GİRİŞ Bir mikroişlemci tüm devresi etrafında kurulu bilgisayar, mikrobilgisayar olarak adlandırılır. Bir mikrobilgisayarın mikroişlemcisi, I/O ve bellek.

... konulu sunumlar: "GİRİŞ Bir mikroişlemci tüm devresi etrafında kurulu bilgisayar, mikrobilgisayar olarak adlandırılır. Bir mikrobilgisayarın mikroişlemcisi, I/O ve bellek."— Sunum transkripti:

1 GİRİŞ Bir mikroişlemci tüm devresi etrafında kurulu bilgisayar, mikrobilgisayar olarak adlandırılır. Bir mikrobilgisayarın mikroişlemcisi, I/O ve bellek birimleri, teknolojiye ve uygulamaya göre devamlı değişim göstermektedir. Günümüzde mikroişlemciler çoğunlukla bilgisayarlarda kullanılmaktadır. Teknolojinin gelişimi doğrultusunda, daha önce mikroişlemci tümdevresi dışında olan, pek çok I/O ve bellek alt birimleri, CPU üzerine taşınmıştır /1979 yıllarında üretilen ilk 8086/8088’den başlayıp 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro, Pentium MMX, Pentium II, Pentium III ve Pentium IV mikroişlemcilerine uzanan geniş bir ürün yelpazesine sahip olan Intel x86 mikroişlemci ailesi tarihteki en başarılı mikroişlemci ailesi olmuştur. Bunda çeşitli faktörler rol almıştır, fakat en büyük neden, şüphesiz 1981 yılındaki ilk PC’de IBM firmasının 8088 mikroişlemcisini seçmesi olmuştur. O tarihten itibaren, IBM ve bir çok firma bu işlemcileri PC’lerde kullanmaktadır. PC’lerin dünyada yaygın olarak kullanılması , bu işlemcilerin başarısında en büyük neden olmuştur.

2 1.1 Intel X86 Mimarisi Mikroişlemciler mimari yapılarına göre farklılık gösterir. Ortak bir mimariye sahip işlemciler, komutları tanıdıkları için, aynı programları çalıştırabilir. Bir mikroişlemcinin tanıdığı komutlar, yani komut kümesi o mikroişlemci mimarisinin en temel özelliklerinden biridir. Diğer önemli bir mimari özellik mikroişlemcinin dahili kaydedici kümesidir. Kaydediciler, mikroişlemcinin çalışması sırasında, geçici verilerin saklandığı bellek hücreleridir. Bu bellek hücreleri işlemcinin içindedir. Farklı komut ve kaydedici kümesine sahip mikroişlemciler genelde birbirlerinin programlarını çalıştıramazlar. Günümüzde en popüler mikroişlemci mimarisi Intel x86 ailesine ait mimaridir. Bunda çok yaygın olarak kullanılan IBM PC’ler büyük bir rol oynamıştır. Intel x86 işlemcilerin, PC‘lerde ve ayrıca bir çok elektronik üründe çok yaygın olarak kullanılması, bu aileyi, endüstri ve eğitim için çok önemli bir konuma getirmiştir.

3 Bu ailenin ilk işlemcisi 1978 yılında üretilen 8086’dır
Bu ailenin ilk işlemcisi 1978 yılında üretilen 8086’dır. O zamanlardan günümüze, x86 işlemcileri önemli bir değişim gösterdi. Bu ailenin önemli kilometre taşları olan işlemciler sırasıyla şunlardır: 8086/8088, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium Pro, Pentium MMX, Pentium II, Pentium III ve Pentium IV işlemcileridir. Bugün, mikroişlemci ve mikrodenetleyici üreten irili ufaklı pek çok firma bulunmaktadır. Bunların en önemlileri, Intel ve Motorola firmalarıdır. x86 ailesinin lokomotifini çeken Intel firması olmasına rağmen, günümüzde Intel dışında x86 mikroişlemcisi üreten, AMD, Cyrix, Centour ve Rise Tecnology gibi firmalar bulunmaktadır.

