Oversigt
- Matematiske coprocessorer revolutionerede CPU-ydeevnen ved at bruge specialiserede chips dedikeret til matematiske beregninger.
- Innovative modeller som Intel 8087 forbedrede personlige computeres muligheder, så de kunne udføre komplekse opgaver, der tidligere var reserveret til større systemer.
- Virksomheder som Cyrix dukkede op som formidable konkurrenter inden for matematikcoprocessor-arenaen og udfordrede Intels dominans.
I moderne computing er forventningen, at din CPU og GPU dygtigt vil håndtere enhver matematisk operation problemfrit. Men i de begyndende dage med personlige computere havde brugerne nogle gange brug for at inkorporere en ekstra chip – kendt som en matematisk coprocessor – for at øge ydeevnen.
Hvad er en Math Coprocessor egentlig?
En matematisk coprocessor, almindeligvis omtalt som en FPU (Floating Point Unit), er en specialiseret mikroprocessor dedikeret til at forbedre effektiviteten og nøjagtigheden af matematiske beregninger for den CPU, den supplerer. For eksempel fungerer Intel 80387SX som matematisk coprocessor for 80386SX CPU.
Skulle du have anskaffet dig en 80386SX-computer og senere stået over for behovet for avancerede matematiske beregninger, ville tilføjelse af 80387SX til dens udpegede bundkort-sokkel give en betydelig hastighed op i flydende kommaoperationer.
Udtrykket “flydende komma” vedrører beregninger, der involverer decimalværdier, i modsætning til “heltals”-matematik, som er begrænset til hele tal. Beregninger med flydende komma er afgørende for præcision og er essentielle på tværs af forskellige områder såsom videnskab og teknik. I dag understøtter de adskillige softwareapplikationer, især inden for spil, og genererer udtryk som gigaflop og teraflop, hvor en “FLOP” betyder en “floating-point operation.”
Coprocessorer var ikke kun begrænset til floating-point-beregninger; de lettede også signalbehandling og håndterede input/output (I/O) opgaver mellem forskellige computerkomponenter. Mens den primære CPU kunne styre disse funktioner, manglede den ofte effektivitet i at udføre dem.
Genesis of Desktop Math Coprocessors
Selvom konceptet med specialiserede processorer til forskellige matematiske funktioner var udbredt inden for mainframe- og minicomputere, blev det først et bemærkelsesværdigt træk ved hjemmecomputere i slutningen af 1970’erne og begyndelsen af 1980’erne. Landskabet med hjemmecomputere var stadig i sin vorden på dette tidspunkt.
Et ikonisk tidligt eksempel på en matematisk coprocessor var Intel 8087, der blev introduceret i 1980 som en valgfri forbedring af Intel 8086- og 8088-processorerne, som drev IBMs første personlige computere. Denne innovation gav selv desktopmaskiner på begynderniveau mulighed for at udføre krævende opgaver, som tidligere havde nødvendiggjort dyrere og større systemer.
Andre producenter fulgte snart op med deres tilbud; Motorola, for eksempel, introducerede 68881, designet til sine 68000-seriens processorer, som udstyret tidlige modeller af Apple Macintosh og Amiga-computere.
Fremkomsten af tredjeparts matematiske coprocessorer
Den åbne coprocessor-sokkel, der er tilgængelig i hjemmecomputere, blev en lokkende mulighed, som nogle virksomheder ikke kunne overse. Cyrix var blandt pionererne, og lancerede deres Cyrix FasMath 83D87 og 83S87, som gav betydelig konkurrence til Intels coprocessor muligheder. Dette markerede begyndelsen på en omstridt historie, hvor Cyrix ofte befandt sig i modstrid med Intel, hvilket kulminerede i den fortsatte produktion af dets CPU’er, inklusive den bemærkelsesværdige 6x86MX.
I mellemtiden dukkede niche-coprocessorer op, som udmærkede sig i specifikke applikationer. Et godt eksempel er Weitek Abacus FPU’en , brugt af avanceret software som Autodesk Renderman til 3D-design længe før fremkomsten af dedikerede GPU’er.
I slutningen af 1990’erne var æraen med den selvstændige coprocessor stort set forbi. Moderne CPU’er og GPU’er håndterer nu floating-point-beregninger problemfrit i integrerede processorpakker. I dag kan en personlig computer prale af adskillige CPU’er – min bærbare computer, for eksempel, kan prale af 24 processorer, hvilket fortsætter en arv fra co-processing inden for computing.
Ofte stillede spørgsmål
1. Hvilken rolle spiller en matematisk coprocessor i moderne databehandling?
Mens matematiske coprocessorer engang var essentielle, er moderne CPU’er og GPU’er designet til at udføre komplekse beregninger effektivt uden behov for separate chips. Forståelse af matematiske coprocessorers historiske rolle giver imidlertid værdifuld kontekst for nutidens integrerede behandlingssystemer.
2. Kan jeg stadig bruge matematiske coprocessorer i dag?
Generelt er matematiske coprocessorer ikke kompatible med moderne computersystemer, fordi de er designet til specifikke ældre arkitekturer. De fleste funktionaliteter er blevet assimileret i moderne CPU’er og GPU’er.
3. Hvordan ændrede matematiske coprocessorer landskabet for personlig computer?
Matematiske coprocessorer tillod personlige computere at udføre komplekse matematiske beregninger, der tidligere var forbeholdt mere kraftfulde og dyre systemer. Denne tilgængelighed gav næring til væksten inden for databehandling på forskellige områder og bidrog til udviklingen af desktopsystemer til de multifunktionelle maskiner, vi er afhængige af i dag.
Skriv et svar