تاريخ عائلات المعالجات CPU computer interface


قاد الإنجاز العلمي باختراع الترانزيستور في عام 1947 ، ومن ُثم اختراع الداراتالمتكاملة ،(Integrated Circuit IC) إلى تصنيع أول معالج صغري 4004للاستخدام العام من قبل شركة Intel عام 1971 . استخدم هذا المعالج حينئذ فيصناعة آلات الحوسبة وألعاب الفيديو ونظم التحكم البسيطة.


يبلغ طول مراكم هذا المعالج 4 – bits وقادر على تنفيذ KIPS (Kilo-Instruction per Second)92 وتضم مجموعة تعليماته فقط 46 تعليمة. لقدكان هذا الاختراع الخطوة الأولى نحو تطوير الأجيال المختلفة من
المعالجات الصغرية.
اصدرت Intel عام 1972 ، كتطوير للمعالج 4004 ، المعالج 8008 أول معالج 8- bits في العالم ، يسمح بإمكان معالجة ضعف حجم المعطيات التي يعالجها المعالج4004 . وتضم مجموعة تعليماته 48 تعليمة.




قامت بعد ذلك شركة Intel عام 1974 بنقلة نوعية بإنتاج معالج 8- bit ذائع الصيت8080 ، الذي تجاوز مشاكل سابقيه العديدة مثل السرعة المنخفضة والذاكرة الصغيرة؛ يستطيع هذا المعالج عنونة ذاكرة يصل حجمها إلى 64 كيلوبايت، وأسرع ب 20 ضعفمن المعالج 4004.


قدمت شركة Intel في عام 1977 نسخة محسنة عن 8080 وهو المعالج 8085 ،آخر معالج من نمط 8- bit للاستخدام العام من Intel.
تميز 8085 باحتوائه على: ساعة داخلية، ذات تردد عالٍ نسبيًا، وتعليمات مرنة فيالتعامل. أدى كل ذلك لبيع الشركة أكثر من 100 مليون نسخة من هذاالمعالج.

أصدرت Intel عام 1978 معالج 16-bit هو 8086 ، أول أفراد العائلة x 86 )تتضمن هذه العائلة المعالجات 8086/ 8088 و 80286 وما بعدها بما فيها سلسلةبنتيوم(
وبعد أكثر من سنة أصدرت Intel المعالج 8088 الذي هو أيضًا 16-bit ، نسخةمعدلة عن 8086 . جُعل عرض مسرى معطيات المعالج 8088 مساويًا 8-bit عوضًاعن 16-bit في 8086 ، حتى يتوافق مع الدارات المصممة سابقًا لتعمل مع معالجات8-bit تعزز موقف شركة Intel بعد أن قررت IBM استخدام المعالج 8088 فيتصميم أول حاسوب شخصي لها. بالمقارنة مع المعالج 8085 فإن المعالج8086/8088 ينفذ 2.5 MIPS (Million-Instruction per Second) ، أكثر بعشر مرات من المعالج 8085 ، وقادر على عنونة ذاكرة حجمها 1 ميغابايت بينمايستطيع المعالج 8085 عنونة فقط 64 كيلوبايت ذاكرة، كما يبلغ عدد تعليماته حوالي20,000 تعليمة مقارنة مع 246 يمتلكها المعالج 8085 مما يزيد من فعاليته وأدائه.سمحت سرعة التنفيذ العالية والقدرة على عنونة ذاكرة كبيرة) حينذاك) للمعالجات8086/ 8088 بالسيطرة على الكثير من التطبيقات.


ازداد بعد ذلك الطلب على حواسيب شخصية أقوى قادرة على تنجيز حسابات وإظهاراتبيانية ورسومات أكثر تعقيدًا وكذلك دعم نظم التشغيل التي تزداد إمكاناتها باستمرار. دفعكل ذلك Intel إلى تطوير أجيال من معالجات العائلة x86 تلبي أكثر حاجة التطبيقاتالجديدة، وتتضمن عددًا أكبر من الترانزستورات في رقاقة المعالج.
اتخذ تطوير المعالجات عدة مناحٍ منها:
زيادة عرض مسرى المعطيات وطول السجلات الداخلية
إمكان عنونة ذواكر أكبر حجمًا
زيادة سرعة عمل المعالجات
زيادة عدد التعليمات وجعلها أكثر قوة ومرونة
تطوير بنية المعالجات
نبين في الجدول التالي قائمة بأهم المعالجات المنتجة من شركة Intel مع أهم ميزاتكل منها.




نظرًا لتبني شركة IBM معالجات Intel في تصميم حواسيبها الشخصية فقد سيطرتIntel على هذا السوق، ومع ذلك يجب أن لا ننسى وجود شركات أخرى صنعت طيفًامن المعالجات، وبعضها لا يزال يطور ويصنع أجيالا جديدة من هذه المعالجات، من هذهالشركات Zilog و Motorola و Texas Instruments وغيرها....


المعالجات RISC والمعالجات CISC
خلال عملية التطوير المستمرة للمعالجات، وبهدف تحسين أدائها، برزت التقنيتانالمتنافستان CISC و RISC إن لكل من هاتين التقنيتين ميزات ومساوئ، وتستخدمالمعالجات الحالية مزيجًا من هذين البنيانين في تصميم وحدة المعالجة المركزية CPU، عوضًا عن التبني المطلق لإحداهما.

ليست هناك تعليقات