i386

i386
灰色のセラミックヒートスプレッダーを備えたIntel i386DX 16 MHzプロセッサ
一般情報
発売1985年10月
製造中止2007年9月28日[1]
一般的なメーカー
  • インテル
  • AMD
  • IBM
パフォーマンス
最大CPU クロックレート12MHz～40MHz
データ幅32ビット（386SX：16ビット）
アドレス幅32ビット（386SX：24ビット）
アーキテクチャと分類
テクノロジーノード1.5μm～1μm
命令セットx86-16、IA-32
物理的仕様
トランジスタ
    • 27万5000
    • 386SL: 855,000 [2] [3]
コプロセッサ
パッケージ
  • 132 ピンPGA、132 ピンPQFP ; SX バリアント: 88 ピン PGA、0.635 mm ピッチの100 ピンBQFP
ソケット
モデル
  • i386DX
  • i386SX
  • i386SL
  • i376
  • i386EX(T/TB/C)
  • i386CXSA
  • i386SXSA/i386SXTA
  • i386CXSB
  • ラピッドCAD
歴史
前任者インテル 80286
後継i486
サポート状況
サポートされていません
Intel A80386DX-20 CPUダイイメージ

Intel 386 は、当初80386としてリリースされ、後にi386と改名され、このシリーズ初の32 ビットプロセッサであり、 x86マイクロアーキテクチャの大きな進化を示しています。 AMD、IBMおよびIntelが共同で開発した第 3 世代の x86 アーキテクチャマイクロプロセッサです。 386 の量産前サンプルは 1985 年 10 月に一部の開発者にリリースされ、量産は 1986 年 6 月に開始されました。IA-32マイクロアーキテクチャを実装した初の CPU です。当時の多くのワークステーションやハイエンドパーソナル コンピュータの中央処理装置 (CPU)でした。 1989 年のi486プロセッサのリリース以降、一般には使用されなくなりましたが、組み込みシステムでは、Intel が 2007 年に製造を中止するまで 386 が広く使用され続けました。

80386 は、その前身であるIntel 80286 ("286") と比較して、3 ステージの命令パイプラインを追加して合計 6 ステージの命令パイプラインとし、アーキテクチャを 16 ビットから 32 ビットに拡張し、オンチップのメモリ管理ユニットを追加しました。このページング変換ユニットにより、仮想メモリを使用するオペレーティング システムの実装がはるかに簡単になりました。また、レジスタのデバッグもサポートしました。386 には、リアル モード、仮想モード、保護モードの 3 つの動作モードがありました。286で初めて導入された保護モードは、386 が最大 4 GBのメモリをアドレス指定できるように拡張されました。セグメント アドレス指定システムの追加により、仮想メモリを最大 64 TBまで拡張できます。まったく新しい仮想 8086 モード(またはVM86 ) により、一部のプログラムは互換性がないものもありましたが、保護された環境で 1 つ以上のリアル モードプログラムを実行できるようになりました。

32ビットのi386は、初期のPCで広く使われていた8086や80286などの初期の16ビットプロセッサ向けのコードのほとんどを正しく実行できます。80286アーキテクチャの32ビット拡張のオリジナル実装であるため、[a] i386の命令セット、プログラミングモデル、バイナリエンコーディングは、現在でもすべての32ビットx86プロセッサの共通項であり、状況に応じてi386アーキテクチャ、x86、またはIA-32と呼ばれます。長年にわたり、同じアーキテクチャの新しい実装が次々と登場し、オリジナルの80386よりも数百倍（ 8086よりも数千倍）高速になっています。[b]

生産履歴

1980年代初頭、 80286の開発元であるインテルは、このマイクロプロセッサの評判の悪さを認識していました。同社のエンジニアたちは、モトローラ68000が自社の「醜いアヒルの子」よりも優れていると考えていました。ビル・ゲイツは80286を「脳死」と呼び、重要な顧客であるIBMもそのアーキテクチャは欠陥だらけの行き止まりだと考えていました。インテルはIntel i432を将来のアーキテクチャとして期待していましたが、i432は非常に遅く、多くの人も不適切だと考えていました。グループは様々な後継アーキテクチャの開発に取り組みました。その中には、i432の設計者グレン・マイヤーズがDEC VAXに似た全く新しいアーキテクチャ（「P4」）や、マイヤーズの技術とi432の技術を組み合わせたもの（「P7」）がありました。[4]

