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 FUJITSU 8086

收藏者:Kane  藏品属地:广东深圳  藏品年代:1988  类目:CPU  核心缓存:0000MB  核心频率:8MHz  Socket:dip40  价位代码:FC

FUJITUS 8086

 FUJITSU MBL8086-2是富士通(Fujitsu)作为Intel 8086第二供应商推出的16位微处理器,主要面向日本本土市场,用于工业控制、嵌入式系统及早期PC兼容机。
1. 技术规格与架构

• 兼容 Intel 8086:

◦ 完全兼容8086指令集,支持16位数据总线和20位地址总线(寻址空间1MB),采用分段内存管理(实模式)。

◦ 引脚与Intel 8086 兼容(40 针CDIP 封装),可直接替换原厂芯片,适合升级早期IBM PC 兼容机。

• 主频与性能:

◦ 标准主频8MHz(型号后缀 -2 对应 Intel 8086-2 的命名规则),采用NMOS 工艺(区别于富士通早期HMOS 工艺的 MBL8086-1),晶体管数量约 29,000 个。

◦ 内置 6 字节指令预取队列,支持流水线操作,平均指令执行速度约 0.6 MIPS(8MHz 时),性能接近 Intel 8086-2。

• 功耗与电气特性:

◦ 典型功耗与 Intel 8086 相近(有源模式约 10mA),未集成低功耗优化设计(区别于 OKI M80C86 的 CHMOS 工艺)。

◦ 工作电压 5V(±5%),工业级温度范围(-40°C 至 85°C),适合恶劣环境应用。

2. 核心特性与增强功能

• 兼容性优化:

◦ 支持 8080/8085 仿真模式,可运行早期 8 位系统软件(如 CP/M-80),降低设备升级成本。

◦ 兼容 8259A 中断控制器和 8087 浮点运算单元(需外接),扩展计算能力。

• 接口与扩展:

◦ 支持 I/O 端口直接操作(如 IN/OUT 指令),兼容传统外设控制逻辑。

◦ 提供 READY 信号适配低速存储器(如 SRAM 访问时间 ≥200ns),无需额外等待周期。

• 封装与工艺:

◦ 采用 陶瓷双列直插封装(CDIP40),引脚镀金,抗腐蚀性优于塑料封装,适合长期工业应用。

◦ 工艺为 NMOS(区别于 Intel 8086 的 HMOS),在保持性能的同时降低了生产成本。

3. 典型应用场景

• 工业控制与自动化:

◦ 数控机床:用于控制电机驱动和运动轨迹,利用稳定性和兼容性适配老旧系统。

◦ 可编程逻辑控制器(PLC):如富士通自有品牌的 PLC 模块,支持 TRON 项目的实时操作系统。

• 嵌入式系统:

◦ 医疗设备:如 1980 年代末的心电图机和超声诊断仪主控模块。

◦ 办公自动化设备:复印机、传真机的控制器(如理光部分机型)。

• 复古计算与收藏:

◦ 爱好者用于搭建低功耗 8086 系统,例如基于 MBL8086-2 的自制笔记本电脑项目(参考 Matt's Tech Pages)。

◦ 二手芯片价格约 15-30 美元/片(eBay、淘宝),部分工业库存商(如 Arrow Electronics)仍提供全新原装货。

4. 与竞品的对比
型号 工艺 主频范围 典型功耗 核心优势
Intel 8086-2 HMOS 8MHz 10mA 原生支持,生态成熟
NEC V30 HMOS/CMOS 8-20MHz 500mW+ 高频性能,兼容 8088
OKI M80C86 CHMOS 5-10MHz 50mW 超低功耗,便携设备优化
富士通 MBL8086-2 NMOS 8MHz 10mA 日本本土供应链,高兼容性

• 差异化定位:

◦ 富士通 MBL8086-2 在日本市场的 本地化支持(如 TRON 项目)优于 Intel 原厂芯片,但性能与功耗介于 Intel 8086-2 和 NEC V30 之间。

◦ 未推出后续 x86 兼容型号(如 32 位芯片),逐渐被 NEC V30 和 Intel 80286 取代。

5. 历史地位与现代价值

• 市场影响:

◦ 1980 年代后期,随着 PC 向 80286 过渡,MBL8086-2 成为日本本土工业设备的重要选择,累计出货量超 500 万片。

◦ 因富士通在半导体领域的保守策略,未大规模拓展海外市场,逐渐退出主流竞争。

• 技术文档:

◦ 富士通官方手册《MBL8086 Hardware Manual》可在 Bitsavers archive 下载,包含详细时序图与电气参数。

◦ 爱好者社区(如 VCFed 论坛)提供基于 MBL8086-2 的开源项目资源。

6. 局限性与挑战

• 性能瓶颈:

◦ 受限于 16 位架构和 20 位地址总线,无法支持保护模式或更大内存,难以运行 Windows 3.0 等后期系统。

◦ 无内置浮点单元(FPU),数学运算依赖外接 8087 或软件模拟,速度较慢。

• 生态依赖:

◦ 主要依赖 Intel 8086 软件生态,在日本以外市场推广受限(欧美更倾向 AMD/Intel 原厂芯片)。

总结

      FUJITSU MBL8086-2是1980年代日本半导体自主化的典型产物,凭借与Intel 8086 的高度兼容和本地化支持,在工业控制和嵌入式领域占据一席之地。尽管未在全球普及,但其技术特性和历史意义对理解 x86 架构的国际化发展具有特殊价值。如今,它仍活跃于复古计算社区,成为连接过去与现在的技术桥梁。

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