Chips y herramientas de soporte compartido entre computadoras de 16 y 32 bits

Voy a omitir la pregunta más general, ya que requeriría un libro, o más, para abordarla. En su lugar, me centraré en la línea x86. Recuerdo parte del contexto, lo que facilita un poco la escritura (aunque quizás también esté sujeta a recuerdos imperfectos).

El 80286 fue bastante peculiar y se lanzó en función de una elección de estrategia de marketing en lugar de una técnica. IBM había presentado la PC a mediados de 1981, dos años completos después de la introducción del 8088, en el que se basaba. El 80386 estaba bastante claro en mente en ese momento (basado firmemente en intentar implementar hardware consistente con las ideas de Multics.) Pero ese proyecto todavía estaba muy lejos, y en ese momento el departamento de marketing de Intel había llegado a la conclusión de que se requería un nuevo procesador. El 80286 se eliminó con la capacidad de ingresar al modo protegido mediante comandos de software, pero sin la capacidad de volver al modo real sin reiniciar el procesador. Como resultado, el teclado se encargó de generar la señal de reinicio externa. Cambiar de un modo a otro era la ÚNICA forma de acceder a la memoria más allá de las limitaciones de dirección de 20 bits del antiguo 8088 (aunque el 80286 admitía un bus de direcciones de 24 bits). Y el proceso era bastante lento (muchos milisegundos por cambio de reinicio). )

El IBM PC/AT entró en el mercado con una frecuencia de reloj de 6 MHz. Y al igual que la PC IBM basada en 8088, basada en 4,77 MHz (justo por debajo de los 5 MHz como máximo de la 8088), la velocidad del bus estaba ligada a la velocidad del reloj de la CPU. Sin embargo, el 80286 podría alcanzar velocidades más rápidas. Inmediatamente cambié el cristal de 6 MHz a 8,5 MHz en mi propia máquina (el PC/AT costaba más de $5k en ese momento). Pero esto también aceleró el bus. Y muchos tableros complementarios fallarían.

(Intel, en esta época, ganó más dinero vendiendo memoria que CPU. El cruce tuvo lugar más tarde en 1985, cuando las CPU se establecerían firmemente como su principal centro de ganancias).

La primera computadora verdaderamente compatible con PC de IBM (hubo bastantes, pero casi todas fallaron de una forma u otra al ejecutar algunos de los software importantes para la PC de IBM) que ejecutó casi el 100% de todo lo que ejecutaría la PC de IBM ( excepto el intérprete BASIC incorporado) fue el Kaypro 80286i. La placa base lucía puertas lógicas MSI y SSI conectadas (una gran cantidad de ellas), pero funcionó.

Poco después, otros fabricantes se volvieron "lo suficientemente compatibles" para competir bien y comenzó una seria guerra de precios. (El mercado de los clones pronto estuvo muy concurrido.) Debido a la facilidad de diseño a estas velocidades y al costo relativamente menor de los equipos de prueba y medición necesarios, muchas empresas pudieron presentar rápidamente una placa base propia. Y empezaron a competir en velocidad. Pronto, vimos 8 MHz, 10 MHz, 12 MHz e incluso 16 MHz (en ese momento pronto venció el 80386). Pero para lograr velocidades superiores a 10 MHz, el bus tuvo que ser desacoplado de la velocidad de la CPU. No había forma posible de que las placas de E/S se mantuvieran al día con las velocidades en rápido aumento de las CPU que Intel estaba bombeando ahora.

Aquí ingresan compañías como Chips and Technologies (también conocido como C&T). Hicieron ASIC que simplificarían enormemente el diseño, la fabricación y las pruebas de placas base y estos ASIC permitieron que la velocidad del bus se desacoplara de la velocidad de la CPU, por primera vez. (Es posible que alguien haya intentado esto con circuitos integrados DIP, pero no recuerdo que haya sucedido). Esto permitió a los fabricantes competir en velocidad sin afectar la capacidad de admitir placas más antiguas (o actuales) que también se usaban comúnmente (EGA, VGA, impresora, etc)

[Además, varias empresas de escritura de BIOS también ingresaron al mercado (y lo habían hecho), lo que redujo las barreras para que un fabricante de placas base presentara placas competitivas].

Sin embargo, Intel estaba desarrollando varias estrategias nuevas, lo que condujo al lanzamiento del 80386DX en 1985. (El 80386SX se introduciría 3 años después). Uno de ellos era incluir un bus de datos más amplio. Otro fue implementar el hardware de soporte de Multics, limpiamente, y solucionar el problema de entrar y salir del modo protegido. El momento también se consideró importante (ciclos de lanzamiento de 3 años).

Con la PC de IBM, había un zócalo para el 8087. Pero generalmente se pedía directamente a través de IBM. Y la mayoría de la gente no sintió la necesidad de hacerlo (no era rápido, de todos modos, y era una opción costosa).

