Am486

AMD Am486DX-40

Am486 — семейство микропроцессоров архитектуры x86 компании AMD, представленное в апреле 1993 года в качестве конкурента процессорам семейства 80486 компании Intel. Процессоры семейства Am486 являлись функциональными аналогами процессоров 80486 и изначально использовали микрокод процессора Intel 80386 и математического сопроцессора Intel 80287. В некоторых моделях использовался собственный микрокод AMD.

Общая информация[править | править код]

Файл:Am486 and socket3.jpg

AMD Am486 и разъём Socket 3

AMD Am5x86 на переходнике

Процессоры семейства Am486 выпускались в двух вариантах корпусов: CPGA (Am486 и Am5x86 для настольных компьютеров) и PQFP (Am486 и Am5x86 для портативных компьютеров)^[1].

Процессоры Am486 в корпусе CPGA представляют собой керамическую подложку с установленным на её обратной стороне кристаллом, закрытым металлической крышкой и 168 контактами, расположенными в виде матрицы. Ядро располагается в центре между контактами. На гладкой лицевой стороне корпуса процессора, контактирующей с радиатором системы охлаждения всей поверхностью, нанесена маркировка.

Процессоры Am486 (а также Intel 80486, UMC U486 и другие совместимые процессоры) предназначены для установки в следующие гнездовые разъёмы:

Socket 1 (ZIF или LIF, 169 контактов) — процессоры с напряжением питания 5 В и частотой шины 16 — 33 МГц.
Socket 2 (ZIF или LIF, 238 контактов) — процессоры с напряжением питания 5 В и частотой шины 25 — 50 МГц.
Socket 3 (ZIF или LIF, 237 контактов) — процессоры с напряжением питания 3,3 — 5 В и частотой шины 25 — 50 МГц.

Процессоры с пониженным напряжением питания могут быть установлены в разъём, не способный непосредственно работать с такими процессорами. Для этого используются специальные переходники-преобразователи напряжения.

Процессоры Am486 в корпусе PQFP представляют собой квадратный пластиковый корпус с расположенными по краям 208 контактами, предназначены для поверхностного монтажа и распаиваются либо на системной плате, либо на переходнике, позволяющем устанавливать такие процессоры в гнездовые разъёмы.

Модели[править | править код]

Am486DX[править | править код]

AMD Am486DX-40

AMD Am486DX2-66 (WT cache)

AMD Am486DX4-100 (WT cache)

Процессор Am486DX является функциональным аналогом процессора Intel 80486. Имеет 8 Кб объединённой (для инструкций и данных) кэш-памяти первого уровня. Кэш второго уровня расположен на системной плате в виде микросхем SRAM. Am486DX содержит 1,25 млн транзисторов и имеет площадь кристалла 89 мм². Как и Intel 80486, Am486DX является полностью 32-битным процессором, содержит пятиступенчатый целочисленный конвейер и имеет встроенный математический сопроцессор, совместимый по командам с Intel 80387.

Частота работы ядра Am486DX совпадает с частотой системной шины и составляет 25 — 40 МГц.

Напряжение питания составляет 3,3 — 5 В. Напряжение цепей ввода-вывода — до 5 В.

Процессор производился по 700 нм техпроцессу.

Существует также несколько модификаций Am486DX:

Am486DXL. Представляет собой Am486DX с пониженным тепловыделением. Работает на частоте 40 МГц.
Am486DXLV. Представляет собой Am486DX с пониженным до 3 В напряжением питания. Работает на частоте 33 МГц.
Am486DX2. Представляет собой Am486DX с внутренним удвоением частоты. Работает на частотах 66 — 100 МГц (частота шины 33 — 50 МГц). Имеет напряжение питания 3,3 — 5 В. Производился по 700 нм, а позже по 500 нм техпроцессу.
Am486DX2WB. Представляет собой Am486DX2 с кэш-памятью с обратной записью.
Am486DXL2. Представляет собой Am486DX2 с пониженным тепловыделением. Работает на частотах 66 — 80 МГц (частота шины 33 — 40 МГц).
Enhanced Am486DX2. Представляет собой Am486DX2WB, произведённый по 350 нм техпроцессу.
Am486DX4. Представляет собой Am486DX с внутренним утроением частоты. Работает на частотах 75 — 120 МГц (частота шины 25 — 40 МГц). Имеет напряжение питания 3,3 — 5 В. Производился по 700 нм, а позже по 500 нм техпроцессу.
Am486DX4WB. Представляет собой Am486DX4 с кэш-памятью с обратной записью. Работает на частотах 75 — 120 МГц (частота шины 25 — 40 МГц).
Enhanced Am486DX4. Представляет собой Am486DX4WB, произведённый по 350 нм техпроцессу.
Am486DX4 SE. Представляет собой Am486DX4 для встраиваемых систем. Работает на частоте 120 МГц (частота шины 40 МГц).