社内では80286の32ビット後継機は実現不可能だと考えていた者が多かったが、ジーン・ヒルと80286の共同設計者であるロバート・チャイルズは密かに「継子」プロジェクトに取り組み、マイヤーズの計画よりもその可能性を説得した。ジョン・クロフォードなどは、この計画を『新マシンの魂』の中でデータ・ゼネラル社での出来事に例えている。当時IBM PCが採用していたインテル8086アーキテクチャとのバイナリ互換性は当初は重要視されておらず、旧式CPUのセグメント化メモリモデルを嫌う者も多かった。より重視されたのは、80386が68000と同様にUnixをスムーズに実行できる32ビットのフラットメモリモデルであった。[5] [4]

80386の開発は1982年にP3という社内名称で始まりました。インテルはそれ以前はNMOSロジックを使用していましたが、80386は業界のトレンドに沿って同社初のCMOS製品となりました。IBM PCのインストールベースが急速に拡大したことで、そのソフトウェアライブラリのサポートがより重要になり、インテルの営業担当者は顧客に286用ソフトウェアが386でも動作すると説明しました。こうして386の設計者は、フラットメモリモデルとセグメントメモリモデルの両方をサポートしました。クロフォードはこれを「両方の長所を兼ね備えた」と表現しました。パット・ゲルシンガーは、 Unixの実現可能性を確認するため、アムダールUTSの386への移植を主導しました。ダイサイズが限られていたため、マーケティング目的で68020の2倍のCPUキャッシュを搭載することは困難でした。チームのジム・スレイガーは後に、両方のCPUのキャッシュは役に立たないと述べましたが、彼と彼の同僚たちは成功を収めました。[4]

80386の開発は1985年7月にテープアウトが完了した。[ 6 ] 80386は、1985年10月にソフトウェア開発ワークステーション向けの試作サンプルとして発表された。[7]インテルはDRAM市場から撤退し、マイクロプロセッサに注力していたため、かつての「継子」である80386は同社の将来にとって不可欠であった。同社はメモリエンジニアを80386プロジェクトに投入し、ダイシュリンクの改善を図った。この製品によって、80286が行き止まりではないことが顧客に納得され、後者の売上は増加した。[4]

80386の量産は1986年6月に開始され[8] [9]、同時に既存の80286ベースのコンピュータを386にアップグレードできる最初のプラグインデバイスである、アメリカンコンピュータアンドペリフェラル社製のTranslator 386も発売された。[10] [11] 80386は単一供給であったためCPUは非常に高価になったが[12] 、大成功を収めた。ヒルはPCマガジンの授賞式で設計チームを代表した時のことを次のように回想している。[4]

しかし、本当に深く心に刻まれたのは、部屋を見回した時でした。その年の受賞はすべて386ボックス、ソフトウェア、ボード、チップ、周辺機器チップに贈られたものだったのです。すべてが386でした。つまり、会場は386のおかげで受賞した、様々な業界のエリートたちで埋め尽くされていたのです。386によってどれほど多くの雇用とビジネスが創出されたかを、私は本当に強く感じました。386はインテルの王者になっただけでなく、PC業界だけでなく、多くの業界の王者になったのです。

マルチセグメントモデルはほとんど使用されなかったものの、その複雑さゆえに他社によるCPUのセカンドソース化が遅れたため、その存在はインテルに利益をもたらした可能性がある。 [4] 80386ベースのコンピュータシステム用の マザーボードは当初、扱いにくく高価だったが、80386が主流に採用されたことで製造が正当化された。80386を搭載した最初のパーソナルコンピュータは、コンパック社が設計・製造したDeskpro 386であった。[5]これは、事実上の標準であるIBM PC互換機の基本コンポーネントがIBM以外の企業によって更新された初めてのケースであった。

