電腦CPU的發(fā)展史

1、我是好貓 于2015/8/1 10:32:51 發(fā)布在 凱迪社區(qū) 貓眼看人一、Intel 4004微處理器是世界上第一款商用計(jì)算機(jī)微處理器，就像當(dāng)時(shí)的廣告說(shuō)的一樣，它是一件劃時(shí)代的作品。它片內(nèi)集成了 2250個(gè)晶體管， 晶體管之間的距離是10微米（也就是10000納米，和現(xiàn)在的22納米相差甚遠(yuǎn)）， 能夠處理4bit的數(shù)據(jù)，每秒運(yùn)算6萬(wàn)次，主頻，運(yùn)行的頻率為108KHz成本不 到100美元。英特爾公司的首席執(zhí)行官戈登.摩爾將4004稱之為“人類歷史上最 具革新性的產(chǎn)品之一。4004外形4004內(nèi)核線路局部二、1972年4月，英特爾推出第一款8位微處理器一一8008?，F(xiàn)在回頭看8008屬于無(wú)心插柳

2、的產(chǎn)物，其實(shí)它是Intel 一筆不太成功的買賣之后的自 己吞下的“苦果”，但是卻幸運(yùn)的成功了。8008外形8008內(nèi)核Intel C8008為世界上第一款八位元處理器。8008共推出兩種速度，Mhz以及Mhz,雖然比4004的工作時(shí)脈慢，不過(guò)因?yàn)槭前宋辉幚砥鳎ū绕?4004的四位 元），整體效能要比4004好上許多。8008可以支援到16KB的內(nèi)存。C8008是比 較珍貴的紫色陶瓷鍍金接腳版本，D8008則是后期出的量產(chǎn)版。三、Intel 8080 為英特爾早期發(fā)布的處理器。它于 1974年4月發(fā)布，是一枚8 位元處理器，主頻為2MHz它集成6000只晶體管，每秒運(yùn)算29萬(wàn)次，擁有16 位地

3、址總線和八位數(shù)據(jù)總線，包含 7個(gè)八位寄存器，支持16位尋址，同時(shí)它也 包含一些輸入輸出端口，這也是一個(gè)相當(dāng)成功的設(shè)計(jì)，有效解決了外部設(shè)備在內(nèi) 存尋址能力不足的問(wèn)題。它是英特爾公司繼4004芯片推出的第三代微處理器，8080比4004快十倍而且數(shù)據(jù)寬度也從4位擴(kuò)展到8位，被廣泛應(yīng)用與各種控制系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)中。自1975年第一臺(tái)個(gè)人電腦誕生以后，8080芯片幫助英特爾在幾年后占據(jù)了電腦芯 片的霸主地位。zilog 制造了與8080兼容的CPU z-80o8080外形8080內(nèi)核特別值得一提的是，當(dāng)年（晚了 10年的1984?）我們上海元件五廠居然也能跟蹤美帝生產(chǎn)這個(gè)玩意！上海產(chǎn)8080外形及說(shuō)明

4、書：四、1978年6月INTEL推出了 8086微處理器，主頻，采用16位寄存器、16位 數(shù)據(jù)總線和29000個(gè)3微米技術(shù)的晶體管，標(biāo)志著第三代微處理器問(wèn)世。售價(jià) 360美元。不過(guò)當(dāng)時(shí)由于360美元過(guò)于昂貴，大部分人都沒(méi)有足夠的錢購(gòu)買使 用此芯片的電腦，于是Intel 在1年之后，推出了 8086的簡(jiǎn)化版8088,是一款 準(zhǔn)16位微處理器。它在內(nèi)部以16位運(yùn)行，但支持8位數(shù)據(jù)總線，采用現(xiàn)有的8 位設(shè)備控制芯片，包含29000個(gè)3微米技術(shù)的晶體管，可訪問(wèn)1MB內(nèi)存地址，速 度為。IBM公司1981年生產(chǎn)的第一臺(tái)電腦就是使用的這種芯片。這也標(biāo)志著x86架構(gòu)和 舊M PC兼容電腦的產(chǎn)生。發(fā)布的時(shí)候，

5、8086的時(shí)鐘頻率有，8和10MHz三個(gè)版本，包括了具有300個(gè)操 作的指令集。其中8MHz版本包含了大約28,000個(gè) 晶體管，具備MIPs的能力。8085是8位的微處理器8086外形:8086內(nèi)核:五、1979年，INTEL公司推出了 8088芯片，它仍舊是屬于16位微處理器，內(nèi)含 29000個(gè)晶體管，時(shí)鐘頻率為，地址總線為 20位，可使用IMEft存。8088內(nèi)部 數(shù)據(jù)總線都是16位，外部數(shù)據(jù)總線是8位，而它的兄弟8086是16位。1981年 8088芯片首次用于 舊M PC機(jī)中，開創(chuàng)了全新的微機(jī)時(shí)代。也正是從 8088開始, PC機(jī)（個(gè)人電腦）的概念開始在全世界范圍內(nèi)發(fā)展起來(lái)。8088