Am486SX[править | править код]

Файл:Am486-sx2-66.jpg

AMD Am486SX2-66

Процессор Am486SX представляет собой процессор Am486DX, не имеющий встроенного математического сопроцессора.

Производился Am486SX по 700 нм техпроцессу и имел напряжение питания 3,3 — 5 В.

Существует также несколько модификаций Am486SX:

Am486SE. Представляет собой Am486SX для встраиваемых систем. Работает на частотах 25 — 33 МГц.
Am486SXLV. Представляет собой Am486SX с пониженным до 3 В напряжением питания. Работает на частоте 33 МГц.
Am486SX2. Представляет собой Am486SX с внутренним удвоением частоты. Работает на частотах 50 — 66 МГц (частота шины 25 — 33 МГц).

Am5x86[править | править код]

AMD Am5x86 P75 (CPGA)

Процессор Am5x86 известен также как Am486X5 и представляет собой Am486DX с увеличенным до 16 Кб кэшем первого уровня и внутренним умножением частоты на 4 (за исключением модели Am5x86-P75+ с коэффициентом умножения 3). Am5x86 работает на частотах 133—160 МГц (модели, работающие на 150 и 160 МГц были произведены в небольших количествах и предназначались для поставок OEM ^[2]), которым соответствуют частоты системной шины 33 — 50 МГц.

Благодаря увеличенному объёму кэш-памяти первого уровня Am5x86 значительно прибавил в производительности по сравнению с предшественниками. На частоте 133 МГц Am5x86 соответствовал по производительности процессору Intel Pentium, работающему на частоте 75 МГц, поэтому в наименование процессора был впервые добавлен рейтинг производительности (PR). Процессор Am5x86 133 МГц имел маркировку Am5x86-P75.

Благодаря архитектуре, процессоры Am5x86 могли быть использованы для модернизации систем с процессорами 80486. Некоторые компании выпускали наборы для установки Am5x86 в любые системные платы для процессоров 80486.

Процессор Am5x86 содержит 1,6 млн транзисторов, имеет площадь ядра 43 мм². Техпроцесс — 350 нм. В настоящее время модернизированный Am5x86 выпускается в рамках решения для простых встраиваемых систем — Élan SC520.

Технические характеристики[править | править код]

	Am486DX	Am486DX2	Am486DX4	Am486SX	Am486SX2	Am5x86
	Десктопный	Десктопный, Встраиваемый
Тактовая частота
Частота ядра, МГц	25 — 40	50 — 100	100 — 120	33 — 40	50 — 66	133 — 160
Частота FSB, МГц	25 — 40	25 — 50	33 — 40		25 — 33	33 — 50

Характеристики ядра
Набор инструкций	IA-32
Разрядность регистров	32 бит (целочисленные), 80 бит (вещественночисленные)			32 бит (целочисленные)		32 бит, 80 бит
Глубина конвейера	5 стадий
Разрядность ША	32 бит
Разрядность ШД	32 бит
Количество транзисторов, млн.	1,25			?		1,6

Кэш L1
Объём, Кб	8					16
Организация	объединённый, со сквозной (Am486DX, Am486DX2, Am486DX4, Am486SX, Am486SX2, Am5x86) или обратной (Am486DX2WB, Am486DX4WB, Am5x86WB) записью

Интерфейс
Разъём	Socket 1 (5 В), Socket 2 (5 В), Socket 3 (3,3 — 5 В), SMD
Корпус	CPGA, PQFP

Технологические, электрические и тепловые характеристики
Техпроцесс	700 нм. CMOS	700 нм. CMOS 500 нм. CMOS 350 нм. CMOS		700 нм. CMOS		350 нм. CMOS
Площадь кристалла, мм²	89	89 ? ?		?		43
Напряжение ядра, В	3,3 — 5					3 — 3,45
Максимальное тепловыделение, Вт	?	?	?	?	?	?

