Intel i486

Der Intel i486 oder Intel 80486 war ein x86-Prozessor mit 32-bit-Architektur, den Intel 1989 als Nachfolger des i386 veröffentlichte. Er war der erste Prozessor der 80486-Generation auf dem Markt. Der häufig „486er“ (gesprochen Viersechsundachtziger) genannte Prozessor wurde auch von AMD in Lizenz gefertigt und als Am486 verkauft. Die Taktfrequenzen des i486 betrugen 20 MHz (i486SX)^[1] bis 100 MHz (i486DX4). Nachfolger war der Intel-Pentium-Prozessor.

Die 80486-Generation dominierte den Markt der Personal Computer von ungefähr 1992 bis 1995. Anfangs waren die mit dem i486 ausgestatteten Computer sehr teuer und kosteten umgerechnet etwa 6.000 Euro und mehr. Sie waren somit für den normalen Anwender bis etwa 1992 kaum erschwinglich. Der i486 ist ein Prozessor, der in seinen ersten Baumustern noch ohne aktive Kühlung und bei entsprechend dimensionierter Gehäuselüftung sogar ohne passiven Kühlkörper auskommt (i486DX-33). Ein typisches System dieser Zeit hatte zum Beispiel ein 120-MB-Festplattenlaufwerk, 4 MB Arbeitsspeicher, eine VGA-Grafikkarte und als Betriebssystem MS-DOS 5.0 mit Microsoft Windows 3.1 als grafischer Benutzeroberfläche.

Wesentliche Änderungen gegenüber dem Vorgänger i386 waren der verbesserte innere Aufbau (die meisten Befehle wurden in 40 % bis 50 % der Zyklen eines 386er abgearbeitet), der integrierte Level-1-Cache und der schnellere Speicherzugriff – ein Speicherzugriff dauerte, wenn nicht gebremst, nur noch 1 Takt, anstatt 2 Takte, wie beim 80286 und i386, oder 4 Takte beim 8086. Dazu kam noch die integrierte Gleitkomma-Recheneinheit, die bei späteren SX-Versionen nicht genutzt werden konnte. Ein mit 33 MHz getakteter i486 war bei Ganzzahlberechnungen reichlich doppelt so schnell wie ein gleichgetakteter i386. Bei Gleitkommaberechnungen, die die Gleitkommaeinheit (floating point unit, FPU) nutzten, änderte sich der Vorteil noch einmal deutlich, da der i386 keine integrierte FPU besaß.^[2] Die Gleitkommaeinheit auf dem i486 war pro Takt deutlich schneller als ein beim i386er extern angebundenen i387-Koprozessor.

Allgemeine Modelle

Der i486 hat selbst keinen Level-2-Cache. Der Level-2-Cache sitzt wie beim i386 auf der Hauptplatine. Die Größe des Level-2-Caches und dessen Parameter hängen von der Hauptplatine, dem verwendeten Chipsatz und der tatsächlichen Cache-Bestückung ab (üblich waren DIP-Sockel, in die fünf oder neun SRAM-Module zu stecken waren). Üblich waren 32, 64, 128, 256 oder selten 512 kB Level-2-Cache.

i486DX

Codename: P4
L1-Cache: 8 KiB
Sockel 486, Sockel 1, Sockel 2, Sockel 3 mit einem Front Side Bus von 16, 25, 33 oder 50 MHz
Betriebsspannung (Kernspannung): 5 V
Erscheinungsdatum: 1989
Fertigungstechnik: CHMOS IV mit 1,0 µm
Gehäuse: CPGA-168, TQFP-176 und PQFP-196
Die-Größe: 81 mm² bei 1,2 Mio. Transistoren
Taktfrequenzen: 25, 33 oder 50 MHz

i486SX

Der i486SX ist ein i486 ohne bzw. mit abgeschalteter FPU. Auf diese Weise konnte Intel auch Prozessoren mit defekter Gleitkommaeinheit noch als preiswerte Alternative verkaufen, statt sie entsorgen zu müssen.

