bélyegkép|jobbra|Egy Intel 486DX2 processzor lapkája a tokban Az Intel 80486, hivatalos nevén i486, gyakori rövidítéssel 486, az Intel negyedik generációs, x86-kompatibilis mikroprocesszor-családja. 1989. április 10-én jelentették be a 80386 utódaként, és a Pentium 1993-as megjelenéséig az Intel személyi számítógépekbe szánt felső kategóriás x86 processzorának számított.
A 486 egyik jelentősége az volt, hogy az első olyan x86 processzorok közé tartozott, melyek egymilliónál több tranzisztort tartalmaztak. Elődjéhez képest szorosabb futószalagos végrehajtást, lapkára integrált első szintű gyorsítótárat és – az SX modellek kivételével – beépített lebegőpontos egységet kapott. Azonos órajelen a 80486 fixpontos (integer) teljesítménye nagyjából kétszerese volt a 80386-énak, miközben az utasításkészlet és a programkompatibilitás nagyrészt változatlan maradt.
Története Az i486 fejlesztési irányát az Intel a 80386 megjelenése után kezdte kialakítani. A processzorgeneráció koncepcióját többek között Pat Gelsinger és John Crawford munkája alapozta meg. A szimulációs munka 1987 elején indult, a logikai és mikrokódos részeket 1988 folyamán véglegesítették, a lapkaterv pedig 1989 márciusában jutott el a gyártási előkészítésig.
Az Intel 1989 áprilisában jelentette be a 486-ot. A korai változatok 25 és 33 MHz-es órajellel jelentek meg, később 50 MHz-es, majd órajel-szorzós DX2 és DX4 modellek is készültek. A 486DX2 bevezetése azért volt fontos, mert a processzormag órajele ekkor vált el látványosan a külső busz órajelétől: például a 486DX2-66 belül 66 MHz-en, a rendszerbuszon viszont 33 MHz-en működött.
A 486 korszakában az Intel mellett több más gyártó is kínált kompatibilis vagy részben kompatibilis processzorokat. Az AMD 486-osai kezdetben az Intel processzorainak közvetlen versenytársai voltak, majd az Am5x86 modell már a 486-os alaplapokhoz kínált késői, nagyobb teljesítményű frissítési lehetőséget. A Cyrix saját tervezésű, 386-os és 486-os alaplapokba szánt processzorokat készített; ezek ára gyakran kedvezőbb volt, de teljesítményük és kompatibilitásuk modellenként eltért az Intel és AMD processzorokétól.
Az Intel a 486-ot a személyi számítógépes piacon a Pentium megjelenése után fokozatosan háttérbe szorította, de beágyazott rendszerekhez még sokáig gyártotta. A 486-os termékcsalád egyes beágyazott változatait az Intel 2007-ben vezette ki véglegesen.
Újdonságok és felépítés bélyegkép|jobbra|Az Intel 486DX2 felépítésének vázlata A 80486 a 80386 programozási modelljét vitte tovább, de több mikroszerkezeti fejlesztéssel. A processzor 32 bites adat- és címszélességgel rendelkezett, és védett módban legfeljebb 4 GiB címtartomány kezelésére volt alkalmas. A 486-os rendszerek ezért a 386-osokkal azonos, lapos 32 bites memóriamodellt is használhattak, miközben az új processzor több műveletet lényegesen gyorsabban hajtott végre.
A processzor teljesítményét főként a következő fejlesztések növelték: Integrált L1 gyorsítótár: a korai modellek 8 KiB egységes utasítás- és adatgyorsítótárral rendelkeztek, a későbbi DX4 változatoknál 16 KiB is megjelent. Ötlépcsős utasítás-futószalag: egyszerű utasítások esetén a processzor egy órajelciklusonként egy utasítás befejezésére is képes volt. Integrált FPU: a DX modellekben a lebegőpontos egység a processzormagba került, így a lebegőpontos számítás gyorsabb lett, mint a 386 + 387 koprocesszoros felépítésben. Fejlettebb buszkezelés: a burst mód és a gyorsítótár-koherenciát támogató külső buszprotokoll hatékonyabb memóriaelérést tett lehetővé. Új utasítások: a 486 a 386-hoz képest új utasításokat vezetett be, például a BSWAP, CMPXCHG, XADD, INVD, WBINVD és INVLPG utasításokat.
