История процессоров Intel. 8086/8088 и первый IBM PC

Как известно, первым микропроцессором Intel (и первым микропроцессором в мире) стал 4-битный чип i4004, который содержал всего 2300 транзисторов и разрабатывался в первую очередь для применения в калькуляторах. Ему на смену пришёл 8-битный Intel 8008 (3500 транзисторов), который разрабатывался по заказу компании Datapoint для терминальных клиентов, но в конечном итоге оказался достаточно универсальным, чтобы найти применение в других продуктах.

На смену Intel 8008 пришла модель 8080, которая содержала 4500 транзисторов и которую часто называют «первым в мире микропроцессором, пригодным к использованию». Ключевым отличием 8080 от 8008 стали раздельные шины инструкций и адреса, что (вкупе с архитектурными усовершенствованиями) позволило существенно повысить производительность при той же тактовой частоте. Вскоре после выхода Intel 8080 была выпущена модель 8085 (6500 транзисторов). Этот процессор был совместим со своим предшественником на бинарном уровне, но при этом в нём были реализованы некоторые функции, которые раньше можно было реализовать только при помощи внешней логики. За счёт этого компьютеры на основе 8085 требовали меньшего количества компонентов и были дешевле в производстве.

В 1975 году Intel начала работу над 32-битным микропроцессором iAPX432, который в конце концов увидел свет только в 1982 году. Практически одновременно с этим началась работа над более простым 16-битным микропроцессором, который должен был стать временным решением и существовать до момента выхода iPAX432 на рынок.

Это «временное» решение получило имя Intel 8086 и стало самым популярным микропроцессором своего времени. Данный чип содержал 29500 транзисторов (то есть был на порядок сложнее предшествующих решений), а его набор инструкций был полностью 16-разрядным. Что немаловажно, 8086 был совместим с 8008, 8080 и 8085 на уровне исходного кода; иными словами, разработчики могли автоматически конвертировать ассемблерный код для более ранних процессоров Intel в код для Intel 8086. Как тогда было принято, процессор содержал только блок для работы с целыми числами (арифметико-логическое устройство, АЛУ), но разработчики изначально предусмотрели возможность подключения математического сопроцессора 8087, предназначенного для работы с числами с плавающей точкой.

Одновременно с 8086 была выпущена версия 8088, которая отличалась только использованием 8-битной шины данных.

Первый IBM PC

В конце 70-х годов IBM была признанным лидером рынка мейнфреймов. Однако растущие продажи персональных компьютеров и в частности успех Apple II заставили компанию обратить внимание на рынок ПК. Специально для создания микрокомпьютера (как тогда было принято их называть) IBM была создана отдельная рабочая группа, которой была предоставлена полная свобода в принятии решений о характеристиках и архитектуре проекта «Шахматы» (project Chess — именно таким было кодовое имя IBM PC во время разработки).

Изначально в качестве процессора для будущего компьютера рассматривались простые 8-битные чипы типа Intel 8080 или Zilog Z80, однако на тот момент было понятно, что их низкая производительность и возможность адресации ограниченного объёма оперативной памяти в будущем станут серьёзной проблемой. После этого количество кандидатов на использование в будущем IBM PC уменьшилось до двух: Intel 8086/8088 и Motorola 68000.

И Intel 8086/8088, и Motorola 68000 были 16-битными процессорами и имели примерно равную производительность. Однако у Intel было немаловажное преимущество: компания ранее уже поставляла компоненты для IBM и считалась надёжным поставщиком. В конце концов IBM остановилась на 8088, поскольку его 8-битная шина данных позволяла использовать более дешёвые и широко доступные 8-битные микросхемы системной логики. Кроме того, Intel предложила более низкую цену на 8088.

IBM PC (Model 5150) был выпущен на рынок в августе 1981 года. Компьютер оснащался процессором Intel 8088, оперативной памятью объёмом вплоть до 256 КБ и одним или двумя дисководами для 5-дюймовых дискет. IBM PC сразу же стал настоящим хитом, поскольку он сочетал отличную для своего времени производительность, продуманную архитектуру, широкие возможности расширения и престиж имени IBM.

Ключевым компонентом успеха IBM PC стала его открытая архитектура: IBM выпустила подробную документацию по разработке программ, плат расширения и периферии для PC, чем создала гигантский рынок комплектующих и программного обеспечения. А сам IBM PC стал самым клонируемым компьютером своего времени, особенно после того как компании Phoenix и American Megatrends разработали «чистые» с легальной точки зрения клоны BIOS оригинального PC (т. к. именно BIOS был единственной проприетарной и закрытой частью компьютера).

Клоны Intel 8088 и 8086

Корпоративные правила IBM требовали, чтобы все компоненты были доступны более чем от одного поставщика. Именно поэтому Intel продавала лицензии на производство ранних процессоров семейства x86 различным компаниям (AMD, NEC и так далее). Даже сама IBM приобрела такую лицензию.

К слову, клон процессора 8086 (под названием КР1810ВМ86) производился даже в Советском Союзе.