Для чего Intel придумала 8086/8088?

[MMichael]

Мне кажется странным проектировать и выпускать процессоры "вникуда". Между тем, IBM их использовала для IBM PC (и еще до PC для какого-то компа) спустя годы после их выпуска Intel. Вот и интересно стало подо что их изначально спроектировали.

[Virtual]

Мне кажется странным проектировать и выпускать процессоры "вникуда".

Во времена когда не было экосистем и лепили кто во что горазд - ничего странного. 80186 выпустили в никуда и ничего, пережили, выпустили 80286.

[Rio444]

80186 выпустили в никуда

До 2007 года выпускали "в никуда".
Ответ на вопрос ТС легко гуглится.

[Virtual]

До 2007 года выпускали "в никуда".

Явно он не планировался для работы жирным микроконтроллером.

[MMichael]

Мне кажется странным проектировать и выпускать процессоры "вникуда".

Во времена когда не было экосистем и лепили кто во что горазд - ничего странного. 80186 выпустили в никуда и ничего, пережили, выпустили 80286.

Ко времени 80186 уже был рынок x86-х процессоров. Выпустили явно для каких-то встраиваемых решений. Но по поводу 8086 попадается информация, что он плохо продавался и выпустили вариант 8088 с 8-ми битной шиной данных для удешевления. Хотя и он тоже плохо продавался до появления IBM PC. Но все-таки продавался. И вот интересно для чего?
Кроме того, продолжаю считать, что ну не бывает так, чтобы деталь выпустили вообще просто так в никуда, как вы это себе представляете? Потратить ресурсы на два года разработки процессора и изготовление каких-то партий, чтобы у моря погоды ждать? Какие-то идеи кто и для чего покупать должны были быть, а скорее и парочка контрактов заранее.

Так вот интересно было бы почитать про "дописишную" историю 86/88.

[Ekb]

Я думаю и сегодняшнее время Старт-апы испытывают те-же боли: из 100тыс участников делают "в никуда" и только выживают 2-5 стартапы "куда-то попало". И этим выжившим стартапам потом выкладывать кредиты всю жизнь... (или другая фраза "победители забирают всё")

[Takedasun]

Заметка о производительности 8088 из журнала 1980 год

► Показать

Notes on Performance
How does the 8088 stack up in performance versus the
popular 8-bit processors of the 1970s7 To answer this
question, we must develop at least a rough definition of
what we mean by performance.
To evaluate performance I use three criteria:
• the execution speed for a set of applications,
• the amount of memory required to implement the ap-
plications, and
• the amount of software-development effort required
for application implementation (as measured by lines of
assembly-language code).
An appropriate set of applications will include a mix of
mathematics, data-handling and process-control-type
programs. In addition, both execution-bound (eg: heavy
calculation) and bus-bound (eg: bubble sort) applications
should be included. .
This article is not meant to be a full-fledged benchmark
report. Nevertheless, using my own background,
manufacturer's documentation, and other sources, I have
come to the following conclusions concerning the 5 MHz
8088, which on the average:
• is 1.5 to 5 times faster than the fastest versions of other
popular 8-bit machines (ie: Z80B, 68B09, 6800, 8080A,
etc),
• will typically require only 50 % to 75 % of the memory
devoted to code by these other machines for a set of ap-
plications, and
• requires substantially less (as little as 50% or less) lines
of code to implement a benchmark than these other
machines.
Execution speed is the most visible measure of perfor-
mance. Factors which contribute to the 8088's superiority
are:
• The high standard clock rate: The standard 8088 runs
at 5 MHz (in fact, possibly faster if you're willing to ex-
periment). Intel claims that, next year, specially selected
8 MHz 8088s will be available. If 5 MHz 8088s are fast,
8 MHz 8088s will be unreal.
• The pipelined architecture: This architecture allows
overlapped instruction fetch and execution, eliminating a
traditional performance limitation present in other 8-bit
machines.
• The 16-bit internal data paths: These enhance data
movement and manipulation capability.
• Its rich set of arithmetic instructions: Math-oriented
applications are served exceptionally well by the 8088.
The 5 MHz 8088 can do most 16-bit integer math (add,
subtract, multiply, divide) faster than a 9511 hardware
math chip.

