
NOTEBOOKCPU发展史.pdf
9页NOTEBOOK CPU 发展史这是一个诞生的年代,这是个怀念的年代笔记本电脑自1985 年诞生起,即将走过风雨 20 年在这 20 年间,无数的诞生和怀念缠绕产业的每一根神经浮华如烟,风景变幻,只有每一个脚印在述说着往事回顾笔记本的风雨20 年,有多少时刻值得铭记?这是一个追逐利益的年代,有哪里有利益哪里就有竞争,而cpu 的发展史也就是一步不断竞争的历史一支独秀无可置疑,作为全球头号的微处理器制造商,Intel公司在移动CPU发展史上的地位是难以撼动的小知识 :笔记本电脑专用的CPU英文称 Mobile CPU (移动 CPU ),它除了追求性能,也追求低热量和低耗电,最早的笔记本电脑直接使用台式机的CPU ,但是随 CPU 主频的提高, 笔记本电脑内部狭窄的空间开始无法迅速的散发热量,笔记本电脑小得可怜的电池也无法负担台式CPU庞大的耗电量, Mobile CPU的制造工艺往往比同时代的台式机CPU更加先进,因为Mobile CPU 中会集成台式机CPU 中不具备的电源管理技术,而且往往比台式机 CPU先采用更高的制造工艺笔记本电脑的刚面世时直接使用台式机的CPU 1985 年,世界上第一台真正意义上的笔记本电脑T1100诞生,由日本东芝公司设计,采用的是不到1MHz的 Intel8086处理器,而第一块笔记本电脑专用CPU由 Intel在 1989年推出的 80386SL/80386DL 开始。
它们的频率从16MHz起跳从比较严格的意义上来说,它们可以算做是首批专门针对笔记本电脑所设计的移动版处理器,其工作电压为3.3V,芯片集成内部切断电路,可以在处理器不工作的时候自动切换到休眠状态,以减低笔记本电脑电池的消耗从而达到延长电池工作时间的目的,在80386SL/80386DL 后不久,Intel公司又随之发布了80486SL,Mobile Pentium、Mobile Pentium MMX 级处理器Mobile Pentium(MMX) CPU 采用了有别于台式机CPU的封装,主要有两种,分别是MMC和 TCP ,这两种全新的封装方式有助于笔记本主板设计简化和超薄化发展小 知 识 : Intel Mobile CPU 的Pentium系 列 从 一 开 始 推 出 就 包 括 75/90/100/120/133/150/166/200/233/266/300Hz几种主频, 其中 120 及以后的 Mobile CPU带有 MMX 技术, Mobile Pentium CPU还有台式机 MMX CPU 中没有的 300MHz规格1998 年初,随着桌面Pentium II处理器系列的诞生,Intel公司在其核心的基础上研发推出了 Mobile Pentium II和 Mobile CELERON II 两款移动 CPU 。
Mobile Pentium II主频包括 233/266/300/333/366/400Hz六种,并首次采用了0.25 微米的制造工艺(而当时相应的台式机CPU仍然在采用0.35 微米工艺制造 ) , 66MHz外频和 512K半速 L2 Cache使得这款 CPU在当时成了高端产品INTEL CPU详细列表0.25 微米的 CPU制造工艺带来的是更低的工作电压,更小的核心面积和更低的发热量,这些优势使得笔记本电脑的CPU 功耗更加小,在不牺牲性能的前提下电池寿命得以延长,CPU更加微型化,笔记本电脑可以变得更加轻巧从Mobile Pentium MMX120 起 Mobile Pentium 系列 CPU加入了 MMX 指令集,和同期台式机CPU的 MMX 指令集完全相同,加强了对多媒体和网络方面的支持,对于笔记本电脑而言,MMX 指令集还有减低CPU占用率从而减少发热的功效(当然这需要软件为MMX 优化)小知识: 在过渡到 1999 年出品的 Mobile Pentium III前, Intel推出了采用0.25 微米工艺和 256K全速 L2 Cache 的 Mobile Pentium II 266PE/300PE/333/366,还有采用0.18 微米工艺和 256K全速 L2 Cache 的 Mobile Pentium II ,Mobile PentiumII产品线包括了 266*/333*/400(带*的表示低电压版本) ,至于 Mobile CELERON 的情况和 Mobile Pentium II类似,只是到466MHz的 Mobile CELERON都依然采用0.25 微米工艺,但在L2 Cache 上则很早就实现了全速,容量则只有128K。
两强争霸在 1989 年到 1998 年这漫长的 9 年中, 可以说在移动cpu 领域 Intel是真正的一支独秀,AMD 当时还在经历着从一家默默无闻的小公司发展成为业界有影响的企业的痛苦蜕变而 CYRIX经过种种磨难, 才在 INTEL 的无情打压下顽强地生存了下来,而数家其他设计生产 CPU的企业已经陆续淡出了处理器市场,没有哪家有精力和能力在移动cpu 领域和Intel叫板经过长期的技术积累,到1998 年 AMD 不再是当年的无名小卒了,在桌面处理器领域取得一系列成功之后, AMD 公司理所当然要向利润丰厚的移动CPU市场进军以图分一杯羹AMD 最初发布的Mobile CPU 包括 K6IIP;K6II+;K6IIIP;K6III+几种(K6 不属于专用Mobile CPU),也广泛采用了0.25 的制造工艺,其频率与同期的INTEL主力移动 CPU相差无几AMD CPU 详细列表从表格中可以很清楚的看到,AMD的移动CPU产品线已经初具规模,频率也达到了 500MHz ,其中 AMD 的 K6II+/K6III+ Mobile CPU内置 PowerNow!技术,另外其还有其特有优势,在Intel的 Mobile PentiumII/Celeron还采用着66MHz外频的时候, AMD 的Mobile K6II+/K6III-P/K6III+就已经跑在100MHz的外频上,在各种测试中频频领先于Intel的 Mobile PentiumII。