4 Intel x86 ailesinin dışında, diğer önemli mikroişlemci mimarilerinden bazıları şunlardır: Modern Macintosh‘larda bulunan Power PC, eski Mac’lerde bulunan 680x0 serisi, Digital ve Compact’ın güçlü makinelerinde kullanılan Alpha ailesi, Sun firmasının SPARC işlemcileri, Silicon Graphics’in MIPS RX000 serisi, HP’in PARISC’i önemli mimariler olarak sayılabilir. Bu mimarilerin hiç biri kendi aralarında ve aynı zamanda x86 ile uyumlu değildir.

5 1.2 Intel Ailesinin Gelişimi
Intel firması 1968 yılında bellek tümleşik devreleri yapmak üzere kuruldu. Üretecekleri bir hesap makinesi için CPU tümleşik devresi isteyen, hesap makinesi üreten bir firmanın talebi; ve yine üretecekleri bir terminal için özel bir tümleşik devre isteyen, diğer bir firmanın istediklerini karşılamak için, Intel firması 4004 (1971) ve 8008 (1972) CPU’larını üretti. Mikroişlemciler ve mikrobilgisayarların sınıflandırılmasında en temel ölçü, mikroişlemcinin tümleşik devre üzerinde işlem yaptığı en uzun verinin bit sayısı, yani kelime uzunluğudur. 4-bit işlemci olan 4004 ve 8-bit işlemci olan 8008’den başlayarak, mikroişlemciler ve mikrobilgisayarlar için, 4-bit, 8-bit, 16-bit, 32-bit ve 64-bit gibi veri uzunluk standartları doğmuştur.

6 Intel, bu ilk müşterilerinden başkasının, 4004 ve 8008 tümleşik devrelerine ilgi göstereceklerini tahmin etmediği için, üretim hattını düşük kapasiteli tutmuştur. Fakat tahminlerin aksine, bu tümleşik devrelere çok büyük bir ilgi oldu. Bunun sonucu ve aynı zamanda 8008’in 16 KB’lık bellek limitini aşmak amacıyla, Intel firması 1974 yılında genel amaçlı 8080 CPU’sunu üretti. Birden bu tümleşik devreye büyük bir talep oldu ve kısa bir süre içinde 8080, 8-bit mikroişlemci endüstri standardı oldu. Intel, iki yıl sonra 1976’da gelişmiş bir 8080 işlemcisi olan 8085 piyasaya sürdü.

7 Intel 1978 yılında ilk 16-bit mikroişlemcisi olan 8086’yı üretti
Intel 1978 yılında ilk 16-bit mikroişlemcisi olan 8086’yı üretti daha önceki 8080/8085 ürününe bazı yönlerde benzemesine karşın, iki işlemci ailesi birbiri ile uyumlu değildi. Bir yıl sonra 1979’da üretilen, 8086’nın 8-bit veriyoluna sahip sürümü olan 8088, 1981 yılında üretilen IBM PC mikrobilgisayarlarının ilk işlemcisi olmuştur. Kısa sürede endüstrinin 16-bit mikroişlemci standardı olan 8086/8088, günümüze kadar uzanan pek çok ürünü ile x86 ailesi diye adlandırılan mikroişlemci ailesinin çekirdeği oldu. Daha sonraki yıllarda x86 ailesinin diğer ürünleri, 80186/80188 ve üretildi işlemcisi 8086’nın tümleşik devre üzeri çeşitli çevre birimlerine sahip olan sürümüdür işlemcisi ise, 8-bit veriyoluna sahip bir işlemcisidir. Tasarımlarında fazla çevre birimi istemeyen 80186/80188 işlemcilerinin genelde değişmez bir programla, kontrol uygulamaları içinde yer alarak mikrodenetleyici gibi kullanılmaları amaçlanmıştır. Buna rağmen bu iki işlemci yaygın olarak kullanılmamıştır. Uygulama çeşitlerine göre Intel mikroişlemcilerinin sınıflara ayrılması, 80186/80188 ve 8048/8051 işlemcilerinden sonra başlamıştır. Intel mikroişlemcilerinin gelişimi şekil 1.1 de gösterilmektedir. 8086/8088 işlemcilerinin 1 MB bellek ile sınırlı adres alanı, 1980’lerin ortalarına doğru bir çok uygulama için ciddi bir problem olmaya başlamıştı. Bu yüzden Intel, x86 çekirdeğinin bir üst uyumlu sürümü olan işlemcisini üretti. Bu işlemci, 16 MB’lık adres alanı ile beraber temel 8086/8088 komut kümesine sahipti , IBM PC/AT ve orta model PS/2 bilgisayarlarında kullanıldı ve daha önceki 8088 gibi büyük bir başarı kazandı.

