Intel 8086 — процессор, открывший эпоху

В 1976 году компания Intel поставила перед своими инженерами серьезную задачу – создать первый в мире микропроцессор, поддерживающий работу в формате многозадачности, а также обладающий встроенным в чип контроллером памяти. Сейчас эти технологические особенности можно без труда обнаружить даже в самых доступных процессорах на рынке, но 42 года назад подобные технологические новшества обещали перегнать целую эпоху – Intel планировала перейти на 32-битные вычисления в тот момент, когда господствовали 8-битные системы, и даже 16-бит были очень далеко. К сожалению, или к счастью, амбиции руководителей Intel столкнулись с суровой реальностью в виде нескольких переносов сроков, технологическими проблемами и осознанием того, что технологии 1976 года еще не шагнули так далеко, чтобы воплотить в жизнь такие смелые задумки. А главное – Intel настолько увлеклась созданием, как сказали бы на западе, over-engineered архитектуры, что упустила из виду практичность с точки зрения программного обеспечения. Именно непрактичность и нарочитую усложненность системы раскритиковал на одном из совещаний приглашенный эксперт по имени Стивен Морс – 36-летний инженер микроэлектроники, специализирующийся тогда на программном обеспечении. Тем не менее, Intel не торопилась учитывать критические замечания, поэтому заметки Морса отправились в долгий ящик.
Но как оказалось позже, они были крайне полезными – уже в июле 1976 года небольшая компания Zilog, основанная изобретателем Intel 4004 и Intel 8008 Федерико Фаджином, а также менеджером Intel Ральфом Унгерманном и еще одним разработчиком 4004, японцем Масатоси Сима, представила на рынке свой процессор Z-80, ставший фактической работой над ошибками на базе Intel 8080
Усовершенствовав архитектуру оригинального процессора Intel, команда Zilog предложила недорогой и производительный процессор, сразу же полюбившийся многим производителям техники и ведущих платформ того времени. Именно Z-80 лег в основу легендарного ZX Spectrum, а также был установлен в не менее известный Commodore 128 в качестве сопроцессора. Z-80 стал невероятно успешным во многих уголках мира, и этот успех не мог остаться незамеченным – в Intel срочно решили, что Z-80 нужен достойный конкурент.

Именно здесь руководители компании вспомнили о замечаниях Стивена Морса, и предложили тому возглавить создание принципиально нового процессора, призванного составить конкуренцию новинке от Zilog. Intel не видели особенных причин задавать рамки в этом проекте – тогда всем казалось, что новый процессор будет быстрым ответом на Z-80, и забудется в течение следующих лет, поэтому Морс получил зеленый свет на любые эксперименты. Именно навязчивая мысль о том, что процессор должен строиться вокруг эффективности работы с ПО, как выяснилось позже, стала ключевой для развития всей индустрии.

В мае 1976 года Стив Морс приступил к работе над архитектурой нового процессора. В сущности, задача, поставленная перед Морсом, была проста. Если новый 16-битный чип должен давать значительное увеличение скорости по сравнению с 8-битным 8080-м, он должен отличаться по ряду параметров. Но Intel хотела добиться, чтобы потребители обращались к ней повторно. Как один из способов добиться этого рассматривалась возможность перевода на более высокий уровень системы, разработанной для менее мощного процессора, при замене которого новым она будет работать. Для этого, в идеале, новый процессор должен быть совместим с любой программой, написанной для 8080.

Морсу приходилось отталкиваться от проекта 8080, в соответствии с которым процессор назначал «адрес» каждому месту, где хранились числа, подобно ярлыкам классификатора. Адреса представляли собой 16-битные двоичные числа, что позволяло обозначить 65536 различных адресов. Этот потолок был приемлем, когда разработчикам требовалось экономно использовать память. Однако теперь потребителям понадобился больший объем, они настаивали на преодолении барьера в 64 Кбайт.

В июле 1978 года новый процессор, получивший название Intel 8086, появился на рынке.




Его выход не стал фурором или невероятным успехом. Впервые процессор попал на прилавки в составе нескольких бюджетных компьютеров, не пользующихся популярностью, а также использовался в различных терминалах. Чуть позже он лег в основу микроконтроллера NASA, где использовался для контроля над диагностическими системами ракетного пуска вплоть до начала 2000-х годов.

Морс покинул Intel в 1979 году, как раз перед тем, как компания представила Intel 8088, — практически идентичный 8086 микропроцессор, обеспечивавший совместимость с 8-битными системами через деление 16-битной шины на два цикла. Сам Морс назвал этот процессор «кастрированной» версией 8086.

Легендарный статус 8088 получил позже, когда в 1980 году IBM впервые задумалась о покорении рынка персональных компьютеров и создании компьютера, который был бы достаточно недорогим, и включал в себя комплектующие среднего класса. Именно IBM 5150, более известный под брендом IBM PC, и получил в основу процессор 8088 (по сути, все тот же 8086), благодаря чему Intel стала широко известной даже в кругах рядовых пользователей. А ведь на место 8088 претендовала и Motorola 68000 (основа первого Apple Macintosh), но руководство IBM отдала предпочтение Intel.




IBM PC быстро превратился в главную силу на рынке компьютерных систем, и Intel, следуя логике «дальше-лучше», продолжила выпускать процессоры – 80186, 80286, 80386, 80486, Pentium и так далее – на базе все той же основы Стивена Морса, заложенной им еще в 8086. Именно благодаря двум последним цифрам архитектура стала известна как «х86», а невероятная популярность компьютеров IBM обеспечила Intel огромные прибыли и узнаваемость в качестве бренда.