Különbségek a 80386-hoz képest A 486 nem radikálisan új utasításkészletet, hanem hatékonyabb megvalósítást hozott. A legfontosabb különbség az volt, hogy a 80386 külső gyorsítótárra és külön 80387 matematikai koprocesszorra támaszkodott, míg a 486 a gyorsítótárat és a lebegőpontos egységet nagyrészt magába a processzorba integrálta. Emiatt azonos órajelen egy 486-os rendszer érezhetően gyorsabb lehetett egy 386-osnál, különösen olyan programoknál, amelyek gyakran használták a memóriát vagy a lebegőpontos számításokat.
A 486 bevezetése hardveres szempontból is átmeneti korszakot jelentett. A korai gépek még főként ISA és EISA bővítőhelyeket használtak, a későbbi 486-os alaplapokon viszont megjelent a VESA Local Bus és a PCI is. A korszak végére a 486-os alaplapok gyakran 72 tűs SIMM memóriamodulokat, másodszintű alaplapi gyorsítótárat és PCI bővítőhelyeket is tartalmaztak.
Változatok Az Intel több 486-változatot kínált, amelyek elsősorban az órajelben, a buszsebességben, a gyorsítótár méretében, a tápfeszültségben és a lebegőpontos egység meglétében különböztek. Változat Jellemzők Megjegyzés i486DX Beépített FPU, 8 KiB L1 gyorsítótár Az eredeti teljes értékű 486-os modellcsalád. i486SX FPU nélküli vagy letiltott FPU-val gyártott változat Olcsóbb modell, főleg belépőszintű gépekhez. i486DX2 Kétszeres belső órajel a külső buszhoz képest A 486DX2-66 a korszak egyik legismertebb változata. i486SX2 DX2-szerű, de FPU nélküli változat Ritkább, költségcsökkentett modell. Intel DX4 Háromszoros belső órajel, 16 KiB L1 gyorsítótár A név ellenére nem négyszeres, hanem jellemzően háromszoros szorzót használt. i486SL Alacsony fogyasztású, hordozható gépekbe szánt változat Energiagazdálkodási funkciókat, például System Management Mode-ot támogatott. Intel 80487SX FPU-frissítésként árult processzor Telepítésekor gyakorlatilag átvette az SX processzor szerepét. Intel 80486 OverDrive Frissítőprocesszor régebbi 486-os alaplapokhoz Eltérő lábkiosztású vagy feszültségigényű alaplapokhoz is készült.
A 486DX50 különleges helyet foglalt el a termékcsaládban, mert 50 MHz-es külső busszal működött. Ez bizonyos memória- és I/O-intenzív feladatoknál kedvező lehetett, de a magas buszórajel alaplapi stabilitási és kompatibilitási problémákat is okozhatott. A DX2 modellek ezért a gyakorlatban népszerűbbek lettek: alacsonyabb külső buszórajel mellett magasabb belső processzorsebességet biztosítottak.
Más gyártók 486-kompatibilis processzorai bélyegkép|balra|300px|486-os processzorok több gyártótól: AMD, Cyrix, IBM, Intel, ST és Texas Instruments A 486-os korszakban az x86-kompatibilis processzorok piaca többszereplőssé vált. Az AMD 486-osai sok esetben az Intel modelljeivel közvetlenül összevethető teljesítményt kínáltak, és több olyan órajelváltozatot is piacra vittek, amelynek nem volt közvetlen Intel-megfelelője. Az AMD Am5x86 különösen jelentős késői frissítőprocesszor volt, mert 486-os alaplapokban Pentium-közeli teljesítményt ígért.