8 Intel için bir sonraki adım, 1985 yılında üretilen, bir tümleşik devre üzerinde gerçek 32-bit CPU olan 80386DX oldu gibi bu mikroişlemcide çok yaygın olarak kullanıldı yılında, harici 16-bit veriyoluna sahip 80386SX işlemcisi üretildi. 80486, 80386’nın bir üst uyumlu modeliydi. Bütün programları, makinelerinde bir değişiklik yapılmadan çalışabilecekti. Bu iki işlemci arasındaki temel fark, 80486’nın 80386’nın özelliklerine ek olarak, yardımcı işlemcisi olan bir kayan nokta birimine(FPU), 8 KB önbelleğe (cache) ve bir bellek yönetim birimine tümleşik devre üzerinde sahip olmasıdır. Ayrıca bir 80486, 80386’dan çok daha hızlıdır.

9 1993 yılında piyasaya sürülen Pentium, temel mimari olarak çok farklı bir mikroişlemci olmayıp, Intel’in yaklaşık her 2-3 yılda ürettiği yeni bir x86 işlemcisidir. Bu yapı IA-32 (Intel Architecture-32) olarak belirtilen 80386/80486 ile başlayan 32-bit mimarinin bir uzantısıdır yılından sonraki Pentium işlemcilerinin hızları artmış, üzerlerindeki önbellek yapıları değişmiş ve kapasiteleri artmış. Bazılarında tümleşik devre üzeri komut bazılarında multimedya desteği sağlanmıştır. Ayrıca, yeni Pentium mimari yapılarında, daha başka, ileri düzeyde, detay farklılıklar da vardır. Bütün bu farklılıklara rağmen, 1978 yılından başlayan 8086/8088 işlemcilerindeki x86 çekirdeği, bu işlemcilerde de bulunmaktadır. Yeni işlemcilerde çalışacak eski programların uyumluluğu için bu mimari gelişim, Intel’in bütün x86 işlemcilerinde sağlanmıştır.

10 Pentium işlemcisiyle x86 ailesinin veriyolu uzunluğu 64-bit olmuştur
Pentium işlemcisiyle x86 ailesinin veriyolu uzunluğu 64-bit olmuştur. Intel, Pentium ile RISC mimari tasarım kavramlarından olan superscalar mimariyi kullanmaya başladı. Pentium da aynı anda bir saatte, iki tane iş-hatlı tam sayı birimi iki komutu ve bir tane iş-hatlı FPU birimi de bir tane kayan nokta komutu yürütülebilmektedir. Diğer bir RISC mimari birimi olan dallanma tahmini donanım yapısı, JUMP ve CALL komutlarıyla yapılan dallanmalarda önemli zaman kazançları sağlayarak çalışma performansını artırır. Bu işlemcide ayrıca yürütme performansını önemli olarak etkileyen tümleşik devre üzerinde birinci seviye (L1) ayrı 8 KB kod ve 8 KB veri önbellekleri bulunur. Pentium Pro 8086/8088, 80286, 80386, ve Pentium işlemcilerinden sonra gelen 6’ıncı nesil olduğu için, ilk çıkması sıralarında P6 kod adıyla anılmış ve önemli mimari ekler sunmuştur. P6 mimarisi dinamik yürütme teknolojisi olarak belirtilen ve çoklu dallanma tahmini, veri akış analizi ve tahmini yürütme olarak temel üç fonksiyonlu mimari yapıyı içermektedir. Pentium Pro’ya dört yeni adres hattı daha eklenerek adres yolu 36-bit yapıldı. Bu sayede doğrudan adreslenebilir adres alanı 4 GB‘tan 64 GB’a artırılmış oldu. Intel firması ilk kez 256 K, 512 K veya 1MB olabilen L2 önbelleğini Pentium Pro işlemcinin üzerine yerleştirdi. Pentium gibi Pentium Pro da 8 KB‘ı kod, 8 KB’ı veri için toplam 16 KB’lık L1 önbelleğine sahiptir.

