Quelltext der Seite X86-Prozessor

{{SEITENTITEL:x86-Prozessor}}
[[Datei:KL Intel D8086.jpg|mini|hochkant=1.4|Prozessor Intel i8086 in Gehäuseform [[Dual in-line package|DIP-40]]]]
[[Datei:KL Intel P8088.jpg|mini|hochkant=1.4|Der Intel i8088 besitzt im Vergleich zum i8086 nur einen 8&nbsp;Bit breiten Datenbus und kam im [[IBM Personal Computer|IBM PC]] zur Anwendung]]
Ein '''x86-Prozessor''' ist ein [[Mikroprozessor]] der [[x86-Architektur|x86]]-[[Prozessorarchitektur]]. Diese ist nach den Prozessoren der [[16-Bit-Architektur]] [[Intel 8086|8086]]/&#x200B;[[Intel 8088|8088]]-Reihe benannt, mit der sie 1978 eingeführt wurde. Die ersten Nachfolgeprozessoren wurden später mit [[Intel 80186|80''1''86]], [[Intel 80286|80''2''86]] usw. benannt. In den 1980er-Jahren war daher von der '''80x86'''-Architektur die Rede – später wurde die „80“ am Anfang weggelassen. Die x86-Architektur erweiterte sich seither mit jeder Prozessorgeneration und war mit dem [[Intel 80386|80386]] 1985 bereits eine [[32-Bit-Architektur]], die explizit auch als ''[[i386]]'' bzw. [[retronym]] als [[IA-32]] bezeichnet wurde. Mit dem von [[AMD]] 2003 vorgestellten [[AMD Opteron|Opteron]] wurde die x86-Architektur zur [[64-Bit-Architektur]], die als Befehlssatzerweiterung [[AMD64]] von AMD bzw. [[Intel&nbsp;64]] von Intel implementiert wurde.<ref name="heiseonline_324064">{{Heise online |ID=324064 |Titel=64-Bit-Namen |Autor=Christof Windeck |Datum=2008-04-28 |Abruf=2016-11-19|Zitat=In Bezug auf x86-Prozessoren mit 64-Bit-Erweiterung meinen x86-64, AMD64, EM64T, Intel 64 und x64 praktisch dasselbe.}}</ref> Ein 64-Bit-x86-Prozessor wird daher oft – zur Unterscheidung von 32-Bit-x86 – als '''[[x64]]-Prozessor''' bezeichnet.<ref>{{Literatur |Autor=Roland Hellmann |Titel=Rechnerarchitektur: Einführung in den Aufbau moderner Computer |Auflage=3. illustrierte |Verlag=Walter de Gruyter |Datum=2021 |Seiten=214 |ISBN=978-3-11-074179-7 |Online={{Google Buch |BuchID=WohnEAAAQBAJ |Seite=214}} |Zitat=Wie in Abb. 18.9 zu sehen ist, kann man auch auf x64-Prozessoren ein 32-Bit-Betriebssystem mit 32-Bit-Anwendungen laufen lassen.}}</ref>

Da sich Ziffernkombinationen nicht markenrechtlich schützen lassen, gingen Intel und die meisten Mitbewerber nach Einführung des [[Intel 80486|80486]] dazu über, [[Wortmarke]]n wie [[Intel Pentium|Pentium]] oder [[Intel Celeron|Celeron]] (Intel) bzw. [[AMD Athlon|Athlon]] oder [[AMD Phenom|Phenom]] (AMD) zu verwenden, aber das alte Nummernschema blieb als Name der ganzen Familie erhalten.

== Geschichte ==
{{Hauptartikel|x86-Architektur}}
1978 führte Intel mit dem [[Intel 8086|8086]] den ersten [[16-Bit-Architektur|16-Bit]]-Prozessor ein, der sich auf die 8-Bit-Prozessoren [[Intel 8080|8080]] und [[Intel 8085|8085]] begründete, jedoch nicht voll kompatibel war. 1979 wurde mit dem [[Intel 8088|8088]] eine schwächere und billigere Variante der 8086-Architektur verfügbar, die [[IBM]] im 1981 vorgestellten originalen [[IBM Personal Computer]], kurz „IBM PC“, verwendet wurde. Durch den enormen Erfolg des IBM PC und dessen Nachfolger und zahlreichen Nachbauten, der sogenannten [[IBM-PC-kompatibler Computer|IBM-PC-kompatiblen Computer]], wurde die x86-Architektur innerhalb weniger Jahre zu einer der erfolgreichsten CPU-Architekturen der Welt und ist es bis heute geblieben.

