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25 anos do i486

Em Abril de 1989 a Intel lançou o núcleo que foi o primeiro de muitos de nós. O i486 fez um sucesso esperado, em plena era dos computadores pessoais, esse processador ganhou rapidamente espaço e foi o "estado da arte" por muitos anos.

O que havia na época

Nesse ano, o número de computadores ultrapassara 100 milhões no mundo, havendo 500 mil só nos EUA. A Internet tinha uma adesão crescente, chegando a 100 mil servidores ligados à NSFNET. O Brasil recebeu a denominação ".br" para seus domínios.

Figura 01: IBM 4341.
Figura 01: IBM 4341.

Em maio, a UFRJ interligou um computador IBM 4341 à um computador na UCLA (Universidade da Califórnia). Com uma conexão de 4800bps, era o terceiro nó da BITNET (rede criada em 1981 pela CUNY e Yale) no Brasil [5].

É lançado o i486

Com o nome de 80486, seguindo a linhas dos 80x86, este processador também era conhecido como i486, ou apenas 486. Foi um núcleo de alta performance lançado como sucessor do i386. Tinha 1,2 milhões de transistores, mais de 4 vezes mais que seu predecessor (80386). No entanto, ele apresentava apenas 6 novas instruções. A principal modificação foi na arquitetura interna, que adquiriu novas funções.

Foi o primeiro processador a integrar o co-processador matemático dentro do núcleo. Antes dele, o processador precisava de um outro componente dedicado. Desde o nosso amigo XT (i8086), o co-processador era um componente separado, o i8087 para este. O último da lista foi o i386 (80386) com o i387 (80387). Além disso, esse co-processador teve sua performance melhorada, fazendo as mesmas tarefas de maneira mais eficiente que o i387.

  • i486DX

Rodando a 50MHz, alcançava 40MIPS em média, podendo chegar a picos de 50MIPS. O processador original (i486DX) não tinha a tecnologia para a multiplicação do clock (PLL), logo rodava na velocidade do barramento. Essa versão era chamada "Single Clock Version". Era de 25MHz, condizente com as placas-mãe da época, mas esse mesmo núcleo chegou a 50MHz. Ela tinham como alimentação apenas a tensão de 5V.

  • i486DX2

Sua segunda versão era denominada i486DX2, classificada como "Clock Doubled Version". Duplicava o clock do barramento, com modelos de 40MHz (para um barramento de 20MHz), passando por 50MHz e até 66MHz. Foi apenas nessa versão que a tensão baixou para 3,3V.

  • i486DX4

Apesar da versão seguinte chamar i486DX4, era denominado "Clock Tripled Version", onde o clock do processador era 3 vezes maior que a do barramento. Este partia de 75MHz (para um barramento de 25MHz) até os 100MHz, onde verdadeiramente rodava a 99MHz, uma vez que ele triplicava o barramento de 33MHz.

Figura 03:
Figura 03: i486DX2-50
Figura 04:
Figura 04: i486DX4-75
  • Outros modelos

A AMD chegou a ir mais longe, lançou um modelo de 486 que chegava a 120MHz. Tratava-se do mesmo processo multiplicar o clock do barramento, onde o Am486DX4-120 tinha como clock de barramento 40MHz, rodando internamente a 120MHz. Outros fabricantes chegaram a produzir esse componente, como a Cyrix, IBM, UMC e até a STMicroelectronics.

Figura 05:
Figura 05: Am486DX4-120
Figura 06:
Figura 06: ST486DX2-40

Tinha um cache L1 de 8KB para as instruções mais recentes, muito mais que a primeira versão de i386, que tinha 1KB. Neste ponto é interessante observar uma foto do silício desse processador. Vimos que o número de transistores cresceu em muitas vezes em relação ao i386, e é possível verificar que boa parte do processador é apenas a memória cache.

Figura 07:
Figura 07: Foto do "die" do i486DX, com a indicação de cada bloco desse núcleo.

Esse componente era encapsulado em PGA, uma matriz de pinos de passo 2,54mm (0,1") que era encaixado em um soquete específico. No entanto, versões de baixa potência para computadores portáteis permitiram outros encapsulamentos, como PQFP e SQFP.

Figura 08: Encapsulamento PGA.
Figura 08: Encapsulamento PGA.
Figura 09: Processador i486SL-25, no encapsulamento PQFP.
Figura 09: i486SL-25, no PQFP.

O Legado

A Intel lançou em 1997 uma versão embarcada desse núcleo, o "Embedded Intel 486". Chegou a lançar uma versão em encapsulamento TQFP e um core que trabalhava com tensão de 2,0V (Ultra Low Power i486 GX). Apesar disso, a Intel parou a produção desse núcleo em 2007, com seus 18 anos de vida.

Figura 10:
Figura 10: i486GX-33, a versão Embedded.

