Probabil că ați văzut termenul „x86” pe paginile de descărcare sau în setările de sistem ale computerului dvs., dar ce este? Iată tot ce trebuie să știi.
Deși probabil că ai „x86” pe paginile de descărcare pentru anumite aplicații sau poate pe unele pagini de setări ale computerului, s-ar putea să nu știi exact ce înseamnă, dincolo de a fi doar o chestie de computer. Ei bine, în spatele asta, acele trei personaje sunt unul dintre cei mai importanți piloni din lumea computerelor și a siliciului și au fost de generații. Este motivul pentru care cele mai bune (și singurele) procesoare desktop sunt produse de Intel și AMD. Aceasta este istoria arhitecturii x86 și tot ce trebuie să știți despre ea.
x86: O arhitectură de set de instrucțiuni venerabilă și de o importanță critică
x86 este o arhitectură de set de instrucțiuni (ISA), care este în esență proiectarea celor mai de bază componente ale unui procesor. ISA este un factor critic în ce fel de software poate rula pe un procesor; dacă codul poate fi rulat într-un mod foarte eficient, nativ sau cu o soluție ineficientă (cum ar fi necesitatea de a folosi adunarea din nou și din nou în loc de înmulțire); și ce trebuie să includă un procesor pentru a fi construit pe un anumit ISA.
Pentru x86, detaliile tehnice nu sunt foarte importante. Mai degrabă, companiile din spatele x86 sunt cele care fac acest ISA atât de important. Intel a dezvoltat x86 ISA la sfârșitul anilor 1970 și a construit un imperiu din el (deși unul trece prin unele decăderea gravă acum), și până în prezent, Intel încă mai fabrică procesoare x86 nou-nouțe folosind un ISA de aproape 50 de ani vechi. AMD, principalul rival al Intel în ceea ce privește procesoarele, produce și procesoare x86 și, deși AMD a fost istoric destul de mic în comparație cu Intel, acestea au acum dimensiuni și importanță comparabile.
Lucrul crucial de înțeles despre orice ISA este că software-ul x86 poate rula pe orice procesor x86, chiar dacă sunt cu adevărat diferite. Procesoarele Intel și AMD sunt cât se pot de diferite, dar încă folosesc arhitectura x86 și, astfel, pot rula același software. Veți vedea adesea modele de procesoare precum Raptor Lake și Zen 4 numite arhitecturi, dar din punct de vedere tehnic sunt micro-arhitecturi, deoarece nu sunt nici pe departe la fel de fundamentale ca un ISA.
O scurtă istorie a x86
Arhitectura x86 a fost introdusă cu legendarul procesor Intel 8086, o variantă mai ieftină a căruia a fost 8088 care a alimentat la fel de legendarul computer personal al IBM în 1981. Succesul procesoarelor 8086 și 8088 este ceea ce a dat startul nu numai dominației Intel în calcul, ci și prevalenței x86 ISA. AMD a început să producă cipuri x86 pentru ca Intel să le folosească în computerul personal, dar în cele din urmă, Intel a încercat să elimine AMD din imagine, ceea ce a dus la o bătălie legală între cele două companii. În 1995, AMD a câștigat dreptul de a-și crea propriile cipuri x86.
Pe măsură ce cererea consumatorilor, companiilor și întreprinderilor pentru computere a crescut începând cu anii 1990, atât Intel, cât și AMD au crescut în dimensiune, la fel ca și complexitatea procesoarelor x86. Acest lucru a creat o deschidere pentru AMD pentru a provoca Intel-ul prin proiectarea procesoarelor superioare. Până la mijlocul anilor 2000, AMD nu luase doar porțiuni substanțiale din desktop și piețele emergente de servere, dar a inventat și extensia x86 pe 64 de biți (denumită AMD64 sau x86-64), care a permis practic gestionarea unui număr mai mare. Acest lucru a ucis în esență noile cipuri de server ISA și Itanium pe 64 de biți ale Intel, unul dintre cele mai proaste procesoare Intel vreodată.
Lucrul crucial de înțeles despre orice ISA este că software-ul x86 poate rula pe orice procesor x86, chiar dacă sunt cu adevărat diferite.
