatibel dengan IBM merevolusi pasar.
IBM 5150 baru dengan cepat menjadi hit. Ditambah, Raksasa Biru berhasil dalam waktu singkat. Namun, dengan kesuksesan besar datanglah kekhawatiran rantai pasokan, dan dalam kontrak dengan Intel untuk memasok CPU, IBM menuntutnya menyediakan sumber chip kedua jika tidak dapat menanganinya sendiri. Intel memilih AMD. Sebagai hasil dari kesepakatan tersebut, AMD diberi akses ke prosesor 8086/88, serta teknologi produksi baru dari CPU 80286. Namun, kemitraan ini kemudian mengarah pada salah satu litigasi teknologi paling kejam dalam sejarah.
Komputer pribadi IBM 51502
Saat itu, pelanggan utama Intel adalah IBM, yang mendominasi pasar PC. Meskipun PC yang kompatibel dengan IBM membawa pulang komputer 8-bit dari pasar, Blue Giant masih kehilangan pijakan. Compaq mulai menapakkan kakinya, terutama setelah merilis prosesor Intel 80386 pada tahun 1985. Peluncuran Compaq Deskpro 386 tahun depan merupakan peristiwa penting di dunia baru yang kompatibel dengan IBM. Sekarang konsumen telah menyadari bahwa CPU di dalam kotak berarti lebih dari sekadar logo yang direkatkan padanya. Selain itu, dengan mengendalikan proses produksi CPU sendirian, Intel menyadari bahwa ia memiliki kartu truf di tangannya - dan siap untuk memainkannya.
Jangan bicara tentang perang
Karena posisi IBM melemah, dan Intel menguat, Intel memutuskan untuk tidak berbagi dengan AMD rincian tentang harta barunya - prosesor 80386.
AMD menganggap ini sebagai pelanggaran perjanjian pertukaran teknologi mereka saat ini dan meminta pengadilan untuk menyelesaikan sengketa tersebut pada tahun 1987. Perang berakhir hanya 22 tahun kemudian pada tahun 2009, ketika Intel membayar $ 1,25 miliar sebagai pembayaran akhir. Jadi lupakan tentang Apple versus Samsung - pertarungan 'Intel vs AMD' tetap menjadi standar emas karena lamanya proses pengadilan. Menariknya, para pendiri Intel dan AMD bekerja bersamaan di perusahaan chip pionir, Fairchild Semiconductor. Setelah meninggalkan Fairchild, Gordon Moore dan Robert Noyce mendirikan Intel pada tahun 1968, dan Jerry Sanders mendirikan AMD.
Pendiri Intel (dari kiri ke kanan): Andrew Grove, Robert Noyce, dan Gordon Moore (1978)
Intel Inside
Desain baru 80486 telah membawa perubahan yang telah membentuk wajah PC modern. Versi 486DX2, yang muncul pada Maret 1992, menerima pembaruan besar pertama selain koprosesor tertanam dan cache L1. Sekarang kecepatan clock inti CPU tidak bergantung pada bus sistem depan, dan berkat faktor perkalian yang sama dengan dua, chip 486DX2-40 dan -50 yang baru dapat menggantikan CPU 5 volt yang lama, dan dengan demikian secara signifikan meningkatkan kecepatan PC. 486DX2-66 yang sangat populer muncul pada bulan Agustus di tahun yang sama.
Kristal prosesor Intel 486DX2-66
Meskipun peluncuran prosesor Pentium generasi ke-5 yang baru pada tahun 1993, Intel tidak menghentikan produksi prosesor 486, dan pada awal tahun 1994 merilis seri DX4. Cache L1 di DX4-100 berlipat ganda, mencapai 16 KB, dan frekuensi clock untuk pertama kalinya mencapai 100 MHz - angka yang sama ada di Pentium-100. Selain itu, 80486 adalah fokus dari kampanye pemasaran 'Intel Inside' yang diluncurkan pada tahun 1991.
Serangan klon
Keputusan untuk tidak membagi teknologi CPU 80386 dengan AMD memberi kelonggaran bagi Intel di pasar PC yang sedang booming. Namun, AMD menganggap bahwa perjanjian pertukaran teknologi yang disepakati sebelumnya meluas ke 80386, karena ini merupakan turunan dari 80286. Jadi, melalui rekayasa balik, AMD menciptakan chip 'Am386' sendiri. Prosesnya seharusnya memakan waktu 1,5 tahun, tetapi karena masalah hukum, chip tersebut tidak mencapai rak toko sampai tahun 1991. Namun demikian, prosesor tersebut berhasil karena kecepatannya 40 MHz lebih cepat daripada CPU terbaik dari Intel, yang hanya dapat menghasilkan 33 MHz, dan juga lebih murah serta mengonsumsi daya lebih sedikit.