Pero con la introducción del 80286, Intel continuó alentando a estos nuevos fabricantes de placas base alternativas (que no son IBM) a incluir de manera similar sockets 80287 en sus placas. Y los clientes apenas comenzaban a aprender (a través de los artículos habituales de las revistas) que a menudo valía la pena agregar un 80287.

El 80386SX se lanzó tres años después del 80386DX (que antes se llamaba 80386 sin el DX). Podría decirse que esto fue para permitir a los diseñadores de placas base usar un chip económico y un bus de datos más estrecho (y el bus de direcciones de 24 bits del 80286.) Si bien algunos argumentan que esto incluye la posibilidad de usar ASIC de soporte de C&T más antiguos, recuerdo que tanto el tiempo como el requisito para admitir el 80387DX argumentan fuertemente en contra de la idea. Cuando salió el 80386SX, estos chips C&T ya tenían unos cinco años y, de todos modos, no eran del todo compatibles con el nuevo emparejamiento 80386SX/80387SX. [Alrededor de este tiempo, C&T también estaba comenzando a probar las aguas de competir directamente con Intel (Super386 38600SX.)]

Por cierto, Intel llevaría todo esto al siguiente nivel con la familia 80486. Se comprometerían seriamente con el desarrollo de sus propios conjuntos de chips y competirían directamente con C&T. Y presentarían no solo un 80486DX (que se divierte para incluir un punto flotante), sino también un 80486SX y un 80487SX poco después. Estos eran exactamente el mismo chip, solo versiones reempaquetadas y reconstruidas. (El 80487SX era solo un 80486DX reempaquetado que literalmente levantó el 80486SX del bus y lo deshabilitó de manera efectiva. El 80486SX también era un troquel 80486DX reenlazado que puede haber tenido una unidad FP defectuosa que se deshabilitaría) Intel QUERÍA vender chips a la público, directamente, ahora! (Grandes ganancias.)

Anteriormente habían ganado algo de dinero vendiendo circuitos integrados de punto flotante 80287 y 80387. Y vieron una oportunidad por delante de entrar más seriamente en el negocio de la venta minorista de circuitos integrados. (Antes, vendían a empresas de ingeniería que compraban en grandes cantidades y esperaban precios de margen estrecho con demasiada frecuencia). Por lo tanto, el 80386SX se trataba más de alentar a los fabricantes de placas a incluir un zócalo, una vez más, pero un zócalo en el que Intel vendería directamente a través de tiendas como K-Mart. ¡¡¡Intel entraría en el negocio de vender circuitos integrados al por menor!!!

El bus PCI aún se vendería más tarde como un "bus verde". Pero su propósito real (onda de reflexión en lugar de diseño de onda incidente) era resolver otro problema grave. Intel se había dirigido a los advenedizos de C&T, con la familia 80486, y prácticamente se hizo cargo del negocio de chips de soporte ASIC. Pero ahora se dieron cuenta de que la competencia de placas base de la guerra de los clones los estaba matando de otra manera: las placas eran demasiado baratas. Esto significaba que Intel también tenía que vender sus chips a bajo precio. No hay tanto beneficio en eso. Necesitaban acabar con los negocios de "mamá y papá" y reducir en gran medida la competencia en la fabricación de placas base. El bus PCI, cuando se introdujera, significaría que una sola pieza de equipo de prueba y medición costaría más de $100,000 cada una. Las reglas de diseño eran complejas (reloj serpentino, con un sesgo de 2 ns en relación con los datos, etc.) y los equipos de prueba eran caros. Esto, y algunos otros pasos, ayudaron a sacar a las pequeñas empresas del mercado y también lograron el objetivo de Intel allí.

(Hice pruebas de conjuntos de chips para Intel alrededor de la introducción de Pentium, Pentium-Pro y Pentium II).

Para responder a su pregunta sobre el 80386SX... Los conjuntos de chips anteriores que se habían utilizado para las PC 80286 de "guerras de clones" NO se podían usar con el 80386SX en 1988 cuando se introdujo (muchos años después de que existieran los conjuntos de chips C&T para el 80286). Esto se debió principalmente a los problemas de tiempo muy diferentes que separaron a estas dos familias. En cambio, ACC, C&T, G2 (para quien también trabajé durante un breve período de tiempo), Western Digital/Faraday y, por supuesto, Intel, desplegaron conjuntos de chips para admitir directamente el 80386SX. (Sin mencionar la necesidad de admitir el 80387SX). No recuerdo si alguien intentó usar un conjunto de chips C&T 80286 más antiguo con el 80386SX. Pero dudo seriamente que se haya intentado, tan tarde en el juego y con otros conjuntos de chips disponibles esos 5 años después.

Si bien no responde exactamente a su pregunta, debe considerar la mayor historia de éxito de todas: la PC IBM original. Esto usó el 8088, una CPU 8086 (16 bits) con un bus de datos de 8 bits y chips IO de 8 bits.

Más concretamente, además de la RAM, generalmente no hay ningún propósito para usar chips de soporte de 32 bits, y no hay ninguna ventaja para usarlos si existieran.

En general, las máquinas 386SX usaban chips de soporte de la familia 286.