Außer Intel haben auch andere Hersteller über die Jahre x86-kompatible CPUs in Lizenz produziert, darunter [[Cyrix]], [[Centaur Technology|Centaur]] (beide heute [[VIA Technologies]]), [[NEC Corporation|NEC]], [[United Microelectronics Corporation|UMC]], [[Harris Corporation|Harris]], [[Texas Instruments|TI]], [[IBM]], [[Integrated Device Technology|IDT]] und [[Transmeta]]. Der nach [[Intel]] größte Hersteller x86-kompatibler Prozessoren war und ist aber das Unternehmen [[AMD]], das neben Intel heute zu einer treibenden Kraft bei der Weiterentwicklung des x86-Standards geworden ist.

Mit dem [[Intel 80386|80386]] führte Intel bereits 1985 den ersten x86-Prozessor mit einer 32-Bit-Architektur ein. Diese ''i386-Architektur'' blieb als Erweiterung der Befehlssätze des 8086 und 80286 vollständig kompatibel zu bestehender Software und wurde unter dem Namen [[IA-32]] bekannt. Die 32-Bit-Ära war der bisher längste und lukrativste Abschnitt der x86-Geschichte, wobei sich IA-32 –&nbsp;maßgeblich unter Intels Federführung&nbsp;– permanent weiterentwickelte.

Ab 1999 brach für x86 die 64-Bit-Ära an, diesmal aber auf Initiative von AMD. Der 64-bittige x86-Standard erhielt die Bezeichnung [[x64]] oder x86-64, wurde von AMD 2003 als [[AMD64]] eingeführt und unter dem Namen [[Intel&nbsp;64]] 2005 auch von Intel übernommen.

Im Mai 2023 hat Intel unter der Bezeichnung „x86-S“ oder „x86S“ einen Vorschlag veröffentlicht, in zukünftigen x86-Prozessoren die 16- und 32-Bit-Altlasten wegzulassen und reine 64-Bit-x86-Prozessoren herzustellen. Siehe [[x64#x86S]].