小知识 :PowerNow!技术类似于Intel的 Stepsleep技术,可以在交流电供电和电池供电时切换 CPU的核心工作电压来调整CPU的工作频率,可以设置为自动模式,由CPU根 据当前应用程序的需求自动调整工作频率,也可以设置为始终使用最高频率工作来获得最高性能或者始终使用最低频率工作以节省能耗可惜好景不长, 1999 年初,为了压制AMD K6系列移动 CPU ,也为由已日显廉颇老矣的Mobile Pentium II和 Mobile CELERON II担纲的移动CPU产品线减轻压力,Intel发布了 Mobile PentiumIII/ CeleronII,除了在频率上继续领先外,移动版的Pentium II采用了内建的全速二级缓存系统,实现了100MHz的外频,并且全部采用0.18 微米工艺制造, L2 Cache也全部采用了全速的256K,此外,它也支持台式机Pentium III的 SSE指令集,性能得到飞速的提高小知识 :Mobile PentiumIII具有一系列的节能技术,例如可自动调整工作频率及电压的 SpeedStep 技术, Deep Sleep 、Deep Sleeper休眠模式;除了SpeedStep 技术以外,Intel还在移动版Pentium III上首次引入了QuickStart技术,它能够让笔记本电脑在 不工作时立刻将处理器切换到低耗能水平(0.5W 以下 ), 以达到有效管理电源以获得更长的电池寿命的目的。
三足鼎立就在 Intel和 AMD 为移动帝国的霸主地位打的不可开交的时候,一匹黑马杀出,那就是 全美达 (CYRIX) 全美达很聪明的避开了在处理器性能上相比Intel和 AMD的不足,而在关系移动cpu 命脉的功耗上下功夫,推出了功耗极低的Crusoe 处理器,而由于耗电量低得到了大部分日系厂商的青睐和其它的处理器不同,全美达处理器使用代码融合 技术来执行x86 指令,是一种软、硬结合的处理器,在低耗上有着先天的优势除了处理器本身晶体管数目少带来的低发热量外,代码融合软件还可以通过硬件进一步及时调节处理器的功耗这使本来就被AMD 搞得焦头烂额的Intel陷入了恐慌自此移动cpu领域形成了三足鼎立之势虽然后来VIA 收购了 CYRIX也以 C3 处理器加入了移动cpu 的竞争,但由于自身技术实力的不足,并没有对其它三强构成真正的威胁兵刃相见进入三足鼎立时代后,各家为了使自己在移动市场多分一杯羹都使出了浑身的解数2001 年 5 月,AMD 发布了基于palomino 核心的新型移动Athlon 4处理器包括Mobile Athlon4 和 DruonMobile Athlon同样使用先进的0.18 微米铜工艺制造,晶体管数目3750 万个。
核心面积 128 平方毫米, 具有 128K L1 cache 和 256K全速 On-die L2 Cache; 和台式机的Athlon 芯片一样,前端总线为200MHz ,支持 SDRAM 和 DDR内存根据AMD自己的测试结果,Mobile Athlon 1GHz超越 Intel Mobile PentiumIII 1GHz 42%之多随着 Mobile Athlon4的发布,由于其优秀的性能和相对低廉的价格,许多笔记本电脑生产厂商纷纷宣布将推出使用Mobile Athlon/Duron的机型,包括Compaq 、FUJITSU 、NEC 、SONY 等和国内的紫光笔记本电脑部分机型,大大丰富了采用AMD 移动 CPU的笔记本产品小知识 :AMD 的 Athlon/Duron Mobile CPU采用全新的3D now!Professional指令集,新的指令集不仅整合了原有的Enhanced 3Dnow! ,并增加了52 条新指令来对SSE 代码提供解释,当运行对SSE 指令进行优化的程序时,这52 条指令能够识别并转化为功能 相同的且Athlon 4可识别优化代码,以此来加速应用程序的执行性能。
同时新发布的移动 Athlon 4拥有 AMD 第二代 Power now!节能技术, Power now!类似于Intel 的speedstep 技术,两者都是针对不同场合下对处理器进行降频处理,以达到降低耗电量,延长笔记本电池的使用时间及寿命的目的从来都是掌握别人命运的Intel自然是不甘示弱, 于 2001 年底推出其首颗采用0.13 微米工艺处理器Tualatin核心的 Pentium III-M ,由于制造工艺的提升,其最高工作频率 可以轻易达到1.2GHz 以上;首次应用了效能更高的133MHz前端总线 (针对移动版处理器而言 ),另外还在核心上采用片上集成512KB全速二级缓存的设计,使得处理器的整数性能得到了大幅度提升采用了移动版专用的Micro-FCPGA2/Micro-FCBGA2 封装,增 强型 SpeedStep 节能技术, Deeper Sleep 休眠模式,并保留有包括QuickStart及动态执行技术在内的所有特性,同时提供部分频率的低电压版、超低电压版供超薄型笔记本电脑使用为了不给对手以任何喘息的机会,2002 年 3 月 4 日 Intel公司推出了基于0.13 微米铜互联工艺Northwood 核心的 Pentium 4-M 处理器,同样采用 NerBurst 架构,运行于 400MHz前端总线,核心集成512KB二级缓存,支援增强型SpeedStep、Deeper Sleep 休眠模式,工作电压1.3V。
AMD 针锋相对,在2002 年 4 月正式发布了最新的AMD Athlon XP笔记本处理器,这款处理器采用最新的0.13 微米技术 Thoroughbred 核心,接口沿用了。












