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 pelo factor multiplicativo e teremos a velocidade de processamento. Mas no caso do DX4 temos muitas mais possibilidades, já que ele, como já referimos, pode funcionar com factores multiplicativos superiores ao do DX2.

A velocidade interna do DX4 é controlada pelo sinal CLKMUL (Clock Multiplier) no pino R-17 no caso do socket 1 ou S-18 no socket 2 e 3. O sinal CLKMUL é lido durante o reset do processador e define a razão do relógio interno para a frequência externa do barramento, a que corresponde o sinal CLK no pino C-3 (socket 1) ou D-4 (socket 2 e 3). Se CLKMUL é um sinal de nível baixo, a velocidade será duas vezes a frequência do barramento externo. Se lido como nível alto ou sinal flutuante, isto é, sem qualquer tipo de sinal, é seleccionado o modo de três vezes a frequência do barramento. Caso o sinal CLKMUL seja ligado a BREQ (Bus Request), pino Q-15 (socket 1) ou R-16 (socket 2 e 3), a velocidade interna do CPU será duas vezes e meia a frequência do barramento. Vamos resumir o que dissemos na tabela 3.9:

Velocidade CPU	CLKMUL
2X	Baixo
2,5x	Ligado a BREQ
3X	Alto

Tabela 3.9 – Multiplicador de relógio