== {{Anker|Generationen}}Übersicht der x86er-Generationen ==
{{veraltet|seit=2014}}
[[Datei:KL Intel Pentium 4 Northwood.jpg|mini|Intel [[Pentium 4]]; frühe Northwood-Anfertigung]]
{| class="wikitable"
! Prominente CPU-Typen (Endnutzerbereich)
!''Erstmals''<br />eingeführt
! Linearer /<br />physischer Adressraum
! Bedeutende neue Eigenschaften
|-
| [[Intel 8086]], [[Intel 8088]]
|1978|| rowspan="2" | '''16-bit''' / 20-bit (''segmentiert'')|| erster x86 [[Mikroprozessor]]
|-
| [[Intel 80186]], [[Intel 80188]], [[NEC V20]]/V30
| rowspan="2" |1982|| schnellere [[Speicheradresse|Speicheradress]]-Auflösung, MUL/DIV-Anweisung
|-
| [[Intel 80286]] ||'''16-bit''' (30-bit ''[[Virtuelle Speicherverwaltung|virtuell]]'') /<br />24-bit (''segmentiert'')|| [[Memory Management Unit|MMU]], für den [[Protected Mode]] und einen größeren [[Speicheradresse|Adressraum]]
|-
| [[Intel 80386]], [[AMD Am386]]
|1985|| rowspan="4" | '''32-bit''' (46-bit ''virtuell'') / 32-bit|| [[IA-32|32-bit]] [[Befehlssatz]], MMU mit paging
|-
| [[Intel 486]], [[AMD Am486]]
|1989|| [[RISC]]-ähnliches [[Pipeline (Prozessor)|pipelining]], integrierte [[Gleitkommaeinheit|FPU]], on-chip [[Cache#Prozessor-Cache|Cache]]
|-
| [[Pentium]], [[Pentium MMX]], [[Rise Technology|Rise]] [[mP6]]
|1993|| [[Superskalarität]], [[64-bit]] breiter Datenbus, schnellere FPU (Pipeline),<br />[[SIMD]] für Integerdaten mit [[Multi Media Extension|MMX]]
|-
| [[Cyrix 6x86]], [[Cyrix MII]], [[Cyrix III]] Joshua (2000)
|1996|| [[Register Renaming]], [[Speculative execution|Spekulative Befehlsausführung]]
|-
| [[Pentium Pro]], [[AMD K5]], [[Nx586]] (1994)
|1995|| rowspan="5" | '''32-bit''' / 32-bit ''physisch''<br />(36-bit mit PAE)|| [[Mikrocode|µ-Instruktionsumsetzung]], [[Physical Address Extension|PAE]] (Pentium Pro), integrierter L2-[[Cache]]<br />(Pentium Pro), conditional move instructions (CMOV etc.)
|-
| [[AMD K6]]/[[AMD K6-2|-2/3]], [[Pentium II]]/[[Pentium III|III]], [[Integrated Device Technology|IDT]]/[[Centaur Technology|Centaur]]-[[WinChip|C6]]
|1997|| L3-cache Unterstützung, [[SIMD]] für Gleitkommadaten: AMD [[3DNow]], Intel [[Streaming SIMD Extensions|SSE]]
|-
| [[Athlon]], [[Athlon XP]]
|1999|| superskalare FPU, drei parallele Integer-Pipelines (''bis zu drei x86 instr./clock'')
|-
| [[Pentium 4]]
|2000|| lange [[Pipeline (Prozessor)|Pipelines]], optimiert für sehr hohe Taktfrequenzen, [[SSE2]], [[Hyper-Threading]]
|-
| [[Pentium M]], [[VIA C7]] (2005), [[Intel Core]] (2006)<!-- Intel Core is based off Pentium M -->
|2003|| optimiert für eine geringe [[Thermal Design Power|Verlustleistung]]
|-
| [[Athlon 64]], [[Opteron]]
|2003|| rowspan="3" | '''64-bit''' / 40-bit ''physisch'' in den<br />ersten AMD-Implementierungen.|| [[AMD64]], on-die memory controller, [[HyperTransport]]
|-
| Pentium 4 [[Intel Pentium 4#Prescott|Prescott 2M]]/[[Intel Pentium 4#Cedar Mill|Cedar Mill]]
|2004|| sehr lange [[Pipeline (Prozessor)|Pipelines]], ausgelegt für sehr hohe Taktfrequenzen,<br />[[SSE3]], 64-bit (nur für Sockel LGA 775)
|-
| [[Intel Core 2]]
|2006|| energieeffizient, [[Mehrkernprozessor|multicore]], mittellange Pipeline, ausgelegt<br />für geringere Taktfrequenzen als der P4, [[SSE4]] (Penryn)
|-
| [[AMD Phenom]]
|2007|| rowspan="5" | '''64-bit''' / 48-bit ''physisch''<br />im AMD Phenom ||rowspan="2"| monolithischer Vierkerner, 128 bit FPUs, [[SSE4a]], [[HyperTransport]]&nbsp;3<br />oder QuickPath, integrierter Speicherkontroller, on-die L3 cache,<br />SMT (nur bei i7), modulares Design
|-
| [[Intel Core i3]], [[Intel Core i5]], [[Intel Core i7]]
| rowspan="3" |2008
|-
| [[Intel Atom]]|| [[In-order execution|''In-order Befehlsausführung'']], pipelined, sehr energieeffizient
|-
| [[VIA Nano]] ||rowspan="2"| [[Out-of-order execution|''Out-of-order''-Befehlsausführung]], superskalar, hardware encryption,<br />sehr energieeffizient, adaptives [[Advanced Configuration and Power Interface|Power Management]]
|-
| [[AMD Fusion|AMD Bobcat]]
|2011
|-
| Intel [[Intel-Sandy-Bridge-Mikroarchitektur|Sandy Bridge]]
|2010|| rowspan="2" | '''64-bit''' ||rowspan="2"| [[Advanced Vector Extensions]], [[AES-NI]] (Hardware-beschleunigte Verschlüsselung),<br />SMT (nur bei i7), sehr modulares Design, CMT (Nur bei Bulldozer basierten<br />Prozessoren), FMA (nur bei Bulldozer-Prozessoren)
|-
| [[AMD Bulldozer]]
|2011
|-
| [[AMD Fusion#Jaguar|AMD Jaguar]]
|2013|| '''64-bit''' / 40-bit physisch || [[Advanced Vector Extensions|AVX]], [[AES-NI]], [[Streaming SIMD Extensions|SSEx]], sehr niedrige Leistungsaufnahme, erste [[Heterogeneous System Architecture|HSA]] Features
|-
| Intel [[Intel-Haswell-Mikroarchitektur|Haswell]]
|2013|| rowspan="4" | '''64-bit''' || [[Advanced Vector Extensions|AVX2]], [[FMA3]], Iris Pro Grafik
|-
| [[AMD Steamroller]]
|2014|| verbessertes CMT, doppelt so viele Decoder wie Bulldozer
|-
| Intel [[Intel-Skylake-Mikroarchitektur|Skylake-X]]
|2015|| [[Advanced Vector Extensions|AVX-512]] (nicht in allen Modellen)
|-
| [[AMD Steamroller#Excavator|AMD Excavator]]
|2015|| AVX2, deutlich besseres CMT, 1,5 mal so viele Decoder wie Steamroller
|-
|}

