Может ли производственная линия для 16-разрядного компьютера значительно снизить себестоимость единицы продукции за счет совместного использования вспомогательных микросхем и инструментов с другим 16-разрядным компьютером в большей степени, чем если бы она стала 32-разрядной?
Чтобы быть конкретным: во времена Windows 3 одними из самых популярных процессоров были 286 (16-разрядный), 386 (32-разрядный) и 386SX (как и 386, но с 16-разрядной шиной данных). Предположим, компания производит 286 компьютеров и рассматривает возможность выпуска модели 386, но подумывает о переходе на 386SX, чтобы сэкономить деньги. Понятно, что сам ЦП будет дешевле, как и 16 вместо 32 дорожек шины данных на материнской плате.
Но сможет ли компьютер 386SX совместно использовать микросхемы поддержки, инструменты и т.п. с производственной линией 286, которых не было бы у полной машины 386?
Я собираюсь пропустить более общий вопрос, так как для его рассмотрения потребуется книга или даже больше. Вместо этого я сосредоточусь на линейке x86. Я вспоминаю кое-что из контекста, что несколько облегчает написание (хотя, возможно, и с учетом несовершенных воспоминаний).
80286 был довольно причудливым и был выпущен на основе выбора маркетинговой стратегии, а не технической. IBM представила ПК примерно в середине 1981 года — целых два года после появления 8088, на котором он был основан. К тому времени 80386 был довольно ясным (основываясь на реальных попытках реализовать аппаратное обеспечение, согласующееся с идеями Multics )..) Но и до этого проекта было еще далеко, и к этому времени отдел маркетинга Intel пришел к выводу, что нужен новый процессор. 80286 был вытеснен с возможностью входа в защищенный режим программными командами, но без возможности возврата в реальный режим без перезагрузки процессора. В результате перед клавиатурой была поставлена задача генерировать внешний сигнал сброса. Переключение между режимами было ЕДИНСТВЕННЫМ способом доступа к памяти за пределами 20-битных адресных ограничений более старого 8088 (хотя 80286 поддерживал 24-битную адресную шину). И этот процесс был довольно медленным (много миллисекунд на переключение сброса. )
IBM PC/AT вышел на рынок с тактовой частотой 6 МГц. И, как и IBM PC на базе 8088, который сам основан на частоте 4,77 МГц (чуть меньше 5 МГц максимум у 8088), частота шины была привязана к тактовой частоте ЦП. Однако 80286 мог бы достичь более высоких скоростей. Я немедленно изменил кварц с 6 МГц на 8,5 МГц на своей собственной машине (PC/AT стоил в то время более 5 тысяч долларов). Но это также ускорило шину. И многие надстройки вышли из строя.
(Примерно в это время Intel зарабатывала больше денег, продавая память, чем процессоры. Переход произошел позже, в 1985 году, когда процессоры прочно утвердились в качестве основного источника прибыли.)
Первый по-настоящему IBM PC-совместимый компьютер (их было довольно много, но почти все они так или иначе не запускали какое-то важное программное обеспечение для IBM PC), на котором работало почти 100% всего того, что мог запускать IBM PC ( за исключением встроенного интерпретатора BASIC) был Kaypro 80286i. На материнской плате были установлены логические вентили MSI и SSI с сокетами (их огромное количество). Но это работало.
Вскоре после этого другие производители стали «достаточно совместимыми», чтобы хорошо конкурировать, и началась серьезная ценовая война. (Рынок клонов вскоре был очень переполнен.) Из-за простоты проектирования на таких скоростях и относительно низкой стоимости необходимого испытательного и измерительного оборудования многие компании могли быстро выпустить на рынок собственную материнскую плату. И они начали соревноваться в скорости. Вскоре мы увидели 8 МГц, 10 МГц, 12 МГц и даже 16 МГц (приблизительно к этому времени вскоре должен был прийти 80386). Но для достижения скоростей, превышающих 10 МГц, шина должна была быть отделена от скорости процессора. У плат ввода-вывода не было возможности идти в ногу с быстро растущими скоростями процессоров, которые сейчас выпускала Intel.
Сюда входят такие компании, как Chips and Technologies (также известные как C&T). Они создали ASIC, которые значительно упростили проектирование, производство и тестирование материнских плат, и эти ASIC впервые позволили отделить скорость шины от скорости ЦП. (Возможно, кто-то пытался сделать это с DIP-микросхемами, но я не припоминаю, чтобы это происходило.) Это позволило производителям конкурировать в скорости без ущерба для возможности поддержки старых (или текущих) плат, которые также широко использовались (EGA, VGA, принтер и др.)
[Кроме того, несколько компаний, занимающихся написанием BIOS, также вышли на рынок (и вышли), что снизило барьеры для производителей материнских плат в выпуске конкурентоспособных плат.]
