Четвертое поколение процессоров

🕛 24.09.2009, 13:59

Третье поколение процессоров стало серьезным шагом вперед в развитии архитектуры PC. В то же время процессоры четвертого поколения в большей степени характеризуется улучшениями, чем кардинальными изменениями по сравнению с процессорами предыдущего поколения. Выпуская процессоры четвертого поколения, компании Intel, AMD и некоторые другие удвоили быстродействие своих решений.

Процессоры 486

В погоне за повышением быстродействия процессор Intel 80486 стал очередным шагом вперед. Вычислительная мощь этого процессора вызвала бурный рост индустрии программного обеспечения. Десятки миллионов копий Windows, а также миллионы копий OS/2 были проданы именно потому, что процессор 486 позволил создать графический интерфейс пользователя для операционных систем, что значительно упростило работу на компьютере.

Достичь вдвое большей производительности процессора 486 по сравнению с 386-м (при одной и той же тактовой частоте) удалось благодаря целому ряду нововведений.
Сокращение времени выполнения команд. В среднем одна команда в процессоре 486 выполняется всего за 2 такта, а не за 4,5, как в 386-м.
Встроенная кэш-память первого уровня. Обеспечивает коэффициент попадания 90-95% (коэффициент, отображающий, как часто операции считывания выполняются без ожидания). Использование дополнительного внешнего кэша может еще больше увеличить этот коэффициент.
Укороченные циклы памяти (burst mode). Стандартный 32-разрядный (4-байтовый) обмен с памятью происходит за 2 такта. После стандартного 32-разрядного обмена можно выполнить до трех следующих обменов (т.е. до 12 байт), затрачивая на каждый из них по одному такту вместо двух. В результате 16 последовательных байтов данных передаются за пять тактов вместо восьми. Выигрыш может оказаться даже еще большим при 8- или 16-разрядных обменах.
Встроенный (синхронный) сопроцессор (в некоторых моделях). Сопроцессор работает на той же тактовой частоте, что и основной процессор, поэтому на выполнение математических операций затрачивается меньше циклов, чем в предыдущих сопроцессорах. Производительность встроенного сопроцессора в среднем в 2-3 раза выше по сравнению с внешним 80387.
Быстродействие процессоров 486 в два раза выше, чем у 386-го, т.е. производительность процессора 486SХ на 20 МГц такая же, как и у процессора 386DХ на 40 МГц. Процессор 486 с более низкой тактовой частотой не только обладает таким же (или даже более высоким) быстродействием, но и имеет еще одно преимущество: его можно легко заменить на DХ2 или DХ4, производительность которых еще в 2-3 раза выше. Теперь нетрудно понять, почему процессор 486 быстро вытеснил 386-й.
Было выпущено множество модификаций процессора 486 с тактовыми частотами от 16 до 133 МГц. Процессоры 486 различаются не только быстродействием, но и разводкой выводов. Их разновидности DХ, DХ2 и SХ выпускаются практически в одинаковых 168-контактных корпусах, а микросхемы OverDrive - либо в обычном 168-контактном, либо в модифицированном 169-контактном варианте (его иногда называют корпусом 487SХ). Большинство системных плат 486 с разъемом ZIF поддерживали все процессоры 486, за исключением DX4, для которого требуется напряжение питания 3,3 вместо 5 В, в отличие от большинства процессоров того времени.
Процессор с максимальной тактовой частотой будет работать и на меньших частотах. Например, 486DX4 с тактовой частотой 100 МГц будет работать на частоте 75 МГц в составе системной платы с рабочей частотой 25 МГц. Отметим, что в процессорах DX2/OverDrive внутренние операции выполняются с частотой, в два раза превышающей рабочую частоту системной платы, а в процессоре DХ4 этот коэффициент может быть равен 2, 2,5 или 3. В табл. 3.24 приведены возможные варианты использования процессоров DX2 и DX4 при различных рабочих частотах системной платы.
Таблица 3.24. Тактовые частоты процессоров DX2 и DX4 в зависимости от рабочей частоты системной платы
Частота системной
DX2 (режим 2х)
DX4 (режим 2х)
DX4 (режим 2,5х)
DX4 (режим 3х)