11 Intel firması bir PC’ye DSP özelliği kazandırmak için MMX olarak adlandırılan bir teknolojiyi, Pentium işlemcilerine 1997’den itibaren koymaya başladı. MMX teknolojisi multimedya işlemleri için 57 tane yeni komut sunmaktadır. Intel Pentium II işlemcisi , Pentium Pro ve MMX teknolojilerinin birleşimi ile üretildi. Bu işlemcide bulunan 32 KB (16 KB/16KB) L1 önbellek yoğun olarak kullanılan veriye hızlı erişim sağlar. Ayrıca tümleşik devre üzerinde 512 KB’tan başlayan L2 ön belleği bulunur. Intel daha ucuz PC’ler ve sunucu makineleri için piyasaya ucuz (celeron) ve pahalı (xeon) Pentium II tabanlı iki farklı mikroişlemci sundu. Bu piyasa yaklaşımı daha sonraki Pentium III ve daha sonraki ürünlerde de devam etmiştir.

12 Pentium III mikroişlemcisi 1999 yılının başında Intel tarafından piyasaya sunulmuştur.
Pentium III ile gelen önemli bir yenilik, “Internet Streaming SIMD Extensions” olarak adlandırılan bir yapıdır. Bu mimari yapı ile, ileri görüntü işleme, 3D, ses ve video ses tanıma gibi uygulamalarda kullanılabilecek 70 tane yeni komut eklenmiştir. Pentium III ayrıca P6 mikromimarisini dinamik yürütme, çoklu dallanma tahmini, veri akışı analizi ve tahmini yürütme çok işlemli sistem yolu ve Intel MMX teknolojisini içerir. Pentium III, PC ve Internet hizmetleri ve ağ erişim güvenliği için planlanan yapı bloklarından ilki olan işlemci seri numarası sunar. Pentium IV her şeyi hız için düşünülmüş. Pentium IV, Intel’in 1995‘ten beri tamamen yenilenmiş x86 mikroişlemcisidir.

13

14 Intel 8086 mikroişlemci mimarisi
Şekilde x86 ailesinin 16-bit çekirdek mimarisinin basitleştirilmiş bir gösterimi sunulmuştur. Mikroişlemci temel iki ayrı çalışma birimine sahiptir. Bu birimler: İcra birimi (EU) ve Veriyolu Bağdaştırma Birimi (BIU). EU komutları yorumlamakta ve yürütmektedir. BIU ise veriyolu işlemlerini gerçekleştirmektedir.

15 2.1.1 İcra birimi EU, komut çözme ve komutları yürütme için bir kontrol birimine; aritmetik ve mantıksal işlemler için bir ALU’ya; genel amaçlı kaydedicilerde (AX, BX, CX, DX) ; işaretçi (SP,BP) ve indis (SI, DI) kaydedicileri ile bayraklar kaydedicisine sahiptir. EU içindeki kontrol birimi, makine dilindeki komutları yorumlamakta ve komutları yürütmek için gerekli işlemleri kontrol etmektedir. EU, komut byte’larını, BIU tarafından komut kuyruğuna yerleştirilme sırasıyla, komut kuyruğundan almaktadır.

