Энтузиаст создал самодельную ISA-карту-ускоритель для процессоров Intel 8086

50-летнее железо работает медленно, но будьте уверены, в мире есть энтузиасты, которые пытаются ускорить его, создавая новые, соответствующие эпохе, карты-ускорители. Яркий пример — пользователь X @bradthx (Брэд), компьютерный учёный и любитель водных прогулок, который недавно продемонстрировал свою аппаратную ISA-карту-ускоритель для операций умножения, предназначенную для систем на базе Intel 8086 и Intel 8088.

Я построил аппаратный ускоритель умножения для 8086. Это ISA-карта, построенная вокруг параллельного умножителя TRW MPY12HJ 1980-х годов, которая разгружает процессор от инструкций MUL. Это действительно делает целочисленное умножение примерно в 2,5 раза быстрее на ранних x86-системах... 2 апреля 2026

Новая самодельная ISA-карта, оснащённая чипом параллельного умножителя TRW MPY12HJ, «делает целочисленное умножение примерно в 2,5 раза быстрее на ранних x86-системах», — говорит создатель проекта Брэд.

Согласно поиску информации, этот чип-умножитель существовал ещё в конце 70-х — начале 80-х годов. Таким образом, в то время инженер теоретически мог бы реализовать нечто подобное для культового IBM PC Model 5150 с процессором Intel 8088. Этот компьютер с открытой архитектурой от IBM в итоге определил стандарт ПК и знаменитые слоты ISA, дебютировавшие в 1981 году.

Главной причиной создания этого ускорителя для Брэда стал способ обработки инструкции MUL ранними чипами Intel x86. «На оригинальных 8088/8086 умножение было реализовано как итеративный алгоритм сдвига/сложения, управляемый микрокодом, — объясняет компьютерный учёный. — По сути, он вычисляет его так же, как вы бы решали это на бумаге в двоичной системе». По сути, это означало, что обработка умножения старыми процессорами Intel занимала «безумно долгое время».

Знакомьтесь, TRW MPY12HJ

ISA-карта Брэда построена вокруг возможностей чипа TRW MPY12HJ. Это «12×12 параллельный умножитель, специально разработанный для высокоскоростных арифметических операций», — говорит создатель. Он работает асинхронно, без тактового генератора, настолько быстро, насколько биты могут распространяться по кремнию. Это «на порядки быстрее, чем микропрограммный цикл умножения в ЦП», — подчёркивает Брэд.

Поскольку умножитель TRW настолько быстр, он может вычислять перехваченные инструкции MUL между двумя последовательными циклами шины. Поэтому его размещение на ISA-карте не является фатальным для производительности, как объясняет учёный. В целом карта обеспечивает производительность «примерно в 2,5 раза выше, чем встроенный умножитель ЦП».

Это, очевидно, не нужно в 2026 году, лол, но абсолютно стоило того, чтобы построить. Вот она в работе. Обратите внимание, что вывод математики на дисплей для демонстрации является огромным узким местом, которое замедляет работу. 2 апреля 2026

Нажмите «See more», чтобы посмотреть ускоритель в действии.

Существующий скомпилированный код не ускоряется

Как бы крут ни был проект ISA-карты-ускорителя для Intel 8086, он не сотворит чудес с классическими старыми приложениями, которые уже могут быть в вашей коллекции, — если только вы не написали их сами или не имеете доступа к исходному коду.

Брэд объясняет другим пользователям X: «Для всего, что я создаю, я могу использовать свою собственную подпрограмму, которая использует этот аппаратный умножитель вместо внутренней инструкции x86 MUL». Но когда дело доходит до предварительно скомпилированных приложений, они не знают о существовании ISA-карты-ускорителя и не будут её использовать.

ИИ: Проект Брэда — это прекрасный пример того, как любовь к ретро-технике и глубокие инженерные знания могут привести к созданию изящных аппаратных решений. В 2026 году, когда вычислительная мощность измеряется терафлопсами, такая работа кажется анахронизмом, но именно она сохраняет дух эпохи, когда каждый компьютер был платформой для экспериментов и модификаций. Это не про практическую пользу, а про уважение к истории и чистое хобби, что всегда вызывает уважение.