Intel Core i7 8086K versus Intel 8086: wat levert 40 jaar innovatie op?

Inleiding

Dit jaar is het 40 jaar geleden dat Intel de 8086 processor op de markt bracht, de eerste chip met de x86-architectuur waar Intel processors (en exemplaren van AMD) tot op de dag van vandaag gebruik gaan maken. Volgens geruchten wil Intel deze mijlpaal vieren door de introductie van een speciale, op liefhebbers gerichte variant van hun nieuwste generatie processor (Coffee Lake) met een identiek modelnummer. Stel dat die Core i7 8086K er daadwerkelijk komt, hoeveel keer sneller zou die zijn dan zijn verre voorloper?

De Intel 8086 was niet Intels eerste processor; dat was de 4004 die enkele jaren eerder op de markt kwam. De 8086 was wel de eerste in een lange serie processors – tot de dag van vandaag – die gebruik maken van dezelfde microarchitectuur, zeg maar de “taal” die processors spreken. Software die was ontwikkeld voor de 8086 kon ook gebruikt worden op diens opvolger, de 80286, en later weer op de 80386, en zo verder. Uiteraard werd de microarchitectuur gedurende de afgelopen 40 jaar steeds verder uitgebreid, met nieuwe instructies, verbeterde parallelle verwerking van instructies, meer on-chip geheugen en nog veel meer.

In theorie zouden moderne Intel-processors van nu nog steeds software van 40 jaar geleden kunnen draaien. De praktijk is helaas wat weerbarstiger en doordat Intel gedurende de jaren wat gekke eigenschappen van de eerste implementaties van de x86-architectuur heeft moeten wegpoetsen, is het zonder enige vorm van emulatie op dit moment zeker niet mogelijk om MS-DOS 1.0 op een moderne PC aan te praat te krijgen. Als we ons afvragen hoeveel sneller die Core i7 8086K die we volgens de geruchten mogen verwachten daadwerkelijk is dan de 8086, kunnen we dat hooguit beredeneren. Daar kunnen we gelukkig wel een heel eind mee komen.

De Intel 8088, aan afgeleide van de Intel 8086.

Voordat we gaan rekenen aan het theoretische snelheidsverschil, is het goed om eerst even stil te staan bij de complexiteit van de twee CPU’s, die zich het best laten meten door het aantal transistors, oftewel de kleine schakelaars waaruit de chips zijn opgebouwd. Eén van de oprichters van Intel, Gordon Moore, werd immers beroemd door zijn “Wet van Moore”, waarin hij ten tijde van de ontwikkeling van die 8086 voorspelde dat het aantal transistors dat op een economisch verantwoorde manier in een chip geplaatst zou kunnen worden, dankzij steeds verder verbeterde miniaturisatietechnieken, circa iedere anderhalf jaar zou verdubbelen. De 8086 was opgebouwd op circa 29.000 transistors, elk circa 3,2 µm groot. De chip had een oppervlakte van 33 mm².

Fast forward naar vandaag: Intel geeft er geen officiële cijfers meer over, maar naar verluidt bevat een 6-core Coffee Lake processor, waar de Core i7 8086K volgens de geruchten op gebaseerd is, zo’n 2 à 5 miljard transistors, op een chip van 149 mm². Intel spreek bij Coffee Lake over een 14 nm productieprocedé. Het aantal transistors is dus met ruim een factor 100.000 toegenomen en op basis van het aantal en het chipoppervlak mogen we concluderen dat de transistors ruim een factor 20.000 kleiner zijn geworden.

Fake of niet? Het gerucht gaat dat Intel komt met een Core i7 8086K