386の最初のバージョンは275,000個のトランジスタを搭載していました。[2] 20MHz版は4～5MIPSで動作します。また、毎秒8,000～9,000ドライストーンの演算処理能力があります。 [13] 25MHz版の386は7MIPSの性能があります。[14] 33MHz版の80386は、約11.4～11.5MIPSで動作したと報告されています。[15] [16]同じ速度で動作する場合、 8VAX MIPSの性能があります。[17]これらのプロセッサは、1命令あたり約4.4クロックで動作します。[18]

AMDとチップス・アンド・テクノロジーズが386互換CPUをリリースした後、インテルは1992年に25MHzの80486SXプロセッサの価格を33MHzの80386よりも安くしました。業界アナリストによると、インテルは顧客を競合のない486に移行させたかったとのことです。この戦略は非常に成功し、1993年までに多くのコンピュータメーカーが80386製品の生産を中止するか、同年中に中止する予定でした。Windows 3.1が386で動作が遅いと感じた顧客は、486に200～300ドル高い価格を支払うことをいとわなかったのです。デルは、80486ベースのコンピュータが売上の70%を占めていると報告しました。[19]

2006年5月、インテルはi386の生産を2007年9月末で終了すると発表した。[20]パーソナルコンピュータのCPUとしては廃れて久しいものの、インテルをはじめとする企業は組み込みシステム向けにこのチップの製造を続けていた。i386やその派生製品を使用したシステムは、航空宇宙技術や電子楽器などで広く利用されている。[要出典]一部の携帯電話もi386プロセッサ（後に完全にスタティックなCMOSバリアント）を使用しており、BlackBerry 950 [21]やNokia 9000 Communicatorなどがその例である。Linuxは2012年12月11日までi386プロセッサのサポートを続け、カーネルバージョン3.8で386固有の命令が削除された。[22]

建築

i386マイクロアーキテクチャのブロック図
i386レジスタ
3 1...1 5...0 7...0 0（ビット位置）
メインレジスタ （8/16/32ビット）
イーアックス斧ALアキュムレータ​
ECXCXCLカウントレジスタ
EDXDXダウンロードデータレジスタ
EBXBXBLベースレジスタ
インデックスレジスタ （16/32ビット）
超能力SPスタックポインター​​
EBPBPベースポインタ​​
ESISI出典索引​​
EDIDI目的地インデックス​
プログラムカウンタ （16/32ビット）
EIPIP命令ポインタ​​
セグメントセレクタ （16ビット）
 CSコードセグメント​​
 DSデータセグメント​​
 ES追加セグメント​​
 FSF Sセグメント
 GSG セグメント​
 SSスタックセグメント​​
ステータスレジスタ
 1 71 61 51 41 31 21 11 00 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0（ビット位置）
 VR0北IOPLおD私TSZ0あ0P1CEFlags

このプロセッサはx86アーキテクチャの大きな進化であり、 Intel 8008にまで遡る長いプロセッサの系譜を延長した。80386の前身は、セグメントベースのメモリ管理および保護システムを備えた16ビットプロセッサのIntel 80286であった。80386では3段の命令パイプラインが追加され、合計6段の命令パイプラインとなり、アーキテクチャが16ビットから32ビットに拡張され、オンチップのメモリ管理ユニットが追加されている。[23]このページング変換ユニットにより、仮想メモリを使用するオペレーティングシステムの実装が大幅に容易になった。また、レジスタデバッグのサポートも提供された。

80386には、リアルモード、仮想モード、プロテクトモードの3つの動作モードがありました。286で初めて導入されたプロテクトモードは、386では最大4GBのメモリをアドレス指定できるように拡張されました。セグメントアドレスシステムの追加により、最大64TBの仮想メモリまで拡張できます。 [ 24]全く新しい仮想8086モード（VM86 ）により、1つまたは複数のリアルモードプログラムを保護された環境で実行できるようになりましたが、一部のプログラムは互換性がありませんでした。スケールインデックスと64ビットバレルシフタを備えています。[25]

すべてのモードでセグメント化されたメモリ モデルを使用しているにもかかわらず、保護モードではフラット メモリモデルを使用しているかのように動作するように 386 を設定できる機能は、AMD が2003 年にx86-64 をリリースするまで、x86 プロセッサ ファミリにとって最も重要な機能変更であったと言えます。