Powerful addressing modes: The 8088 allows up to
four address components to be used in calculating an ab-
solute physical memory address. In addition, most in-
structions can operate directly on a memory location,
eliminating the traditional accumulator bottlenck found
in other machines.
The amount of memory required can have significant
cost ramifications for an application. Here again, the
16-bit internal organization and powerful addressing
modes of the 8088 reduce memory requirements. In ex-
treme cases (heavily word- or math-oriented) the 8088
can implement applications in as little as 20% to 30% of
the memory of other 8-bit machines.
The number of lines of code required to implement an
application becomes more and more of an issue each day.
For instance, the Department of Defense states that one
line of debugged, documen,ted code now costs close to
$60. Programming costs continue to rise, while produc-
tivity remains relatIvely fixed. This suggests a real "soft-
ware crisis" in the 1980s.
The 8088 can require as little as 50% (average perhaps
75 %) of the lines of code as compared to other 8-bit
machines. This is because one assembly-language instruc-
tion can generate up to 6 bytes of code, and the instruc-
tions implemented are very powerful relative to other
popular microprocessors.
A summary chart of my findings is shown in figure 3.
The relative performance of the 8088 (5 MHz), 6809
(2 MHz) and Z80A (4 MHz) are shown, with an 8086
(true 16-bit machine) thrown in for reference. A differen-
tiation between word- or bus-oriented and byte- or
execution-oriented applications must be made here. Note
that the bus-oriented versus execution-oriented differen-
tiation does not apply to nonpipelined maGhines like the
Z80A or 6809. The byte-orientation versus word-orienta-
tion differentiation does affect the performance of these
machines.
Full-speed memories are assumed as shown below:
Processor Access Time (approximately)
5 MHz 8088, 8086 480 ns
2 MHz 6809 320 ns
4 MHz Z80A 250 ns

As shown above, the 8088 can function at maximum
speed but still use slower memory than the other
microprocessors. In many cases (especially EPROMs),
slower-memory-speed selected parts have much lower
prices than faster selections.
Essentially, the 8088 has from 1.5 to 2.5 times the per-
formance of the fastest 8-bit competition. Of course, the
performance improvement over older 8-bit processors
(ie: 6800s, 8080As, etc) is even higher.

Машинный перевод

► Показать

Замечания по производительности
Насколько 8088 превосходит по производительности
популярные 8-разрядные процессоры 1970-х годов.7 Чтобы ответить на этот
вопрос, мы должны дать хотя бы приблизительное определение
того, что мы подразумеваем под производительностью.
Для оценки производительности я использую три критерия:
• скорость выполнения набора приложений,
• объем памяти, необходимый для реализации приложений, и

• объём работ по разработке программного обеспечения, необходимый для реализации приложения (измеряется в строках кода на языке ассемблера).
Подходящий набор приложений будет включать в себя сочетание математических программ, программ для обработки данных и программ для управления процессами. Кроме того, следует включить в набор приложения, связанные с выполнением (например, сложные вычисления) и с шиной (например, сортировка пузырьком). .
Эта статья не является полноценным отчётом о тестировании производительности. Тем не менее, опираясь на собственный опыт,
документацию производителя и другие источники, я
пришёл к следующим выводам относительно процессора
8088 с тактовой частотой 5 МГц, который в среднем:
• в 1,5–5 раз быстрее самых быстрых версий других популярных 8-битных процессоров (например, Z80B, 68B09, 6800, 8080A и т. д.).
• как правило, для набора приложений требуется всего от 50 % до 75 % памяти, выделенной для кода на других машинах, и
• для реализации теста требуется значительно меньше (всего 50 % или меньше) строк кода, чем на других машинах.
Скорость выполнения — наиболее очевидный показатель производительности. Факторы, способствующие превосходству 8088:
• Высокая стандартная тактовая частота: стандартный процессор 8088 работает на частоте 5 МГц (на самом деле, возможно, и быстрее, если вы готовы экспериментировать). Intel утверждает, что в следующем году будут доступны специально отобранные процессоры 8088 с частотой 8 МГц. Если процессоры 8088 с частотой 5 МГц работают быстро, то процессоры 8088 с частотой 8 МГц будут просто невероятными.
• Конвейерная архитектура. Эта архитектура позволяет выполнять
выборку и выполнение инструкций одновременно, устраняя
традиционное ограничение производительности, присущее другим 8-битным машинам.
• 16-битные внутренние каналы передачи данных.
Они расширяют возможности перемещения и обработки данных.
• Богатый набор арифметических инструкций.
8088 отлично подходит для приложений, ориентированных на математические вычисления.
Процессор 8088 с тактовой частотой 5 МГц может выполнять большинство математических операций с 16-битными целыми числами (сложение, вычитание, умножение, деление) быстрее, чем аппаратный математический чип 9511.


