Sammendrag
- Matematiske koprosessorer revolusjonerte CPU-ytelsen ved å bruke spesialiserte brikker dedikert til matematiske beregninger.
- Innovative modeller som Intel 8087 forbedret egenskapene til personlige datamaskiner, slik at de kan utføre komplekse oppgaver som tidligere var reservert for større systemer.
- Selskaper som Cyrix dukket opp som formidable utfordrere på matematikk-koprosessorarenaen, og utfordret dominansen til Intel.
I moderne databehandling er forventningen at CPU-en og GPU-en din på dyktig måte vil håndtere alle matematiske operasjoner sømløst. Men i de begynnende dagene med personlige datamaskiner, trengte brukere noen ganger å innlemme en ekstra brikke – kjent som en matematisk koprosessor – for å heve ytelsen.
Hva er egentlig en matematisk medprosessor?
En matematisk koprosessor, ofte referert til som en FPU (Floating Point Unit), er en spesialisert mikroprosessor dedikert til å forbedre effektiviteten og nøyaktigheten til matematiske beregninger for CPU-en den kompletterer. For eksempel fungerer Intel 80387SX som matematisk koprosessor for 80386SX CPU.
Skulle du ha skaffet deg en 80386SX-datamaskin og senere møtt behovet for avanserte matematiske beregninger, vil det å legge til 80387SX i dens utpekte hovedkortsokkel gi en betydelig hastighet opp i flytepunktoperasjoner.
Begrepet «flytende komma» gjelder beregninger som involverer desimalverdier, i kontrast til «heltalls»-matematikk, som er begrenset til hele tall. Flytepunktberegninger er avgjørende for presisjon og er avgjørende på tvers av ulike felt som vitenskap og ingeniørfag. I dag understøtter de en rekke programvareapplikasjoner, spesielt innen spill, og genererer termer som gigaflop og teraflop, der en «FLOP» betyr en «flytepunktsoperasjon.»
Koprosessorer var ikke bare begrenset til flyttallsberegninger; de lettet også signalbehandling og håndterte input/output (I/O) oppgaver mellom forskjellige datakomponenter. Selv om den primære CPU-en kunne administrere disse funksjonene, manglet den ofte effektivitet i å utføre dem.
The Genesis of Desktop Math Coprocessors
Selv om konseptet med spesialiserte prosessorer for distinkte matematiske funksjoner var utbredt i stormaskiner og minidatamaskiner, ble det et bemerkelsesverdig trekk ved hjemmedatabehandling først på slutten av 1970-tallet og begynnelsen av 1980-tallet. Landskapet med hjemmedatabehandling var fortsatt i sin spede begynnelse på denne tiden.
Et ikonisk tidlig eksempel på en matematisk koprosessor var Intel 8087, introdusert i 1980 som en valgfri forbedring av Intel 8086- og 8088-prosessorene, som drev IBMs første personlige datamaskiner. Denne innovasjonen gjorde selv stasjonære maskiner på startnivå i stand til å utføre krevende oppgaver som tidligere hadde nødvendiggjort dyrere og større systemer.
Andre produsenter fulgte snart opp med sine tilbud; Motorola, for eksempel, introduserte 68881, designet for 68000-seriens prosessorer, som utstyrte tidlige modeller av Apple Macintosh og Amiga-datamaskiner.
Fremveksten av tredjeparts matematiske koprosessorer
Den åpne koprosessor-sokkelen tilgjengelig i hjemmedatamaskiner ble en fristende mulighet som noen selskaper ikke kunne overse. Cyrix var blant pionerene, og lanserte sine Cyrix FasMath 83D87 og 83S87, som ga betydelig konkurranse for Intels koprosessoralternativer. Dette markerte begynnelsen på en omstridt historie der Cyrix ofte befant seg i strid med Intel, og kulminerte med den fortsatte produksjonen av CPU-ene, inkludert den bemerkelsesverdige 6x86MX.
I mellomtiden dukket det opp nisje-koprosessorer som utmerket seg i spesifikke applikasjoner. Et godt eksempel er Weitek Abacus FPU , brukt av avansert programvare som Autodesk Renderman for 3D-design lenge før bruken av dedikerte GPUer.
På slutten av 1990-tallet hadde æraen med den frittstående koprosessoren stort sett passert. Moderne CPU-er og GPU-er håndterer nå flyttallsberegninger sømløst i integrerte prosessorpakker. I dag kan en personlig datamaskin skryte av mange CPUer – min bærbare datamaskin har for eksempel 24 prosessorer, og fortsetter arven etter sambehandling innen databehandling.
Ofte stilte spørsmål
1. Hvilken rolle spiller en matematisk koprosessor i moderne databehandling?
Mens matematiske koprosessorer en gang var essensielle, er moderne CPUer og GPUer designet for å utføre komplekse beregninger effektivt uten å trenge separate brikker. Forståelse av den historiske rollen til matematiske koprosessorer gir imidlertid verdifull kontekst for dagens integrerte prosesseringssystemer.
2. Kan jeg fortsatt bruke matematiske koprosessorer i dag?
Vanligvis er ikke matematiske koprosessorer kompatible med moderne datasystemer fordi de ble designet for spesifikke eldre arkitekturer. De fleste funksjonene har blitt assimilert i moderne CPUer og GPUer.
3. Hvordan endret matematiske koprosessorer landskapet for personlig databehandling?
Matematiske koprosessorer tillot personlige datamaskiner å utføre komplekse matematiske beregninger som tidligere var reservert for kraftigere og dyrere systemer. Denne tilgjengeligheten førte til veksten av databehandling på ulike felt, og bidro til utviklingen av stasjonære systemer til de multifunksjonelle maskinene vi er avhengige av i dag.
Legg att eit svar