Логотип Zephyrnet

Схема попередньої вибірки інструкцій процесорів Intel 8088 і 8086

Дата:

<img decoding="async" data-attachment-id="671481" data-permalink="https://hackaday.com/2024/03/28/the-intel-8088-and-8086-processors-instruction-prefetch-circuitry/8088_die-labeled_c7cdbe/" data-orig-file="https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/the-intel-8088-and-8086-processors-instruction-prefetch-circuitry-1.jpg" data-orig-size="2975,3135" data-comments-opened="1" data-image-meta="{"aperture":"0","credit":"","camera":"","caption":"","created_timestamp":"0","copyright":"","focal_length":"0","iso":"0","shutter_speed":"0","title":"","orientation":"0"}" data-image-title="8088_die-labeled_c7cdbe" data-image-description data-image-caption="

Плашка 8088 під мікроскопом із позначенням основних функціональних блоків. На цій фотографії показано один металевий шар мікросхеми; полікремній і кремній знаходяться під ним. (Авторство зображення: Кен Ширіфф)

” data-medium-file=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/the-intel-8088-and-8086-processors-instruction-prefetch-circuitry.jpg” data-large- file=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/the-intel-8088-and-8086-processors-instruction-prefetch-circuitry-1.jpg?w=593″ class=” розмір-середній wp-image-671481″ src=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/the-intel-8088-and-8086-processors-instruction-prefetch-circuitry.jpg” alt=”Під мікроскопом матриця 8088 з позначеними основними функціональними блоками. На цій фотографії показано один металевий шар мікросхеми; полікремній і кремній знаходяться під ним. (Авторство зображення: Ken Shirriff)” width=”380″ height=”400″ srcset=”https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/the-intel-8088-and-8086-processors- instruction-prefetch-circuitry-1.jpg 2975w, https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/the-intel-8088-and-8086-processors-instruction-prefetch-circuitry-1.jpg ?resize=237,250 237w, https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/the-intel-8088-and-8086-processors-instruction-prefetch-circuitry-1.jpg?resize=380,400 380w , https://zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/the-intel-8088-and-8086-processors-instruction-prefetch-circuitry-1.jpg?resize=593,625 593w, https:// zephyrnet.com/wp-content/uploads/2024/03/the-intel-8088-and-8086-processors-instruction-prefetch-circuitry-1.jpg?resize=1458,1536 1458w, https://zephyrnet.com /wp-content/uploads/2024/03/the-intel-8088-and-8086-processors-instruction-prefetch-circuitry-1.jpg?resize=1943,2048 1943w” sizes=”(max-width: 380px) 100vw, 380px”>

Плашка 8088 під мікроскопом із позначенням основних функціональних блоків. На цій фотографії показано один металевий шар мікросхеми; полікремній і кремній знаходяться під ним. (Авторство зображення: Кен Ширіфф)

Попередня вибірка кешу — це те, що дозволяє процесорам мати дані та/або інструкції, готові до використання в швидкому локальному кеші, замість того, щоб чекати, поки запит на вибірку просочиться до системної оперативної пам’яті та назад. Процесор Intel 8088 (і його старший брат 8086) був одним з перших мікропроцесорів, які реалізували попередню вибірку (інструкцій) в апаратному забезпеченні, що [Кен Ширіфф] проаналізував на основі зображень матриці цього відомого процесора. З цього випливає минулорічний глибокий занурення в апаратне забезпечення попередньої вибірки 8086, з (як це не дивно) багато схожості між цими двома мікропроцесорами, а також кілька відмінностей, які здебільшого пов’язані з урізаною 8088-розрядною шиною даних 8.

У той час як 8086 має 3 16-бітних слота в системі попередньої вибірки інструкцій, 8088 отримує 4 слоти, кожен по 8 біт. Апаратне забезпечення попередньої вибірки є частиною модуля інтерфейсу шини (BIU), який ефективно відокремлює фактичний процесор (виконавчий блок або EU) від системної оперативної пам’яті. У той час як попередні MPU були повністю детермінованими з інструкціями, які завантажувалися з оперативної пам’яті та згодом виконувалися, попередня вибірка 8086 і 8088 означала, що такі припущення більше не відповідають дійсності. Додані функції в BIU також означали, що вказівник інструкцій (IP) і відповідні регістри перемістилися в BIU, тоді як логіка кільцевого буфера навколо черги мала якимось чином підтримувати правильну роботу черги та зміщення вказівника в оперативній пам’яті.

Незважаючи на те, що сьогодні процесори мають набагато складнішу багаторівневу кеш-пам’ять, яка вимірюється в кілобайтах і мегабайтах, цікаво побачити, з чого все почалося, лише з кількох байтів і відносно прямої апаратної логіки, яку ви легко прослідкуєте під мікроскопом. .

spot_img

Остання розвідка

spot_img