البناء الداخلي للمعالج 80486

وللحديث عن البناء الداخلي للمعالج 486، دعنا ننظر لشكل 2-8 الذي يبين المخطط الصندوقي للبناء الداخلي للمعالج (Internal structure).

ومثل كل المعالجات فإن 486 يحتوي على وحدة ربط الناقلة Bus Interface Unit ونحن نرى هذه الوحدة موجودة في اليسار داخل الرقاقة. تتولى هذه الوحدة نقل المعلومات من/إلى المعالج والبيئة المحيطة به وذلك بواسطة ناقلة البيانات الممثلة بـ 32 خط بيانات هي D0 حتى D31 وبالاستعانة بخطوط ناقلة العنوان A0 حتى A31 وبخطوط ناقلة التحكم Control bus ونجد أن ذاكرة Cache قد ربطت مباشرة بوحدة ربط الناقلة. وتستخدم ذاكرة Cache لكل من البيانات (Data) والأوامر (Instructions). تمرر ذاكرة Cache البيانات والأوامر للمسجلات أو الوحدة الحساب والمنطق (ALU) أو لوحدة المعالج الحسابي والتي تسمى وحدة النقطة العائمة (Floating-point UNIT) أو مسجل الأمر والذي يسمى Prefetcher حسب نوع العملية. وتحتاج العملية في حالة الاستعانة بذاكرة Cache المخبئة الداخلية إلى دورة ساعة واحدة بينما في حالة الاستعانة بذاكرة Cache الخارجية إلى دورتي ساعة وتسمى العمليات التي من هذا النوع المستوى الثاني لـ Cache أو Second Level Cache أو L2 حيث أن الاستعانة بـ 8 كيلو بايت RAM مخبئة داخلية لا يكفي لذا تزود اللوحات الأم 486 برقاقات RAM مخبئة خارجية. تنفصل البيانات عن شفرات الأوامر عند خروجهم من ذاكرة Cache بحيث كل منهم له مساره. تتجه بايتات البيانات إلى المسجلات أو تتجه إلى وحدة النقطة العائمة. بينما تتجه بايتات شفرة الأمر إلى مسجل الأمر (Prefetch Queue) الذي يسع 32 بايت. تقوم وحدة فك شفرة الأوامر Decoding Unit بفك شفرة الأوامر الموجودة بمسجل الأمر ثم تمرر فك الشفرة إلى وحدة التحكم CU التي تقوم بإصدار إشارات التحكم للمسجلات أو لوحدة القطاعات Segmentation Unit أو لوحدة الحساب والمنطق ALU أو لوحدة النقطة العائمة هذا حسب نوع العملية. تشمل وحدة العنوان (AU) Address Unit على وحدتين هما وحدة الصفحات Paging Unit ووحدة القطاعات Segmentation Unit وتتولي وحدة العنوان عملية تحديد عنوان الموقع المطلوب عنونته. يستخدم المعالج 80486 مثل كل المعالجات التي تعمل بمبدأ RISC أسلوب معين في معالجة الأوامر يسمى هذا الأسلوب الطريقة الأنبوبية (Pipelining) في هذه الطريقة يتم التعامل مع عدة أوامر في آن واحد بحيث كل أمر يمر بأحد المراحل، فمثلاً لو أن هناك أمراً يمر بمرحلة التنفيذ يكون في الوقت نفسه هناك أمراً يمر بمرحلة فك الشفرة (وهو الأمر الذي يليه) كذلك يكون هناك أمراً يمر بمرحلة الجلب (الاستدعاء من الذاكرة) وهكذا نجد أن مسألة تنفيذ العمليات ستكون بشكل أسرع. وأفاد في تنفيذ ذلك انفصال وظائف وحدة المعالج 486 عن بعضها وبالتالي فاستقلالية الوحدات التي يتكون منها المعالج 486 من الناحية الوظيفية أعطى إمكانية تنفيذ الأوامر بأسلوب الأنبوبية Pipelining والمعالجات التي تعمل بمبدأ RISC فقط هي التي تستطيع العمل بهذه الطريقة الأنبوبية. وكلمة RISC هي اصطلاح Reduced Instruction Set Computer وهي تعني كمبيوتر مجموعة الأوامر المختصرة. ومن معالجات الـ RISC لعائلة Intel 486 والبنتيوم. بينما تعتبر المعالجات 286, 386 معالجات تعمل بمبدأ الـCISC وهو اصطلاح Complex Instruction Set Computer والتي تعني كمبيوتر مجموعة الأوامر المعقدة.