386 には、BSF、BSR、BT、BTS、BTR、BTC、CDQ、CWDE、LFS、LGS、LSS、MOVSX、MOVZX、SETcc、SHLD、SHRD などの新しい命令がいくつか追加されました。

汎用プログラム用に2つの新しいセグメントレジスタ（FSとGS）が追加されました。286の1つのマシンステータスワードは、8つの制御レジスタ（CR0～CR7）に拡張されました。ハードウェアブレークポイント用にデバッグレジスタ（DR0～DR7）が追加されました。これらのレジスタへのアクセスには、新しい形式のMOV命令が使用されます。

80386開発の主任設計者はジョン・H・クロフォードでした。[26]彼は80286のアーキテクチャと命令セットを32ビットに拡張する責任を負い、その後80386チップのマイクロプログラム開発を主導しました。

i486およびP5 Pentiumシリーズのプロセッサは、 i386 設計の後継です。

データ型

以下のデータ型は直接サポートされており、1つ以上のi386マシン命令によって実装されています。これらのデータ型についてここで簡単に説明します。[27] :

  • ビット(ブール値)、ビット フィールド(最大 32 ビットのグループ)、およびビット文字列(長さ最大 4 Gbit)。
  • 8 ビット整数 (バイト)、符号付き (範囲 -128..127) または符号なし (範囲 0..255)。
  • 16 ビット整数。符号付き（範囲 -32,768 ～ 32,767）または符号なし（範囲 0 ～ 65,535）。
  • 32ビット整数、符号付き（範囲 -2 31 ..2 31 −1）または符号なし（範囲 0..2 32 −1）。
  • オフセット、メモリ位置を参照する 16 ビットまたは 32 ビットの変位 (任意のアドレス指定モードを使用)。
  • ポインタ、16 ビット セレクターと 16 ビットまたは 32 ビットのオフセットを組み合わせたもの。
  • 文字（8ビット文字コード）。
  • 文字列、8ビット、16ビット、または32ビットのワードのシーケンス（最大4GB）[28]
  • BCD、アンパックされたバイトで表される 10 進数 (0..9)。
  • パック BCD、1 バイトに 2 つの BCD 桁 (範囲 0..99)。

サンプルコード

以下のi386アセンブリ_strtolowerソースコードは、ヌル終端ASCIIZ文字列をある場所から別の場所にコピーし、すべてのアルファベット文字を小文字に変換するサブルーチンのものです。文字列は1バイト（8ビット文字）ずつコピーされます。

 0000000000000000 5500000001 89E500000003 8B750C00000006 8B7D0800000009 FC0000000A AC0000000B 3C410000000D 7C060000000F 3C5A00000011 7F0200000013 042000000015 AA00000016 84C000000018 75F00000001A 5D0000001B C30000001C
; _strtolower: ; ヌル終了 ASCII 文字列をコピーし、すべての英字を小文字に変換します。; ; エントリ スタック パラメータ; [ESP+8] = src、ソース文字列のアドレス; [ESP+4] = dst、ターゲット文字列のアドレス; [ESP+0] = 戻りアドレス; _strtolower proc push ebp ; 呼び出しフレームをセットアップしますmov ebp , esp mov esi ,[ ebp + 0xc ] ; ESI = src (push ebp の場合は +4) を設定しますmov edi ,[ ebp + 0x8 ] ; EDI = dst を設定しますcld ; ESI と EDI を再度自動インクリメントします: lodsb ; [ESI] から AL をロードし、ESI を増やしますcmp al , 'A' ; AL < 'A' の場合、jl copy ;変換をスキップcmp al , 'Z' ; AL > 'Z' の場合、jg copy ; 変換をスキップadd al , 'a' - 'A' ; AL を小文字に変換copy: stosb ; AL を [EDI] に格納し、EDI を増加test al , al ; AL != 0 の場合、再びjnz ; ループを繰り返すpop ebp ; 前のベースを復元ret ; 呼び出し元に戻るend proc

サンプルコードでは、EBP（ベースポインタ）レジスタを使用して呼び出しフレーム（サブルーチン実行に必要なすべてのパラメータとローカル変数を含むスタック上の領域）を確立します。この種の呼び出し規約は再入可能および再帰的なコードをサポートし、1950年代後半からAlgol系言語で使用されてきました。フラットメモリモデルが想定されており、具体的には、DSセグメントとESセグメントが同じメモリ領域をアドレス指定します。

