X86

Question: サイリックスが最初に販売した商品は何？



x86（エックスはちろく[1]）は、Intel 8086、およびその後方互換性を持つマイクロプロセッサの命令セットアーキテクチャの総称。16ビットの8086で登場し、32ビット拡張の80386（後にIA-32と命名）、64ビット拡張のx64、広義には更にAMDなどの互換プロセッサを含む。
なおインテルのIA-64は全く異なる。
名称
初期のプロセッサの型番が「8086」「80186」「80286」「80386」「80486」と続いたため、総称して「80x86」、更に型番の下2桁が共通するところから「x86」（エックスはちろく、ペケはちろく）や「86系」などと呼ばれるようになった。これらは初期の8086から80286までの16ビットのプロセッサの俗称として始まって主にユーザーや互換チップメーカーによって使用された。同時期に競合した「MC68000」や、その後継品種がやはり型番から「68系」と俗称されたものの対照としても使われた。
x86は、80386以後の32ビットのアーキテクチャ拡張を経て、64ビットに拡張された「x64」まで、命令セットの上位互換性のあるアーキテクチャや製品のシリーズを広範に含んだ呼称として使用されている。またオリジナルのインテルの製品以外にも、AMDやVIAなどの互換プロセッサも含まれる。
パーソナルコンピュータ (PC) から、スーパーコンピュータ、サーバ、組み込みシステムまで広く使われていることから、従来「PCサーバ」や「IAサーバ」と呼んでいたカテゴリーを、「x86サーバ」「x86システム」と呼ぶベンダーが増えている。
32ビットアーキテクチャに範囲を限れば、「x86」と「IA-32」はほぼ同義である。
歴史

x86の歴史は、世界最初のマイクロプロセッサ4004から、8ビットの8080を経て、1978年に発売された16ビットマイクロプロセッサ8086から始まる。8086は、8080とのバイナリ互換は無く、大幅に拡張されたものの、アセンブリ言語によるソースコードは大幅な書き換えなしで移植できるよう配慮されていた。同時にx86には、さらに過去からの影響が残った。「セグメント」と称された（本物のセグメント方式とは異なる。セグメント方式#x86を参照）変則的なアドレッシングによってプログラミング上は不便ではあるものの、1MiBと当時としては広大なメインメモリ空間をサポートし、それとは別にI/O空間も設けられた。1979年には、外部データバスを8ビットとし、当時普及していた8ビット用の周辺ICを使いやすくした8088を発表した。
1982年、IBMからIBM PCが発売されたが、これに8088が採用されたことが、以後のx86の運命を決定した。IBM PCの後継となったIBM PC/ATの互換機（PC/AT互換機）は後年には単にPCと呼ばれるようになり、x86はPCの為のプロセッサと認知されているが、IBM PCの設計の時点では、1年間で開発を完了するために、安定して入手可能で周辺回路も既存品の使用が可能であること、などから選定されたに過ぎない。
80186と80286が1982年に発表された。80286は1984年から出荷され、プロテクトモードや24ビット (16MiB) のアドレス空間を持つなどしていたが、パーソナルコンピュータでは専らリアルモードで、ほとんど「単に高速な8086」としてしか活用されなかった。
1985年には32ビットに拡張された80386が発表された。後にIA-32と呼ばれることになるアーキテクチャの誕生である。
32ビット化にあたって、16ビット時代のマイクロコントローラ的な部分（特にその傾向が強かったのは80186）を見直し、メインフレームと渡り合えるような、という意味でコンピュータとして再設計された。
80386は、8086ほぼそのままのリアルモードと、32ビットのプロテクトモードを持つ。さらにプロテクトモード中の仮想86モードにより、従来の8086のプログラムを仮想化して実行できる。
後にIA-64の登場に際し、32ビットx86アーキテクチャにはIA-32の名称が与えられた。なお、16ビットアーキテクチャに対しては現在でも公式の名称は与えられていない。
80386を搭載したPCを最初にリリースしたのは、本家IBMではなく、互換機メーカーのコンパックであった。
その後、486、Pentiumと続き、64ビット化では紆余曲折を経て最終的に他社の制定したx64アーキテクチャを採用し今日に至る。