Внутренняя частота процессора DX4 контролируется сигналом кратности умножения частоты CLKMUL на выводе R-17 (гнездо типа Socket 1) или S-18 (гнездо типа Socket 2, Socket 3 или Socket 6).
Процессор DX4-100 имеет одну интересную возможность: он способен работать в режиме удвоения тактовой частоты с системной платой, имеющей частоту 50 МГц, что существенно повышает производительность шины памяти при частоте процессора 100 МГц (как будто вы работаете с процессором в режиме утроения тактовой частоты 33/100 МГц).
Однако, если вы хотите, чтобы платы VL-Bus корректно выполняли операции, уменьшите частоту до 33 или 40 МГц. Гнезда VL-Bus в большинстве системных плат VL-Bus могут работать в буферном режиме. Кроме того, эти системные платы способны добавлять состояния ожидания и даже избирательно изменять частоту исключительно для разъемов VL-Bus, чтобы обеспечить их совместимость. Вряд ли они будут корректно работать при частоте 50 МГц. Конструкция системной платы описана в технической документации.
Внимание!
Гнездо модернизируемого компьютера должно соответствовать устанавливаемому процессору. Если установить процессор DХ4 в гнездо с уровнем сигнала 5 В, то процессор выйдет из строя!

Процессоры 486DX

Первый процессор 486DX был выпущен Intel 10 апреля 1989 года, а первые компьютеры на его основе - в 1990 году. Тактовая частота первого процессора составляла 25 МГц, напряжение питания - 5 В. Позднее появились микросхемы на 33 и 50 МГц. Сначала они выпускались только в 168-контактных корпусах PGA, но существуют модификации как с напряжением питания
5 В в 196-контактных корпусах PQFP (Plastic Quad Flat Pack), так и 3,3 В в 208-контактных корпусах SQFP (Small Quad Flat Pack). Два последних варианта выпускаются в улучшенной версии SL Enhanced и предназначены для портативных компьютеров, в которых важна малая потребляемая мощность.
Процессоры 486 отличаются от своих предшественников следующими характеристиками:
высокая степень интеграции (в них есть встроенные сопроцессор, кэш-контроллер и кэш-память);
возможность модернизации компьютеров на их основе (для большинства разновидностей 486-го существуют варианты Over Drive с удвоенным быстродействием).
Процессор 486DX производится по технологии CMOS (КМОП-технологии), его внутренние регистры, внешняя шина данных и шина адреса 32-разрядные, как и у процессора 386. На кристалле размером с ноготь размещается 1,2 млн. транзисторов (в четыре раза больше, чем в процессоре 386). По этому параметру можно косвенно судить о возможностях микросхемы. Процессор 486 показан на рис. 3.37.
В стандартный процессор 486DX входят Рис. 3.37. Процессор 486. Фотография публи- арифметико-логическое устройство, сопроцес-куется с разрешения Intel Благодаря встроенной кэш-памяти и эффективному арифметико-логическому устройству среднестатистическая команда в процессорах семейства 486 выполняется всего за 2 такта (в 286-м и 386-м на это затрачивается 4,5 такта, а в процессорах 8086/8088 - 12 тактов). При одной и той же тактовой частоте процессор 486 вдвое производительнее 386-го.
Система команд процессора 486 полностью совместима с системами команд предыдущих процессоров Intel, например 386-го, но в ней предусмотрены некоторые дополнения, связанные в основном с управлением встроенным кэшем.
Как и 386-й, процессор 486 может адресовать память объемом 4 Гбайт и работать с виртуальной памятью до 64 Тбайт. Он может работать во всех трех предусмотренных для процессора 386 режимах: реальном, защищенном и виртуальном.
В реальном режиме выполняются программы, написанные для процессора 8086.
В защищенном режиме реализуются более эффективная страничная организация памяти и программные переключения.
В виртуальном режиме возможно создание нескольких копий DOS или другой операционной системы, для каждой из которых создается виртуальный центральный процессор 8086. Таким образом, под управлением Windows или OS/2 процессор может одновременно выполнять 16- и 32-разрядные программы в защищенных от взаимного влияния областях памяти. При сбое или зависании программы в одной области остальные части системы не пострадают, а зависшую операционную систему можно перезагрузить отдельно.
В процессоре 486DX имеется встроенный сопроцессор MCP (Math CoProcessor) или FPU (Floating-Point Unit). В отличие от предыдущих сопроцессоров, выпускавшихся в виде отдельных микросхем, его не нужно дополнительно устанавливать на системную плату, если вы захотите ускорить выполнение сложных математических вычислений. Сопроцессор, входящий в состав процессора 486DX, полностью совместим с сопроцессором 387, встроенным в 386-й, но его производительность приблизительно в два раза выше, поскольку он работает синхронно с основным процессором и по сравнению с 387-м затрачивает на выполнение большинства команд вдвое меньше тактов.

