Резюме
- Математическите копроцесори направиха революция в производителността на процесора, като използваха специализирани чипове, предназначени за математически изчисления.
- Иновативни модели като Intel 8087 подобриха възможностите на персоналните компютри, позволявайки им да изпълняват сложни задачи, които преди са били запазени за по-големи системи.
- Компании като Cyrix се очертаха като страхотни съперници на арената на математическите копроцесори, оспорвайки господството на Intel.
В съвременните компютри се очаква вашият CPU и GPU умело да управляват безпроблемно всякакви математически операции. Въпреки това, в зараждащите се дни на персоналните компютри, потребителите понякога трябваше да включат допълнителен чип – известен като математически копроцесор – за да повишат производителността.
Какво точно е математически копроцесор?
Математическият копроцесор, обикновено наричан FPU (устройство с плаваща запетая), е специализиран микропроцесор, предназначен да подобри ефективността и точността на математическите изчисления за CPU, който допълва. Например, Intel 80387SX служи като математически копроцесор за процесора 80386SX.
Ако сте придобили компютър 80386SX и по-късно сте се сблъскали с необходимостта от усъвършенствани математически изчисления, добавянето на 80387SX в определения му гнездо на дънната платка би осигурило значително ускоряване на операциите с плаваща запетая.
Терминът „плаваща запетая“ се отнася до изчисления, включващи десетични стойности, за разлика от математиката „цело число“, която е ограничена до цели числа. Изчисленията с плаваща запетая са основни за прецизността и са от съществено значение в различни области като наука и инженерство. Днес те са в основата на множество софтуерни приложения, особено в игрите, генерирайки термини като гигафлоп и терафлоп, където „FLOP“ означава „операция с плаваща запетая“.
Копроцесорите не бяха ограничени само до изчисления с плаваща запетая; те също улесниха обработката на сигнали и обработиха задачи за вход/изход (I/O) между различни компютърни компоненти. Докато основният процесор можеше да управлява тези функции, често му липсваше ефективност при изпълнението им.
Генезисът на настолните математически копроцесори
Въпреки че концепцията за специализирани процесори за отделни математически функции беше преобладаваща в сферата на мейнфреймите и миникомпютрите, тя се превърна в забележителна характеристика на домашните компютри едва в края на 70-те и началото на 80-те години. Пейзажът на домашните компютри беше все още в начален стадий по това време.
Емблематичен ранен пример за математически копроцесор беше Intel 8087, представен през 1980 г. като опционално подобрение на процесорите Intel 8086 и 8088, които захранваха първите персонални компютри на IBM. Тази иновация даде възможност дори на настолни машини от начално ниво да изпълняват взискателни задачи, които преди са изисквали по-скъпи и по-големи системи.
Други производители скоро го последваха със своите предложения; Motorola, например, представи 68881, предназначен за нейните процесори от серия 68000, които оборудваха ранните модели на компютри Apple Macintosh и Amiga.
Поява на математически копроцесори на трети страни
Отвореният сокет на копроцесора, наличен в домашните компютри, се превърна в примамлива възможност, която някои компании не можеха да пренебрегнат. Cyrix беше сред пионерите, пускайки своите Cyrix FasMath 83D87 и 83S87, които представляваха значителна конкуренция на копроцесорните опции на Intel. Това бележи началото на спорна история, в която Cyrix често се оказваше в противоречие с Intel, което завърши с продължаващото производство на неговите процесори, включително забележителния 6x86MX.
Междувременно се появиха нишови копроцесори, които превъзхождаха специфични приложения. Основен пример е Weitek Abacus FPU , използван от усъвършенстван софтуер като Autodesk Renderman за 3D дизайн много преди появата на специални графични процесори.
До края на 90-те години ерата на самостоятелния копроцесор до голяма степен беше отминала. Съвременните CPU и GPU вече обработват безпроблемно изчисления с плаваща запетая в рамките на интегрирани процесорни пакети. В днешно време един персонален компютър може да се похвали с множество процесори – моят лаптоп например може да се похвали с 24 процесора, продължавайки наследството на съвместната обработка в изчисленията.
Често задавани въпроси
1. Каква роля играе математическият копроцесор в съвременните компютри?
Докато математическите копроцесори някога бяха от съществено значение, модерните CPU и GPU са проектирани да извършват сложни изчисления ефективно, без да се нуждаят от отделни чипове. Въпреки това разбирането на историческата роля на математическите копроцесори осигурява ценен контекст за днешните интегрирани системи за обработка.
2. Мога ли да използвам математически копроцесори днес?
Като цяло математическите копроцесори не са съвместими със съвременните изчислителни системи, тъй като са проектирани за специфични по-стари архитектури. Повечето функционалности са асимилирани в съвременни CPU и GPU.
3. Как математическите копроцесори промениха пейзажа на персоналните компютри?
Математическите копроцесори позволиха на персоналните компютри да извършват сложни математически изчисления, които преди бяха запазени за по-мощни и скъпи системи. Тази достъпност подхранва растежа на компютрите в различни области, допринасяйки за еволюцията на настолните системи в многофункционалните машини, на които разчитаме днес.
Вашият коментар