英特尔历代经典CPU.pdf

悉数历史英特尔历代经典CPU 产品回顾CPU 发展的初级阶段1971 年 1 月，英特尔公司的霍夫(MarcianE.Hoff)研制成功 4 位微 处理器 芯片Intel 4004 ，标志着第一代微处理器问世，微处理器和微机时代从此开始正因为发明了微处理器，霍夫被英国《经济学家》杂志列为“二战以来最有影响力的7 位科学家”之一英特尔的第一颗处理器—— 40044004 当时只有2300 个晶体管， 是个四位系统， 时钟频率仅为108KHz，每秒执行6万条指令（ 0.06 MIPs)功能比较弱，而且计算速度较慢，只能用在Busicom 计算器上英特尔 8008 处理器1972 年 4 月，霍夫等人开发出第一个8 位微处理器英特尔8008由于 8008 采用的是P沟道 MOS 微处理器，因此仍属第一代微处理器1976 年, Intel发布 8085 处理器1973 年 8 月，霍夫等人研制出八位微处理器英特尔8080，以 N 沟道 MOS 电路取代了P沟道，新一代微处理器就此诞生主频2MHz 的 8080 处理器运算速度比8008 快 10 倍，可存取 64KB 存储器，使用了6 微米技术，共有6000 个晶体管，处理速度为0.64MIPS 。

摩尔预言：“晶体管的密度每过18 个月就会翻一番，但价格 却下降一半”这就是著名的摩尔定律1978 年 6 月，英特尔推出4.77MHz的 8086 处理器 ，标志着第三代微处理器问世它采用16 位寄存器、 16 位数据总线和29000 个 3 微米技术的晶体管，售价高达360 美元不过当时由于 360 美元过于昂贵， 大部分人都没有足够的钱购买使用此芯片的电脑 ，于是英特尔在1 年之后 ,推出 4.77MHz的 8 位微处理器8088IBM 公司 1981 年生产的第一台电脑就是使用的这种芯片这也标志着x86 架构和 IBM PC 兼容电脑的产生英特尔 8086发布的时候，8086 的时钟频率有4.77MHz，8MHz和 10MHz三个版本，包括了具有300个操作的指令集其中8MHz版本包含了大约28,000 个晶体管，具备0.8MIPs 的能力1979年 6月 1日， 英特尔推出4.77MHz的准 16位微处理器8088, 它是 8086 的廉价版本，价格 为大众所接受在性能方面，它在内部以16 位运行，但支持8 位数据总线，采用现有的 8 位设备控制芯片，包含29000 个 3 微米技术的晶体管，可访问1MB内存 地址，速度为0.33MIPS。

英特尔 8088 处理器电路结构图1981 年：80186 和 80188 发布这两款微处理器内部均以16 位工作 , 在外部输入输出上80186 采用 16 位 , 而 80188 和 8088 一样均是采用8 位工作这是一颗性能介于8088,80286之间的的CPU 但事实上80186 从来都没有在PC中应用，它仅仅存在于一个小范围的圈子中，作为一个小型的控制器出现英特尔 801861982 年 2 月 1 日：在 80186 发布后的几周， 80286 就发布了 80286 处理器集成了大约13.4 万个晶体管 , 最大主频为20MHz ，采用 16 位资料总线和24 位位址总线与8086 相比，80186/80188 增强了部分软硬件功能 80286 增加了实存 (24 位地址 ) 和虚拟存储器管理，可以在两种不同的模式下工作，一种叫实模式，另一种叫保护方式80286 开始正式采用一种被称为 PGA的正方形包装英特尔 80286具有异常处理机制； 虚拟 86模式可以同时模拟多个8086处理器来加强多任务处理能力80386 的广泛应用 , 将 PC机从 16 位时代带入了32 位时代。

此外它还具有比80286 更多的指令集发布时，80386 的最快速版本的主频为20MHz ，具备 6.0MIPs ，包含 275,000 个晶体管英特尔 803861988 年 6 月 16 日： 80386SX发布，它是80386DX的廉价版本，只有16-bit总线宽度原文地址 年 4 月，英特尔推出25MHz 486 微处理器 1989 年 5 月 10 日：我们大家耳熟能详的80486 芯片由英特尔推出这款经过四年开发和3 亿美元资金投入的芯片的伟大之处在于它首次实破了100 万个晶体管的界限，集成了 120 万个晶体管， 使用 1 微米的制造工艺其实486 就是 80386+80387 协处理器 +8KB一级缓存 , 是超级版本的386英特尔 4861991 年 5月 22 日： 80486DX的廉价版本80486SX发布， 它和 DX的区别是没有整合FPU Pentium 浮出水面1993 年 3 月 22 日：全面超越486 的新一代586 CPU问世，为了摆脱486 时代微处理器名称混乱的困扰， 英特尔公司把自己的新一代产品 命名为 Pentium( 奔腾 ) 以区别 AMD 和 Cyrix的产品。