Процессор 486SL

Этот процессор некоторое время выпускался в виде отдельной микросхемы, а затем был снят с производства. Усовершенствования и нововведения варианта SL были учтены практически во всех процессорах 486 (SX, DX и DX2), выпускавшихся с маркировкой SL Enhanced. В процессорах SL Enhanced содержатся дополнительные узлы, обеспечивающие снижение потребляемой мощности.
Микросхемы SL Enhanced первоначально предназначались для использования в портативных компьютерах с питанием от аккумуляторов, но они применялись и в настольных компьютерах. Предусмотрены такие приемы снижения энергопотребления, как работа в дежурном режиме и переключение тактовой частоты. Выпускаются также разновидности этих микросхем с напряжением питания 3,3 В.
Компания Intel разработала систему снижения энергопотребления, названную SMM (System Management Mode). Она функционирует независимо от остальных узлов процессора и выполняемых им программ. Система построена на основе таймеров, регистров и других логических схем, которые могут регулировать потребление энергии некоторыми устройствами, входящими в состав портативного компьютера, не мешая при этом работе других устройств. Программа SMM записывается в специально отведенную область памяти (System Management Memory), недоступную для операционной системы и прикладных программ. Для обслуживания событий, связанных с управлением потребляемой мощностью, предусмотрено прерывание SMI (System Management Interrupt). Оно не зависит от остальных прерываний и имеет наивысший приоритет.

С помощью SMM обеспечивается гибкое и безопасное управление питанием. Если, например, прикладная программа пытается обратиться к периферийному устройству, которое находится в режиме пониженного потребления энергии, то вырабатывается прерывание SMI. После этого устройство включается на полную мощность и программа обращается к нему еще раз.
В процессорах SL можно использовать режимы приостановки (suspend) и возобновления (resume). В портативных компьютерах режим приостановки применяется для их временного выключения и включения. Переход из одного режима в другой обычно занимает не больше одной секунды, причем после переключения из режима приостановки восстанавливается то же самое состояние компьютера, в котором он находился до этого. При этом не требуется перезагружать компьютер и операционную систему, запускать приложение и снова вводить данные. Достаточно просто нажать соответствующую кнопку - и компьютер готов к работе.
В режиме приостановки процессоры SL практически не потребляют энергии. Поэтому компьютер может находиться в таком режиме в течение нескольких недель, а затем его моментально можно привести в рабочее состояние. Пока компьютер находится в режиме приостановки, “замороженные” программы и данные могут храниться в памяти, хотя лучше сохранить их на диске.

Процессор 486SX

Этот процессор начали выпускать в апреле 1991 года как более дешевый вариант процессора 486DX без сопроцессора.
Как уже отмечалось, процессор 386SX - это “урезанный” 16-разрядный вариант полноценного 32-разрядного процессора 386DX. У него другая разводка выводов, и он не взаимозаменяем с более производительным процессором 386DX. Ситуация с процессором 486SX совершенно иная. Это полноценный 32-разрядный процессор, выводы которого в основном соответствуют имеющимся в процессоре 486DX (изменены функции и нумерация лишь нескольких выводов). Их геометрическое расположение одинаково, и указанные микросхемы могут быть установлены в одно и то же гнездо.
Процессор 486SX появился скорее по маркетинговым, нежели по технологическим причинам. Первые партии этих процессоров были обычными микросхемами DX с дефектными сопроцессорами. Вместо того чтобы отправить их на переработку, производители вставляли кристаллы в корпус, отключив при этом сопроцессор, и продавали под названием 486SX. Подобное положение дел длилось недолго; для микросхем SX начали использовать маску, отличную от маски DX. (Маска - это фотографический отпечаток процессора, который используется при травлении дорожек в кремниевой пластине.) При этом количество транзисторов было уменьшено с 1,2 млн. до 1,185 млн.
Процессор 486SX выпускался с частотой 16, 20, 25 и 33 МГц, а процессор 486 SX/2 - с частотой 50 и 66 МГц. Процессор 486SX обычно выпускался в 168-контактном исполнении, а модели SL - в другом исполнении.
Несмотря на то что Intel всегда предоставляла подробную техническую информацию, не существовало никаких инструкций по добавлению сопроцессора в систему на базе процессора 486SX; кроме того, не выпускался даже отдельный сопроцессор. Вместо этого Intel просто предлагала приобрести новый процессор 486 со встроенным сопроцессором и отключить процессор SX, уже установленный на системной плате. В этом и состоит огромное преимущество процессоров 486 - их можно модернизировать.
Coпроцессор 487SX
Так называемый сопроцессор 487SX фактически является процессором 486DX с тактовой частотой 25 МГц, к которому добавлен еще один вывод и изменены функции некоторых других выводов. При установке в дополнительное гнездо компьютера этот процессор отключает имеющийся 486SX с помощью дополнительного сигнала, подаваемого на один из выводов. Дополнительный 169-й вывод используется не для передачи сигналов, а для правильной ориентации микропроцессора в гнезде.