16 Eğer EU bellekten bir işleme ihtiyaç duyarsa veya bir sonucu bellekte saklamak isterse istenilen işlemi BIU ‘e yönlendirir. EU, işlem kodu okuma veya saklama işlemi için, BIU tarafından fiziksel adresi hesaplamada gerekenleri sağlamaktadır. ALU, işlemlerini, dahili veriyolu üzerinden, genel amaçlı kaydedicilerden, komut byte’larından, veya BIU‘dan almaktadır. ALU 8-bit veya 16-bit işlem yapma kapasitesine sahiptir.

17 2.1.2 Veriyolu bağdaştırma birimi
BIU, bütün harici veriyolu işlemlerini kontrol eden bir veriyolu kontrol birimine; EU için komut byte’larını tutan komut kuyruğuna; fiziksel bellek adresleri üretme için bir toplayıcıya; dört segment kaydedicisine (CS, SS, DS, ES); komut işaretçisine (IP) ve verileri geçici olarak saklamada kullanılan bazı dahili kaydedicilere sahiptir. BIU, bellek ve I/O işlemleri dahil, bütün harici veriyolu işlemlerini kontrol etmeden sorumludur. Tümleşik devre harici adres yolu, belli bir bellek hücresini veya I/O portunu seçmede kullanılır.

18 BIU, komut byte’larını okur ve onları EU için komut kuyruğuna yerleştirir.
BIU en fazla 4 (8088 için) veya 6 (8086 için) byte komut kodunu önden okuyabilir. EU, bir veri okuma veya yazma işlemine ihtiyaç duymadığı veya program akışında bir dallanma olmadığı sürece, BIU komut byte’larını önden okuma için serbesttir. Bu şekilde komut önden okuma, BIU ve EU birimlerinin paralel çalışmasına imkan tanır. Bu sayede işlemcinin veri işlem hızı artar. Bu şekilde çalışan bilgisayar mimarisine iş-hatlı mimari denir.

19 iletişimi Bir (ya da ) sisteminde mikroişlemci ve CPU komutları eş zamanlı işlenebilir. Yani CPU bir komutu işlemekle meşgulken mikroişlemcide kendisi ile ilgili bir komutu işliyor olabilir. Ancak bazı işlemlerde mikroişlemcinin CPU ’ya yardımcı olması gerektiği için bu eş zamanlılık kısıtlıdır. Hem mikroişlemci hem de CPU komutları aynı veriyolundan aldıkları için ikisi arasında eşgüdüm sağlanması gerekir. sistemlerinde her iki işlemcide veriyolu üzerinde gözüken komutu inceler. Bunu yapabilmek için her ikisinin de üzerinde aynı veriyolu bağdaştırma birimi (BIU) konmuştur. 8086, 8087 veriyolu arabirimine kendi öngetirme kuyruğunun durumuna ilişkin sinyaller yollayarak her iki işlemcinin de aynı komutu çözümlüyor olmasını güvenceye alır. Bütün CPU komutları bit dizisi ile başladığı için 8087’nin diğer komutları gözardı etmesi kolaydır. Aynı şekilde mikroişlemcide (belleğe erişim yapanlar dışındaki) tüm CPU komutlarını gözardı eder. Eğer veriyolundaki CPU komutu belleğe erişim yapan bir komut ise, mikroişlemci bellek adresinin en önemsiz byte’ını okur ve protokol gereği boş bir okuma yapar. Bu okuma, verinin veriyoluna çıkmasını sağlar ve 8087 bu değeri veriyolundan okur. Eğer adres bilgisi bir byte’tan daha uzunsa, 8087 veri yolunu 8086’dan devralır ve verinin kalan bölümünü bellekten kendisi okur. Daha sonra veriyolunun denetimini 8086’ya geri verir. İkisi de aynı eşgüdümlü veriyolunu kullandıkları için aynı hızla çalışmak zorundadır. Ayrıca CPU bir komutu işlemeyi bitirmeden mikroişlemcinin bir başka CPU komutunu çözümlemeye başlamasını engellemek gerekir. Bunun için şu yöntem kullanılır: Derleyici ve Çeviriciler her CPU komutundan önce bir WAIT komutu üretirler. Bu komut mikroişlemcinin TEST bacağı aktif olduğu sürece beklemesini sağlar. TEST bacağına da CPU’nun #BUSY bacağı bağlanmıştır. Dolayısıyla, mikroişlemci her CPU komutundan önce WAIT komutu aracılığıyla CPU’nun o anda işlem yapıp yapmadığını denetler. Eğer işlem yapıyorsa bitmesini bekler, yapmıyorsa da sıradaki CPU komutunu çözümlemeye girişir. Aynı şekilde belleğe yapılan işlemin sonucunu yazacak türden CPU komutlarının arkasına da bir WAIT komutu yerleştirilerek CPU ’ya sonucu belleğe yazması için zaman tanınmış olur. Böylece mikroişlemcinin erken davranıp henüz belleğe yazılmamış bir değeri okuması önlenir. CPU yazma işlemini de gerçekleştirdikten sonra da mikroişlemci bu değeri güvenle okuyabilir. Ek bir tümleşik devre yardımıyla 8087, bir işlemciye de bağlanabilir mikroişlemcisi yıllarında üretilen bazı PC’lerde merkezi işlem birimi olarak kullanılmıştı ama kullanan AT’lerin ortaya çıkışıyla tüm önemlerini kaybettiler ve PC tarihinin derinliklerine gömüldüler artık sadece 80186’nın CMOS uyarlaması olan 80C186’lar denetim amaçlı uygulamalarda kullanılıyorlar. 80C186, Intel 387’nin dahili yapısı temel alınarak üretilen 80C187 CPU‘suna bağlanabiliyor.