AMD 和 Cyrix也分别推出了K5和 6x86 微处理器来对付芯片巨人，但是由于奔腾微处理器的性能最佳，英特尔逐渐占据了大部分市场Pentum 处理器的性能接近主要的RISC CPU并兼容 80x86，同时继承了长期积累下来的价值约500 亿美元的庞大软件资源Pentium 最初级的CPU是 Pentium 60和 Pentium 66 ，分别工作在与系统总线频率相同的 60MHz和 66MHz两种频率下，没有我们现在所说的倍频设置1994 年 3 月 7 日：英特尔发布90 和 100MHz 的 Pentium 处理器1994 年 10 月 10 日：英特尔发布75MHz 版本的 Pentium 处理器1995 年 3 月 27 日：英特尔发布120MHz 的 Pentium 处理器1995 年 6 月 1 日：英特尔发布133MHz 版本 Pentium 处理器Pentium Pro英特尔推出Pentium Pro微处理器，采用了一种新的总线接口Socket 8 新的处理器对多媒体功能提供了很好的支持1995 年 11 月 1日，英特尔推出了Pentium Pro处理器 Pentium Pro的工作频率有150/166/180 和 200MHz四种，都具有 16KB的一级缓存和256KB的二级缓存。

它是基于 Pentium完全相同的指令集和兼容性，达到了440 MIPs 的处理能力和5.5 M 个晶体管这几乎相当于比 4004 处理器的晶体管提升了2400 倍值得一提的是Pentium Pro采用了“ PPGA ” 封装技术即一个256KB的二级缓存芯片与Pentium Pro 芯片封装在一起，两个芯片之间用高带宽的内部总线互连，处理器与高速缓存的连接线路也被安置在该封装中，这样就使高速缓存能更容易地运行在更高的频率上例如 Pentium Pro 200MHz CPU 的 L2 Cache 就是运行在200MHz ，也就是工作在与处理器相同的频率上，这在当时可以算得上是CPU技术的一个创新Pentium Pro 的推出，为以后 Intel推出 PⅡ奠定了基础1996 年 1 月 4 日：英特尔发布150&166 MHz Pentium 处理器，包括了越3.3M 个晶体管1996 年 10 月 6 日：英特尔发布200MHz Pentium 处理器Intel Pentium MMX1997 年 1 月 8 日：英特尔在1996 年推出的Pentium 系列的改进版本，内部代号P55C，也就是我们平常所说的Pentium MMX。

Pentium MMX 在原 Pentium 的基础上进行了重大的改进，增加了片内16KB数据缓存和16KB指令缓存， 4 路写缓存以及从Pentium Pro 、Cyrix而来的分支预测单元和返回堆栈技术，特别是新增加的57 条 MMX 多媒体指令Intel Pentium IIMMX 技术是 Intel最新发明的一项多媒体增强指令集技术，它的英文全称可以翻译成“多媒体扩展指令集” 使得 Pentium MMX 即使在运行非MMX 优化的程序时也比同主频的Pentium CPU要快的多 57 条 MMX 指令专门用来处理音频、视频等数据，这些指令可以大大缩短CPU在处理多媒体数据时的等待时间，使CPU拥有更强大的数据处理能力MMX CPU 比普通 CPU在运行含有MMX 指令的程序时，处理多媒体的能力提高了60％左右 MMX 技术开创了CPU开发的新纪元Pentium MMX 系列的频率只有三种：166MHz 、200MHz 、 233MHz ，一级缓存从Pentium 的16KB增加到了32KB ，核心电压2.8v ，倍频分别为2.5 、3、3.5 插槽都是Socket 7 Intel Pentium II1997 年 4 月 7 日 。

英特尔发布了Pentium II处理器内部集成了750 万个晶体管，并整合了MMX 指令集技术此时，英特尔 Pentium II架构已经从Socket 7 转成 Slot 1 ，并首次引入了S.E.C 封装 (Single Edge Contact) 技术， 将高速缓存与处理器整合在一块PCB板上 Slot 1的 Pentium II晶体管数为900 万，并且具有两种版本的核心：Klamath 与Deschutes 1997 年 6 月 2 日： Intel发布 233MHz Pentium MMX1998 年 2 月： Intel 发布 333MHz Pentium II处理器，开发代号为Deschutes ，并且首次采用了0.25 微米制造工艺，在低发热量的情况下提供比以前产品更快的速度原文地址 年 1 月，英特尔推出奔腾III处理器 ，它采用 0.25 微米制造工艺，拥有32K 一级缓存和 512K二级缓存（运行在芯片核心速度的一半下），包含MMX 指令和 Intel自己的“ 3D”指令 SSE ，最初发行的PIII有 450 和 500MHz两种规格， 其系统总线频率为100MHz 。

此外其身份代码还可通过Internet读取英特尔 0.25 微米 Pentium III1999年 10 月， Intel推出了基于0.18 微米工艺制造的Pentium III处理器，这款 Pentium III处理器有256K 在二级高速缓存，代码名为CoppermineCoppermine 以 733MHz登台随着工艺尺寸从0.25 微米减少到0.18 微米，不仅提高了Pentium III处理器的时钟速度，也使的 Intel在技术上能够推出了集成的二级高速缓存虽然集成的二级高速缓存只有老式Pentium III处理器的一半，但在处理器全速下运行，性能仍有显著提高英特尔 0.18 微米 Pentium III其后 Intel推出了 Pentium III Xeon处理器作为Pentium II Xeon的后继者，除了在内核架构上采纳全新设计以外，也继承了Pentium III处理器新增的70 条指令集，以更好执行多媒体、流媒体应用软件除了面对企业级的市场以外，Pentium III Xeon加强了电子商务应用与高阶商务计算的能力Intel还将 Xeon分为两个部分， 低端 Xeon和高端 Xeon。

其中， 低端 Xeon和普通的Coppermine 一样， 仅装备 256KB二级缓存，并且不支持多处理器这样低端Xeon和普通的Pentium III的性能差距很小，价格 也相差不多；而高端Xeon还是具有以前的特征，支持更大的缓存和多处理器o2000 年 3 月 8 日： 。