Микросхема 487SX выполняет все функции процессора 486SX и содержит сопроцессор. Процессор 487SX был промежуточным этапом подготовки компанией Intel настоящего сюрприза - процессора OverDrive. Микросхемы DX2/OverDrive с удвоенной тактовой частотой устанавливаются в то же 169-контактное гнездо и имеют такую же разводку выводов, что и процессор 487SX. Поэтому в любой компьютер, рассчитанный на использование 487SX, можно установить и микросхему DX2/OverDrive.
Единственное различие между процессорами 487SX и 486DX заключается в том, что 487SX имеет 169 выводов. При установке 487SX в гнездо специальный сигнал с одного из ранее не использовавшихся выводов (интересно, что не с дополнительного 169-го вывода!) отключает существующий в компьютере процессор 486SX, и все операции выполняет процессор 487SX со своим сопроцессором. Собственно, этим и объясняется высокая стоимость 487SX. Старый процессор 486SX остается на плате и при этом вообще не функционирует!
Несмотря на то что процессор 487SX практически идентичен 486DX, установить стандартный 486DX в гнездо OverDrive просто так невозможно, поскольку назначения выводов у них не совпадают (на некоторых системных платах имеются перемычки, переставляя которые определенным образом, можно использовать процессоры с различными конфигурациями выводов). Поскольку в процессорах 487SX фактически используется 168 выводов (хотя он и вставляется в 169-контактное гнездо), а их геометрическое расположение такое же, как у 486DX, в гнездо SX в принципе можно установить процессор DX. Сможете ли вы заставить его при этом работать, зависит от конструкции системной платы.