Положение на рынке и сравнение с конкурентами[править | править код]

Процессоры семейства Am486 создавались как альтернатива процессорам Intel 80486. Они обеспечивали сопоставимую производительность по более низкой цене. На рынке процессоров для персональных компьютеров Am486 присутствовали до выхода процессоров AMD K5 27 марта 1996 года, однако долгое время продолжали использоваться в различных встраиваемых системах, не требующих высокой вычислительной мощности. Одновременно с Am486 на рынке присутствовали следующие x86-процессоры:

Intel 80486. Обеспечивал сопоставимую производительность на равных частотах, однако его стоимость была выше, чем у конкурентов.
Cyrix Cx486DX. Функциональный аналог Intel 80486. Обеспечивал сопоставимую производительность.

486 процессор от UMC, запрещённый к продаже в США

IBM 486BL. Производился по лицензии Intel. Обеспечивал сопоставимую производительность, несмотря на медленную шину.
UMC U486. Обеспечивал сопоставимую производительность на равных частотах, являлся функциональным аналогом Intel 80486, использовал часть микрокода Intel и был запрещён к продаже на территории США.
Intel Pentium (P5). Обладали большей производительностью на равных частотах. Отличались высоким тепловыделением, нестабильной работой, имели серьёзные ошибки (FDIV bug, F0 0F C7 C8) и были очень дорогими.
Intel Pentium (P54). Обладали большей производительностью на равных частотах. Процессор Am5x86 с частотой 133 МГц соответствовал процессору Pentium с частотой 75 МГц, а Am5x86 160 МГц — Pentium 90 МГц.
Cyrix 5x86. Обеспечивал несколько более высокую производительность, однако, в отличие от Am5x86, не всегда стабильно работал на некоторых системных платах (обычно более старых).

Судебное разбирательство Intel против AMD[править | править код]

В 1982 году между компаниями Intel и AMD было заключено соглашение, по которому компания AMD получала лицензию на производство процессоров Intel x86, а также полную информацию, необходимую для производства микропроцессоров 8086, 80186 и 80286. В 1987 году компания Intel отказала в передаче инженерной документации по процессорам 80386 и в одностороннем порядке разорвала соглашение 1982 года.

Компания AMD обратилась в арбитражный суд, подтвердивший незаконность действий Intel. Это положило начало серии разбирательств, закончившейся в 1994 году подписанием соглашения, дающего компании AMD право на производство и продажу микропроцессоров, содержащих микрокод Intel 80287, 80386, и 80486.

Ниже перечислены судебные решения и действия компании AMD, касающиеся производства процессоров семейства Am486.

В июне 1992 года суд по делу о 80287 выносит решение, что компания AMD не имеет лицензии на микрокод Intel, таким образом математический сопроцессор компании AMD нарушает авторские права Intel на него. В связи с тем, что процессоры Am486DX имеют встроенный сопроцессор, их выход был отложен, а компания AMD начала разработку собственного микрокода (на базе микрокода 80386).
В апреле 1993 года суд подтвердил право AMD на использование микрокода 80287, компания AMD объявляет о начале поставок процессоров Am486DX с микрокодом Intel. Компания Intel подаёт иск, объявляющий незаконным семейство Am486 (включая процессоры с собственным микрокодом AMD).
В июне 1993 года право компании AMD на использование микрокода 80386 было опровергнуто апелляционным судом. AMD начинает разработку такой версии собственного микрокода, чтобы она не нарушала авторские права компании Intel, однако полученный микрокод на 20 % повторял 80386.
30 декабря 1994 года верховный суд Калифорнии окончательно опровергает право компании AMD на использование микрокода 80386, после чего компании AMD и Intel подписывают соглашение, дающее AMD право на производство и продажу микропроцессоров, содержащих микрокод Intel 80287, 80386, и 80486.