ビジネス上の重要性

モニターと周辺機器を備えたCompaq Deskpro 386。Deskpro 386 は、80386 マイクロプロセッサを搭載した最初のパーソナル コンピュータでした。

Intel 80386を搭載した最初のPCは、 1986年9月に発売されたCompaq Deskpro 386でした。16/24ビットのIBM PC/AT規格をネイティブ32ビットコンピューティング環境に拡張することで、CompaqはPCプラットフォーム上でこれほどまでに革新的なハードウェア技術を設計・製造した最初の企業となりました。IBMは80386の使用を提案されましたが、それ以前の80286の製造権を保有していました。そのため、IBMはさらに数年間、このプロセッサを使用することを選択しました。Compaq Deskpro 386の初期の成功は、PC「クローン」業界の正当性を確立し、その中でIBMの役割を軽視する上で重要な役割を果たしました。386SXを搭載した最初のコンピュータシステムは、1988年7月に発売されたCompaq Deskpro 386Sでした。 [29]

386 以前は、マイクロチップの製造が難しく、安定供給が不確実であったため、量販市場向けの半導体はマルチソース、つまり 2 社以上の製造業者が製造し、第 2 社以降の企業は元の企業からライセンスを受けて製造することが望まれていました。386 は、当時のインテルの CEO であったアンディ・グローブが、他の製造業者にプロセッサを第 2 ソースとして生産することを奨励しないと決定したため、しばらくの間(4.7 年間) インテルからのみ入手可能でした。この決定は、最終的にインテルが市場で成功する上で決定的な役割を果たしました。[要出典] 386 は、シングルソースとなった最初の重要なマイクロプロセッサでした。386 をシングルソース化したことで、インテルは開発に対するコントロールを強化し、後年大幅に利益を増やすことができました。

AMDは法的な障害を乗り越え、1991年3月に互換プロセッサ「Am386」を発表し、Intelによる4.7年間の386互換プロセッサの独占に終止符を打ちました。1991年からはIBMもライセンスに基づき、IBM製PCおよびボードでの使用に限り386チップを製造しました。

1991年、ヘルシンキ大学でコンピュータサイエンスを学んでいたリーナス・トーバルズは、後にLinuxカーネルとなるプロジェクトに着手しました。彼は、当時使用していたハードウェア専用に、オペレーティングシステムに依存しないプログラムを開発しました。これは、新しい80386 PCの機能を利用したかったためです。

互換性

IBMがパッケージ化したIntel i386

初期の問題

インテルは当初、80386を16MHzで発売する予定だった。しかし、歩留まりが悪かったため、12.5MHzで発売された。[32]

インテルは生産初期段階で、32ビット乗算演算でシステムが誤った結果を返す可能性のある限界回路を発見しました。既に製造されたプロセッサのすべてが影響を受けたわけではなかったため、インテルは在庫をテストしました。バグがないことが判明したプロセッサにはダブルシグマ（ΣΣ）が付けられ、影響を受けるプロセッサには「16ビットS/W専用」と表示されました。[33]当時、32ビット機能はほとんどのユーザーにとって重要ではなかったため、これらのプロセッサは良品として販売されました。[34]

i387数値演算コプロセッサは80386 の導入に間に合わなかったため、初期の 80386 マザーボードの多くは、代わりに80287を利用するためのソケットとハードウェアロジックを提供していました。この構成では、FPU は CPU とは非同期に動作し、クロック周波数は通常 10 MHz でした。オリジナルの Compaq Deskpro 386 は、このような設計の例です。

  • 32ビット乗算のバグが発見される前の、12MHzの非常に初期の80386（A80386-12）
    32ビット乗算のバグが発見される前の、12MHzの非常に初期の80386（A80386-12）
  • 「16 BIT S/W ONLY」と記された乗算バグのあるA80386-16
    「16 BIT S/W ONLY」と記された乗算バグのあるA80386-16
  • 「ΣΣ」とマークされたバグのない A80386-16
    「ΣΣ」とマークされたバグのない A80386-16