Мощные режимы адресации: процессор 8088 позволяет использовать до четырех компонентов адреса для вычисления абсолютного физического адреса памяти. Кроме того, большинство инструкций могут работать непосредственно с ячейками памяти, устраняя традиционное узкое место в виде аккумулятора, характерное для других машин.
Требуемый объём памяти может существенно повлиять на стоимость приложения.
И здесь 16-битная внутренняя организация и мощные режимы адресации 8088-го процессора снижают требования к памяти.
В крайних случаях (при высокой ориентации на работу со словами или математические операции) 8088-й процессор может реализовать приложения, занимающие всего 20–30 % памяти других 8-битных машин.
Количество строк кода, необходимых для реализации приложения, с каждым днём становится всё более серьёзной проблемой.
Например, Министерство обороны США утверждает, что одна строка отлаженного и задокументированного кода сейчас стоит около $60. Стоимость программирования продолжает расти, в то время как производительность остаётся относительно неизменной. Это говорит о настоящем «кризисе программного обеспечения» в 1980-х годах.
Для 8088 может потребоваться всего 50 % (в среднем, возможно, 75 %) строк кода по сравнению с другими 8-битными машинами. Это связано с тем, что одна инструкция на языке ассемблера может генерировать до 6 байт кода, а реализованные инструкции очень мощные по сравнению с другими популярными микропроцессорами.
Сводная таблица моих выводов представлена на рисунке 3.
Показана относительная производительность 8088 (5 МГц), 6809
(2 МГц) и Z80A (4 МГц), а также 8086
(настоящая 16-битная машина) для сравнения. Здесь необходимо различать приложения, ориентированные на слова или шину, и приложения, ориентированные на байты или выполнение. Обратите внимание, что различие между процессорами, ориентированными на шину, и процессорами, ориентированными на выполнение, не относится к процессорам без конвейера, таким как Z80A или 6809. Различие между процессорами, ориентированными на байты, и процессорами, ориентированными на слова, влияет на производительность этих процессоров.
Предполагается, что память работает на полной скорости, как показано ниже:
Процессор Время доступа (приблизительно)
5 МГц 8088, 8086 480 нс
2 МГц 6809 320 нс
4 МГц Z80A 250 нс

Как показано выше, 8088 может работать на максимальной
скорости, но при этом использует более медленную память, чем другие
микропроцессоры. Во многих случаях (особенно при использовании
EPROM) детали с более низкой скоростью памяти стоят намного
дешевле, чем детали с более высокой скоростью.
По сути, производительность 8088 в 1,5–2,5 раза выше, чем у самых быстрых 8-битных процессоров. Конечно,
производительность выше, чем у старых 8-битных процессоров
(например, 6800, 8080A и т. д.), но разница не так велика.

[Takedasun]

Мне кажется странным проектировать и выпускать процессоры "вникуда".

В общем-то так и обстояли дела в то время, сделаем более быстрый процессор, а другие пусть проектируют собственные поделки на его основе, что позже и сделала IBM.


Первое что попалось, 1980 год

перевод

► Показать

ПЛАТА ПРОЦЕССОРА GBT161 SOS5
ПЛАТА ПРОЦЕССОРА GBT1612 SOS5/S0SS
Платы процессоров уже никогда не будут прежними. 8088
Процессор обеспечивает настоящую 16-битную мощность при стандартных 8 битах
Шина S-100; процессор 8085 обеспечивает совместимость с CP/M
и программным обеспечением 8080, доступ к памяти до 16 мегабайт,
соответствует спецификациям шины IEEE S-100,
выполняет код 8085 и 8088 в существующем основном корпусе,
работает на частоте 5 МГц и соответствует тем же строгим стандартам,
которые обеспечили нам лидерство в производстве компонентов для шины S-100.
ТЕХНИЧЕСКИЙ ОБЗОР
The. Плата CPU 8085/88 Dual Processsor была специально
разработана для того, чтобы пользователь шины S-100 мог легко окунуться в
мир 16-разрядных микросхем, сохраняя при этом
совместимость с существующим аппаратным и программным обеспечением.
Мы достигли этой цели, выбрав процессор Intel 8088 16
разрядный процессор (8-разрядная версия шины 8086) и 8
-разрядный процессор 8085A. Процессор 8085 обеспечивает аппаратную и программную совместимость с современными периферийными устройствами S-100.
Процессор 8088 значительно расширяет возможности программного обеспечения, сохраняя при этом 8-битную внешнюю шину для аппаратной совместимости.

