CPU的发展历史.doc

CPU的历史　　CPU从最初发展至今已经有20多年的历史了，这期间，按照其处理信息的字长，CPU可以分为4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及64位微处理器等等在风起云涌的IT业界，PC机CPU厂商主要以Intel、AMD和VIA(威盛)三家为主，我们将以他们的产品为介绍重点　　一、Intel阵营　　Intel(英特尔)公司大家已经是如雷贯耳，不管你是否为计算机高手，也不管你是否是业内人士，只要你知道计算机这个词，对Intel就一定不会陌生Intel是全世界硬件行业的老大，是世界上最大的芯片生产商和制造商提到Intel公司就不能不谈谈IntelCPU芯片的发展历程按照国际上目前比较能够得到业内认同的说法，Intel的CPU芯片主要经历了以下几个发展阶段:　　1.Intel4004　　1971年，Intel公司推出了世界上第一款微处理器4004这是第一个用于个人计算机的4位微处理器，它包含2300个晶体管，由于性能很差，市场反应冷淡　　2.Intel8080/8085　　在4004之后，Intel公司又研制出了8080处理器和8085处理器，加上当时美国Motorola公司的MC6800微处理器和Zilog公司的Z80微处理器，一起组成了8位微处理器家族。

　　3.Intel8086/8088　　16微处理器的典型产品是Intel公司的8086微处理器，以及同时生产出的数学协处理器，即8087这两种芯片使用互相兼容的指令集，但在8087指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算的指令由于这些指令应用于8086和8087，因此被人们统称为x86指令集此后Intel推出新一代CPU产品均兼容原来的x86指令集　　1979年Intel公司推出了8086的简化版--8088芯片，它仍是16位微处理器，内含29000个晶体管，时钟频率为4.77MHz，地址总线为20位，可以使用1MB内存8088的内部数据总线是16位，外部数据总线是8位1981年，8088芯片被首次用于IBMPC机当中，开创了个人电脑的新时代如果说8080处理器还不为大多数人所熟知的话，那么8088则可以说是家喻户晓了，PC(个人电脑)机的第一代CPU便是从它开始的　　4.Intel80286　　1982年的Intel80286虽然是16位芯片，但是其内部已包含了13.4万个晶体管，时钟频率也到了前所未有的20MHz其内、外部数据总线均为16位，地址总线为24位，可以使用16MB内存，工作方式包括实模式和保护模式两种。

　　5.Intel80386DX/80386SX　　32位微处理器的代表产品首推Intel公司1985年推出的80386，这是一种全32位微处理器芯片，也是x86家族中第一款32位芯片，其内部包含了27.5万个晶体管，时钟频率为12.5MHz，后逐步提高到33MHz玉林电脑城工程师程先生介绍说，80386的内部和外部数据总线都是32位，地址总线也是32位，可以寻址到4GB内存它除了具有实模式和保护模式以外，还增加了一种虚拟386的工作方式，可以通过同时模拟多个8086处理器来提供多任务能力　　1989年，Intel公司又推出准32位处理器芯片80386SX它的内部数据总线为32位，与80386相同，外部数据总线为16位也就是说，80386SX的内部处理速度与80386接近，也支持真正的多任务操作，并且可以使用为80286开发的输入/输出接口芯片80386SX的性能优于80286，而价格只及80386的1/3386处理器没有内置数学协处理器，因此不能执行浮点运算指令，如果需要进行浮点运算，必须额外购买昂贵的80387数学协处理器　　6.Intel80486DX/80486SX　　1989年，80486处理器面市，它集成了125万个晶体管，时钟频率由25MHz逐步提升到33MHz、40MHz和50MHz。

80486内含80386和数字协处理器80387以及一个8KB的高速缓存，并在x86系列中首次使用了RISC(精简指令集)技术，可以在一个时钟周期内执行一条指令玉林工业品市场电脑批发部工程师张万先生介绍说，它还采用了突发总线方式，大大提高了与内存的数据交换速度由于这些改进，80486的性能比带有80387数学协处理器的80386提高了4倍　　早期的486理器分为有数学协处理器的486DX和无数学协处理器的486SX两种，其价格也相差许多随着芯片技术的不断发，CPU的频率越来越快，而PC机外部设备受工艺限制，能够承受的工作频率有限，这就阻碍了CPU主频的进一步提高，在这种情况下，出现了CPU倍频技术，该技术使CPU内部工作频率为处理器外频的2～3倍，486DX2、486DX4的名字便是由此而来以后的日子里，CPU开始了突飞猛进的发展　　7.IntelPentiumClassic(经典奔腾)　　代号:P54C　　发布时间:1993年　　核心频率:60～200MHz　　总线频率:50～66MHz　　工作电压:3.3V　　制造工艺:0.8～0.35μm　　晶体管数目:310～330万个　　芯片面积:191mm2　　缓存容量:16KBL1Cache　　指令内置:x86指令集、x86译码器、80位浮点单元　　接口类型:Socket7　　早期的Pentium处理器(主要是Pentium60和Pentium66)存在浮点运算错误的问题，Intel为此　　花4亿美元回收了大批有问题的CPU，这在当时是十分冒险的行为，但Intel的这一做法最终赢得了用　　户的信任，Pentium再度成为市场上最畅销的产品。