ピン互換アップグレード

Cyrix および Texas Instruments の一般的な 386 アップグレード CPU

インテルは後に、486DXの改良版をi386パッケージで提供し、Intel RapidCADというブランド名で販売しました。これは、i386互換ハードウェアを持つユーザーにアップグレードパスを提供しました。このアップグレードは、i386とi387の両方を置き換える2つのチップで構成されていました。486DXの設計にはFPUが搭載されていたため、i386を置き換えたチップには浮動小数点演算機能が搭載され、i387を置き換えたチップはほとんど機能しませんでした。しかし、後者のチップはマザーボードにFERR信号を送信し、通常の浮動小数点ユニットとして動作しているように見せるために必要でした。

サードパーティは、SXおよびDXシステムの両方に対して、幅広いアップグレードを提供した。最も人気のあるものはCyrix 486DLC/SLCコアをベースにしたもので、効率の高い命令パイプラインと内部L1 SRAMキャッシュにより、通常、大幅な速度向上を実現した。キャッシュは通常1KBだが、TIの派生版では8KBのものもあった。これらのアップグレードチップの一部（486DRx2/SRx2など）はCyrix自身によって販売されていたが、Kingston、Evergreen Technologies、Improve-It Technologiesなどのアップグレード専門企業が提供するキットに含まれていることが多かった。最速のCPUアップグレードモジュールの一部には、IBM SLC/DLCファミリ（16KBのL1キャッシュで有名）やIntel 486自体を搭載したものもあった。多くの386アップグレードキットは、単純な置き換え用として宣伝されていたが、キャッシュやクロック倍増を制御するための複雑なソフトウェアが必要になることが多かった。問題の一部は、ほとんどの 386 マザーボードではA20 ラインが CPU に認識されずにマザーボードによって完全に制御されていたため、内部キャッシュを持つ CPU で問題が発生していたことにありました。

全体的に、パッケージに記載されている結果を得るためのアップグレードを構成するのは非常に難しく、アップグレードがあまり安定していなかったり、互換性が完全になかったりすることがよくありました。

モデルとバリエーション

初期の5Vモデル

i386DX

インテル i386DX、25 MHz

オリジナルバージョンは1985年10月に発売されました。16MHzバージョンは 100個単位で299ドルで販売されました。 [35] 20MHzバージョンは100個単位で599ドルで販売されました。[13] 33MHzバージョンは1989年4月10日に発売されました。[17]

  • 16ビットまたは32ビットの外部バスで動作可能
  • パッケージ：PGA -132（1985年第4四半期にサンプル出荷）[36]またはPQFP-132
  • プロセス: 最初のタイプCHMOS III、1.5 μm、後にCHMOS IV、1 μm
  • ダイ サイズ: CHMOS III では 104 mm² (約 10 mm × 10 mm)、CHMOS IV では 39 mm² (6 mm × 6.5 mm)。
  • トランジスタ数: 275,000 [2] [17]
  • 指定最大クロック: 12 MHz (初期モデル)、後期モデルは 16、20、25、33 M​​Hz

M80386

軍用バージョンはCHMOS IIIプロセス技術を用いて製造され、105ラド（Si）以上の耐放射線性を備えていた。100個単位で1個あたり945米ドルで販売された。[37]

80386SX

1988年、Intelは80386の16ビットデータバスの縮小版である80386SX（通称386SX）を発表した。これは主に家庭、教育、中小企業市場向けの低価格PC向けであり、386DXはワークステーション、サーバー、その他の要求の厳しいタスクで使用されるハイエンド版であった。CPUは内部的には完全に32ビットのままであったが、16ビットバスは回路基板のレイアウトを簡素化し、総コストを削減することを目的としていた。[c] 16ビットバスは設計を簡素化したが、パフォーマンスを低下させた。アドレスバスに接続されるピンは24本のみであったため、アドレス指定は16MBに制限された が、[d]これは当時は重大な制約ではなかった。パフォーマンスの違いはデータバス幅の相違だけでなく、元のチップを使用するボードでよく採用されていたパフォーマンス向上キャッシュメモリの影響も受けた。このバージョンでは、通常のIntel386 DX CPUの70～90%の速度で32ビットアプリケーションソフトウェアを実行できます。[16]

