Intel 80386

Intel 80386, også kalt Intel386, i386 og 386, var en 32-bit mikroprosessor som siden 1986 ble brukt i mange personlige datamaskiner og arbeidsstasjoner.

Intel 80386
Mikroprosessor
16 MHz Intel 80386 DX
Produsert		1985–2007
Produsent		Intel
Klokkefrekvens		12–40 MHz
Prosess		1,5 µm
Transistorer		275000
Databuss		32-biter (386SX: 16-biter)
Adressebuss		32-biter (386SX: 24-biter)
Prosessorsokkel		132 pin PGA 100 og 132 pin PQFP
Kjerne		x86-32
Forgjenger		Intel 80286
Etterfølger		Intel 80486
Intel 80386 på Commons

Intel 80386 var den første 32-bit mikroprosessoren basert på x86-arkitekturen, og dens instruksjonssett, programmeringsmodell og binærkompatibilitet er benyttet i alle senere 32-bit x86-prosessorer.

Prosessoren ble lansert 17. oktober 1985 og ble første gang tatt i bruk i en personlig datamaskin lansert av Compaq i 1986. Intel kunngjorde 18. mai 2006 at produksjonen av Intel 80386 ville opphøre 28. september 2007. Selv om prosessoren på dette tidspunktet lenge hadde vært avleggs i personlige datamaskiner, hadde den blitt benyttet i innebygde systemer innenfor romfarts-teknologi.

Arkitektur

Blokkdiagram av i386 mikroarkitekturen

Sideveksling i en segmentert arkitektur

Prosessoren var en betydelig forbedring av x86-arkitekturen. Forgjengeren Intel 80286 hadde en 16-bit segmentert minnehåndterings-enhet og beskyttet modus. Intel 80386 tilføyde en 32-bit arkitektur og en enhet for minnehåndtering som gjorde det mulig for operativsystemer å realisere virtuell hukommelse gjennom paging.

I likhet med 80286 hadde også 80386 en segmentert hukommelse. Segmentene på 80386 kunne være 4 GB store, med 16-bit selektorer og 32-bit offset. Dette ga et logisk adresserom på 2⁴⁶ byte eller 64 terabyte. Verken OS/2 2.x og høyere, Windows NT, UNIX eller Unix-liknende operativsystemer benyttet imidlertid denne segmenterte modellen. I stedet realiserte de paging innenfor ét enkelt segment på 4 GB.

80386 beskyttet modus

I beskyttet modus hadde 80386 fire «prioritets-ringer»: Programmer i ring 0 har høyere prioritet enn programmer i ring 1; programmer i ring 1 har likeledes høyere prioritet enn programmer i ring 2, etc.

Ring	Funksjon
Ring 0	Forbeholdt operativsystemet
Ring 1	Sjelden brukt
Ring 2	Sjelden brukt
Ring 3	Forbeholdt brukerprogrammer

80286 støttet kooperativ multitasking. Dette innebærer at operativsystemet og bruker-programmene har like høy prioritet. Et brukerprogram med feil i programkoden kunne derfor krasje hele operativsytemet.

Gjennom sine prioritets-ringer støttet 80386 preemptive multitasking: Operativsystemet har høyere prioritet enn brukerprogrammene; dersom de sistnevnte prøver å krasje operativsystemet gjennom ulovlige operasjoner, blir de stanset.

Virtuell 8086 modus

Også programmer for MS-DOS og beslektede systemer, kunne kjøre i beskyttet modus. 80386 hadde en ny virtuell 8086 modus som gjorde det mulig å kjøre et eller flere programmer i reell modus innenfor virtuelle maskiner.

Integrert støtte for debugging

80386 hadde også innebygd støtte for debugging av maskinvaren.

Avarter av 80386

Undersiden av en 33 Mhz 80386 DX med 132 pinner

33 MHz 80386 DX og koprosessoren 80387 DX

80386 DX

Intels opprinnelige intensjon var å introdusere 80386 i 16 Mhz. Grunnet produksjonsproblemer debuterte prosessoren i 12MHz. Tidlig i produksjonen oppdaget også Intel en feil i enkelte prosessorer, som kunne få hele datamaskinen til å gå i stå under kjøring av 32-bit programvare. Disse prosessorene ble påtrykt «16 BIT S/W ONLY» og solgt som 16-bit prosessorer, ettersom de var raskere enn Intel 80286. Ordinære, feilfrie 80386-prosessorer ble solgt med de påtrykte symbolene «ΣΣ» (dobbel sigma).

Etter lanseringen av Intel 80386 SX i 1988, ble Intel 80386 omdøpt til Intel 80386 DX.

• Lansert: 17. oktober 1985
• 32-bit registre
• 32-bit databuss
• 32-bit adressebuss
• 132 pinner for PGA Socket
• 275 000 1,5 µm CMOS transistorer
• 5 Volt spenning
• Størrelse: 104 mm²
• Vekt: 16 gram
• Klokkefrekvens: 12, 16, 20, 25 og 33 MHz

80386 kunne også kombineres med Intel 80387, en koprosessor for flyttallsberegninger som fulgte IEEE 754-standarden. Denne koprosessoren ble i 1988 omdøpt til 80387 DX. Tilsvarende koprosessorer for 80386 SX og 80386 SL fikk henholdsvis navnene 80387 SX og 80387 SL.

80386 SX

16 MHz 80386 SX

80386 SX ble lansert i 1988 som en lavkostnads-utgave av 80386 (som deretter ble omdøpt til 80386 DX). Prosessoren hadde 16-bit istedenfor 32-bit databuss. På lignende måte hadde Intel 80186 og Intel 80188 (8-bit databuss) vært lavkostnads-utgaver av Intel 8086 og Intel 80186, som hadde 16-bit databuss.

80386 SX hadde også 24-bit, istedenfor 32-bit adressebuss, og kunne adressere maksimalt 16 MB RAM. Prosessoren ble levert omgitt av QFP-ledere, men også som en oppgraderings-prosessor til hovedkort for 80286. Brukere av eldre datamaskiner med 80286, fikk dermed på en rimelig måte tilgang til 80386-arkitekturens 32-bit instruksjoner og programvare uten å kjøpe ny datamaskin.

• Lansert: 16. juni 1988
• 32-bit registre
• 16-bit databuss
• 24-bit adressebuss
• 100 pinner for PQFP Socket
• 275 000 1,5 µm CMOS transistorer
• 5 Volt spenning
• Størrelse: 104 mm²
• Klokkefrekvens: 16, 20, 25 og 33 MHz

80386 SL

25 MHz 80386 SL på en Acer datamaskin

Dette var en utgave av 80386 SX for bærbare datamaskiner. Strømforbruket ble redusert ved at prosessoren gikk i «sovemodus» (System Management Mode) når den ikke var i bruk.

• Lansert: 15. oktober 1990
• Støtte for eksternt hurtigminne på mellom 16 Kb og 64 Kb
• 132 pinner for PQFP Socket
• 855 000 1,0 µm CMOS transistorer
• 5 Volt spenning
• Klokkefrekvens: 25 MHz

Eksterne lenker

• (en) Intel i386 – kategori av bilder, video eller lyd på Commons
• Intel 386 Microprocessor Design and Development - Oral History Panel