インテル自身は、80386より古くから計画された「マイクロメインフレーム」iAPX 432、90年代にはRISCのi860とi960、2000年代にはVLIWを改良したEPICアーキテクチャと称するIA-64といった、革新的アーキテクチャによりx86を置き換えようとしたが、ことごとく不成功に終わっている。結果としてx86は後付けの拡張を続け、64ビット化では互換CPUメーカーのAMDが定義した拡張を逆輸入までして、今日までインテルの主力アーキテクチャとして延命している。
製品群と世代
x86が採用されたマイクロプロセッサは多岐にわたり、世代も多く存在している。インテルは普及を目的とし、自社のみで需要をまかないきれないリスク、IBM-PCにi8088を採用するにあたりIBMが他社とセカンドソース契約を結ぶよう要求したなどの事情から、セカンドソースを推奨していたため、各社より互換製品やクローン製品が発売された。
一方で独自に互換機能を実装したNEC V30などの製品に対し、著作権を侵害しているとして訴訟を起こしたこともあった。
第一世代 - 8086およびその派生。後に複数の互換製品が登場した。
改訂第一世代 - 80186およびその派生。後に複数の互換製品が登場した。
第二世代 - 80286。 後に複数の互換製品が登場した。この頃より、製造を拡充したインテルは、セカンドソースも認めない方針に転換した。しかし既得権として各社は引き続き製造を続行し、それに留まらず独自改良を行うメーカーも現われた。
第三世代 - 80386およびその派生。後に複数の互換製品が登場した。
第四世代 - 486およびその派生。後に複数の互換製品が登場した。
第五世代 ("P5") - PentiumおよびMMX Pentium。後に複数の互換製品が登場した。互換製品メーカーに対してインテルが訴訟を起こしており、以後、各社はそれ以前のインテル製品に改良を行った製品か、逆に独自に開発を行うようになった。インテルとのクロスライセンスを利用して合法的に互換のある製品も存在する。AMDは訴訟の和解条件として、命令互換性を維持しつつ独自に製品を設計する様になった。
インテル
第六世代 ("P6") - P6マイクロアーキテクチャ系。80x86固有の命令をRISC風命令 (μOPS) に分解して実行する。Pentium Proおよびその派生であるPentium II、Pentium IIIと、それらをベースとしたCeleronやXeon。
第七世代 ("P7") - Itanium開発のため、P7マイクロアーキテクチャ開発はキャンセルされた。
第八世代 Pentium 4などのNetBurstマイクロアーキテクチャ系。
第九世代 Nehalemと仮称されている製品が予定されていたが、マイクロアーキテクチャの方向性が変わったため中止。
第十世代Pentium Mマイクロアーキテクチャー。
第十一世代Coreマイクロアーキテクチャ。
第十二世代Nehalemマイクロアーキテクチャ。Intel Core i7シリーズなど。
第十三世代Nehalemの後継であるSandy Bridgeマイクロアーキテクチャ。Advanced Vector Extensions (AVX) という新しいSIMD命令フォーマットが導入され、今後はこの命令フォーマットによりx86命令セットを置き換えていく予定。
第十四世代Haswellマイクロアーキテクチャー
上述の「世代」に属さない製品
Intel Atom - LPIA専用設計の最初のマイクロアーキテクチャ、インオーダ実行、同時マルチスレッディング実装。2008年発表。
Larrabee - x86から派生した命令セットをシェーダーコアに採用したGPU、インオーダー実行。[2]
AMD
第四世代 - Am4x86の他にAm5x86が発売された。
第五世代 ("K5") - AMD K5
第六世代 ("K6") - AMD K6、AMD K6-2、AMD K6-III。
第七世代 ("K7") - Athlon、Duron。
第八世代 ("K8") - OpteronおよびAthlon 64系。
第九世代 ("K9") - K9と発音が同じ犬 (canine) から、Houndと呼ばれていた系統だと推定される。インテルと同様に方向性の失敗によりキャンセル。
第十世代 ("K10") - PhenomやAthlon II、K10に基づくOpteron、Sempronなど。
NexGen
第五世代 - Nx586。バスやチップセットなどインテルと互換性がなく普及しなかった。
第六世代 - Nx686。開発途中でAMDに買収される。AMDは開発中のK6を中止し、Nx686を改良した製品をK6として発売した。
Rise Technology
第五世代 - mP6。インテルの第五世代のマザーボードが使用できる。数字が6なのは、インテルなど他社が第六世代に突入していたためと思われる。
第六世代 - RiSE Tiger370。mP6に競争力が無く、今世代は製品化されていない。SiSにライセンス供与してRiSEは撤退した。