Generasi pertama Am486 dari AMD juga mengikuti desain prosesor Intel. Diproduksi pada bulan April 1993, chip 'Am486DX' adalah model dengan rating 25, 33 dan 40 MHz. Generasi kedua, 'DX2', dirilis pada tahun berikutnya, adalah chip 50, 66 dan 80 MHz. Chip generasi terbaru, 'DX4', dari tahun 1995 mewakili kinerja tertinggi dengan 120 MHz.
Am486 dari AMD dengan kinerja yang mirip dengan CPU Intel asli
Namun, jalur CPU 486 dari AMD ke konsumen ternyata tidak mudah. Gugatan arbitrase AMD, awalnya diajukan pada tahun 1987, menyebabkan sengketa hukum selama 8 tahun antara pembuat chip. Terlepas dari kenyataan bahwa AMD berhasil merebut kembali Am386 dari Intel, pertarungan untuk 80486 berlangsung sampai kedua belah pihak menyetujui kesepakatan penyelesaian dan AMD memperoleh akses ke sistem instruksi mikro dari prosesor Intel 486. Agaknya, keadaan ini menyebabkan munculnya dua versi prosesor ke 486 dari AMD: yang pertama meniru mikrokode Intel, yang kedua menggunakan sistem mikroinstruksi AMD melalui proses yang disebut 'desain ruang bersih'. Bagi Intel, yang lebih penting adalah kesepakatan penyelesaian menegaskan bahwa 80486 adalah prosesor terakhir yang dikloning oleh AMD.
Bertemu - Cyrix
Di sisi lain, perusahaan Cyrix yang baru dibuat, yang pada saat itu berspesialisasi dalam chip koprosesor untuk sistem 80286/386, menjadi tertarik pada 486 CPU. Cyrix adalah pembuat chip tanpa fasilitas produksi sendiri. Untuk pembuatan prosesor, dia menggunakan SGS-Thomson (sekarang ST Microelectronics), Texas Instruments dan IBM. Versi pertama chip 80486 dari Cyrix muncul dengan nama kode 486SLC / DLS pada tahun 1992 dan dipasang di modul 80386. Karena fakta bahwa PC jauh lebih mahal daripada sekarang, ada permintaan yang besar untuk produk yang ditujukan bagi pengguna tersebut. yang ingin menjaga sistem saat ini agar tetap teratur dan cukup memutakhirkan prosesor. Namun, Cyrix 486xLC dengan 1 KB L1 cache dan tanpa FPU tidak kompatibel dengan prosesor 486 asli dari Intel. Pada tahun 1993 Cyrix merilis Cx486DX dan DX2,dan mereka lebih mirip CPU Intel.
Cyrix486. Prosesor populer pertama Cyrix.
Namun demikian, produsen mulai menuntut satu sama lain: Cyrix mengajukan gugatan antitrust terhadap Intel, dan Intel menuduh Cyrix melanggar paten. Pada bulan Januari 1994, berkat kontrak yang sedang berlangsung antara Intel, pembuat chip Texas Instruments, dan SGS Thomson, Cyrix memenangkan kasus pengadilan, sementara meninggalkan gugatan antimonopoli.
Sementara itu, kedatangan Intel Pentium pada 1993 dengan soket CPU baru memaksa pemilik prosesor 486 untuk mencari alternatif lain. Terinspirasi oleh kemenangan pengadilan, Cyrix mulai mengkhususkan diri pada produk untuk meningkatkan kinerja CPU. Dirilis pada tahun 1995, prosesor 5x86 dioverclock menjadi 120 MHz dan merupakan pengganti langsung untuk sistem 486 yang beroperasi pada 3,3 volt. Prosesor Cyrix 5x86 pada dasarnya adalah alternatif yang disederhanakan dan hemat energi untuk Pentium berdasarkan inti M1. Tingkat kinerja 5x86 sebanding dengan Pentium-75.
