التاريخ الملتوي للمعالجات المساعدة لرياضيات سطح المكتب

في هذه الأيام، بين وحدة المعالجة المركزية (CPU) ووحدة معالجة الرسومات (GPU)، تتوقع إلى حد كبير أن جهاز الكمبيوتر الخاص بك يمكنه إجراء أي نوع من العمليات الحسابية التي تقوم بها بكل ثقة. ومع ذلك، في الأيام الأولى للحوسبة الشخصية، في بعض الأحيان كنت بحاجة إلى استخدام شريحة إضافية كاملة لحل المشكلة – معالج رياضي مساعد.

ما هو المعالج الرياضي المساعد؟

المعالج الرياضي المساعد (المعروف أكثر باسم FPU أو وحدة النقطة العائمة) عبارة عن شريحة دقيقة متخصصة تعمل على تحسين أداء المعالجة الرياضية ودقة وحدة المعالجة المركزية (CPU) المصممة للعمل معها. على سبيل المثال، Intel 80387SX هو المعالج الرياضي لوحدة المعالجة المركزية 80386SX.

إذا اشتريت جهاز كمبيوتر 80386SX في الماضي، وأدركت لاحقًا أنك بحاجة إلى القيام بعمل أكثر جدية عليه يتطلب عمليات حسابية متقدمة، فيمكنك شراء جهاز 80387SX، ووضعه في مقبس على اللوحة الأم، والحصول على تعزيز هائل في الأداء تلك الأنواع المحددة من العمليات الحسابية ذات الفاصلة العائمة.

وبصرف النظر عن الرياضيات الفاصلة العائمة، يمكن أيضًا استخدام المعالجات المساعدة للقيام بمعالجة الإشارات، أو للتعامل مع وظائف الإدخال / الإخراج (IO) بين المكونات المختلفة للكمبيوتر. يمكن لوحدة المعالجة المركزية الرئيسية للأغراض العامة في الكمبيوتر القيام بكل هذا، ولكنها قد لا تكون سريعة أو فعالة بشكل خاص في هذه المهام.

ولادة المعالج المساعد لرياضيات سطح المكتب

في حين أن وجود معالجات متخصصة تتعامل مع أنواع مختلفة من رياضيات الكمبيوتر لم تكن فكرة جديدة في عالم أجهزة الكمبيوتر الكبيرة والصغيرة، إلا أنها لم تظهر لأول مرة في الحوسبة المنزلية حتى أواخر السبعينيات وأوائل الثمانينيات. وهذا أمر منطقي، لأنه حتى ذلك الوقت، لم يكن هناك أي سوق للحوسبة المنزلية يمكن الحديث عنه.

كان Intel 8087 أحد أشهر المعالجات الرياضية المبكرة الأكثر شهرة، والذي تم إصداره في عام 1980 كإضافة اختيارية لمعالجات Intel 8086 و8088، وهي الرقائق المستخدمة في أجهزة الكمبيوتر الشخصية الأولى لشركة IBM. بالنسبة للمستخدمين المنزليين، كان هذا يعني أنه حتى الكمبيوتر المكتبي المتواضع يمكنه التعامل مع المهام التي كانت تتطلب في السابق أنظمة أكبر وأكثر تكلفة.

وسرعان ما حذت الشركات المصنعة الأخرى حذوها. قدمت موتورولا 68881 لمعالجاتها من السلسلة 68000، التي كانت تعمل على تشغيل أجهزة كمبيوتر Apple Macintosh وAmiga المبكرة.

ظهور المعالجات الرياضياتية التابعة لجهات خارجية

كان مقبس المعالج الثانوي المفتوح في أجهزة الكمبيوتر المنزلية جذابًا جدًا بحيث لا يمكن تجاهله بالنسبة لبعض الشركات. على سبيل المثال، ظهرت Cyrix لأول مرة مع Cyrix FasMath 83D87 و83S87. قدمت هذه منافسة قوية لمعالجات Intel المساعدة الرسمية وكان هذا مجرد بداية لتاريخ طويل حيث Cyrix يفرك إنتل بطريقة خاطئة. ستبدأ Cyrix قريبًا في تقديم وحدة المعالجة المركزية الكاملة الخاصة بها، كما أتيحت لي الفرصة لتجربة منافس الشركة Pentium Pro 200 المعروف باسم 6x86MX، لكنه لم يكن جيدًا.

كانت هناك أيضًا معالجات مساعدة غريبة تقوم بأشياء متخصصة جدًا، مثل ويتيك العداد FPU. تم استخدام هذه الشريحة بواسطة برامج مثل Autodesk Renderman وغيرها من التطبيقات ثلاثية الأبعاد الاحترافية. كان هذا قبل وقت طويل من ظهور وحدة معالجة الرسومات، ولكن لدينا هنا شريحة إضافية يمكنك توصيلها للمساعدة في تسريع العمليات الحسابية المحددة المتعلقة بالرسومات!

بحلول أواخر التسعينيات، انتهى عصر المعالج الثانوي. اليوم، تقوم وحدات المعالجة المركزية (CPU) ووحدات معالجة الرسومات (GPUs) بإجراء جميع عمليات حسابية الفاصلة العائمة الخاصة بها، وكل ذلك جميل ومدمج في حزم معالج واحد. ثم مرة أخرى، يحتوي جهاز الكمبيوتر المحمول الحالي الذي يعمل بنظام Windows على 24 وحدة معالجة مركزية. لذلك أعتقد أن وجود عدة وحدات معالجة مركزية كاملة في جهاز كمبيوتر واحد لا يزال نوعًا من المعالجة “المشتركة”.