Codename: P4S / P23
L1-Cache: 8 KiB
Sockel 486, Sockel 1, Sockel 2, Sockel 3 mit einem Front Side Bus von 16, 20, 25 oder 33 MHz
Betriebsspannung (Kernspannung): 5 V
Erscheinungsdatum: September 1991
Fertigungstechnik: CHMOS IV mit 1,0 µm
Die-Größe: 66 mm² bei 1,185 Mio. Transistoren
Gehäuse: CPGA-168, TQFP-176, PQFP-132, PQFP-196 und PQFP-208
Taktfrequenzen: 16, 20, 25 oder 33 MHz

i486DX2

Prozessorkern (Die)-Foto eines Intel 80486DX2 (SX750)

Das DX2 in der Bezeichnung bezieht sich auf die Verdopplung des internen CPU-Taktes gegenüber dem Takt des Front Side Bus. Ein DX2-66 hatte also intern 66 MHz Taktrate bei einer externen Taktrate von 33 MHz.

L1-Cache: 8 KiB (write-through, write-back)
Sockel 486, Sockel 1, Sockel 2, Sockel 3 mit einem Front Side Bus von 20, 25 oder 33 MHz
Betriebsspannung (Kernspannung): 5 V, 3,3 V
Erscheinungsdatum: März 1992
Fertigungstechnik: CHMOS V mit 0,8 µm
Die-Größe: 76 mm² bei 1,2 Mio. Transistoren
Gehäuse: CPGA-168, TQFP-176 und PQFP-208
Taktfrequenzen: 40, 50 oder 66 MHz

i486GXSF (FA80486GXSF33)

Der i486GX ist ein Prozessor für eingebettete Systeme. Eingesetzt werden kann der Prozessor durch seinen sehr geringen Energieverbrauch in batteriebetriebenen Geräten. Von der Ausstattung her entspricht er in etwa, abgesehen vom externen 16 bit breiten Datenbus, einem i486SX.

L1-Cache: 8 KiB (write through)
Datenbus: 16 bit
Betriebsspannung (Kernspannung): 2,0 V bis 2,7 V
Betriebsspannung E/A: 3,3 V
Erscheinungsdatum: ?
Fertigungstechnik: ?
Die-Größe: ? mm² bei ? Mio. Transistoren
Gehäuse: TQFP-176
Taktfrequenzen:
- 00 MHz (Stop-Clock-Modus, interne Register sind als statische RAM-Zellen ausgeführt)
- 16 MHz ab 2,0 V (VCore)
- 20 MHz ab 2,2 V (VCore)
- 25 MHz ab 2,4 V (VCore)
- 33 MHz ab 2,7 V (VCore)

i486SX2

L1-Cache: 8 KiB
Sockel 486, Sockel 1, Sockel 2, Sockel 3 mit einem Front Side Bus von 25 oder 33 MHz
Betriebsspannung (VCore): 5 V
Erscheinungsdatum: ?
Fertigungstechnik: ?
Die-Größe: ? mm² bei 0,9 Mio.^[3] Transistoren
Gehäuse: CPGA-168
Taktfrequenzen: 50 oder 66 MHz

Intel DX4

Prozessorkern (Die)-Foto eines Intel 80486DX4 &E (SK900)

Das DX4 in der Bezeichnung bezieht sich auf die Verdreifachung des internen Prozessortakts gegenüber dem Front-Side-Bus-Takt (ein ursprünglich vorgesehener DX3 mit einem Multiplikator 2,5 kam nie auf den Markt). Ein DX4-100 hatte intern 100 MHz Taktrate bei einer externen Taktrate von 33 MHz.