Cyrix crystal 486 CPU
Setelah menyelesaikan kasusnya dengan Intel pada tahun 1995, AMD juga berhasil membawa komponen pemutakhiran PC ke pasar dan merilis Am5x86 pada bulan November tahun itu. Itu adalah prosesor 133MHz 80486 yang ditingkatkan secara signifikan yang menawarkan cache L1 ganda dan pengganda X4 bawaan untuk berjalan pada papan DX asli.
Tidak mengherankan, setelah melihat AMD dan Cyrix melakukan tawar-menawar dengan komponen yang diperbarui, Intel mengeluarkan senjata besarnya dan merilis Pentium OverDrive pada tahun 1995. Itu adalah prosesor Intel Pentium yang ditingkatkan dengan pengali 2,5 di dalam modul 80486. Ini bisa berjalan di papan pada 5 dan 3,3 watt dan mendukung bus pada 25 atau 33 MHz. Namun karena kecepatannya yang rendah - angka maksimumnya hanya 83 MHz - dan harga yang tinggi, chip OverDrive tidak banyak digunakan.
Intel menciptakan Overdrive sebagai peningkatan untuk sistem 486
Berapa banyak?
Menurut standar sekarang, PC yang diproduksi pada awal tahun 90-an tidaklah murah. Komputer berbasis 486DX2-66 dengan monitor VGA, RAM 4MB, hard drive 320MB, dan CD-ROM kecepatan ganda dari merek seperti Olivetti atau Compaq dijual dengan harga sekitar $ 3.500. Pada saat yang sama, PC berbasis Pentium-133 yang menjalankan Windows 95 pada tahun 1995 harganya mencapai $ 7.800.
Namun, salah satu keputusan konsumen IBM yang paling penting mengenai konsep komputer pribadi adalah izin dari Microsoft dan Intel untuk menjual kembali produk mereka sendiri ke merek lain. Ini berarti bahwa siapa pun yang memiliki pengetahuan dan keberanian yang memadai dapat menganggap diri mereka sebagai produsen PC. Banyak yang memulai seperti itu: satu atau dua sekaligus. Ini termasuk merek terkenal seperti Gateway dan Dell. Dengan membeli komponen dari produsen yang lebih kecil, Anda dapat menghemat hingga 40%. Artinya, harga PC akan turun dari $ 3.000 menjadi $ 1.800. Ya, lebih banyak fungsionalitas akan ditambahkan.
486 hari ini
Jadi, bagaimana tampilan ke-80486 kita 30 tahun kemudian dengan latar belakang chip ajaib saat ini? Tidak ada keraguan bahwa kinerja 486 dengan sejuta instruksi per detik cukup sederhana, terutama dibandingkan dengan AMD Ryzen Threadripper 3990X saat ini dengan 64 core dan diklaim 500 MIPS per core. Namun demikian, Anda dapat menemukan komputer dengan kinerja CPU 486 serupa di pasaran.
Ingat setidaknya STM32F103C8T6 - mikrokontroler Cortex-M3 32-bit. Ini dirancang oleh ARM, sebuah perusahaan yang membuat CPU untuk smartphone, dan diproduksi oleh ST Microelectronics. Frekuensi clock-nya adalah 72 MHz, dan kecepatannya 1,25 MIPS. Seringkali Cortex-M3 digunakan dalam proyek Arduino. Itu bisa dibeli di Ebay seharga $ 5.
STM32F103 pada papan $ 5 sedikit lebih cepat dari 80486
Warisan
Dengan lebih dari 70 model berbeda di gudang senjata yang dibuat oleh Intel, AMD dan Cyrix (tidak termasuk versi CPU dari IBM, SGS-Thomson, Texas Instruments dan pabrikan lain), 80486 dapat bersaing dengan 8086 dalam hal jumlah variasi dan modifikasi.
Namun, terlepas dari banyaknya jumlah kembar dan versi yang lebih baik, produksi tahun 80486 menurun ketika revolusi yang disebut Windows 95 terjadi. Microsoft mengubah konsep komputer pribadi, dan Intel menjadi sukses dengan merilis prosesor Pentium baru.
Karena Pentium semakin populer, Intel mulai merilis 486 untuk aplikasi industri, hanya menghentikan produksi sekali pada tahun 2007, dan dengan demikian membuka jalan bagi pasar prosesor tertanam yang berkembang pesat.
Sejak itu, lebih dari satu generasi prosesor telah muncul dan menghilang, tetapi warisan 80486 - pengganda bus, cache bawaan, dan FPU - masih hidup hingga saat ini. Kerja bagus, ke 80486.