Процессоры DX2/OverDrive и DX4

В марте 1992 года Intel приступила к выпуску процессоров DX2 с удвоенной тактовой частотой. В мае они поступили в розничную продажу под названием OverDrive. Сначала процессоры OverDrive были 169-контактными, т.е. их можно было установить только в те компьютеры с процессором 486SX, в которых имелось дополнительное гнездо на 169 контактов.
В сентябре 1992 года появились модели OverDrive со 168-ю контактами, предназначенные для модернизации компьютеров с процессорами 486DX. Эти процессоры можно устанавливать в любые компьютеры, построенные на базе процессоров 486 (SX или DX), и даже в те, которые не рассчитаны на использование 169-контактных микросхем. Новый процессор просто устанавливается на плату - и компьютер работает вдвое быстрее!
Внутренняя тактовая частота процессоров DX2/OverDrive вдвое выше частоты системной платы. Например, при тактовой частоте системной платы 25 МГц процессор работает на частоте 50 МГц, при 33 МГц - на частоте 66 МГц. Удвоение внутренней частоты не сказывается на работе других компонентов компьютера - все они функционируют так же, как с обычным процессором 486. Поэтому при переходе на процессор с удвоенной частотой заменять другие компоненты компьютера, например модули памяти, не нужно. Одним словом, вы существенно повысите производительность системы, заменив всего одну микросхему, а не устанавливая более быстродействующую и дорогую системную плату.
Микросхемы DX2/OverDrive выпускались со следующими тактовыми частотами:
40 МГц для компьютеров с частотами 16 и 20 МГц;
50 МГц для компьютеров с частотой 25 МГц;
66 МГц для компьютеров с частотой 33 МГц.
Это максимальные значения тактовых частот. Микросхему на 66 МГц без проблем можно использовать вместо микросхемы с максимальной частотой 40 или 50 МГц, хотя при этом процессор будет работать несколько медленнее. Реальная тактовая частота процессора определяется только частотой системной платы и равна ее удвоенному значению. Например, установленный вместо 486SX на 16 МГц процессор DX2/OverDrive на 40 МГц (частота системной платы - 16 МГц) будет работать на частоте 32 МГц. Выпускать процессоры DX2/OverDrive с тактовой частотой 100 МГц (для компьютеров с частотой системной платы 50 МГц) сначала
не предполагалось, но затем все же началось производство процессора DX4, который можно перевести в режим удвоенной частоты и установить на системной плате с частотой 50 МГц (более подробно это описано в следующих разделах).
Единственным устройством внутри микросхемы DX2, работающим на основной (не удвоенной) частоте, является интерфейс шины, через который осуществляется связь процессора с внешним миром. В нем происходит “согласование” различных внутренней и внешней тактовых частот, и удвоение частоты остается “невидимым” для остальных устройств. Для них DX2 выглядит, как обычный процессор 486DX, выполняющий операции в два раза быстрее.
Процессоры DX2 производятся по технологии, позволяющей получить минимальный размер структуры на кристалле 0,8 мкм. Эта технология впервые была разработана для процессоров 486DX. В микросхеме содержится 1,1 млн. транзисторов в трех слоях “монтажа”. Встроенная кэш-память на 8 Кбайт и сопроцессор работают на удвоенной частоте. Для обеспечения совместимости связь с внешними устройствами осуществляется на основной частоте (рабочей частоте системной платы).
С появлением DX2 разработчикам представилась возможность не только модернизировать существующие компьютеры, но и проектировать относительно дешевые системные платы для быстродействующих компьютеров, поскольку теперь не требовалось, чтобы сами системные платы могли работать на такой же высокой частоте, что и процессор. Компьютер с процессором 486DX2 на 50 МГц оказался гораздо дешевле полной системы 486DX-50, так как системная плата в компьютере с процессором 486DX-50 работает на тактовой частоте 50 МГц, а в компьютере с процессором 486DX2 только тактовая частота процессора равна 50 МГц, а частота системной платы вдвое меньше - всего 25 МГц. При этом процессоры в обоих компьютерах имеют одинаковое быстродействие.
В принципе полная система 486DX-50 работает несколько быстрее, чем компьютер с системной платой на 25 МГц и удвоенной частотой процессора. Но это различие очень невелико, в первую очередь благодаря высокой степени интеграции процессора и использованию кэш-памяти.
Обращение процессора к системной памяти за данными или программными инструкциями синхронизируется тактовым сигналом с рабочей частотой системной платы, например, 25 МГц. Поскольку коэффициент попадания во встроенный кэш в процессоре 486DX2 равен 90-95%, на обращение к памяти в среднем затрачивается всего 5-10% времени считывания. Таким образом, компьютер с процессором DX2 очень близок по производительности к компьютеру с системной платой, работающей на тактовой частоте 50 МГц, но стоимость его при этом намного ниже. Например, относительно дешевый компьютер с рабочей частотой системной платы 33 МГц и процессором 486DX2 на 66 МГц работает быстрее дорогого компьютера с процессором 486DX-50, особенно при установке в системе DX2 кэш-памяти второго уровня.
На системных платах многих компьютеров с процессором 486 устанавливается вторичная (внешняя) кэш-память емкостью от 16 до 512 Кбайт (и более). Она обеспечивает более быстрый обмен с внешней памятью. При установке в компьютер процессора DX2 внешняя кэшпамять играет даже более важную роль в повышении его производительности. Ее использование позволяет уменьшить количество тактов ожидания при записи данных в оперативную память, а также при считывании, если данные не были найдены во встроенном кэше. Разница в производительности между различными компьютерами с процессорами DX2 чаще всего обусловлена разными емкостями кэш-памяти на системной плате. В компьютерах без внешнего кэша производительность, конечно, выше благодаря удвоению тактовой частоты процессора, но операции, связанные с интенсивным обменом с памятью, выполняются медленнее по сравнению с системами, в которых есть внешний кэш.
Ну а как же модернизировать компьютеры с частотой системной платы 50 МГц? Первоначально Intel не собиралась выпускать процессоры DX2/OverDrive для компьютеров с частотой системной платы 50 МГц, т.е. с внутренней тактовой частотой 100 МГц. Однако в какой-то степени эта проблема была решена благодаря выпуску процессора DX4.