Apesar disso, alguns fabricantes ainda utilizam esse processador em plataformas baseadas em PC. É possível encontrar algumas placas dedicadas com núcleos x86 extremamente integrados, contendo controlador de vídeo, canal de comunicação serial, paralelo, rede, etc.

Figura 11: UNO-1140
Figura 11: UNO-1140 [13]

Considerações finais

Esse núcleo fez parte da história dos processadores, sendo um marco de tecnologia para o avanço do i386 e a base para a criação do Pentium. Fez parte da vida de muita gente, e merece ter seus 25 anos comemorados.

Referências

http://www.ufpa.br/dicas/net1/int-h198.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/National_Science_Foundation_Network
http://pt.wikipedia.org/wiki/Hist%C3%B3ria_da_Internet_no_Brasil
http://pt.wikipedia.org/wiki/BITNET
http://www.nethistory.info/Resources/Internet-BR-Dissertacao-Mestrado-MSavio-v1.2.pdf
http://en.wikipedia.org/wiki/Intel_80386
http://en.wikipedia.org/wiki/Intel_80486
http://en.wikipedia.org/wiki/X87
http://www.cpu-collection.de/?l0=co&l1=Intel&l2=i486%20DX
http://en.wikipedia.org/wiki/Pin_grid_array
http://www.pld.ttu.ee/~prj/486dev.pdf
http://www.embeddedsys.com/subpages/products/images/pdf/microsys_netsock435_datasheet.pdf
http://downloadt.advantech.com/ProductFile/PIS/UNO-1140/Product%20-%20Datasheet/UNO-1140_DS20140326173234.pdf

Figura 01: http://www.kcg.ac.jp/museum/en/computer/mainframe_computers/ibm.html

Figura 03: http://www.cpu-collection.de/showimage.php?i=Intel_A80486DX2-50_C5100585&s=big&tb=1&r=0

Figura 04: http://www.cpu-collection.de/showimage.php?i=Intel_A80486DX4-75_C439106W&s=big&tb=1&r=0

Figura 05: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/86/AMD_Am486DX4-120.jpg

Figura 06: http://en.wikipedia.org/wiki/File:KL_STMicroelectronics_ST486DX2-40.jpg

Figura 07: http://2.bp.blogspot.com/-N26oevil2JY/UwPl2ISPY9I/AAAAAAAAACs/vlovK4KcojY/s1600/i486_die_anno2.png

Figura 08: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/95/XC68020_bottom_p1160085.jpg

Figura 09: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/14/KL_Intel_486SL.jpg

Figura 10: http://media.digikey.com/photos/Intel%20Photos/FA80486GXSF33.JPG

Figura 11: http://downloadt.advantech.com/ProductFile/PIS/UNO-1140/Product%20-%20Datasheet/UNO-1140_DS20140326173234.pdf

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Hardware » 25 anos do i486
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Patrick Lara
Patrick Lara
14/11/2014 21:46

Parabéns pela matéria! Também viajei para a década de 90, com meu primeiro 80x86 (386DX40), USRobotics 14,4Kbps, 4MB RAM e BBS ligada de 00-06h de seg a sex... Muito melhores do que o meu TK3000-IIe com 128KB memória + 128KB de expansão!

Francesco Sacco
Reply to  Patrick Lara
14/11/2014 22:02

Que legal Patrick,
Esse TK3000 não era de jogar fora não. Os
engenheiros da época tinham muita criatividade. Ele rodava com um
MOS6502, mas tinha uma placa de expansão com um Z80 para rodar softwares
compatíveis com outros sistemas.
Simplesmente genial.

Andre Tenorio
( André Tenório )
13/11/2014 11:16

É realmente como disse o Marcelo Andriolli, viajei no tempo também, utilizava meu 486DX2 para manter meu BBS no ar todas as noites com meu bom e velho modem USRobotics 14400! Parabéns Francesco! abs!

Francesco Sacco
Reply to  ( André Tenório )
14/11/2014 22:03

André, eu guardei minha placa USRobotics de 33600bps.
Tenho até hoje. Só não sei se ainda funciona. hehehe...

Marcelo Rodrigo Dos Santos Andriolli
Marcelo Andriolli
13/11/2014 08:06

Parabéns Francesco! Este artigo remeteu a minha infância quando o meu primeiro computador foi 286 e depois um 486 DX2!

Francesco Sacco
Reply to  Marcelo Andriolli
13/11/2014 08:26

Obrigado, Marcelo.
Meu primeiro computador for um CP400. Só depois tivemos um 386.
Nossa, faz tempo. 🙂

Marcelo Rodrigo Dos Santos Andriolli
Marcelo Andriolli
Reply to  Francesco Sacco
13/11/2014 11:03

O CP400 não é da minha época!!! Hehehehe

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