8086は x86アーキテクチャの元祖

8086 は、8ビットCPU 8080 のデータバスを16ビットに拡張し、乗除算など命令を強化したが、レジスタ構成は 8080 に似ている。
AX はアキュムレータで、他のレジスタより高速に計算ができるほか、唯一除算命令が実行できる。BX はアドレス指定に使われる汎用レジスタ、CX はループカウンタなどに用いられる汎用レジスタ、DX レジスタはデータ処理に利用される汎用レジスタ。AX、BX、CX、DXの4本は、たとえばAXをAH＋ALのように分けて8ビット汎用レジスタとして用いることも出来る。
BP はベースポインタとしてアドレス指定ができる。セグメントレジスタ SS をデフォルト参照する。
SP はスタックポインタで、セグメントレジスタSSを参照する。
SI と DI はインデクスレジスタとしてアドレス指定に使用できる。
フラグレジスタは、プロセッサ命令によって各種のフラグがセット／リセットされる。
インストラクションポインタ IP はセグメントレジスタ CS とセットで、現在実行しているプログラムのアドレスを示す。

セグメントレジスタ と呼ぶ4本の16ビット幅レジスタ（CS, DS, SS, ES）の値を左に4ビット・シフトして加算した20ビットをアドレスとして指定することができ、物理メモリ空間は1Mバイトに拡張された。
上図では、セグメントレジスタとオフセットのレジスタ値をセットして、物理アドレス &H C1234を指していることを表す。
メモリはセグメント切替のため、同一アプリケーションで利用できるメモリ空間は64Kバイトに制限されていたが、当時のプログラムはそれで十分だった。

このように従来アーキテクチャを踏襲したことで、8086 の開発はスピーディかつ安価に行われ、CPU自体も安定していた。ソフトウェアは 8080 とバイナリレベルの互換はなかったものの、再アセンブルすることでほぼ移植ができた。

OSとしては、1981年（昭和56年）、デジタルリサーチから CP/M の 8086 対応版となる CP/M-86 が発売されたが、同年、IBM PC に搭載された PC-DOS（後の MS-DOS）が主流となった。

16ビット整数の乗算命令は最大154クロックサイクル、除算命令は194クロックサイクルを要する。つまり、5MHzの 8086 の場合、1秒間に約3万2千回の整数乗算を行うことができる。
乗除算命令を持たない 8080 や Z80 に比べれば長足の進歩だが、それでも、アルゴリズム的にはタイガー計算機のハンドルを回していることに変わりない。

その後に登場する16ビットCPUは、乗除算の結果をより速く出す方へ進化していく。
1980年（昭和55年）にモトローラが発売した16ビットCPU 68000 は、8086 に遅れること2年、その2.5倍の約7万トランジスタを搭載していた。乗算命令は最大74クロックサイクルと、8086 の半分以下になった。
インテルも負けてはいない。1984年（昭和59年）に発売した 80286 では24クロックサイクルと、劇的に短縮した。前述のNEC V30 は53クロックサイクルだ。
32ビットCPUの 80386 や 80486 になると、逆にクロックサイクルが大きくなってしまった。一方、モトローラの32ビットCPU 68030 は28クロックサイクルと、80286 並に短くなっている。

Excelのような事務処理ソフトを使う範囲では、乗除算速度が問題になることはないが、シューティングゲームには影響が出る。
当時のディスプレイはブラウン管であったから、画面の書き換え時間（リフレッシュレート）は30～60Hz（1秒間に30～60回）だった。この期間中に計算が終わっていなければ、敵の位置が動かないまま背景だけ動いているという結果になりかねない。

個人的には、こうしたクロックサイクルまで勘案して機械語プログラムをアセンブルしたのは x86アーキテクチャ が最後だったように思う。その後は、年々歳々CPUのクロック数が上昇したから、プログラミングで工夫するよりコストが安くなったからだ。

MS-DOSには、マイクロソフト製アセンブラ MASM（Microsoft Macro Assembler）が標準で付いてきた。マクロやプロシージャに対応しており、高級言語に近い構造化プログラミングが可能だった。

項目	仕様
メーカー	Intel
発売開始	1978年6月
トランジスタ数	29,000
データバス	16ビット
アドレスバス	20bit
物理メモリ	1MB
CPUクロック	5～10MHz
プロセスルール	3μm
命令セット	x86
ソケット	40ピンDIP
最大消費電力	1.87W

発表年	メーカー	CPU名	ビット数	最大クロック
1971年	インテル	4004	4bit	750KHz
1974年	インテル	8080	8bit	3.125MHz
1975年	モステクノロジー	MOS 6502	8bit	3MHz
1976年	ザイログ	Z80	8bit	20MHz
1978年	インテル	8086	16bit	10MHz
1979年	モトローラ	MC6809	8bit	2MHz
1979年	ザイログ	Z8000	16bit	10MHz
1980年	モトローラ	MC68000	16bit	20MHz
1984年	インテル	80286	16bit	12MHz
1985年	インテル	80386	32bit	40MHz
1985年	サン・マイクロシステムズ	SPARC	32bit	150MHz
1986年	MIPS	R2000	32bit	15MHz
1987年	ザイログ	Z280	16bit	12MHz
1987年	モトローラ	MC68030	32bit	50MHz
1989年	インテル	80486	32bit	100MHz
1991年	MIPS	R4000	64bit	200MHz
1990年	モトローラ	MC68040	32bit	40MHz
1993年	インテル	Pentium	32bit	300MHz
1994年	IBM, モトローラ	PowerPC 603	32bit	300MHz
1995年	サイリックス	Cyrix Cx5x86	32bit	133MHz
1995年	AMD	Am5x86	32bit	160MHz
1995年	サン・マイクロシステムズ	UltraSPARC	64bit	200MHz
1999年	IBM, モトローラ	PowerPC G4	32bit	1.67GHz
1999年	AMD	Athlon	32bit	2.33GHz
2000年	インテル	Pentium 4	32bit	3.8GHz
2001年	インテル	Itanium	64bit	800MHz
2003年	AMD	Opteron	64bit	3.5GHz
2003年	インテル	Pentium M	32bit	2.26GHz
2006年	SCE,ソニー,IBM,東芝	Cell	64bit	3.2GHz
2006年	インテル	Core Duo	32bit	2.33GHz
2006年	インテル	Core 2 Duo	64bit	3.33GHz
2008年	インテル	Core i9/i7/i5/i3	64bit	5.8GHz
2017年	AMD	Ryzen	64bit	5.7GHz
2020年	Apple	M1/M2	64bit	3.49GHz

• 8086誕生から40年、その歴史を振り返る：＠IT
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