　　8.IntelPentiumPro(高能奔腾)　　代号:P6　　发布时间:1995年　　核心频率:150～200MHz　　总线频率:60～66MHz　　工作电压:3.1V/3.3V　　制造工艺:0.5～0.35μm　　晶体管数目:550～700万个　　芯片面积:196mm2　　缓存容量:16KBL1Cache、256KB/512KB/1MBL2Cache　　指令内置:x86指令集、x86译码器、80位浮点单元、分支预测功能　　接口类型:Socket8　　9.IntelPentiumMMX　　代号:P55C　　发布时间:1997年　　核心频率:166～233MHz　　总线频率:60～66MHz　　内核电压:2.8V　　I/O电压:3.3V　　制造工艺:0.35μm　　晶体管数目:450万个　　芯片面积:128mm2　　缓存容量:32KBL1Cache　　指令内置:x86指令集、x86译码器、80位浮点单元、MMX多媒体指令集　　接口类型:Socket7　　PentiumMMX有16KB数据缓存、16KB指令缓存和4路写缓存，并增加了从PentiumPro而来的分支预测单元和从Cyrix6x86而来的返回堆栈技术。

新增的57条MMX指令用来处理音频、视频和　　图像数据，使CPU在多媒体应用上的能力大大增强　　10.IntelPentiumⅡ代号:Klamath(1997年上市)、Deschutes(1998年上市)　　核心频率:233～333MHz(66MHz外频)、350～450MHz(100MHz外频)　　总线频率:66～100MHz　　制造工艺:0.35(Klamath)/0.25(Deschutes)μm　　核心电压:2.8V(Klamath)/2.0V(Deschutes)　　晶体管数目:750万个　　芯片面积:130.9mm2　　缓存容量:32KBL1Cache、512KBL2Cache　　接口类型:Slot1　　PentiumⅡ是在PentiumPro的基础上将内置的L2Cache移出，与CPU焊在同一块电路板上，然后封装成卡匣形式而成外置L2Cache的容量为512KB，以CPU速度的一半运行　　11.IntelCeleron(赛扬)　　代号:Covington　　发布时间:1998年　　核心频率:266～300MHz　　总线频率:66MHz　　制造工艺:0.25μm　　晶体管数目:750万个　　芯片面积:153.9mm2　　缓存容量:32KBL1Cache　　接口类型:Slot1　　12.IntelCeleronMendocino(新赛扬)　　代号:Mendocino　　发布时间:1998年　　核心频率:300～533MHz　　总线频率:66MHz　　制造工艺:0.25μm　　晶体管数目:1900万个　　芯片面积:153.9mm2　　缓存容量:32KBL1Cache、128KBL2Cache　　接口类型:Slot1、Socket370　　由于具有和PentiumⅡ一样的核心，所以Celeron的浮点能力依然强劲，在游戏和3D图形处理方面与　　PentiumⅡ一样出色。

但没有了L2Cache，Celeron的整数性能大打折扣，Celeron266的整数运算能力甚至还不及PentiumMMX233，在与K6-2的争斗中一败涂地所以Intel又加入了128KB全速L2Cache，此为新赛扬　　新赛扬只有128KBL2Cache，虽然比起PentiumⅡ的512KB少得多，但其性能并不比PentiumⅡ差因为新赛扬的缓存速度与CPU核心频率相同，而PentiumⅡ的缓存速度只有CPU核心频率的一半　　正因为如此，新赛扬不但具有同频PentiumⅡ的高性能，并且具有很强的超频能力，部分300MHzCeleronA能超到令人吃惊的504MHz甚至更高　　13.IntelPentiumⅢ　　代号:Katmai、Coppermine　　发布时间:1999年　　核心频率:450MHz以上　　总线频率:100～133MHz　　CPU核心电压:1.8V　　制造工艺:0.25(Katmai)/0.18(Coppermine)μm　　晶体管数目:950万个　　芯片面积:153.9mm2　　缓存容量:32KBL1Cache、512KBL2Cache　　指令内置:MMX指令集和SSE指令集　　PentiumⅢ处理器增加了70条SSE指令，并具有惟一的处理器序列号。