Пользователь может переключаться между двумя процессорами с помощью простой программной команды. Например,
это позволяет пользователю запустить на 8085 доступную (и знакомую) дисковую операционную систему, а на 8088 — более продвинутое прикладное программное обеспечение.
Один процессор будет «вызывать» другой для выполнения наиболее подходящей для него задачи.
Эта среда также чрезвычайно эффективна при разработке нового программного обеспечения для 8088. Можно использовать инструменты,
доступные для 8085 (например, CP/M и кросс-ассемблер
Microsoft для 8086/88 Macro, который работает под CP/M),
чтобы написать новый код, а затем просто переключиться
на 8088, чтобы опробовать его. ПЗУ не нужно прожигать
и стирать, а системы разбирать, чтобы перенести код
в систему 8088.
Оба процессора в настоящее время работают на частоте 5 МГц, что обеспечивает максимальную пропускную способность шины. Предусмотрен переключатель для снижения частоты 8085 до 2 МГц для программных циклов синхронизации, которые должны работать на этой частоте и которые сложно изменить. Intel сообщает, что на подходе 8 МГц 8088 и более быстрые 8085, и эта плата была разработана с учетом более быстрых чипов.
Просто заменив кварцевый резонатор, вы сможете обновить плату и использовать более быстрый процессор, когда они станут доступны. Современные 10 UART (используемых в платах последовательного ввода-вывода) едва ли справляются с частотой шины 5 МГц, поэтому в процессоре 8085/88 предусмотрен переключатель, позволяющий добавлять одно состояние ожидания к каждому циклу ввода-вывода.
Предусмотрена схема включения питания, которая позволяет процессору начинать выполнение с любой границы в 256 байт (в пределах нижних 64 КБ). Для отключения этой функции предусмотрен переключатель.
Также предусмотрен переключатель, позволяющий активировать схему «питание и скачок» только при питании или при каждом включении питания и сбросе (скачок при сбросе).
Процессор 8085 может напрямую обращаться к 64 КБ памяти, но наша встроенная схема управления памятью позволяет получить доступ ко всем 16 мегабайтам, доступным в соответствии со стандартом IEEE S-100.
Процессор 8088 может напрямую обращаться к 1 мегабайту, но наш диспетчер памяти достаточно умен, чтобы знать, какой процессор управляет памятью. Таким образом, процессор 8088 использует только верхние четыре бита диспетчера памяти, поэтому он тоже может обращаться к 16-мегабайтному адресному пространству.
Процессор 8085/88 строго соответствует стандарту IEEE S-100.
Это гарантирует совместимость с будущими компонентами S-100.
Однако он также должен хорошо работать с большинством хорошо спроектированных устройств, выпущенных до появления стандарта IEEE. Например, предусмотрена возможность использования передней панели IMSAI, хотя она и не совсем соответствует новому стандарту.
На создание этого продукта ушло много долгих часов размышлений и доработок.
Сотрудники Compupro уверены, что он прослужит вам долгие годы. Мы искренне надеемся, что он вам понравится.

► Показать

THE S- 100 BUS - WHAT IS ITS FUTURE?: Some industry pundits have speculated that the S-100
bus was doomed when integrated machines like the TRS -80, PET, Apple, et al, were introduced. I do
not agree with this view.
There are now an estimated 200,000 S - 100 systems in operation, and S - 100 system sales should
continue strong for a number of reasons.
The S- 100 bus is not processor dependent . In fact there are presently 8080 , Z80, 8085 , 6502, 6800,
6809 , 9900 , 8086 , Z8000 and MCP1600 processor boards that plug into the S-100 bus . The 68000,
when it becomes available , will surely be adapted for the S-100 bus also.
It allows for extended addressing beyond 64 K bytes of memory . In fact the 16-bit microprocessors
on the S-100 bus employ up to 23-bit address words and can access directly up to 2 M bytes of
memory . The 8-bit microprocessors can accomplish a similar feat by a bank-switching arrangement.
The Institute of Electronic and Electrical Engineers (IEEE) is adopting an S-100 standard, which
should eliminate signal and timing problems and encourage sophisticated 16-bit systems.
The S- 100 bus has a lot of other goodies such as vectored interrupt , direct memory access (DMA),
and master/slave capabilities , which are not possible on the limited bus structures of machines such
as the TRS-80, PET , APPLE, etc.
At least 3 new S-100 mainframes have been introduced so far this year . These newer boxes are
capable of operating at speeds up to 10 M Hz, have larger power supplies and other features.
Those who wish to have a machine capable of getting the maximum benefits of microprocessors
must go the S-100 route . The S- 100 bus will thus continue to dominate the serious personal
computing area for many years to come.

