Wat is x86?

Hoewel je waarschijnlijk 'x86' hebt gebruikt op downloadpagina's voor bepaalde apps of misschien op sommige pagina's met computerinstellingen, weet je misschien niet precies wat het is, behalve dat het alleen maar een computerding is. Welnu, daarachter zijn deze drie karakters een van de belangrijkste pijlers in de wereld van computers en silicium, en dat al generaties lang. Het is de reden waarom de beste (en enige) desktop-CPU's zijn gemaakt door Intel en AMD. Dit is de geschiedenis van de x86-architectuur en alles wat u erover moet weten.

x86: Een eerbiedwaardige en kritisch belangrijke instructiesetarchitectuur

x86 is een instructiesetarchitectuur (ISA), die in wezen het ontwerp is van de meest elementaire componenten van een processor. De ISA is een kritische factor in wat voor soort software op een processor kan draaien; of code op een zeer efficiënte, native manier kan worden uitgevoerd of met een inefficiënte oplossing (zoals de noodzaak om steeds opnieuw optellen te gebruiken in plaats van vermenigvuldigen); en wat een processor moet bevatten om op een bepaalde ISA te kunnen bouwen.

Voor x86 zijn de technische details niet superbelangrijk. Het zijn juist de bedrijven achter x86 die deze ISA zo belangrijk maken. Intel ontwikkelde de x86 ISA eind jaren zeventig en bouwde er een imperium uit (zij het dat een aantal jaren doormaakte). nu ernstig verval), en tot op de dag van vandaag maakt Intel nog steeds gloednieuwe x86-CPU's met behulp van een ISA die bijna 50 jaar oud is oud. AMD, Intel's belangrijkste rivaal op het gebied van CPU's, maakt ook x86-processors, en hoewel AMD historisch gezien vrij klein was vergeleken met Intel, zijn ze nu van vergelijkbare omvang en belangrijkheid.

Het cruciale ding om te begrijpen over elke ISA is dat x86-software op elke x86-CPU kan draaien, zelfs als ze echt verschillend zijn. Intel- en AMD-CPU's zijn zo verschillend als ze maar kunnen zijn, maar ze gebruiken nog steeds x86-architectuur en kunnen dus dezelfde software draaien. Vaak zie je dat CPU-ontwerpen zoals Raptor Lake en Zen 4 architecturen worden genoemd, maar technisch gezien zijn het micro-architecturen omdat ze lang niet zo fundamenteel zijn als een ISA.

Een korte geschiedenis van x86

De x86-architectuur werd geïntroduceerd met Intel's legendarische 8086-processor, waarvan een goedkopere variant de 8088 was die in 1981 de al even legendarische Personal Computer van IBM aandreef. Het succes van de 8086- en 8088-CPU's heeft niet alleen de dominantie van Intel op het gebied van computergebruik op gang gebracht, maar ook de opkomst van de x86 ISA. AMD begon eerst met de productie van x86-chips die Intel kon gebruiken in de personal computer, maar uiteindelijk probeerde Intel AMD buiten beeld te houden, wat leidde tot een juridische strijd tussen de twee bedrijven. In 1995 kreeg AMD het recht om zijn eigen x86-chips te maken.

Naarmate de vraag van consumenten, bedrijven en ondernemingen naar computers vanaf de jaren negentig groeide, groeiden zowel Intel als AMD in omvang, evenals de complexiteit van x86-CPU's. Dit creëerde een opening voor AMD om Intel uit te dagen door superieure CPU's te ontwerpen. Halverwege de jaren 2000 had AMD niet alleen aanzienlijke delen van de desktop in beslag genomen en opkomende servermarkten, maar het had ook de 64-bits extensie van x86 uitgevonden (AMD64 of x86-64 genoemd), waardoor het in feite grotere aantallen kon verwerken. Hierdoor kwamen Intels gloednieuwe 64-bits ISA- en Itanium-serverchips om het leven. een van Intel's slechtste CPU's ooit.

Het cruciale ding om te begrijpen over elke ISA is dat x86-software op elke x86-CPU kan draaien, zelfs als ze echt verschillend zijn.

