i386DX

O i386 foi o primeiro processador da família 386 e era um processador a 32 bits com registos internos de 32 bits, um barramento de dados internos de 32 bits e um barramento externo também de 32 bits. O i386 tem 275.000 transístores, num encapsulamento VLSI (Very Large Scale Integration) com 132 pinos e um consumo de energia de aproximadamente 400 mA, bastante menor do que o 8088. O baixo consumo energético é devido ao facto de ser fabricado com tecnologia CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).

O i386DX estava disponível em velocidades de processamento que iam dos 16 MHz aos 33 MHz e endereçava até 4GB de memória física.

3.5.5.2 i386SX

O i386 SX foi desenvolvido para aqueles utilizadores que necessitavam de um processador potente, mas a um preço mais acessível. O i386SX era em tudo idêntico ao i386DX, tinha registos internos de 32 bits e, como tal, capacidade para correr software de 32 bits, mas tinha um barramento de dados externo de 16 bits, idêntico ao do i286, assim com um esquema de endereçamento de memória de 24 bits em vez dos 32 bits do i386DX. Como tal, somente podia endereçar 16 MB de RAM, em vez dos 4GB da versão DX. Antes de ser descontinuado, esteve disponível em versões que iam dos 16 MHz aos 33 MHz.

3.5.5.3 i386SL

Outra variante do i386 foi o i386SL, que é uma versão de baixa potência do i386SX destinada aos computadores portáteis. Este processador tem características especiais de gestão de energia.

Incorpora uma arquitectura estendida, que inclui um sistema de gestão de interrupções ou SMI (System Management Interrupt) e que permite aceder às características de gestão de energia. Além disso, tem suporte para função de memória expandida LIM (Lotus Intel Microsoft) e um controlador de cache usado para controlar a memória de cache externa.

Como é lógico, para acrescentar estas características extra, foi necessário aumentar também o número de transístores, que passou de 275.000 no caso do i386DX para 885.000 no i386SL. A sua velocidade de processamento era de 25 MHz.

3.5.6 80387

O coprocessador matemático 80387 foi desenhado especificamente para os processadores i386, isto porque, apesar de podermos usar um 287 como coprocessador para um i386, o sistema ficava bastante penalizado em termos de performance. Contrariamente ao que acontecia com os 287, o 387 trabalhava sincronizadamente com o i386, o que quer dizer que trabalhava à mesma velocidade do processador.

3.5.7 80486

Com o aparecimento do i486 deu-se um salto em termos de performance na família dos PC. O i486 é uma espécie i386 mais musculado, que combina um 386 aperfeiçoado com mais dois chips, um controlador de cache 385 e um coprocessador matemático 387. O microcódigo foi aumentado e é mais rápido. Neste processador, há o equivalente a 1,25 milhões de transístores. Em certas aplicações, um i386DX a 25 MHz com controlador 385 e coprocessador i387 por vezes conseguia executar somente metade das instruções por segundo que um i486 a 25 MHz.

Para que o i486 consiga ser duas vezes mais rápido do que o seu equivalente i386, além do já referido, tem quatro características principais:

Ø Tempo de execução de instruções reduzido – No i486, as instruções, em média, só necessitam de dois ciclos de relógio para serem executadas.

Ø Memória cache interna (Level 1) – A cache L1 tem uma média de 90% a 95% de acertos, isto é, a percentagem de vezes que o processador encontra lá as instruções que procura. Com a ajuda de uma cache externa, essa média pode ainda ser melhorada.

Ø Ciclos de memória Burst-Mode – Uma memória standard de 32 bits demora dois ciclos de relógio para uma transferência. Após uma transferência standard de 32 bits podem ser transferidos mais dados, até aos próximos 12 bits, somente com um ciclo de relógio para cada transferência de 32 bits. Assim, em cinco ciclos de relógio, podem ser transferidos 16 bytes de dados de memória sequencial contígua, em vez de oito ou mais ciclos.

Ø Coprocessador matemático incorporado - O coprocessador trabalha sincronizadamente com o processador e executa as instruções matemáticas em menos ciclos do que os necessários nos desenhos anteriores. Em média, isso permite uma performance duas ou três vezes superior à de um i387 externo.

O i486 ofereceu uma grande variedade de velocidades que variavam entre os 16MHz e os 120MHz. Para isso, a Intel lançou várias versões do 486, versões que com certeza são conhecidas de todos, nomeadamente o i486SX, o i486DX2 e o i486DX4, isto além do 486 Overdrive, como veremos à frente. Além disso, os i486 têm algumas diferenças na configuração dos pinos. As versões DX, DX2 e SX têm uma configuração de 168 pinos, enquanto que a versão Overdrive já tem 169 pinos que eram introduzidos num suporte que ficou denominado socket 1. Posteriormente, surgiram os socket 2 e 3 com scoket ZIF (Zero Insertion Force), capazes já de aceitar inclusivamente um Overdrive para Pentium.

Um processador marcado para uma determinada velocidade funciona sempre a velocidades inferiores e um i486DX4 a 100MHz trabalha perfeitamente a 75MHz numa placa principal de 25 MHz. Note-se que os processadores Overdrive e DX2 funcionam internamente a duas vezes e a velocidade de relógio da placa principal, enquanto que o DX4 opera a duas, duas e meia ou três vezes a velocidade de relógio da placa principal. Na tabela 3.8 podemos ver o resultado das várias combinações de processadores com as velocidades das placas principais.

Velocidade do CPU
Velocidade do Relógio da Placa Principal	16 MHz	20 MHz	25 MHz	33 MHz	40 MHz	50 MHz
DX2	32 MHz	40 MHz	50 MHz	66 MHz	80 MHz	N/A
DX4(Modo 2x)	32 MHz	40 MHz	50 MHz	66 MHz	80 MHz	100 MHz
DX4(Modo 2,5x)	40 MHz	50 MHz	63 MHz	83 MHz	100 MHz	N/A
DX4(Modo 3x)	48 MHz	60 MHz	75 MHz	100 MHz	120 MHz	N/A

Quadro – 3.8 Velocidades de relógio para o DX4

Como pudemos ver na tabela 3.8, podemos variar a velocidade do processador dependendo do factor multiplicativo que configurarmos na placa, isto é, no caso do DX2 é extremamente simples, pois só necessitamos de multiplicar a velocidade do processador.