サイリックス
第四世代 - Cx486SLC、Cx486DLC。386用のI/Oバスを持った第四世代のCPU。
第五世代 - M1およびそれの派生コア、M2コアを採用した5x86、6x86、6x86MX、MII。
Integrated Device Technology (IDT)
第六世代 - IDT-C6を開発。商品名はWinChip。技術的にはIntelのP5の世代。
VIA
第六世代 - 買収したCentaur TechnologyのWinChip4をCyrix IIIと改称・設計変更して商品化。その後、VIA C3に名称変更。その後、インテルとのライセンス切れによりC3を置き換えるC7を発売。
第七世代 - インテルとのライセンス切れにより、そのライセンスに拠らないV4バスを採用したC7を発売。基本的にはC3と特段の違いはない。
第八世代 - VIA製CPUとして初めてアウト・オブ・オーダー実行およびスーパースケーラ命令パイプラインを搭載したVIA Nanoを発売。
トランスメタ
第六世代 - 命令セットのみx86を採用したVLIW型CPUを開発。世代は全く関係なくここでの表記上の便宜的なもの。最初の製品としてCrusoeを発売。低消費電力の先鞭を付けた。
第七世代 - 後継のEfficeonを発売。しかし財務的に思わしくなく、チップ開発販売ではなくライセンス販売に転じた。
主な拡張
ソフトウェア的な環境は、80386から下位互換性を保ちながら拡張されて来た。これらはユーザが使用可能な拡張については486以降のCPUではCPUID命令を発行することにより、どの拡張が有効であるかを知ることが出来る。
プロセッサ全体
システムマネジメントモード 386SL以降
プロセッサ内APIC Pentium以降
メモリタイプ範囲レジスタ (MTRR) Pentium Pro以降
ハイパースレッディング・テクノロジー Pentium 4の一部と、Nahalemの一部
高速システムコール命令
CMOV命令 Pentium Pro以降
デバッグレジスタ
64ビット拡張 Pentium4 PrescottコアE0バージョン以降
マルチダイ・マルチコア Pentium D
シングルダイ・マルチコア Intel Core・Intel Core 2
プロセッサ内キャッシュメモリ i486以降
スーパースケーラ Pentium以降
対称型マルチプロセッシング Pentium以降
ライタブルコントロールストア Pentium Pro以降
デュアルインディペンデントバス Pentium Pro以降
プロテクトモードに関する拡張
物理アドレス拡張 (PAE) Pentium Pro以降
ページサイズ拡張 (PSE) Pentium以降
36ビットPSE (PSE36) DeschutesコアのPentium II/Pentium II Xeon以降
40ビット物理アドレス拡張 XeonMP
仮想86モードに関する拡張
仮想モード拡張 (VME) Pentium以降
仮想マシンに関する拡張
仮想マシン支援 （x86仮想化） Intel VT - Pentium D以降
数値演算に関する拡張
浮動小数点演算機能の統合:486以降
高速な浮動小数点演算コンテクストのセーブ
MMX:MMXペンティアム以降
SSE:Pentium III以降
3DNow!:AMD独自のSIMD拡張命令
SSE2:Pentium 4以降
SSE3:Pentium 4、Prescottコア以降
SSSE3:Xeon 5100, Core 2 以降
SSE4.1:Xeon 5400, Core 2 Penrynコア 以降
SSE4.2:Core i7 以降
SSE5:AMD Bulldozerコア 以降。SSEで初のAMD独自命令。
AVX:MMX/SSEの後継となるSIMD命令セット。Sandy Bridge以降。
AVX2:Haswell以降。
AVX-512:Xeon Phi、Skylake以降のXeon
省電力に関する拡張
Intel SpeedStep テクノロジ:Pentium IIIから搭載
Cool'n'Quiet:AMDによる省電力機能実装
PowerNow!:AMDによるモバイル向け省電力機能実装
その他
インテル ターボ・ブースト・テクノロジー:Core i5、Core i7の一部。熱容量、電力容量の許容範囲内で、CPUクロックを規定より上げる。
AES-NI (AES instruction set):AESの高速化。Nahalemの一部以降で対応
Trusted Execution Technology:Trusted Platform Module対応
Pentium FDIV バグ
脚注

関連項目
IA-32
x64
外部リンク