► Показать

ШИНА S-100 — КАКОЕ У НЕЁ БУДУЩЕЕ?: Некоторые отраслевые эксперты считают, что шина S-100 была обречена с момента появления интегрированных машин, таких как TRS-80, PET, Apple и т. д. Я не согласен с этой точкой зрения.

В настоящее время в эксплуатации находится около 200 000 систем S-100, и продажи систем S-100 должны продолжаться по ряду причин.
Шина S-100 не зависит от процессора . На самом деле в настоящее время существуют процессорные платы 8080, Z80, 8085, 6502, 6800,
6809, 9900, 8086, Z8000 и MCP1600, которые подключаются к шине S-100 . Процессор 68000, когда он появится, наверняка будет адаптирован и для шины S-100.
Это позволяет использовать расширенную адресацию для памяти объемом более 64 КБ. На самом деле 16-битные микропроцессоры на шине S-100 используют до 23-битных адресных слов и могут напрямую обращаться к памяти объемом до 2 МБ. 8-битные микропроцессоры могут выполнять аналогичные функции с помощью переключения банков.
Институт инженеров по электронике и электротехнике (IEEE) внедряет стандарт S-100, который
должен устранить проблемы с сигналами и синхронизацией и способствовать развитию сложных 16-битных систем.
Шина S-100 обладает множеством других преимуществ, таких как векторные прерывания, прямой доступ к памяти (DMA) и возможности ведущего/ведомого устройства, которые недоступны в ограниченных шинных структурах таких машин, как TRS-80, PET, APPLE и т. д.
В этом году было представлено как минимум 3 новых мейнфрейма S-100. Эти новые устройства способны работать на частоте до 10 МГц, имеют более мощные блоки питания и другие функции.
Те, кто хочет получить максимальную отдачу от микропроцессоров, должны выбрать S-100. Таким образом, шина S-100 будет доминировать в сфере персональных компьютеров ещё много лет.

[pahan]

80186 выпустили в никуда и ничего, пережили, выпустили 80286

186й и 286й были выпущены одновременно.

Явно он не планировался для работы жирным микроконтроллером

Именно для этого он и планировался - иметь минимум обвязки. Тут как раз интереснее что 286й не планировался в ПК, поскольку никто тогда этот рынок всерьез не рассматривал.

выпустили вариант 8088 с 8-ми битной шиной данных для удешевления

Удешевления не столько самого процессора, сколько конечного продукта за счёт меньшего числа микросхем обвязки (и использования как есть массово доступных микросхем от 8080/85). Собственно потому и IBM PC - наскоро слепленный продукт, куда покидали всё лучшее из массово доступного.

Кроме того, продолжаю считать, что ну не бывает так, чтобы деталь выпустили вообще просто так в никуда, как вы это себе представляете

Это называется рынок. Ну и потом - какая разработка с нуля? Всего лишь очередной апгрейд 8080го, более того - побочный проект на случай провала 432го (а вот он как раз был с нуля и в него было вложено много больше и как раз он провалился. Да и просто был нежизнеспособен на технологиях того времени).

Но все-таки продавался. И вот интересно для чего

Там по сути и получаются в основном апгрейды уже существовавших систем на 8080. Одноплатники под Multibus (это чистая промка) или S-100 (а это шина Альтаира, которую копировали все, как через 10 лет будут копировать ISA шину IBM PC. +Многопроцессорность. Тогда под этим понимали как раз одноплатники, которые можно было поставить в комп совсем другой архитектуры ради софта, который под неё не существует.

[Peppernick]

Intel придумал не "для чего", а "почему". Банально потому что он лучше 8080.
Это называется прогресс. Его нельзя останавливать, потому что конкуренты. Прощелкаешь рынок. Даже если продукт широко не востребован пока.

[MMichael]

Первое что попалось, 1980 год

Спасибо, интересный скан. Получается, в дописишные времена 86-е использовали во всяких промышленных платах и системах типа КАМАКа (не помню, был он уже тогда или еще нет).

Тут как раз интереснее что 286й не планировался в ПК, поскольку никто тогда этот рынок всерьез не рассматривал.

А куда он планировался? Защищенный режим работы (еще не совсем такой как в 386-м), поддержка до 16 Мб физической памяти - это уже явно для компьютеров. Интересно конечно. Если планов на ПК не было, то продолжение линейки вообще случайность получается, впрочем несколько лет 286-е использовались в основном как более быстрый PC/XT, а OS Xenix на них была скорее экзотикой.