== Hersteller ==
x86-kompatible Prozessoren wurden von vielen Firmen entwickelt und/oder hergestellt, darunter:
{{Mehrspaltige Liste |breite=11em |gesamtbreite= |anzahl=8 |abstand= |liste=
* [[AMD]]
* [[Centaur Technology]]
* [[Chips & Technologies]]
* [[Cyrix]]
* [[Vortex86|DM&P Electronics]]
* [[Harris Semiconductor]]
* [[IBM]]
* [[Intel]]
* [[Kombinat Mikroelektronik Erfurt|KME]] ([[KME U80601|U80601]])
* [[National Semiconductor]]
* [[NEC Corporation]]
* [[NexGen]]
* [[Rise Technology]]
* [[Shanghai Zhaoxin Semiconductor|Zhaoxin]]<ref>{{Internetquelle |autor=Martin Fischer |url=https://www.heise.de/newsticker/meldung/Ohne-Meltdown-Luecke-Chinesische-x86-Prozessoren-KX-5000-vorgestellt-Angriff-auf-AMDs-ZEN-2-mit-KX-3948635.html |titel=Ohne Meltdown-Lücke: Chinesische x86-Prozessoren KX-5000 vorgestellt, Angriff auf AMDs ZEN 2 mit KX-7000 geplant |werk=heise-online.de |datum=2018-01-23 |abruf=2018-01-23}}</ref>
* [[STMicroelectronics|SGS-Thomson]]
* [[Siemens]]
* [[Silicon Integrated Systems|SiS]]
* [[Texas Instruments]]
* [[Transmeta]]
* [[United Microelectronics Corporation|UMC]]
* [[VIA Technologies]]
}}

== Siehe auch ==
* [[Liste der Mikroprozessoren von AMD]]
* [[Liste der Mikroprozessoren von Intel]]
* [[Liste der x86er-Koprozessoren]]
* [[Arithmetisch-logische Einheit|ALU]]
* [[16-Bit-Architektur]] (ab Intel 8086)
* [[32-Bit-Architektur]] (ab Intel 80386)
* [[64-Bit-Architektur]] (ab AMD Opteron)
* [[Ring (CPU)|Ring CPU]]

== Weblinks ==
* [https://www.cpu-galaxy.at/CPU/Intel%20CPU/CPU%20Intel.htm Großes INTEL CPU Archiv] – Viele Bilder und Infos
* [https://www.cpu-collection.de/ cpu-collection.de] – Umfangreiche Prozessor-Sammlung
* [https://www.computerwoche.de/knowledge_center/notebook_pc/1866928/ Der x86-Prozessor wird 30 – wie Intel dank IBM alle Gipfel stürmte]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{NaviBlock
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[[Kategorie:Prozessorarchitektur nach Befehlssatz]]
[[Kategorie:Modulares Design]]