L1-Cache: 16 KiB (Write-Through, Write-Back)
Sockel 3 mit einem Front Side Bus von 25 und 33 MHz
Betriebsspannung (VCore): 3,3 V
Erscheinungsdatum: März 1994
Fertigungstechnik: 0,6 µm
Die-Größe: 81 mm² bei 1,6 Mio. Transistoren
Gehäuse: CPGA-168 und SQFP-208
Taktfrequenzen: 75 oder 100 oder 120 MHz

i486SL(-NM)

Diese stromsparenden Varianten der i486er wurden oft in günstigen Notebooks eingesetzt, die nicht viel Leistung benötigten. Man kann beide Prozessoren als erste Notebookprozessoren bezeichnen, da sie speziell dafür gefertigt wurden. Allerdings stellte Intel erst mit dem Pentium MMX Tillamook viele Jahre später wieder einen speziellen Notebookprozessor vor.

L1-Cache: 8 KiB
FPU: ja, außer i486SL-NM
Sockel 3 mit einem Front Side Bus von 20, 25 oder 33 MHz
Betriebsspannung (VCore): 3,45 V
Erscheinungsdatum: 1992
Fertigungstechnik: ?
Gehäuse: PQFP-132
Taktfrequenzen: 20, 25 oder 33 MHz

Sondermodelle

i486 Overdrive

Ein Intel-i486-Overdrive-Prozessor ist zum Aufrüsten von existierenden 80486-Systemen gedacht und ist eine spezielle Version der jeweiligen i486DX2-, i486SX2- und Intel DX4-Prozessoren.

Damit diese Overdrive-Prozessoren in der älteren Systemumgebung lauffähig sind, besitzen sie eine vorgegebene Taktvervielfachung und ignorieren die externen Einstellungen des Multiplikators. Außerdem funktionieren sie grundsätzlich mit 5 Volt Versorgungsspannung. Im Fall der Overdrive-Version des Intel DX4 befindet sich auf der Prozessoroberfläche ein Gleichspannungswandler, der die notwendige Kernspannung von 3,3 Volt aus der vorhandenen 5-Volt-Speisung generiert.

Der erste Overdrive-Prozessor ist ein im Mai 1992 vorgestellter i486DX2, der in einer i486SX-Hauptplatine betrieben werden kann. Somit kann ein solches System mit einer Gleitkommaeinheit nachgerüstet werden, die dem i486SX fehlt. Darauf folgend wurden die übrigen Varianten des i486 als Overdrive-Prozessoren angeboten.

i487

Der i487 (Codename: P32S / P23N) wurde analog zum Intel 8087 und seinen Nachfolgern 80287 und 80387 als x87-Koprozessor für die i486SX-Prozessoren verkauft. Allerdings war der i487 kein Koprozessor, sondern ein i486DX mit leicht veränderten Anschlüssen. Der i487 deaktivierte den i486SX und übernahm alle Prozessor-Funktionen im Rechner. Dafür hatte der i487 im Vergleich zum i486DX einen zusätzlichen Pin, der außerdem die eigenständige Nutzung des i487 als vollwertigen i486DX verhinderte.

Siehe auch

Einzelnachweise

↑ Der erste 486er wurde als 486/25 verkauft. Erste Exemplare kosteten rund 30.000 DM und wurden von IBM hergestellt. Später kam dann der 486SX/20 dazu.
↑ Jim Seymour: Maximum Performance – 33 MHz 486er-PCs. In: PC Magazine. Band 10, Nr. 3. Ziff Davis, 12. Februar 1991, ISSN 0888-8507, S. 106, Abschnitt „Beyond 33 MHz“ (englisch, eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche [abgerufen am 14. Januar 2022]).
↑ cpu-collection.de

Weblinks

Commons: Intel i486 – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Intel-Datenblätter

[1] Der erste 486er wurde als 486/25 verkauft. Erste Exemplare kosteten rund 30.000 DM und wurden von IBM hergestellt. Später kam dann der 486SX/20 dazu.

[2] Jim Seymour: Maximum Performance – 33 MHz 486er-PCs. In: PC Magazine. Band 10, Nr. 3. Ziff Davis, 12. Februar 1991, ISSN 0888-8507, S. 106, Abschnitt „Beyond 33 MHz“ (englisch, eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche [abgerufen am 14. Januar 2022]).

[3] u-collection.de

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[2]

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