Vanaf het einde van de jaren 2000 is Intel over het algemeen belangrijker geweest dan AMD, hoewel AMD sinds 2017 heeft zijn marktaandeel op het gebied van pc's en servers gestaag vergroot, en nu is Intel niet zo veel meer groter. Bovendien hebben zowel Intel als AMD geprobeerd x86 uit te breiden naar andere gebieden, zoals consoles, mobiele telefoons en Internet of Things (IoT)-apparaten. Intel was jarenlang vooral gefocust op het betreden van de smartphonemarkt, die traditioneel werd gedomineerd door ARM-CPU's, maar faalde uiteindelijk om verschillende redenen. AMD maakte geen serieuze plannen voor smartphoneprocessors.

Spelconsoles zijn misschien wel het enige veilige bastion voor x86 buiten pc's en servers. De eerste x86-aangedreven console was de originele Xbox, die een Pentium III CPU gebruikte, maar het zou enige tijd de enige x86-console blijven. PowerPC-chips van IBM werden vervolgens gebruikt voor de PS3, Xbox 360, Wii en Wii U. Voor de PS4 en Xbox One gingen zowel Sony als Microsoft echter naar AMD om een ​​aangepaste x86-chip te maken voor hun nieuwe consoles. De huidige generatie PS5 en Xbox Series X/S gebruiken ook AMD-chips, net als draagbare gaming-pc's zoals de Steam Deck en ROG Ally.

De toekomst van x86 en de uitdagingen waarmee het wordt geconfronteerd

Hoewel zowel Intel als AMD x86 gebruiken, en ze zeer rivalen zijn, zijn er andere uitdagers die proberen x86 in het algemeen te onttronen. Er zijn feitelijk veel verschillende ISA's, maar de twee belangrijkste alternatieven voor x86 zijn Arm en RISC-V, die beide de hegemonie van x86 over pc's en servers willen ontmantelen. En we hebben het hier niet alleen over twee bedrijven, maar over honderden.

Hoewel Arm en RISC-V heel verschillend zijn en ook in een intense rivaliteit verkeren, bieden ze allebei een basis CPU-ontwerp aan partnerbedrijven, en die bedrijven kunnen in ruil daarvoor hun eigen CPU's die die ISA's gebruiken. Bekende producenten van Arm-chips zijn onder meer Apple (dat onlangs de overstap maakte van Intel naar zijn eigen Arm-processors vanwege zijn silicium), Samsung en Googlen. Ondertussen wordt RISC-V vooral gebruikt in industriële toepassingen en als begeleidende processors in apparaten zoals FPGA's en harde schijven, hoewel RISC-V ambities heeft voor de hele CPU-markt.

Als Arm en RISC-V Intel en AMD willen uitdagen in hun pc- en serverbolwerken, zal er nieuwe software moeten worden geschreven, en dat zal tijd vergen.

Het enige belangrijke voordeel dat x86 in dit alles heeft, is dat x86-software niet kan draaien op niet-x86-CPU's. Als Arm en RISC-V dat willen om Intel en AMD uit te dagen in hun pc- en serverbolwerken zal nieuwe software moeten worden geschreven, en dat zal nodig zijn tijd. Er zijn oplossingen zoals Apple's Rosetta 2, die x86-applicaties vertaalt naar Arm on the fly, maar het is niet perfect. De moeilijkheid om een ​​nieuwe ISA te introduceren in een reeds ontwikkeld hardware-software-ecosysteem is eigenlijk precies hetzelfde dat de smartphoneplannen van Intel de das om heeft gedaan.

x86 is de afgelopen twintig jaar min of meer onveranderd gebleven, waarbij de laatste grote update de 64-bits extensie van AMD was. Intel heeft echter het idee geopperd om alle niet-64-bits dingen in x86 te schrappen om de voorlopig genoemde x86S-architectuur te creëren. Dit zou theoretisch resulteren in betere prestaties en efficiëntie, en hoewel het niet hebben van 32-bits ondersteuning in 2003 een slecht idee was, is tegenwoordig vrijwel alle hardware 64-bits.

Het is moeilijk te zeggen wat er met x86 zal gebeuren en of het op de lange termijn zal verliezen van Arm en RISC-V, zal blijven domineren op pc's en servers, of zichzelf zelfs zal transformeren om de concurrentie voor te blijven. Wat de toekomst ook brengt, het is zeker dat het lang zal duren voordat er iets nieuws zal gebeuren. x86 is een blijvertje, althans voorlopig.