O microprocessador 80386 da Intel é um marco na história da computação, sendo o primeiro processador de 32 bits da família CISC x86. Lançado pela Intel em 1985, ele inaugurou uma nova era na plataforma PC, introduzindo várias inovações que definiram o futuro da computação pessoal e profissional.
Principais Características do Microprocessador 80386
- Velocidade Inicial: 12 MHz.
- Número de Transistores: Aproximadamente 275 mil.
- Arquitetura Interna: Operação com palavras de 32 bits.
- Barramento de Dados e Endereços: 32 bits.
Avanços Tecnológicos
O Intel 80386 trouxe várias melhorias significativas em comparação aos seus predecessores:
- Modo Protegido:
- Capacidade de utilizar eficientemente o modo protegido, memória virtual em disco e multitarefa.
- Possibilidade de alternar entre o modo real e o modo protegido livremente, facilitando a execução de programas que necessitam dos benefícios do modo protegido.
- Nova Arquitetura:
- A arquitetura de 32 bits permitiu ao 80386 acessar até 4 GB de memória RAM, um avanço enorme em relação às limitações dos processadores anteriores.
- Introdução do 386 SX:
- Para contornar o alto custo do 386 DX, a Intel lançou o 386 SX, uma versão de baixo custo que utilizava um barramento de 16 bits, tornando os sistemas mais acessíveis ao mercado.
O Modo Protegido e Suas Vantagens
Apesar do modo protegido já ser utilizado desde o 80286, o 80386 foi o primeiro a permitir alternâncias eficientes entre o modo real e o modo protegido. Programas executados em DOS podiam alternar para o modo protegido para aproveitar suas vantagens e retornar ao modo real para usar rotinas do DOS, de forma transparente para o usuário. Isso era facilitado pelo programa de DPMI (DOS Protected Mode Interface).
Exemplo de Funcionamento:
- Alternância de Modos: Quando um programa necessitava executar uma rotina do DOS, ele acionava o DPMI que chaveava o processador para o modo real, executava o comando e retornava ao modo protegido.
Arquitetura e a Introdução do 386 SX
O 386 original possuía um barramento de dados e endereços de 32 bits, permitindo acessar 4 GB de memória RAM. Devido ao custo elevado dos sistemas baseados no 386 DX, a Intel lançou o 386 SX, que, apesar de operar internamente com 32 bits, usava um barramento de 16 bits para comunicação com a memória e periféricos.
- Compatibilidade com Periféricos: A arquitetura do 386 SX permitiu a reutilização dos periféricos das placas do 286, tornando as máquinas baseadas no 386 SX muito mais acessíveis.
- Limitação de Memória: Utilizando endereçamento de 24 bits, o 386 SX podia acessar diretamente até 16 MB de memória RAM, uma quantidade mais que suficiente na época.
Cache e Performance
Para resolver o problema dos ciclos de espera causados pela diferença de velocidade entre o processador e os chips de memória, as placas mãe do 386 foram equipadas com memória cache. A memória cache, extremamente rápida, armazenava os dados e instruções mais recentes, reduzindo drasticamente o tempo de espera do processador.
- Eficácia da Memória Cache: A alta taxa de acerto (cache hit) significava que o processador encontrava os dados necessários no cache na maioria das vezes, aumentando significativamente a eficiência.
Barramento ISA e EISA
Os sistemas 386 utilizavam o barramento ISA de 16 bits a 8 MHz para a instalação de periféricos. Algumas placas mais avançadas incorporavam o barramento EISA de 32 bits, que, apesar de aumentar a largura de banda, não acompanhava a demanda de dados dos processadores mais rápidos.
- Limitações do EISA: A frequência de 8 MHz não era suficiente para os processadores de 33 MHz lançados em 1989, resultando na necessidade de um barramento mais eficiente, que só veio com o VESA LOCAL BUS (VLB) nos processadores 486.
Conclusão
O Intel 80386 foi um divisor de águas na computação, introduzindo a era dos 32 bits e estabelecendo a base para sistemas operacionais modernos. Sua arquitetura avançada, capacidade de alternância entre modos, e a introdução de memória cache, definiram novos padrões de desempenho e eficiência, pavimentando o caminho para futuras inovações na indústria da computação.
