[アーキテクチャ] x86アーキテクチャ
x86アーキテクチャ
x86アーキテクチャとは, Intel社が開発したマイクロプロセッサのシリーズ名.
このシリーズのプロセッサは8086 -> 80186 -> 80286 -> i386 -> i486 -> Pentiumの順にリリースされたため, この名前で呼ばれている.
8086
8086は, 1978年に発売されたx86シリーズ初のプロセッサで, 16ビットプロセッサである.
従来の８ビットプロセッサ(8008, 8080, 8085)では接続可能なメモリが最大で64KBと少ない点を補うべく, データバス幅が16ビット, アドレスバスが20ビットに拡張され, 接続できるメモリの容量が最大１MBに増加した.
80186
80186は, 1982年に発売された16ビットプロセッサである.
8086にクロックジェネレータ, 割り込みコントローラ, タイマ, DMAコントローラ, チップセレクタなどの周辺回路を統合し, １チップ化したことで, コストの低下と消費電力の削減が実現した.
DMAコントローラーが従来と異なることから, 当初見込んでいたデスクトップPCとしての採用は殆どなく, 8086の後継のプロセッサとしては失敗に終わったが, 消費電力を極力削減する必要のあるモバイルPCや組み込み機器などに採用された.
他にも, CMOS化による消費電力の削減を実現した80C186, 接続できるメモリを16MBに拡張した18677, 動作電圧を３Vに下げパワーマネジメント機能を追加した80C186EX, 動作クロックを25MHzまで引き上げられるようにした80C186XLなどの派生製品が存在する.
80286
80286は, 1982年に発売された16ビットプロセッサである.
8086を大幅に改良し, 約４倍の高速化を実現した.
従来互換のリアルモードに加えて新たに高速なプロテクトモードが追加され, アドレスバスも24ビットに拡張され, 16MBまでのメモリを扱えるようになった.
また, 80286にはPGA(Pin Grid Array)と呼ばれるパッケージの裏にピンが出ているタイプ, PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)と呼ばれるパッケージの側面からピンが出ているタイプ, LCC(Leadless Chip Carrier)と呼ばれるパッケージの裏に端子が並ぶ板状タイプの３種類が存在した.
8086の流れで爆発的にヒットしたため, Intelの他にもAMDやIBMなども互換プロセッサを製造した.
i386
i386(80386)は, 80286の後継で1985年に発売されたx86シリーズ初の32ビットプロセッサである.
他にも, 1988年にデータバス幅を16ビットとした廉価版のi386SX(80386SX), それに伴いi386から改称されたi386DX(80386DX), ノートPCに適するように安全なレジューム機能やクロックの停止機能が追加されたi386SL(80386SL)などの派生製品が存在する.
レジスタのデータ長が従来の16ビットから32ビットに拡張されたため, ソフトウェアが対応していればより高速な処理が可能となった.
従来との互換性も確保されているため, 16ビットプロセッサ向けのソフトウェアも殆どそのまま動作する.
i386で導入された32ビットの命令セットアーキテクチャ(ISA: Instruction Set Architecture)はその後も引き継がれている.
i486
i486(80486)は, i386の後継で1989年に発売されたプロセッサである.
基本的にはi386の仕様を受け継いでいるが, 大幅な性能の向上が図られ, 従来は外部に付属していた数値演算用のコプロセッサであるFPU(Floating-Point Unit)やキャッシュメモリをプロセッサ内部の回路に統合するなどの改良が施された.
他にも, FPUを省いた廉価版のi486SX(80486SX), それに伴いi486から改称されたi486DX(80486DX), i486SXとi486DXのそれぞれでプロセッサ内部が外部クロックの２倍で動作するi486SX2とi486DX2, プロセッサ内部が外部クロックの３倍で動作するi486DX4, ノートPCに適したi486SLなどの派生製品が存在する.
Pentium
Pentium(ペンティアム)は, i486の後継で1993年に発売されたプロセッサである.
8086以降のプロセッサとの互換性を維持しつつ高速化が図られている.
MMX機能を追加した製品はMMX Pentiumと呼ばれ, これと区別するために旧製品は無印Pentiumなどと呼ばれることがある.
i486DX2と比べ, 約３倍にあたる310万個のトランジスタから構成され, 内部処理は32ビットだが, データバス幅は64ビットである.
パイプライン方式により２つの命令を並列実行できるようになっている.