A Cyrix szintén több 486-kompatibilis processzort készített. Korai 486SLC és 486DLC modelljei 386-os foglalatokhoz készültek, és inkább frissítési lehetőségként szolgáltak, míg a későbbi Cx486DX és Cx486DX2 változatok már közelebb álltak a teljes értékű 486-os processzorokhoz. A Cyrix 5x86 a 486-os korszak végének egyik legismertebb, Socket 3 alaplapokba szánt frissítőprocesszora volt.
bélyegkép|jobbra|180px|STMicroelectronics ST486DX2-40 bélyegkép|jobbra|180px|UMC Green CPU U5SX
Az IBM, a Texas Instruments és az SGS-Thomson/STMicroelectronics több esetben licencelt vagy más gyártóval együttműködésben előállított 486-os processzorokat kínált. Az UMC saját 486-kompatibilis processzorcsaládot, az UMC Green CPU-t fejlesztette, amely azonban jóval kevésbé vált ismertté, mint az Intel, AMD vagy Cyrix termékei.
A Motorola 68040 nem volt x86-kompatibilis, de saját piaci szegmensében gyakran a 486 kortársaként és teljesítménybeli megfelelőjeként említették.
Alaplapok és buszrendszerek A korai 486-os számítógépek jellemzően ISA bővítőhelyeket használtak, de a nagyobb teljesítményű rendszerekben megjelent az EISA is. A grafikus kártyák és háttértárvezérlők sávszélességigénye miatt később elterjedt a VESA Local Bus is, amely közvetlenebb kapcsolatot biztosított a processzor buszához. Ez nagyobb teljesítményt adott, de érzékenyebb volt az időzítési és elektromos stabilitási problémákra.
A 486-os korszak végén a PCI fokozatosan átvette a VLB szerepét. A késői 486-os alaplapokon gyakori volt a vegyes ISA–PCI kialakítás, esetenként egy VLB bővítőhellyel kiegészítve. Ezek az alaplapok gyakran már 72 tűs SIMM memóriamodulokat és alaplapi másodszintű gyorsítótárat is támogattak.
Elavulás és örökség A 486-os processzorokra épülő számítógépek a kilencvenes évek közepén még széles körben használatban voltak, de a Pentium, majd az olcsóbb belépőszintű processzorcsaládok megjelenésével fokozatosan kiszorultak az új személyi számítógépekből. A Windows 95, Windows 98 és Windows NT 4.0 még használható volt 486-os gépeken, a Windows 2000 hivatalos minimális követelményei között viszont már Pentium processzor szerepelt.
Az Intel a 486-os család egyes beágyazott változatait a személyi számítógépes korszak lezárulta után is gyártotta. A kapcsolódó termékmegszüntetési értesítések szerint az érintett 486-os termékek utolsó rendelési dátuma 2007. március 30., utolsó szállítási dátuma pedig 2007. szeptember 28. volt.
A 486 öröksége főként abban áll, hogy lezárta a 386-tal megkezdett 32 bites x86 korszak első nagy szakaszát. A beépített gyorsítótár, az integrált FPU és az órajel-szorzós modellek a későbbi x86 processzoroknál is meghatározó irányt jelöltek ki. A fővonalbeli Linux-kernel i486-támogatásának kivezetése a 2020-as évek közepén indult meg: a Linux 7.1 fejlesztési ciklusában megkezdődött az i486-specifikus konfigurációk és támogatási kódok eltávolítása.
Kapcsolódó szócikkek Intel 80386 Intel 80486DX2 Intel DX4 Intel 80486 OverDrive AMD Am486 AMD Am5x86 Cyrix Cx486 Cyrix 5x86 Motorola 68040 Pentium
Jegyzetek
Források
További információk
Intel486 adatlapok 486-os processzorok képei és leírásai a CPU-Collection oldalán Hétvégi retró: 486-os számítógép 200 MHz-en? – magyar nyelvű háttérolvasmány
Kategória:Intel mikroprocesszorok Kategória:32 bites mikroprocesszorok Kategória:X86 mikroarchitektúrák Kategória:1989