Хотя DX4 не предназначался для розничной продажи, его все же можно приобрести в комплекте с преобразователем напряжения питания (3,3 В), который понадобится при установке процессора в гнездо с напряжением 5 В (если в системной плате не предусмотрено напряжение 3,3 В). На преобразователе также имеются перемычки, позволяющие задать кратность (множитель) тактовой частоты 2х, 2,5х или 3х. Если установить процессор DX4 в компьютер 486DX-50 и выбрать множитель 2х, то процессор будет работать с внутренней тактовой частотой 100 МГц!
Компания Intel также выпускала специальный процессор DX4 OverDrive, в который входят встроенный адаптер напряжения и теплоотвод. По сути, DX4 OverDrive идентичен стандартному процессору DX4 с напряжением 3,3 В, но работает при напряжении 5 В благодаря встроенному адаптеру напряжения питания. Кроме того, процессор DX4 OverDrive будет работать только в режиме утроенной тактовой частоты, а не в режимах 2х и 2,5х, приемлемых для стандартного DX4.

Pentium OverDrive для компьютеров с процессорами DX2 и DX4

В 1995 году вышел в свет процессор Pentium OverDrive. Фактически во всех компьютерах 486 имеются гнезда типа Socket 2 или Socket 3 c напряжением питания 5 В, необходимым для стандартного Pentium OverDrive.
Процессор Pentium OverDrive предназначен для компьютеров, в которых имеется гнездо типа Socket 2. Он будет работать и в компьютерах с гнездом типа Socket 3, но в этом случае необходимо убедиться, что оно настроено на напряжение питания 5, а не 3,3 В. Кроме того, если вы собираетесь использовать процессор с напряжением 3,3 В, не забудьте удостовериться, что гнездо типа Socket 3 настроено именно на это напряжение. Вставить микросхему на 3,3 В в гнездо типа Socket 2 невозможно: соответствующее расположение ключей не позволит этого сделать.
Эти процессоры, работающие на повышенной тактовой частоте (за счет внутреннего умножения), кроме 32-разрядного ядра Pentium (с суперскаляром!), обладают и стандартной для Pentium встроенной (первого уровня) двунаправленной кэш-памятью емкостью 32 Кбайт. Если системная плата позволяет этой кэш-памяти выполнять свои функции, вы в полной мере сможете использовать повышенную производительность. К сожалению, большинство системных плат, особенно устаревшие (с гнездом типа Socket 2), позволяют встраивать только кэш-память со сквозной записью.
Испытания процессоров OverDrive свидетельствуют об их небольшом преимуществе перед DX4-100 и некоторых недостатках по сравнению с DX4-120 и Pentium 60, 66 или 75. Из-за высокой стоимости процессор Pentium OvеrDrive оказался нежизнеспособным вариантом модернизации для большинства компьютеров с процессором 486. Значительно дешевле использовать DX4-100 или 120 либо просто заменить всю системную плату новой платой Pentium с настоящим процессором Pentium, а не Pentium OverDrive.

AMD 486 (5x86)

Процессоры AMD, совместимые с 486-м, устанавливаются в стандартные системные платы для процессора 486, являются самыми быстрыми в классе 486 и называются Am5x86(TM)-P75. Название может ввести в заблуждение, так как некоторые пользователи думают, что 5x86 - это процессор пятого поколения, подобный Pentium. Фактически это процессор 486, но с большим множителем тактовой частоты (4x), т.е. он работает на тактовой частоте, в четыре раза превышающей частоту системной платы для процессора 486 (33 МГц).
Процессор 5x85 имеет универсальную сквозную кэш-память емкостью 16 Кбайт, работающую на тактовой частоте 133 МГц. Производительность этого процессора приблизительно такая же, как у Pentium 75, поэтому обозначение P-75 применяется в числовой части маркировки. Это идеальный, экономный выбор для замены процессора 486 в случае, когда заменить системную плату трудно или невозможно.

