Intel отмечает 40-летие первого x86-процессора
40 лет назад компания Intel представила свой первый микропроцессор на базе архитектуры x86 - Intel 8086. С самого начала своего выпуска 8 июня 1987 года микропроцессоры 8086 стали основой для первых персональных компьютеров IBM, изменив наш мир. Следуя закону Мура и своему творческому потенциалу, Intel продолжает развивать технологии и с каждым новым поколением процессоров представлять новые усовершенствования в архитектуре набора команд x86. Технологии Intel позволили компании добиться коммерческого успеха и стать одним из лидеров рынка.
За эти 40 лет Intel удалось добиться разных достижений в сфере вычислительных технологий и обеспечить преимущества для потребителей, предприятий и целых отраслей.
Более современные приложения для ПК
Одним из самых первых усовершенствований в наборе команд x86 ISA стала технология MMX, представленная в 1996 году.
"Это расширение набора команд позволило ускорить вычисления, необходимые для того, что называлось в то время "мультимедийным опытом" и включало в себя звук, 2D и 3D графику, видео, синтез и распознавание речи, а также алгоритмы передачи данных. Это позволило разработчикам ПО создавать еще более насыщенные и интересные приложения для ПК", - рассказал Алекс Пелег, научный сотрудник в Intel и один из изобретателей технологии Intel MMX.
Улучшенная визуализация и рендеринг "сложных" миров в режиме реального времени
Представленное в 1999 году расширение Streaming SIMD Extensions включало в себя специализированные команды для приложений, работающих с огромными объемами чисел с плавающей запятой единичной точности, таких как 3D-геометрия, 3D-рендеринг, кодирование и декодирование видео.
"Увеличение производительности за счет расширения набора команд SIMD-FP ISA для вычислений единичной точности позволило добиться улучшения качества изображения в 3D-приложениях реального времени, и таким образом повысить качество визуализации на платформах PC, позволяя осуществлять рендеринг сложных миров в режиме реального времени", - сказал Мохаммед Абдаллах, научный исследователь в Intel и один из изобретателей технологии Intel SSE.
Улучшение пользовательского опыта и оптимизация потокового вещания через Интернет
Расширение набора команд Streaming SIMD Extensions 2, ставшее еще одним улучшением технологии SIMD, было представлено в микропроцессорах Pentium 4 и процессорах Intel Xeon с расширением SSE2. Расширение SSE2 включало в себя 144 новых 128-битных SIMD-инструкций, которые позволили повысить производительность мультимедийных приложений, оптимизировать создание контента, работу научных и инженерных приложений.
"Расширения Intel SSE2 и микроархитектура Intel NetBurst, реализованная в процессорах Pentium 4, помогли улучшить пользовательский опыт при работе с Интернет-аудио и потоковым видео, при обработке изображений, создании видео-контента, в задачах распознавания речи, в 3D приложениях и играх, а также мультимедийных приложениях и многозадачных пользовательских окружениях", - отметил Гленн Хинтон, старший научный сотрудник Intel, отвечавший за разработку микроархитектуры для процессоров Pentium 4, а также один из изобретателей технологии SSE2.
Улучшения в производительности SIMD
В последующие годы корпорация Intel продолжила улучшать SIMD-возможности своих процессоров, представив расширения SSE3, SSSE3 и SSE4, которые повышали производительность в мультимедийных задачах, в приложениях для работы с изображениями и 3D графикой. Начиная с 2011 в процессорах Intel появились расширения Intel Advanced Vector Extensions (AVX), AVX2 и AVX-512, которые позволили повысить производительность систем в таких приложениях и рабочих нагрузках, как научное моделирование, анализ финансовых данных, искусственный интеллект/глубинное обучение, 3D-моделирование и анализ, обработка изображений, аудио и видео, шифрование и сжатие данных.
Повышенная масштабируемость и средства управления системой
Расширение Intel Virtual-Machine Extensions позволило запускать на платформе несколько виртуальных систем, каждая из которых могла работать под управлением собственной операционной системы и запускать приложения на отдельных разделах. Чтобы добиться более высокой производительности и простоты в использовании, Intel представила расширение Intel Transactional Synchronization Extensions.
Оптимизация шифрования
Intel представила расширение AES New Instructions - набор инструкций, предназначенный для повышения производительности алгоритма Advanced Encryption Standard и ускорения шифрования данных на процессорах Intel. Это обеспечило организациям еще более быстрый и доступный механизм для защиты данных, с более высоким уровнем безопасности. Аналогичным образом расширение Intel SHA содержало набор инструкций для повышения производительности алгоритма криптографического хэширования Secure Hash Algorithm, который активно используется для аутентификации сообщений, в цифровой подписи и для обеспечения целостности данных.
Улучшения безопасности
Intel представила расширения Intel Memory Protection Extensione, призванные повысить уровень защиты программного обеспечения от вредоносных атак с использованием переполнения буфера. Среди других улучшений безопасности в архитектуре набора команд x86 можно выделить расширение Intel Safer Mode Extensions, которое создано с целью обеспечить максимально полный контроль над запуском системного программного обеспечения, которое создает защищенное окружение для самого себя и для любого дополнительного ПО, которое может быть запущено в этом окружении. Новейшим достижением в области безопасности является расширение Intel Software Guard Extensions представляет собой инструмент для защиты конкретного кода и данных от раскрытия или модификации за счет использования защищенных областей памяти для их выполнения.
Высокопроизводительная память
Недавно Intel представила запатентованные улучшения в архитектуре набора команд для поддержки технологии Intel Optane, в том числе 3D XPoint, свое новейшее решение для работы с памятью, которое позволяет минимизировать задержки и повысить производительность систем при выполнении рабочих нагрузок, предъявляющих особые требования к емкости и скорости работы системы хранения.
Таким образом, в честь 40-летнего юбилея архитектуры x86 Intel продолжает работать над ее развитием, добавляя с каждым поколением процессоров новые расширения для достижения новых результатов.