オリジナルの80386は、混乱を避けるためi386DXに改名されました。しかし、Intelは後にi486DXの浮動小数点演算機能を示すために「DX」という接尾辞を使用しました。387SXは、386SX（つまり16ビットデータバス）と互換性のある80387の部品でした。386SXは表面実装QFPパッケージで提供され、アップグレードを可能にするためソケットで提供されることもありました。

16MHz動作の386SXには100ピンBQFPが搭載されており、1000個ロットで165米ドルで提供されました。性能は2.5～3MIPSです。[14]低消費電力版は1989年4月10日に発売されました。このバージョンは通常版よりも消費電力が20～30%低く、動作温度は最大100℃まで高くなっています。[17]

  • 80386SX 16MHz
    80386SX 16MHz
  • Compaq Deskproコンピュータに搭載されているIntel 80386SXプロセッサの表面実装バージョン。熱風回路基板リワークを行わない限り、アップグレードは不可能です。
    Compaq Deskproコンピュータに搭載されているIntel 80386SXプロセッサの表面実装バージョン。熱風回路基板リワークを行わない限り、アップグレードは不可能です。
  • Intel 80386SXのダイ
    Intel 80386SXのダイ

80386SL

80386SLは、ノートパソコン向けの省電力バージョンとして導入されました。このプロセッサは、複数の電力管理オプション（SMMなど）に加え、バッテリー電力を節約するための様々な「スリープ」モードを提供しました。[38]また、 16KBから64KBの外部キャッシュもサポートしていました。追加機能と回路実装技術により、この派生モデルはi386DXの3倍以上のトランジスタを搭載しました。i386SLは当初20MHzのクロック速度で提供され、[39]後に25MHzモデルが追加されました。[40]このシステムにより、Intel386 SXシステムと比較して最大40%のフットスペースを削減しました。これは、より軽量で持ち運びやすく、費用対効果の高いシステムにつながります。[16]

このマイクロプロセッサを設計したのは、主任設計者の Dave Vannier です。既存の 386 アーキテクチャを使用して実装したため、この設計の完了には 2 年かかりました。これは、システム ボードの完全なシミュレーションを含む高度なコンピュータ支援設計ツールによって支援されます。このダイには、386 CPU コア、AT バス コントローラ、メモリ コントローラ、内部バス コントローラ、キャッシュ制御ロジック、キャッシュ タグ SRAM、クロックが含まれます。この CPU には、1 ミクロンの CHMOS IV 技術を使用した 855,000 個のトランジスタが含まれています。1,000 個受注時の価格は 176 ドルでした。[3] 25 MHz バージョンはサンプルで提供され、1,000 個受注時の価格は 189 ドルで、そのバージョンは最終的に 1991 年末までに生産されました。[41]最大 32 MBの物理アドレス空間をサポートします。[16] [42] Intel386 SLマイクロプロセッサには20MHzのキャッシュレス版があり、本稿執筆時点では1,000個単位でサンプルが101米ドルで入手可能であった。[43] 低電圧版の20MHz版と、キャッシュレス版の16MHz版および20MHz版のマイクロプロセッサもあった。これらの低電圧版は3.3ボルトで動作し、完全なスタティックモードもサポートしている。1,000個単位でそれぞれ94米ドル、48米ドル、78米ドルで入手可能であった。[44]

  • 1990年のi386SL
    1990年のi386SL

スナップイン 386

1991年5月、インテルは80286マイクロプロセッサを搭載したIBM PS/2モデル50および60システムを32ビットシステムに変換するアップグレードを発表しました。SnapIn 386モジュールは、20MHzの386SXと16KBのダイレクトマップキャッシュSRAMメモリを搭載したドーターカードです。ケーブル、ジャンパー、スイッチを必要とせず、既存の286ソケットに直接接続できます。1992年冬には、このモジュールに新たにIBM PS/2モデル50Z、30 286、および25 286システムに対応するモジュールが追加されました。両モジュールとも495米ドルで販売されました。[45] [46]

ラピッドCAD

i386 プロセッサおよびi387 FPU のピン互換代替品として設計された、特別にパッケージ化されたIntel 486 DX およびダミー浮動小数点ユニット(FPU)。