20 2.2 Intel Mikroişlemcisi 8086/8088 mikroişlemcisinin halefi 80286’dır. Bu mikroişlemcinin kullanıcı açısından 8086/8088’e göre 3 temel üstünlüğü bulunmaktadır: Birincisi gerçek (real) mod ile korumalı (protected) moda sahip olmasıdır. Donanım bellek yönetim sistemi sayesinde, bellekte birden çok programın güvenli bir şekilde çalışması mümkün hale gelmiştir. İkincisi, 8086 gibi 8088’den farklı olarak 16-bit veriyoluna sahip olmasıdır. Bu da bellek-mikroişlemci arasındaki veri akış bant genişliğini iki katına çıkartır.

21 Üçüncüsü, daha hızlıdır ve daha yüksek saat hızında çalışabilir
Üçüncüsü, daha hızlıdır ve daha yüksek saat hızında çalışabilir. Bu faktörler tabanlı bir sistemi 8088 tabanlı bir sisteme göre, 5-10 kat daha hızlı yapmaktadır. Ayrıca, mikroişlemcisi yeni adresleme ve bellek koruma özelliklerini desteklemek için yeni ek komutlara sahiptir. Bu işlemci IBM PC/AT ve bazı PS/2 bilgisayarlarının ana mikroişlemcisi olmuştur. 80286 bu yüksek performansı, basitleştirilmiş hali şekil 2.2‘de görülen, içinde bulunan birbirinden bağımsız 4 fonksiyonel birim sayesinde sağlar.

22 Veriyolu birimi CPU için gerektikçe, işlem kodu ve veri okuma/saklama gibi bütün veriyolu işlemlerini yerine getirir. CPU eğer yapacak başka bir işlemi yoksa, 6 byte’a kadar komutları önceden okur ve bunları komut birimine gönderir. Komut birimi veriyolu birimi tarafından okunmuş ham verileri alır ve sonraki yürütme için kodunu çözer. Üç taneye kadar tam kodu çözülmüş komut, bu birimde bir anda bulunabilir. Kodu çözülmüş komutların CPU içinde hazır olarak bulunması CPU yürütme hızını artırır.

