Samenvatting
- Wiskundige coprocessoren hebben de CPU-prestaties radicaal veranderd door gebruik te maken van gespecialiseerde chips voor wiskundige berekeningen.
- Innovatieve modellen zoals de Intel 8087 verbeterden de mogelijkheden van personal computers, waardoor ze complexe taken konden uitvoeren die voorheen waren voorbehouden aan grotere systemen.
- Bedrijven als Cyrix kwamen naar voren als geduchte concurrenten op het gebied van wiskundige coprocessoren en vormden een uitdaging voor de dominante positie van Intel.
In moderne computers is de verwachting dat uw CPU en GPU alle wiskundige bewerkingen vakkundig en naadloos beheren. In de begindagen van personal computers moesten gebruikers echter soms een extra chip inbouwen, een zogenaamde wiskundige coprocessor, om de prestaties te verbeteren.
Wat is precies een wiskundige coprocessor?
Een wiskundige coprocessor, vaak FPU (Floating Point Unit) genoemd, is een gespecialiseerde microprocessor die is bedoeld om de efficiëntie en nauwkeurigheid van wiskundige berekeningen voor de CPU die hij aanvult, te verbeteren. De Intel 80387SX fungeert bijvoorbeeld als wiskundige coprocessor voor de 80386SX CPU.
Als u een 80386SX-computer hebt aangeschaft en later behoefte hebt aan geavanceerde wiskundige berekeningen, kunt u de 80387SX op de daarvoor bestemde moederbordsocket plaatsen om de snelheid van drijvende-kommabewerkingen aanzienlijk te verhogen.
De term “floating point” heeft betrekking op berekeningen met decimale waarden, in tegenstelling tot “integer”-wiskunde, die beperkt is tot gehele getallen. Floating point-berekeningen zijn cruciaal voor precisie en zijn essentieel in verschillende vakgebieden, zoals wetenschap en techniek. Tegenwoordig ondersteunen ze talloze softwaretoepassingen, met name in gaming, en genereren ze termen als gigaflop en teraflop, waarbij een “FLOP” een “floating-point-bewerking” betekent.
Coprocessors waren niet alleen beperkt tot floating-point berekeningen; ze faciliteerden ook signaalverwerking en verwerkten input/output (I/O) taken tussen verschillende computercomponenten. Hoewel de primaire CPU deze functies kon beheren, ontbrak het vaak aan efficiëntie bij het uitvoeren ervan.
De oorsprong van desktop-wiskundige coprocessoren
Hoewel het concept van gespecialiseerde processoren voor afzonderlijke wiskundige functies gangbaar was in de domeinen van mainframe- en minicomputers, werd het pas een opmerkelijk kenmerk van thuiscomputers in de late jaren 70 en vroege jaren 80. Het landschap van thuiscomputers stond toen nog in de kinderschoenen.
Een iconisch vroeg voorbeeld van een wiskundige coprocessor was de Intel 8087, geïntroduceerd in 1980 als een optionele verbetering van de Intel 8086 en 8088 processoren, die de eerste personal computers van IBM aandreven. Deze innovatie stelde zelfs instapmodellen desktopmachines in staat om veeleisende taken uit te voeren die voorheen duurdere en grotere systemen vereisten.
Andere fabrikanten volgden al snel met hun aanbod. Motorola introduceerde bijvoorbeeld de 68881, ontworpen voor zijn 68000-serie processoren, die in de eerste modellen van Apple Macintosh en Amiga computers zaten.
Opkomst van derde-partij wiskundige coprocessoren
De open coprocessor-socket die beschikbaar was in thuiscomputers werd een verleidelijke kans die sommige bedrijven niet konden negeren. Cyrix was een van de pioniers en lanceerde zijn Cyrix FasMath 83D87 en 83S87, die een aanzienlijke concurrentie vormden voor Intels coprocessoropties. Dit markeerde het begin van een omstreden geschiedenis waarin Cyrix regelmatig in conflict kwam met Intel, wat culmineerde in de voortdurende productie van zijn CPU’s, waaronder de opmerkelijke 6x86MX.
Ondertussen kwamen er niche-coprocessors op de markt die uitblonken in specifieke toepassingen. Een goed voorbeeld is de Weitek Abacus FPU , die door geavanceerde software zoals Autodesk Renderman werd gebruikt voor 3D-ontwerp, lang voordat er speciale GPU’s waren.
Eind jaren negentig was het tijdperk van de standalone coprocessor grotendeels voorbij. Moderne CPU’s en GPU’s verwerken nu naadloos floating-pointberekeningen binnen geïntegreerde processorpakketten. Tegenwoordig kan een personal computer bogen op talloze CPU’s: mijn laptop heeft bijvoorbeeld 24 processoren, waarmee hij een erfenis van coprocessing in computing voortzet.
Veelgestelde vragen
1. Welke rol speelt een wiskundige coprocessor in modern computergebruik?
Hoewel wiskundige coprocessoren ooit essentieel waren, zijn moderne CPU’s en GPU’s ontworpen om complexe berekeningen efficiënt uit te voeren zonder dat er aparte chips nodig zijn. Het begrijpen van de historische rol van wiskundige coprocessoren biedt echter waardevolle context voor de geïntegreerde verwerkingssystemen van vandaag.
2. Kan ik vandaag de dag nog steeds wiskundige coprocessoren gebruiken?
Over het algemeen zijn wiskundige coprocessoren niet compatibel met moderne computersystemen omdat ze zijn ontworpen voor specifieke oudere architecturen. De meeste functionaliteiten zijn opgenomen in hedendaagse CPU’s en GPU’s.
3. Hoe hebben wiskundige coprocessoren het landschap van personal computing veranderd?
Wiskundige coprocessoren stelden personal computers in staat om complexe wiskundige berekeningen uit te voeren die voorheen waren voorbehouden aan krachtigere en duurdere systemen. Deze toegankelijkheid voedde de groei van computing in verschillende vakgebieden en droeg bij aan de evolutie van desktopsystemen tot de multifunctionele machines waarop we vandaag de dag vertrouwen.
Geef een reactie