80386

80386은 1985년 인텔에서 개발한 개인용 컴퓨터 마이크로프로세서이다. 인텔 80386 또는 i386이라 불린다. x86 중앙처리장치(CPU) 시리즈 중 가장 처음으로 32비트 아키텍처로 만들어졌다.

개요

이전 모델보다 성능이 크게 향상된 중앙처리장치이다. 실제 모드(Real Mode)에서 동작하는 MS-DOS 응용 프로그램들을 보호 모드(Protected Mode)에서 구동할 수 있는 가상 8086 모드(Virtual 8086 Mode)를 탑재하여 80286의 문제점인 보호 모드로 돌아가면 리셋할 때까지 실제 모드로 돌아오지 못하는 것을 개선했다. 1988년 80386 SX가 추가되었다. SX는 Single-word externel의 약자로, 16비트의 외부 버스를 의미한다. 종래의 80386은 32비트의 외부 버스임을 구별하기 위해서 Double-word externel의 약자인 "DX"가 붙어 "인텔 80386 DX"라 불린다. "i386 DX" 또는 "386 DX"라고도 불린다. SX모델은 DX모델과 내부 구조는 같다. 하지만 외부 버스가 16비트로 제한되어 이전 80286 프로세서와 같은 방식으로 주변장치와 접속할 수 있다. 이로 인해, 성능은 떨어지는 대신 더 저렴한 컴퓨터의 생산이 가능해졌다.

특징

32비트 메모리 주소를 지원하여 최대 4GB의 메모리를 지원한다. 80286에서 32비트로 확장된 명령어 셋(set)과 강화된 레지스터, 대용량 메모리를 쓰는 프로그램의 지원을 위한 페이징 변환 유닛(Paging Translation Unit) 등이 추가되었다. 추가로 80386 전용의 수치 연산 전용 코프로세서로 80387을 가지고 있다. 페이징이란 주기억장치를 효율적으로 사용하기 위해서 운영체제가 보조 기억 장치에 파일을 생성하여 프로세서의 가상 메모리 기능을 이용해 주기억장치처럼 사용하도록 하는 기법이다.

동작 모드

80386에는 세 가지의 처리 모드가 있다. 이 처리 모드는 접근성이라는 특성을 결정 짓는다. 보호 모드(Protected Mode), 실주소 모드(Real-Address Mode), 가상 8086 모드가 있다. 보호 모드는 80386 프로세서의 32비트 기본 환경이다. 메모리 사용 시 리얼모드와 다르게 1MB의 제한이 없고, 여러 프로그램이 물리적 메모리를 충돌 없이 사용할 수 있어, 멀티태스킹 구현에 용이하다. 또한 가상 메모리를 사용할 수 있어 논리적 메모리의 양이 거의 무한대로 늘어날 수 있다. 일부 도스용 프로그램의 경우는 보호 모드 기능이 존재하기 때문에 멀티태스킹을 구현하고 1MB 이상의 영역을 사용할 수 있는데, 이런 프로그램들을 도스 확장 프로그램이라고 부른다. 실주소 모드는 리셋 이후 바로 나타나는 모드이다. 대부분의 애플리케이션은 초기화할 때만 실주소 모드가 사용된다. 가상 8086 모드는 V86 모드라고도 불린다. 프로세서가 반복적으로 빠르게 V86 모드와 보호 모드를 전환할 수 있다는 점에서 동적 모드이다. 중앙처리장치에서 8086 프로그램을 실행할 때 보호 모드에서 V86 모드로 진입하고, 계속해서 프로그램을 실행할 때 V86 모드를 나와서 보호 모드로 진입한다.

비교

x86과 ARM은 컴퓨터 하드웨어가 작동하고 상호 작용하는 방식을 정의하는 두 가지 주요 명령어 세트 아키텍처이다. x86은 랩톱, 데스크톱 및 서버 시장을 제어하고, ARM은 모바일 및 임베디드 시스템에 사용된다. ARM은 여러 가지 주요 방법으로 x86과 차별화하여 모바일 시장을 선점할 수 있었다. 가장 중요한 것은 유연성과 광범위한 기술 제공인데, ARM은 물리적 칩을 판매하는 것보다 기술을 라이센싱하는 데 중점을 두고 있기에 아키텍처가 가장 널리 생산되는 이유 중 하나이다. ARM과 x86 사이에 혼동을 일으킬 수 있는 또 다른 영역은 상대적 성능이다. x86 프로세서가 ARM 프로세서보다 빠르다고 생각하기 쉽다. 그렇기에 고급 시스템에서 ARM 프로세서를 볼 수 없다. 인텔은 x86의 최대 성능에 초점을 맞추고 있지만, ARM은 와트당 성능을 극대화한다.

참고자료

• 〈인텔 80386〉, 《나무위키》
• it_reviewer, 〈인텔 마이크로프로세서 & CPU(x86 마이크로아키텍쳐) 계보(2부)〉, 《네이버 블로그》, 2014-02-18
• letitkang, 〈(리눅스)i386과 x86_64 차이〉, 《티스토리》
• 〈인텔 CPU 80386부터 80486까지〉, 《복군》
• 주기사, 〈인텔 80386 개요〉, 《다음 블로그》, 2010-11-09
• QM지림, 〈컴퓨터 하드웨어에 대한 10가지 큰 오해〉, 《퀘이사존》, 2020-08-30

같이 보기

• PC
• 인텔
• 마이크로프로세서
• 중앙처리장치
• 8086
• 80286
• ARM

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