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Coprozessor Intel

Mar 14, 2019

Der ursprüngliche IBM PC enthielt einen Sockel für den Intel 8087-Gleitkomma-Coprozessor (auch bekannt als FPU). Dies war eine beliebte Option für Benutzer, die den PC für computergestütztes Design oder mathematikintensive Berechnungen verwendeten. In dieser Architektur beschleunigt der Coprozessor die Gleitkomma-Arithmetik in der Größenordnung des Fünfzigfachen. Benutzer, die den PC beispielsweise nur für die Textverarbeitung verwendeten, konnten die hohen Kosten des Coprozessors einsparen, was die Leistung von Textmanipulationsvorgängen nicht beschleunigt hätte.


Der 8087 war eng in den 8086/8088 integriert und reagierte auf Gleitkomma-Maschinencode-Operationscodes, die in den 8088-Befehlsstrom eingefügt wurden. Ein 8088-Prozessor ohne 8087 konnte diese Anweisungen nicht interpretieren, da separate Programmversionen für FPU- und Nicht-FPU-Systeme oder zumindest ein Test zur Laufzeit erforderlich waren, um die FPU zu erkennen und geeignete mathematische Bibliotheksfunktionen auszuwählen.



Intel 80386DX CPU mit 80387DX Mathe-Coprozessor

Ein weiterer Coprozessor für den 8086/8088-Zentralprozessor war der 8089-Eingabe / Ausgabe-Coprozessor. Es wurde die gleiche Programmiertechnik wie bei 8087 für Eingabe- / Ausgabeoperationen verwendet, z. B. für die Übertragung von Daten vom Speicher zu einem Peripheriegerät, wodurch die CPU entlastet wurde. IBM verwendete es jedoch nicht für das IBM PC-Design, und Intel stellte die Entwicklung dieses Coprozessortyps ein.


Der Intel 80386-Mikroprozessor verwendete einen optionalen "mathematischen" Coprozessor (den 80387), um Gleitkommaoperationen direkt in der Hardware auszuführen. Der Intel 80486DX-Prozessor enthielt Gleitkomma-Hardware auf dem Chip. Intel hat mit dem 80486SX einen kostengünstigen Prozessor ohne Gleitkomma-Hardware herausgebracht und einen 80487SX-Coprozessor verkauft, der den Hauptprozessor bei der Installation im Wesentlichen deaktiviert, da der 80487SX ein vollständiger 80486DX mit einem anderen Satz von Pin-Verbindungen ist.


Intel-Prozessoren später als der 80486 integrierte Gleitkomma-Hardware auf dem Hauptprozessor-Chip; Die Fortschritte bei der Integration beseitigten den Kostenvorteil des Verkaufs des Gleitkommaprozessors als optionales Element. Es wäre sehr schwierig, Leiterplattentechniken anzupassen, die bei einer Prozessorgeschwindigkeit von 75 MHz angemessen sind, um die für Taktgeschwindigkeiten im Gigahertz-Bereich erforderlichen Standards für Zeitverzögerung, Stromverbrauch und Hochfrequenzstörungen zu erfüllen. Diese On-Chip-Gleitkommaprozessoren werden weiterhin als Coprozessoren bezeichnet, da sie parallel zur Haupt-CPU arbeiten.


Während der Ära der 8- und 16-Bit-Desktop-Computer war Weitek eine weitere häufige Quelle für Gleitkomma-Coprozessoren. Diese Coprozessoren hatten einen anderen Befehlssatz als die Intel-Coprozessoren und verwendeten einen anderen Sockel, der nicht von allen Motherboards unterstützt wurde. Die Weitek-Prozessoren stellten keine transzendentalen Mathematikfunktionen (zum Beispiel trigonometrische Funktionen) wie die Intel x87-Familie zur Verfügung und erforderten spezielle Softwarebibliotheken, um ihre Funktionen zu unterstützen.