組み込みシステム向けバージョン

80376

これは、リアルモードと MMU でのページングをサポートしていない 80386SX の組み込みバージョンでした。

i386EX、i386EXTB、i386EXTC

インテル i386EXTC、25 MHz

システムおよび電源管理、内蔵周辺機器およびサポート機能: 2 つの 82C59A 割り込みコントローラ、タイマー、カウンター (3 チャネル)、非同期 SIO (2 チャネル)、同期 SIO (1 チャネル)、ウォッチドッグ タイマー (ハードウェア/ソフトウェア)、PIO。80387SX または i387SL FPU で使用可能。

  • データ/アドレスバス: 16/26ビット
  • パッケージ: PQFP -132、SQFP -144、PGA-168
  • プロセス: CHMOS V、0.8 μm
  • 指定された最大クロック:
    • i386EX: 16 MHz @2.7～3.3 ボルトまたは 20 MHz @3.0～3.6 ボルトまたは 25 MHz @4.5～5.5 ボルト
    • i386EXTB: 20 MHz @2.7～3.6 ボルトまたは 25 MHz @3.0～3.6 ボルト
    • i386EXTC: 25 MHz @4.5～5.5 ボルトまたは 33 MHz @4.5～5.5 ボルト

i386CXSA および i386SXSA (または i386SXTA)

インテル i386CXSA、25 MHz

透過的な電力管理モード、統合MMU、TTL互換入力（386SXSAのみ）。i387SXまたはi387SL FPUで使用可能。

  • データ/アドレスバス: 16/26ビット (i386SXSAの場合は24ビット)
  • パッケージ: BQFP -100
  • 電圧: 4.5～5.5ボルト (25および33 MHz)、4.75～5.25ボルト (40 MHz)
  • プロセス: CHMOS V、0.8 μm
  • 指定最大クロック: 25、33、40 MHz

i386CXSB

透過的な電力管理モードと統合されたMMU。i387SXまたは i387SL FPU で使用可能。

  • データ/アドレスバス: 16/26ビット
  • パッケージ: BQFP -100
  • 電圧: 3.0 ボルト (16 MHz) または 3.3 ボルト (25 MHz)
  • プロセス: CHMOS V、0.8 μm
  • 指定最大クロック: 16、25 MHz

陳腐化

286、386、486のサイズ比較

Windows 95はWindows 9xシリーズの中で唯一386を公式にサポートした製品であり、少なくとも386DXが必要であったが、486以上が推奨されていた。[47] Windows 98では486DX以上が必要であった。[48] Windows NTファミリーでは、Windows NT 3.51が386をサポートした最後のバージョンであった。[49] [50]

Debian GNU/Linuxは2005年の3.1（ Sarge ）リリースで386のサポートを中止し、2007年の4.0（ Etch）では完全にサポートを終了した。[51] [52] SMPプリミティブのメンテナンス負担を理由に、Linuxカーネル開発者は2012年12月に開発コードベースからのサポートを打ち切り、後にカーネルバージョン3.8としてリリースした。[22]

BSDの中では、FreeBSDの5.xリリースが386をサポートする最後のリリースでした。386SXのサポートはリリース5.2で打ち切られ、[53]残りの386サポートは2005年の6.0リリースで削除されました。[54] OpenBSDはバージョン4.2（2007年）で386サポートを削除し、[55] DragonFly BSDはリリース1.12（2008年）で、[56] NetBSDは5.0リリース（2009年）で386サポートを削除しました。[57]

参照

注記

  1. ^ 80286 自体は、高度なメモリ管理機能と大幅に向上したパフォーマンスを備えた8086アーキテクチャの拡張版でした。
  2. ^これは整数性能のみを考慮した値です 。486DX以前のプロセッサでは、ハードウェアで浮動小数点演算を実行するためにコプロセッサが必要でした。浮動小数点性能の向上は、8086の浮動小数点コプロセッサである8087と比較すると数万倍、 8086の浮動小数点演算のソフトウェア実装と比較すると数十万倍に達します。
  3. ^ これは、オリジナルの IBM PC で使用された Intel 8086 の派生である8088で Intel が使用したアプローチに似ています。
  4. ^ 16 MB の制限は、同等のプロセッサである68000の制限と同様でした。

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