1980 წელს Intel-მა გამოუშვა 8087 მცოცავი წერტილის თანაპროცესორი, რომელმაც გამომთვლელი ტექნიკის წარმადობა რადიკალურად შეცვალა. მოწყობილობას შეეძლო არითმეტიკული ოპერაციებისა და ტრანსცენდენტული ფუნქციების — მათ შორის კვადრატული ფესვის, ლოგარითმებისა და ტანგენსების — შესრულება 100-ჯერ უფრო სწრაფად, ვიდრე მანამდე არსებულ სისტემებს.

ამ პროცესორის წარმატება ეფუძნებოდა 69-ბიტიან შემკრებ მოწყობილობას (adder). როგორც საპატენტო დოკუმენტაციაშია აღნიშნული, მთელი არითმეტიკული სისტემა სწორედ ამ მცირე, მაგრამ კომპლექსურ ნანომანქანაზე იყო დამოკიდებული.

მიკროსკოპის ქვეშ 8087-ის კრისტალის (die) დათვალიერებისას ვხედავთ კომპლექსურ სტრუქტურას. კიდეებზე განლაგებულია თმის ღერზე წვრილი მავთულები, რომლებიც ჩიპს 40 გარე პინთან აკავშირებს. ცენტრში განთავსებულია მიკროკოდის ROM, ხოლო ქვედა ნაწილში — მონაცემთა გზა (datapath), რომელიც პასუხისმგებელია უშუალოდ გამოთვლებზე.

შემკრები მოწყობილობის არქიტექტურა

ბინარული შემკრები მოწყობილობის შექმნა მარტივია, თუმცა გამოწვევას მისი სიჩქარე წარმოადგენს. მთავარი პრობლემა გადატანის (carry) დამუშავებაა. 69-ბიტიან სისტემაში თითოეული ბიტი დამოკიდებულია წინა ბიტების შედეგებზე, რაც ჯაჭვურ რეაქციას იწვევს.

8087-მა პრობლემა გადაჭრა 4-ბიტიანი ბლოკების გამოყენებით. ეს მეთოდი ამცირებს გადატანის ნაბიჯებს ოთხჯერ. თითოეული ბლოკი იყენებს „მანჩესტერის გადატანის ჯაჭვს“ (Manchester carry chain), რომელიც 1959 წელს Atlas-ის კომპიუტერისთვის შეიმუშავეს. ეს ტექნიკა საშუალებას იძლევა, გადატანის სიგნალი ელექტრონულად გავრცელდეს ლოგიკური კარიბჭეების დაყოვნების გარეშე.

სისტემა ეფუძნება სამ ძირითად ფუნქციას: გენერირება (Generate), გავრცელება (Propagate) და წაშლა (Delete). ლოგიკურ დონეზე ეს ოპერაციები პარალელურად სრულდება, რაც სისტემას მუდმივ დროში მუშაობის საშუალებას აძლევს.

ელექტრული თვალსაზრისით, Intel-მა გამოიყენა NMOS ტრანზისტორები, რომლებიც სიგნალის დაბალ დონეზე ჩამოყვანაში უფრო ეფექტურია. ამიტომ, გადატანის ხაზები წინასწარ იტენება 5 ვოლტამდე, ხოლო საჭიროების შემთხვევაში ხდება მათი დამიწება.

კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი დეტალია 69-ბიტიანი სიგანე. მიუხედავად იმისა, რომ სტანდარტულად 64-ბიტიანი მნიშვნელობები გამოიყენება, 8087 იყენებს დამატებით სამ ბიტს დამრგვალებისთვის (Guard, Round, Sticky) და ორ დამატებით ბიტს უარყოფითი რიცხვებისა და გამოთვლებისთვის. ეს უზრუნველყოფს მაღალი სიზუსტის შედეგებს.

კრისტალის ფოტოსურათები ცხადყოფს, თუ როგორ არის ეს ყველაფერი ფიზიკურად დალაგებული. მეტალის ფენის მოცილების შემდეგ ჩანს პოლისილიციუმის წვრილი ხაზები და დოპირებული სილიციუმის არეები, რომლებიც ტრანზისტორებს ქმნიან.

ეს კომპლექსური ინჟინერია იყო საფუძველი იმისა, რომ Intel 8087-მა 80-იან წლებში კომპიუტერული მათემატიკა ახალ საფეხურზე აიყვანა.