Riepilogo
- I coprocessori matematici hanno rivoluzionato le prestazioni della CPU utilizzando chip specializzati dedicati ai calcoli matematici.
- Modelli innovativi come l’Intel 8087 hanno potenziato le capacità dei personal computer, consentendo loro di svolgere compiti complessi in precedenza riservati a sistemi più grandi.
- Aziende come Cyrix si sono affermate come formidabili contendenti nel campo dei coprocessori matematici, sfidando il predominio di Intel.
Nell’informatica moderna, ci si aspetta che la CPU e la GPU gestiscano abilmente e senza problemi qualsiasi operazione matematica. Tuttavia, ai tempi nascenti dei personal computer, gli utenti a volte avevano bisogno di incorporare un chip aggiuntivo, noto come coprocessore matematico, per aumentare le prestazioni.
Cos’è esattamente un coprocessore matematico?
Un coprocessore matematico, comunemente denominato FPU (Floating Point Unit), è un microprocessore specializzato dedicato a migliorare l’efficienza e l’accuratezza dei calcoli matematici per la CPU che integra. Ad esempio, l’Intel 80387SX funge da coprocessore matematico per la CPU 80386SX.
Se hai acquistato un computer 80386SX e in seguito hai avuto bisogno di calcoli matematici avanzati, l’aggiunta dell’80387SX nel socket della scheda madre designato garantirebbe una notevole accelerazione nelle operazioni in virgola mobile.
Il termine “floating point” si riferisce a calcoli che coinvolgono valori decimali, in contrasto con la matematica “intera”, che è limitata ai numeri interi. I calcoli in virgola mobile sono fondamentali per la precisione e sono essenziali in vari campi come la scienza e l’ingegneria. Oggi, sono alla base di numerose applicazioni software, in particolare nei giochi, generando termini come gigaflop e teraflop, dove “FLOP” indica un'”operazione in virgola mobile”.
I coprocessori non erano limitati solo ai calcoli in virgola mobile; facilitavano anche l’elaborazione del segnale e gestivano attività di input/output (I/O) tra diversi componenti del computer. Mentre la CPU primaria poteva gestire queste funzioni, spesso mancava di efficienza nell’eseguirle.
La genesi dei coprocessori matematici desktop
Sebbene il concetto di processori specializzati per funzioni matematiche distinte fosse prevalente nei regni dei mainframe e dei minicomputer, divenne una caratteristica notevole dell’informatica domestica solo alla fine degli anni ’70 e all’inizio degli anni ’80. Il panorama dell’informatica domestica era ancora agli inizi a quel tempo.
Un esempio iconico di coprocessore matematico è stato l’Intel 8087, introdotto nel 1980 come potenziamento opzionale dei processori Intel 8086 e 8088, che alimentavano i primi personal computer IBM. Questa innovazione ha permesso anche alle macchine desktop entry-level di eseguire attività impegnative che in precedenza avevano richiesto sistemi più costosi e più grandi.
Altri produttori seguirono presto l’esempio con le loro offerte; Motorola, ad esempio, presentò il 68881, progettato per i suoi processori della serie 68000, che equipaggiavano i primi modelli di computer Apple Macintosh e Amiga.
Emersione di coprocessori matematici di terze parti
Il socket coprocessore aperto disponibile nei computer domestici divenne un’opportunità allettante che alcune aziende non potevano ignorare. Cyrix fu tra i pionieri, lanciando il suo Cyrix FasMath 83D87 e 83S87, che presentarono una concorrenza significativa alle opzioni di coprocessore di Intel. Ciò segnò l’inizio di una storia controversa in cui Cyrix si trovò spesso in disaccordo con Intel, culminando nella continua produzione delle sue CPU, tra cui la notevole 6x86MX.
Nel frattempo, sono emersi coprocessori di nicchia che eccellevano in applicazioni specifiche. Un esempio lampante è la FPU Weitek Abacus , utilizzata da software avanzati come Autodesk Renderman per la progettazione 3D molto prima dell’avvento delle GPU dedicate.
Verso la fine degli anni ’90, l’era del coprocessore autonomo era ormai in gran parte tramontata. Le CPU e le GPU moderne ora gestiscono calcoli in virgola mobile senza soluzione di continuità all’interno di pacchetti di processori integrati. Oggigiorno, un personal computer potrebbe vantare numerose CPU: il mio laptop, ad esempio, vanta 24 processori, continuando un’eredità di co-elaborazione nell’informatica.
Domande frequenti
1. Quale ruolo svolge un coprocessore matematico nell’informatica moderna?
Mentre i coprocessori matematici un tempo erano essenziali, le CPU e le GPU moderne sono progettate per eseguire calcoli complessi in modo efficiente senza bisogno di chip separati. Tuttavia, comprendere il ruolo storico dei coprocessori matematici fornisce un contesto prezioso per gli attuali sistemi di elaborazione integrati.
2. Posso ancora utilizzare i coprocessori matematici oggi?
In genere, i coprocessori matematici non sono compatibili con i moderni sistemi di elaborazione, perché sono stati progettati per specifiche architetture più vecchie. La maggior parte delle funzionalità è stata assimilata nelle CPU e GPU contemporanee.
3. In che modo i coprocessori matematici hanno cambiato il panorama dell’informatica personale?
I coprocessori matematici hanno permesso ai personal computer di effettuare calcoli matematici complessi, in precedenza riservati a sistemi più potenti e costosi. Questa accessibilità ha alimentato la crescita dell’informatica in vari campi, contribuendo all’evoluzione dei sistemi desktop nelle macchine multifunzionali su cui facciamo affidamento oggi.
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