6、外形:8088內(nèi)核:8088的PC我90年代初讀書時(shí)候是玩過(guò)的，就是用它書寫代碼編譯幾千行的BASIC程序完成了我的碩士論文計(jì)算工作量， 記得每次計(jì)算需要7-8分鐘的計(jì)算時(shí)間，慢慢地等啊。呵呵，想想當(dāng)年也真是夠拼的，現(xiàn)在再看看打印保留的源代碼，居然有的很難看的動(dòng)了！六、INTEL 1982年推出80286芯片，該芯片相比8086和8088有了飛躍式發(fā)展， 雖然它仍是16位結(jié)構(gòu)，但在CPU內(nèi)部含有萬(wàn)個(gè)晶體管，時(shí)鐘頻率由最初 6MHz 逐步提高到20MHz內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線皆為16位，地址總線24位，可尋址內(nèi) 存大小達(dá)到16Mb 80286兼容了 8086所有功能，并且是8086的向上兼容的微處

7、理器，使8086的匯編語(yǔ)言程序可以不做任何修改地在 80286上運(yùn)行。同時(shí)80286 的推出也是實(shí)模式和保護(hù)模式 CPU勺分水嶺。80286微處理器內(nèi)部有4個(gè)功能部 件，即地址部件AU指令部件IU,執(zhí)行部件EU和總線部件BU這四個(gè)部件的 并行操作，提高了吞吐率，加快了處理速度。286外形：286內(nèi)核:從286誕生這個(gè)時(shí)候“摩爾定律”開始發(fā)力，如果說(shuō)前 10年INTEL CPU的發(fā)展是龜速，那么到了 286時(shí)代，就進(jìn)入了高速快車道，一發(fā)而不可收拾，絕塵而去.其他國(guó)家試圖跟蹤模仿已經(jīng)望洋興嘆了！七、INTEL1985年推出的CPU片，它是80 x86系列中的第一種32位微處理器，而且制造工藝也有了

8、很大的進(jìn)步，與 80286相比，80386內(nèi)部?jī)?nèi)含萬(wàn)個(gè)晶體管，時(shí)鐘頻率為，后提高到20MHz 25MHz 33MHz 80386的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線都 是32位，地址總線也是32位，可尋址高達(dá)4GB內(nèi)存。它除具有實(shí)模式和保護(hù)模 式外，還增加了一種叫虛擬86的工作方式，可以通過(guò)同時(shí)模擬多個(gè) 80 x86處理 器來(lái)提供多任務(wù)能力。除了標(biāo)準(zhǔn)的80386芯片，也就是80386DX外，出于不同的 市場(chǎng)和應(yīng)用考慮，INTEL又陸續(xù)推出了一些其它類型的 80386芯片：80386SX 80386sL 80386DL等。386外形：386內(nèi)核:八、Intel 80486 是Intel公司1989年推出的32位

9、微處理器。它采用了 1pm(微米)制造工藝，內(nèi)部集成了 120萬(wàn)個(gè)晶體管。內(nèi)外部數(shù)據(jù)總線是 32位，地 址總線為32位，可尋址4GB的存儲(chǔ)空間，支持虛擬存儲(chǔ)管理技術(shù)，虛擬存儲(chǔ)空 間為64TR片內(nèi)集成有浮點(diǎn)運(yùn)算部件和 8KB的cache (L1 cache),同時(shí)也支持 外部cache (L2 cache )。整數(shù)處理部件采用精簡(jiǎn)指令集 RISC結(jié)構(gòu)，提高了指 令的執(zhí)行速度。此外，80486微處理器還引進(jìn)了時(shí)鐘倍頻技術(shù)和新的內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)，從而使主頻可以超出100MHz486外形:486內(nèi)核:九、Pentium是英特爾第五代x86架構(gòu)的微處理器，于1993年3月22日開始出 貨，是486產(chǎn)品線的后

10、代。Pentium本應(yīng)命名為80586或i586 ,后來(lái)命名為 “Pentium （通常認(rèn)為“ pentium”是希臘文“五（penta） ”加拉丁文中代表 名詞的接尾語(yǔ)“ ium”的造詞），是因?yàn)榘⒗當(dāng)?shù)字無(wú)法被用作注冊(cè)商標(biāo)。i586被使用在英特爾競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所制造的類 80586的微處理器。INTEL公司還替它起了一個(gè)相當(dāng)好聽的中文名字奔騰。奔騰的廠家代號(hào)是P54GPENTIUM勺內(nèi)部含有的晶體管數(shù)量高達(dá) 310萬(wàn)個(gè)，時(shí)鐘頻率由最初推出的 60MHZ 和66MHz后提高到200MHz單單是最初版本的66MHz勺PENTIUMS處理器，它 的運(yùn)算性能比33MHZ80486DXM提高了 3倍多，而