Не все системные платы поддерживают процессор 5x86. Лучше всего проверить по документации к системной плате, поддерживает ли она эту микросхему. (Ищите ключевые слова “Am5X86”, “AMD-X5”, “clock-quadrupled”, “133MHz” или что-нибудь подобное.) Можно также заглянуть на Web-сервер компании AMD.
При установке процессора 5x86 на системную плату для процессора 486 обратите внимание на ряд особенностей.
Рабочее напряжение для 5x86 - 3,45 (±0,15) В. Не во всех системных платах предусмотрена поддержка этого напряжения, но она существует в большинстве плат с гнездом типа Socket 3. Если на системной плате для процессора 486 установлено гнездо типа Socket 1 или Socket 2, то процессор 5x86 нельзя установить непосредственно. Процессор, рассчитанный на напряжение 3,45 В, не будет функционировать в 5-вольтном гнезде и может быть поврежден. Чтобы преобразовать напряжение 5 В в 3,45 В, можно использовать преобразователи, выпускаемые такими компаниями, как Kingston, Evergreen и AMP. Причем Kingston и Evergreen упаковывают процессор 5x86 и преобразователь напряжения в корпус, который легко устанавливается в гнездо. Эти версии идеально подходят для старых системных плат к процессору 486, не имеющих гнезда типа Socket 3.
Лучше купить новую системную плату, а не использовать переходник, потому что старая BIOS может не поддерживать необходимую тактовую частоту. Как правило, при использовании старых плат приходится обновлять BIOS.
Большинство системных плат с гнездом типа Socket 3 имеют переходные устройства, позволяющие установить необходимое напряжение. Некоторые платы не имеют переходных устройств, но содержат устройства автоматической установки напряжения. Эти устройства опрашивают контакт VOLDET Контакт VOLDET предназначен для заземления микропроцессора. Если нет никаких переходных устройств для установки необходимого напряжения, вы можете проверить системную плату самостоятельно: выключите компьютер, снимите микропроцессор, соедините контакт S4 с контактом Vss на гнезде ZIF, включите компьютер и измерьте с помощью вольтметра напряжение на любом контакте Vcc. Напряжение должно быть 3,45 (+0,15) В.
Тактовая частота системной платы, в которую устанавливается процессор 5x86, должна составлять 33 МГц. Процессор 5x86 работает на тактовой частоте 133 МГц. Следовательно, переходные устройства должны быть установлены в режим clock-quadrupled (учетверенная частота), или 4X Clock. Чтобы правильно установить переходные устройства на системной плате, контакт CLKMUL (контакт R17) на процессоре необходимо заземлить (соединить с Vss). Но, если вам не удалось установить четырехкратную частоту, не отчаивайтесь - процессор должен работать и при стандартной для DX2 двукратной частоте.
Некоторые системные платы имеют переходные устройства, конфигурирующие внутреннюю кэш-память в режим c обратной (WB) или сквозной (WT) записью. На контакт WB/WT (контакт B13) микропроцессора подается высокий уровень сигнала (Vcc) для режима WB или нулевой (Vss) - для режима WT. Самая высокая производительность системы достигается в режиме WB; однако, если при выполнении прикладных программ возникнут какие-то проблемы или перестанет правильно работать дисковод для гибких дисков (из-за конфликтов с DMA), понадобится установить кэш в режим WT.
Процессор 5x86 выделяет достаточно много тепла, поэтому без теплоотвода не обойтись. Кроме того, обязательно наличие вентилятора. Помимо процессоров 5x86, компания AMD предлагала в рамках улучшенной линейки 486 процессоры с частотой 80, 100 и 120 МГц - модели A80486DX2-80SV8B (40 МГц х 2), A80486DX4-100SV8B (33 МГц х-3) и A80486DX4-120SV8B (40 МГц х3).

Cyrix/TI 486

Компанией Cyrix были разработаны процессоры 486DX2/DX4, рассчитанные на рабочие частоты 100, 80, 75, 66 и 50 МГц. Как и AMD 486, процессоры Cyrix полностью совместимы с процессорами Intel 486 и могут быть установлены на большинстве системных плат для процессора 486.
В процессоре Cx486DX2/DX4 предусмотрены кэш-память с обратной записью емкостью 8 Кбайт, встроенный сопроцессор для операций над числами с плавающей запятой, усовершенствованное управление питанием и SMM. Он был рассчитан на напряжение 3,3 В.
Замечание
Первоначально все разрабатываемые Cyrix процессоры 486 выпускала компания TI, и в соответствии с соглашением эти процессоры продавались под именем TI.