Santrauka
- Matematikos koprocesoriai pakeitė procesoriaus našumą, naudodami specialias matematiniams skaičiavimams skirtas lustus.
- Naujoviški modeliai, tokie kaip „Intel 8087“, pagerino asmeninių kompiuterių galimybes, leidžiančius jiems atlikti sudėtingas užduotis, anksčiau skirtas didesnėms sistemoms.
- Tokios įmonės kaip „Cyrix“ pasirodė kaip didžiulės varžovės matematikos koprocesorių arenoje, metdamos iššūkį „Intel“ dominavimui.
Šiuolaikinėje kompiuterijoje tikimasi, kad jūsų CPU ir GPU meistriškai sklandžiai valdys bet kokias matematines operacijas. Tačiau besikuriančiomis asmeninių kompiuterių dienomis vartotojams kartais reikėdavo įtraukti papildomą lustą, vadinamą matematikos koprocesoriumi, kad padidintų našumą.
Kas tiksliai yra matematikos koprocesorius?
Matematinis koprocesorius, paprastai vadinamas FPU (Floating Point Unit), yra specializuotas mikroprocesorius, skirtas padidinti procesoriaus, kurį jis papildo, matematinių skaičiavimų efektyvumą ir tikslumą. Pavyzdžiui, „Intel 80387SX“ yra 80386SX procesoriaus matematikos koprocesorius.
Jei įsigijote 80386SX kompiuterį ir vėliau susidūrėte su pažangių matematinių skaičiavimų poreikiu, 80387SX įtraukimas į jam skirtą pagrindinės plokštės lizdą labai paspartintų slankiojo kablelio operacijas.
Sąvoka „slankusis kablelis“ reiškia skaičiavimus, kuriuose naudojamos dešimtainės reikšmės, o tai skiriasi nuo „sveiko skaičiaus“ matematikos, kuri apsiriboja sveikaisiais skaičiais. Slankaus kablelio skaičiavimai yra labai svarbūs siekiant tikslumo ir yra būtini įvairiose srityse, tokiose kaip mokslas ir inžinerija. Šiandien jie palaiko daugybę programinės įrangos programų, ypač žaidimų, generuoja tokius terminus kaip gigaflop ir teraflop, kur „FLOP“ reiškia „slankiojo kablelio operaciją“.
Bendraprocesoriai neapsiribojo slankiojo kablelio skaičiavimais; jie taip pat palengvino signalų apdorojimą ir tvarkė įvesties/išvesties (I/O) užduotis tarp skirtingų kompiuterio komponentų. Nors pagrindinis procesorius galėjo valdyti šias funkcijas, jam dažnai trūko efektyvumo jas atliekant.
Stalinių kompiuterių matematikos koprocesorių atsiradimas
Nors specializuotų procesorių, skirtų skirtingoms matematinėms funkcijoms, koncepcija buvo paplitusi pagrindiniuose ir mažuosiuose kompiuteriuose, ji tapo puikia namų kompiuterijos savybe tik aštuntojo dešimtmečio pabaigoje ir devintojo dešimtmečio pradžioje. Namų kompiuterijos peizažas tuo metu vis dar buvo pradinėje stadijoje.
Ankstyvasis matematinio bendro procesoriaus pavyzdys buvo Intel 8087, pristatytas 1980 m. kaip pasirenkamas Intel 8086 ir 8088 procesorių patobulinimas, kuris maitino IBM inauguracinius asmeninius kompiuterius. Ši naujovė suteikė galimybę net pradinio lygio staliniams kompiuteriams atlikti sudėtingas užduotis, kurioms anksčiau reikėjo brangesnių ir didesnių sistemų.
Kiti gamintojai netrukus pateikė savo pasiūlymus; Pavyzdžiui, „Motorola“ pristatė 68881, skirtą 68000 serijos procesoriams, kuriame buvo įrengti ankstyvieji „Apple Macintosh“ ir „Amiga“ kompiuterių modeliai.
Trečiųjų šalių matematikos koprocesorių atsiradimas
Namų kompiuteriuose esantis atviras koprocesoriaus lizdas tapo viliojančia galimybe, kurios kai kurios įmonės negalėjo nepastebėti. „Cyrix“ buvo vienas iš pionierių, išleidęs savo Cyrix FasMath 83D87 ir 83S87, kurie suteikė didelę konkurenciją „Intel“ bendro procesoriaus galimybėms. Taip prasidėjo ginčytina istorija, kai „Cyrix“ dažnai susidurdavo su „Intel“, o jo kulminacija buvo nuolatinė procesorių, įskaitant žymųjį 6x86MX, gamyba.
Tuo tarpu pasirodė nišiniai koprocesoriai, kurie puikiai pasirodė konkrečiose programose. Puikus pavyzdys yra Weitek Abacus FPU , kurį naudojo pažangi programinė įranga, pvz., Autodesk Renderman, kurdama 3D dizainą dar gerokai prieš atsirandant tam skirtiems GPU.
Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje atskiro bendro procesoriaus era iš esmės praėjo. Šiuolaikiniai procesoriai ir GPU dabar sklandžiai apdoroja slankiojo kablelio skaičiavimus integruotuose procesorių paketuose. Šiais laikais asmeninis kompiuteris gali pasigirti daugybe procesorių – pavyzdžiui, mano nešiojamasis kompiuteris turi 24 procesorius, o tai tęsia bendro apdorojimo palikimą kompiuterijoje.
Dažnai užduodami klausimai
1. Kokį vaidmenį šiuolaikinėje kompiuterijoje atlieka matematikos koprocesorius?
Nors matematiniai koprocesoriai kažkada buvo būtini, šiuolaikiniai procesoriai ir GPU yra skirti efektyviai atlikti sudėtingus skaičiavimus, nereikalaujant atskirų lustų. Tačiau supratimas apie istorinį matematikos koprocesorių vaidmenį suteikia vertingą kontekstą šiandieninėms integruotoms apdorojimo sistemoms.
2. Ar šiandien vis dar galiu naudoti matematikos koprocesorius?
Paprastai matematiniai koprocesoriai nesuderinami su šiuolaikinėmis skaičiavimo sistemomis, nes buvo sukurti konkrečioms senesnėms architektūroms. Dauguma funkcijų buvo prilygintos šiuolaikiniams CPU ir GPU.
3. Kaip matematikos koprocesoriai pakeitė asmeninio kompiuterio kraštovaizdį?
Matematikos koprocesoriai leido asmeniniams kompiuteriams atlikti sudėtingus matematinius skaičiavimus, kurie anksčiau buvo skirti galingesnėms ir brangesnėms sistemoms. Šis prieinamumas paskatino skaičiavimo plėtrą įvairiose srityse ir prisidėjo prie stalinių kompiuterių sistemų evoliucijos į daugiafunkcius įrenginius, kuriais šiandien pasitikime.
Parašykite komentarą