11、100MHz勺PENTIUM吐匕33MHZ 的80486DX要快6至8倍。也就是從PENTIUMS始，我們大家有了超頻這樣一個(gè) 用盡量少的錢換取盡量多的性能的好方法。作為世界上第一個(gè)586級(jí)處理器，PENTIUMS是第一個(gè)令人超頻的最多的處理器，由于Pentium的制造工藝優(yōu)良，所以整個(gè)系列的CPUB浮點(diǎn)性能也是各種各樣性能是 CPlfr最強(qiáng)的，可超頻性能 最大，因此贏得了 586級(jí)CPU勺大部分市場(chǎng)。Pentium家族里面的頻率有 60/66/75/90/100/120/133/150/166/200,至于 CPUB內(nèi)部頻率則是從 60MHz至U 66MHzW。奔騰外形：奔騰內(nèi)核:到了奔騰級(jí)

12、別的CPU不說(shuō)制造了，那310萬(wàn)個(gè)晶體管的設(shè)計(jì)圖，看得懂的國(guó)家 都沒(méi)幾個(gè)了。十、intel可不管你跟得上跟不上，繼續(xù)發(fā)威。英特爾于1997年5月7日推出奔騰II Pentium II微處理器。它基于PentiumPro使用的P6架構(gòu)，但加強(qiáng)了 16位元的效能，以及加入MMX旨令集。Pentium II 為英特爾推出的一枚X86架構(gòu)的處理器，基于Pentium Pro使用的P6微處理架 構(gòu)，但另一方面它的16位元處理能力獲得優(yōu)化，并加入 MMX旨令集：第一代Pentium II核心代號(hào)為Klamath,使用350納米制程，以及，就當(dāng)時(shí)而 言，制造出一個(gè)非常高的熱量。推出時(shí)，時(shí)脈只有233及266

13、MHz使用66MHz前端總線，后期另推出時(shí)脈300MHz勺版本第二代Pentium II核心代號(hào)為Deschutes,運(yùn)行時(shí)脈為333MHz于1998年1 月推出，使用250納米制程，而且溫度亦有效的減低。支援 100MHz1端總線，英特爾于1998年另外推出了時(shí)脈為 266、330、350、400、450的Pentium II 處理器。PII外形：PII內(nèi)核:PII的插槽很奇葩的，太吐槽了。不過(guò)超頻性能很棒，是當(dāng)年的超頻王者。H一、P31999年 2 月 26 日，英特爾發(fā)布 Pentium III 450MHzPentium III 500MHz 處理器，同時(shí)采用了微米工藝技術(shù)，核心由95

14、0萬(wàn)個(gè)晶體管組成，從此INTEL開始踏上了 PIII旅程。Pentium III是英特爾的x86 （更準(zhǔn)確地說(shuō)是i686 ）架構(gòu)之微處理器。剛推出的 版本與早期的Pentium II非常相似，最值得注意的不同是 SSE指令的擴(kuò)充，以 及在每個(gè)芯片制造的過(guò)程加入了有爭(zhēng)議的序號(hào)。與 Pentium II相同，也有低階 的Celeron版本和高階的Xeon版本。Pentium III 最后被Pentium 4所取代， Pentium III的改進(jìn)設(shè)計(jì)就是后來(lái)的的 Pentium M。P3 M版外形：P3 M版內(nèi)核:P2 P3階段，美帝另一家AM必司曾經(jīng)與intel展開激烈競(jìng)爭(zhēng)，但是總是處于下 風(fēng)。P

15、3至強(qiáng)外形：P3至強(qiáng)內(nèi)核:十二、P4。奔騰4首款產(chǎn)品代碼為：Willamette ,擁有左右的內(nèi)核時(shí)鐘，并使 用Socket 423腳位架構(gòu)，首款處理器于 2000年11月發(fā)布。Pentium 4有著非 ?？焖俚?00MHz勺前端總線，之后更有提升到 533MHz 800MHz它其實(shí)是一個(gè) 為100MHz勺四條并列總線（100Mhz x4并列），因此理論上它可以傳送比一般總 線多四倍的容量，所以號(hào)稱有400MHz勺速度。AMDAthlon的前端總線則有266MHz 的速度（133MH雙倍并歹I總線）。2002年1月英特爾發(fā)布了使用 Northwood內(nèi)核的和的Pentium 4。 Northw

16、ood將二級(jí)緩存的大小從256K+曾力口至U了 512KB晶體管數(shù)量從4200萬(wàn)增 加到5500萬(wàn)）并且使用了 130納米制造工藝。使用更小晶體管制造的芯片能夠 在同樣的速度產(chǎn)生更少的熱量，或者工作在更高的時(shí)鐘頻率。Northwood帶來(lái)了 Pentium 4時(shí)代。盡管爭(zhēng)奪性能領(lǐng)先的戰(zhàn)斗依然很激 烈（因?yàn)锳M區(qū)布了更快版本的Athlon XP ）,但是許多觀察人士都認(rèn)同最快的 Northwood P4稍稍領(lǐng)先于對(duì)手。尤其是在 2002年夏天更是這樣，當(dāng)時(shí) AMD專換 到130納米制造技術(shù)過(guò)程被延遲，從到范圍的 P4很顯然是當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上最快的芯 片。P4外形:P4內(nèi)核:十三、“酷?！倍嗪诵腢時(shí)代：酷睿處理器采用800MHz-1333MhZ勺前端總線速率