Однако Intel разработала несколько новых стратегий, которые привели к выпуску 80386DX в 1985 году. (Через 3 года будет представлен 80386SX.) Одно из них заключалось в том, чтобы включить более широкую шину данных. Другой заключался в том, чтобы чисто внедрить аппаратную поддержку Multics и решить проблему перехода в защищенный режим и выхода из него. Сроки также считались важными (3-летние циклы выпуска).
В IBM PC был сокет для 8087. Но его обычно заказывали напрямую через IBM. И большинство людей не чувствовали в этом необходимости (в любом случае это было не быстро, и это был дорогой вариант).
Но с введением 80286 Intel продолжала поощрять этих новоявленных альтернативных (не IBM) производителей материнских плат аналогичным образом включать в свои платы разъемы 80287. И клиенты только начинали узнавать (из обычных журнальных статей), что часто стоит добавить 80287.
80386SX был выпущен через три года после 80386DX (который ранее назывался 80386 без DX). Вероятно, это было сделано для того, чтобы разработчики материнских плат могли использовать дешевый чип и более узкую шину данных (и 24-битную адресную шину процессора). 80286.) Хотя некоторые утверждают, что это включает в себя возможность использования старых ASIC с поддержкой C&T, насколько я помню, и сроки, и требование поддержки 80387DX решительно опровергают эту идею. К моменту выхода 80386SX этим чипам C&T было уже около пяти лет, и в любом случае они не были полностью совместимы с новой парой 80386SX/80387SX. [Примерно в это же время C&T также начала испытывать возможности прямой конкуренции с Intel (Super386 38600SX.)]
Кстати, Intel вывела все это на новый уровень с семейством 80486. Они бы всерьез занялись разработкой собственных чипсетов и сами напрямую конкурировали бы с C&T. И вскоре после этого они выставят не только 80486DX (с плавающей запятой), но также 80486SX и 80487SX. Все это были одни и те же чипы, только переупакованные и переклеенные версии. (80487SX был просто перекомпонованным 80486DX, который буквально снял 80486SX с шины и фактически отключил его. публично, прямо сейчас! (Основная прибыль.)
Ранее они заработали немного денег, продавая микросхемы с плавающей запятой 80287 и 80387. И они увидели возможность более серьезно заняться розничной продажей интегральных схем. (Раньше они продавали инжиниринговым компаниям, которые покупали в огромных количествах и слишком часто ожидали низкой маржинальной цены). магазины, такие как K-Mart. Интел занялся бы розничной продажей интегральных схем!!!
Шина PCI позже будет продаваться как «зеленая шина». Но настоящая цель (волна отражения, а не падающая волна) заключалась в том, чтобы решить еще одну серьезную проблему. Intel обратилась к выскочкам C&T с семейством 80486 и практически взяла на себя бизнес чипов поддержки ASIC. Но теперь они обнаружили, что соревнование материнских плат в стиле «мама и папа» войны клонов убивало их по-другому — платы были слишком дешевы. Это означало, что Intel тоже должна была продавать свои чипы дешево. Не так уж и много прибыли в этом. Им нужно было убить семейный бизнес и значительно снизить конкуренцию в производстве материнских плат. Когда шина PCI будет представлена, это будет означать, что одна единица контрольно-измерительного оборудования будет стоить более 100 тысяч долларов за штуку! Правила проектирования были сложными (змеевидные часы, с отклонением в 2 нс относительно данных и т. д.), а оборудование для тестирования было дорогим. Этот и некоторые другие шаги помогли вытеснить небольшие компании с рынка и достигли цели Intel.
(Я проводил тестирование чипсетов для Intel примерно перед выпуском Pentium, Pentium-Pro и Pentium II.)
Чтобы ответить на ваш вопрос о 80386SX... Более ранние наборы микросхем, которые использовались для ПК 80286 в «войнах клонов», НЕ могли использоваться с 80386SX в 1988 году, когда он был представлен (много лет спустя после появления наборов микросхем C&T для 80286). Это произошло в первую очередь из-за серьезной разницы во времени, которая разделяла эти две семьи. Вместо этого ACC, C&T, G2 (на которую я тоже некоторое время работал), Western Digital/Faraday и, конечно же, Intel представили наборы микросхем для прямой поддержки 80386SX. (Не говоря уже о необходимости поддержки 80387SX.) Я не могу вспомнить, пытался ли кто-нибудь использовать более старый набор микросхем C&T 80286 с 80386SX. Но я серьезно сомневаюсь, что это было даже предпринято, так поздно в игре и с другими чипсетами, доступными через 5 лет.
Хотя это и не совсем ответ на ваш вопрос, вы должны рассмотреть самую большую историю успеха из всех: оригинальный IBM PC. При этом использовались 8088, 8086 (16-битный) ЦП с 8-битной шиной данных и 8-битные микросхемы ввода-вывода.
Более того, кроме оперативной памяти, как правило, нет смысла использовать 32-битные чипы поддержки, и нет никаких преимуществ в их использовании, если они существуют.
В целом, машины 386SX действительно использовали микросхемы поддержки семейства 286.
Джон Ватте