23 İşletim birimi komut biriminden gelen komutları işler
İşletim birimi komut biriminden gelen komutları işler. Bazı komutlar adres içermektedir. Bu adresler daha sonraki işlemler için adres birimine verilir. Adres birimi bütün adresleme ve görüntü bellek işlemlerini yerine getirir. (Görüntü bellek, bir programın fiziksel olarak sahip olduğu bellekten daha fazla bellek kullanabilmesini sağlayan bir tekniktir.Program parçalarının yürütme sırasında, gerektikçe, bellek ile disk arasında değiştirme prensibine dayanır). Adres biriminin çıkışı, okuma ve yazma adreslemesi için veriyolu birimine iletilir.

24 /80287 iletişimi 80287’nin mikroişlemci arabirimi 8087’dekinden tümüyle farklıdır. Bir bellek yönetim birimi yardımıyla bellek koruması uygulayan tüm koruma birimini 80287’nin de üzerine koymak çok pahalı olacağı için farklı bir çözüm uygulanmıştır. Bu sistemlerde, CPU için bütün komutları ve verileri getirip götürme işini mikroişlemci yapar. Tüm bilgi F8h-FFh adresleri arasındaki I/O bölgesi üzerinden akar. Bu adreslere program aracılığıyla erişim mümkün olduğu için yanlış bir yazma işlemi yapılmamalıdır. Yoksa CPU’nun tuttuğu bilgiler bozulabilir ve yanlış sonuçlarla karşılaşabilirsiniz üzerinde işlemleri asıl gerçekleştiren birim 8087’deki ile aynı olduğu için bütün komutlar aynı sayıda saat çevrimi içerisinde işlenir. Ama 80286/80287 sisteminde I/O işlemleri çok fazla olduğu için aynı hızda çalışan bir 8086/8087 sisteminde daha yavaş çalışabilir. Eski anakartlarının çoğu CPU işlemci hızını 2/3 ‘ü hızda çalıştıracak şekilde düzenlenmişti. Böylece mikroişlemciye daha yavaş ve daha ucuz bir CPU bağlanabiliyordu her zaman beslendiği frekansı ikiye bölüp kullanırken 80287, CKM bacağı “yukarıda” (1) olduğu zaman CLK bacağında gözüken frekansı olduğu gibi kullanıyor, “aşağıda” (0) olduğunda ise bu frekansı 3’e bölerek kullanıyor. Bazı üreticiler bu özellikten yararlanarak 80286’nın daha hızlı CPU’larla da çalışabilmesini sağlayan arayuvalar geliştirdiler. CPU ve CPU yuvasının arasına yerleştirilen bu küçük arayuvaya CKM bacağını yukarıda tutup besleme frekansının bölünmemesini sağlıyor, CLK bacağına da daha hızlı bir frekans üreteci tarafından yeni CPU’nun çalışacağı frekans veriliyor. Böylece mikroişlemci 8 MHz’de çalışırken CPU’nuz 20 MHz gibi bir hızda çalışabiliyor. Ama bu çözüm sisteminizin performansını artırsa da tüm I/O’dan hala yavaş çalışan mikroişlemci üzerinden geçmesinden doğan darboğazı aşamıyor. Bir ilişkisini tarafların eşit haklara sahip olduğu bir ilişki olarak görebiliriz. Buna karşılık, bir ilişkisi daha çok efendi-köle ilişkisini andırır. Bu eşgüdümlülüğü daha da kolaylaştırıyor çünkü CPU’nun bütün veri akışı mikroişlemci üzerinden geçiyor. Pek çok CPU komutunu CPU’ya iletmeden önce mikroişlemci otomatik olarak CPU’nun işlem yapıp yapmadığını denetler. Bu yüzden derleyici ya da çeviricilerin CPU komutlarından önce otomatik WAIT komutu üretmesine gerek yoktur. Ancak üretilmişse de bir zararı olmaz. Bununla beraber WAIT komutunun ikinci kullanım nedeni (CPU belleğe bir değer yazarken mikroişlemcinin beklemesi gerekliliği) hala geçerlidir.