Resumo
- Os coprocessadores matemáticos revolucionaram o desempenho da CPU ao utilizar chips especializados dedicados a cálculos matemáticos.
- Modelos inovadores como o Intel 8087 aprimoraram as capacidades dos computadores pessoais, permitindo que eles realizassem tarefas complexas antes reservadas a sistemas maiores.
- Empresas como a Cyrix surgiram como concorrentes formidáveis na área de coprocessadores matemáticos, desafiando o domínio da Intel.
Na computação moderna, a expectativa é que sua CPU e GPU gerenciem habilmente quaisquer operações matemáticas perfeitamente. No entanto, nos primeiros dias dos computadores pessoais, os usuários às vezes precisavam incorporar um chip adicional — conhecido como coprocessador matemático — para elevar o desempenho.
O que exatamente é um coprocessador matemático?
Um coprocessador matemático, comumente chamado de FPU (Floating Point Unit), é um microprocessador especializado dedicado a melhorar a eficiência e a precisão de cálculos matemáticos para a CPU que ele complementa. Por exemplo, o Intel 80387SX serve como coprocessador matemático para a CPU 80386SX.
Caso você tenha adquirido um computador 80386SX e depois tenha enfrentado a necessidade de cálculos matemáticos avançados, adicionar o 80387SX ao soquete designado da placa-mãe proporcionaria uma aceleração substancial nas operações de ponto flutuante.
O termo “ponto flutuante” refere-se a cálculos envolvendo valores decimais, contrastando com a matemática “inteira”, que é limitada a números inteiros. Os cálculos de ponto flutuante são essenciais para a precisão e são essenciais em vários campos, como ciência e engenharia. Hoje, eles sustentam inúmeras aplicações de software, especialmente em jogos, gerando termos como gigaflop e teraflop, onde um “FLOP” significa uma “operação de ponto flutuante”.
Os coprocessadores não se limitavam apenas a cálculos de ponto flutuante; eles também facilitavam o processamento de sinais e manipulavam tarefas de entrada/saída (E/S) entre diferentes componentes do computador. Embora a CPU primária pudesse gerenciar essas funções, muitas vezes faltava eficiência ao executá-las.
A Gênese dos Coprocessadores Matemáticos de Desktop
Embora o conceito de processadores especializados para funções matemáticas distintas fosse predominante nos reinos de mainframes e minicomputadores, ele se tornou uma característica marcante da computação doméstica somente no final dos anos 1970 e início dos anos 1980. O cenário da computação doméstica ainda estava em sua infância nessa época.
Um exemplo icônico inicial de um coprocessador matemático foi o Intel 8087, introduzido em 1980 como um aprimoramento opcional para os processadores Intel 8086 e 8088, que alimentaram os computadores pessoais inaugurais da IBM. Essa inovação capacitou até mesmo máquinas de desktop de nível básico a executar tarefas exigentes que antes necessitavam de sistemas maiores e mais caros.
Outros fabricantes logo seguiram com suas ofertas; a Motorola, por exemplo, lançou o 68881, projetado para seus processadores da série 68000, que equipavam os primeiros modelos de computadores Apple Macintosh e Amiga.
Surgimento de coprocessadores matemáticos de terceiros
O soquete de coprocessador aberto disponível em computadores domésticos se tornou uma oportunidade atraente que algumas empresas não podiam ignorar. A Cyrix estava entre as pioneiras, lançando seu Cyrix FasMath 83D87 e 83S87, que apresentavam competição significativa para as opções de coprocessador da Intel. Isso marcou o início de uma história contenciosa onde a Cyrix frequentemente se encontrava em desacordo com a Intel, culminando na produção contínua de suas CPUs, incluindo o notável 6x86MX.
Enquanto isso, surgiram coprocessadores de nicho que se destacaram em aplicações específicas. Um exemplo principal é o Weitek Abacus FPU , utilizado por softwares avançados como o Autodesk Renderman para design 3D muito antes do advento das GPUs dedicadas.
No final da década de 1990, a era do coprocessador autônomo já havia passado em grande parte. CPUs e GPUs modernas agora lidam com cálculos de ponto flutuante perfeitamente dentro de pacotes de processadores integrados. Hoje em dia, um computador pessoal pode ostentar inúmeras CPUs — meu laptop, por exemplo, ostenta 24 processadores, continuando um legado de coprocessamento na computação.
Perguntas frequentes
1. Qual o papel de um coprocessador matemático na computação moderna?
Embora os coprocessadores matemáticos já tenham sido essenciais, as CPUs e GPUs modernas são projetadas para executar cálculos complexos de forma eficiente sem precisar de chips separados. No entanto, entender o papel histórico dos coprocessadores matemáticos fornece um contexto valioso para os sistemas de processamento integrados de hoje.
2. Ainda posso usar coprocessadores matemáticos hoje?
Geralmente, coprocessadores matemáticos não são compatíveis com sistemas de computação modernos porque foram projetados para arquiteturas antigas específicas. A maioria das funcionalidades foi assimilada em CPUs e GPUs contemporâneas.
3. Como os coprocessadores matemáticos mudaram o cenário da computação pessoal?
Os coprocessadores matemáticos permitiram que os computadores pessoais realizassem cálculos matemáticos complexos, antes reservados para sistemas mais poderosos e caros. Essa acessibilidade impulsionou o crescimento da computação em vários campos, contribuindo para a evolução dos sistemas de desktop para as máquinas multifuncionais das quais dependemos hoje.
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