FAQ
1. O que é o microprocessador Intel 80386?
O Intel 80386 é um microprocessador da família CISC x86, lançado pela Intel em 1985. Ele foi o primeiro processador de 32 bits da plataforma PC, introduzindo diversas inovações tecnológicas.
2. Quais foram as principais inovações do Intel 80386?
O 80386 trouxe várias melhorias, como a capacidade de operar em modo protegido, suporte a memória virtual, multitarefa eficiente, e a introdução de um barramento de 32 bits para dados e endereços.
3. Qual era a velocidade inicial do Intel 80386?
O Intel 80386 foi lançado inicialmente com uma velocidade de 12 MHz.
4. Quantos transistores compõem o Intel 80386?
O microprocessador 80386 é constituído por aproximadamente 275 mil transistores.
5. O que é o modo protegido no Intel 80386?
O modo protegido permite ao processador acessar memória virtual e realizar multitarefa eficiente. Ele também permite alternância livre entre o modo real e o modo protegido, proporcionando maior flexibilidade aos programas.
6. Qual a diferença entre o 386 DX e o 386 SX?
O 386 DX possui um barramento de dados e endereços de 32 bits, enquanto o 386 SX, uma versão de baixo custo, possui um barramento de 16 bits, apesar de operar internamente com 32 bits. O 386 SX foi desenvolvido para ser mais acessível, utilizando periféricos de placas do 286.
7. Qual era a capacidade máxima de memória que o Intel 80386 podia acessar?
O 386 DX podia acessar até 4 GB de memória RAM, enquanto o 386 SX, utilizando endereçamento de 24 bits, podia acessar diretamente até 16 MB de memória RAM.
8. O Intel 80386 possui uma unidade de ponto flutuante (FPU) integrada?
Não, o Intel 80386 não possui uma unidade de ponto flutuante integrada. As placas-mãe do 386 incluíam um soquete para um coprocessador aritmético, como o i387 da Intel, para executar operações envolvendo números reais.
9. O que é a memória cache e por que ela era importante no 80386?
A memória cache é uma memória estática rápida que armazena os dados e instruções mais recentemente acessados pelo processador. No 80386, a cache ajudava a minimizar os ciclos de espera (wait states), aumentando a eficiência do processador ao reduzir o tempo gasto esperando pela memória RAM mais lenta.
10. Quais tipos de barramentos eram usados nos sistemas baseados no 80386?
Os sistemas 386 utilizavam principalmente o barramento ISA de 16 bits a 8 MHz. Algumas placas mais avançadas incorporavam o barramento EISA de 32 bits, que dobrava a largura de banda para o fluxo de dados, mas não era amplamente adotado devido ao seu alto custo.
11. O que é o VESA Local Bus (VLB)?
O VESA Local Bus (VLB) é um barramento de alta velocidade introduzido para uso com os processadores 486. Ele foi desenvolvido para superar as limitações dos barramentos ISA e EISA, fornecendo uma conexão mais rápida entre o processador e os periféricos.
12. Como o Intel 80386 contribuiu para a evolução dos sistemas operacionais?
O Intel 80386 possibilitou o desenvolvimento de sistemas operacionais que podiam aproveitar suas capacidades avançadas, como multitarefa e memória virtual. Exemplos incluem o OS/2 2.0 lançado em 1992 e o Windows NT 3.1 em 1993, que eram capazes de utilizar as características avançadas do 80386.
13. Por que o 386 SX foi um grande sucesso comercial?
O 386 SX foi um sucesso comercial devido ao seu custo mais baixo e compatibilidade com periféricos das placas do 286, tornando os sistemas baseados nele mais acessíveis a uma ampla gama de usuários.
14. Quais eram os módulos de memória utilizados na época do 80386?
Na época do 80386, eram utilizados em larga escala os módulos de memória SIMM de 30 vias, que podiam transferir 8 bits por ciclo de clock. Para fornecer os 32 bits de dados necessários ao processador, era necessário instalar os módulos de memória em quantidades múltiplas de quatro.
15. Como a arquitetura de 32 bits do 80386 influenciou a computação?
A arquitetura de 32 bits do 80386 permitiu o desenvolvimento de software e sistemas operacionais mais complexos e eficientes, suportando maior capacidade de memória e processamento multitarefa, pavimentando o caminho para as futuras inovações na indústria de computação.
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