De la sfârșitul anilor 2000, Intel a fost în general mai important decât AMD, deși din 2017, AMD a și-a crescut constant cota de piață în PC-uri și servere, iar acum Intel nu este chiar atât de mult mai mare. În plus, atât Intel, cât și AMD au încercat să extindă x86 în alte domenii, cum ar fi consolele, telefoanele mobile și dispozitivele Internet of Things (IoT). Timp de mulți ani, Intel s-a concentrat în mod special pe pătrunderea pe piața smartphone-urilor, care a fost în mod tradițional dominată de procesoarele ARM, dar în cele din urmă a eșuat din mai multe motive. AMD nu a făcut planuri serioase pentru procesoarele pentru smartphone-uri.
Consolele de jocuri sunt poate singurul bastion sigur pentru x86 în afara computerelor și serverelor. Prima consolă alimentată cu x86 a fost Xbox originală, care a folosit un procesor Pentium III, dar va fi singura consolă x86 de ceva timp. Cipurile PowerPC de la IBM au fost utilizate ulterior pentru PS3, Xbox 360, Wii și Wii U. Cu toate acestea, pentru PS4 și Xbox One, atât Sony, cât și Microsoft au mers la AMD pentru a crea un cip x86 personalizat pentru noile lor console. Actuala generație PS5 și Xbox Series X/S utilizează, de asemenea, cipuri AMD, la fel ca și computerele portabile pentru jocuri precum Steam Deck și ROG Ally.
Viitorul x86 și provocările cu care se confruntă
În timp ce atât Intel, cât și AMD folosesc x86 și sunt foarte rivali, există și alți concurenți care caută să detroneze x86 în general. De fapt, există o mulțime de ISA-uri diferite, dar cele mai importante două alternative la x86 sunt Arm și RISC-V, ambele care doresc să demonteze hegemonia x86 asupra computerelor și serverelor. Și nu vorbim doar despre două companii aici, ci despre sute.
Deși Arm și RISC-V sunt foarte diferite și sunt, de asemenea, într-o rivalitate intensă, ambele oferă un design de bază al procesorului companiilor partenere, iar acele companii pot, în schimb, să facă propriile procesoare folosind acele ISA. Producătorii importanți de cipuri Arm includ Apple (care a făcut recent trecerea de la Intel la propriile procesoare Arm pentru siliciul său), Samsung și Google. Între timp, RISC-V este folosit mai ales în aplicații industriale și ca procesoare însoțitoare în dispozitive precum FPGA-uri și hard disk-uri, deși RISC-V are ambiții pentru întreaga piață CPU.
Dacă Arm și RISC-V vor să provoace Intel și AMD în fortărețele lor PC și server, va trebui să fie scris un nou software, iar asta va dura timp.
Singurul avantaj cheie pe care x86 îl are în toate acestea este că software-ul x86 nu poate rula pe procesoare non-x86. Dacă Arm și RISC-V vor pentru a provoca Intel și AMD în fortărețele lor PC și server, va trebui să fie scris un nou software, iar asta va dura timp. Există soluții precum Rosetta 2 de la Apple, care traduce aplicațiile x86 în Arm on the fly, dar nu este perfect. Dificultatea de a introduce un nou ISA într-un ecosistem hardware-software deja dezvoltat este de fapt același lucru care a ucis planurile Intel pentru smartphone-uri.
x86 a rămas mai mult sau mai puțin neschimbat în două decenii, ultima actualizare majoră fiind extensia AMD pe 64 de biți. Cu toate acestea, Intel a lansat ideea de a tăia toate elementele care nu sunt pe 64 de biți în x86 pentru a crea arhitectura x86S numită provizoriu. Acest lucru ar duce, teoretic, la o performanță și o eficiență mai bune și, deși nu avea suport pe 32 de biți era o idee proastă în 2003, în zilele noastre aproape tot hardware-ul este pe 64 de biți.
Este greu de spus ce se va întâmpla cu x86 și dacă va pierde în fața Arm și RISC-V pe termen lung, va continua să domine pe PC-uri și servere sau chiar se va transforma pentru a evita competitorii. Indiferent ce ne-ar rezerva viitorul, este sigur că va dura mult timp până se va întâmpla ceva nou. x86 este aici pentru a rămâne, cel puțin pentru moment.