微处理器的发展历程(微处理器发展史)

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微处理器发展史
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CPU发展史
CPU也称为微处理器,微处理器的历史可追溯到1971年,当时INTEL公司推出了世界上第一台微处理器4004。它是用于计算器的4位微处理器,含有2300个晶体管。从此以后,INTEL便与微处理器结下了不解之缘。下面以INTEL公司的80X86系列为例介绍一下微处理器的发展历程。
1978和1979年,INTEL公司先后推出了8086和8088芯片,它们都是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,可使用1MB内存。它们的内部数据总线都是16位,外部数据总线8088是8位,8086是16位。1981年8088芯片首次用于IBMPC机中,开创了全新的微机时代。
最早的i8086/8088是采用双列直插(DIP)形式封装,从i80286开始采用方形BGA扁平封装(焊接),从i80386开始到Pentiumpro开始采用方形PGA(插脚),1982年,INTEL推出了80286芯片,该芯片含有13.4万个晶体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其内部和外部数据总线皆为16位,地址总线24位,可寻址16MB内存。80286有两种工作方式:实模式和保护模式。
1985年INTEL推出了80386芯片,它是80X86系列中的第一种32位微处理器,内含27.5万个晶体管,时钟频率为12.5MHz,后提高到20MHz,25MHz,33MHz。其内部和外部数据总线都是32位,地址总线也是32位,可寻址4GB内存。它除具有实模式和保护模式外,还增加了一种叫虚拟86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。
除了标准的80386芯片(称为80386DX)外,出于不同的市场和应用考虑,INTEL又陆续推出了一些其它类型的80386芯片:80386SX、80386SL、80386DL等。
1988年推出的80386SX是市场定位在80286和80386DX之间的一种芯片,其与80386DX的不同在于外部数据总线和地址总线皆与80286相同,分别是16位和24位(即寻址能力为16MB)。
1990年推出的80386SL和80386DL都是低功耗、节能型芯片,主要用于便携机和节能型台式机。80386SL与80386DL的不同在于前者是基于80386SX的,后者是基于80386DX的,但两者皆增加了一种新的工作方式:系统管理方式(SMM)。当进入系统管理方式后,CPU就自动降低运行速度、控制显示屏和硬盘等其它部件暂停工作,甚至停止运行,进入"休眠"状态,以达到节能目的。
1989年INTEL推出了80486芯片,这种芯片实破了100万个晶体管的的界限,集成了120万个晶体管。其时钟频率从25MHz逐步提高到33MHz、50MHz。80486是将80386和数学协处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内,并且在80X86系列中首次采用了RISC技术,可以在一个时钟周期内执行一条指令。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80386DX提高了4倍。
80486和80386一样,也陆续出现了几种类型。上面介绍的最初类型是80486DX。1990年推出了80486SX,它是486类型中的一种低价格机型,其与80486DX的区别在于它没有数学协处理器。
80486DX2由系用了时钟倍频技术,其芯片内部的运行速度是外部总线运行速度的两倍,即芯片内部以2倍于系统时钟的速度运行,但仍以原有时钟速度与外界通讯。80486DX2的内部时钟频率主要有40MHz、50MHz、66MHz等。80486DX4也是采用了时钟倍频技术的芯片,它允许其内部单元以2倍或3倍于外部总线的速度运行。为了支持这种提高了的内部工作频率,它的片内高速缓存扩大到16KB。80486DX4的时钟频率为100MHz,其运行速度比66MHz的80486DX2快40%。
80486也有SL增强类型,其具有系统管理方式,用于便携机或节能型台式机。
INTEL公司于1993年又推出了80586,其正式名称为PENTIUM。PENTIUM含有310万个晶体管,时钟频率最初为60MHZ和66MHZ,后提高到200MHZ。66MHZ的PENTIUM微处理器的性能比33MHZ的80486DX提高了3倍多,而100MHZ的PENTIUM则比33MHZ的80486DX快6至8倍。
PENTIUM引起的轰动尚未结束,INTEL公司又推出了新一代微处理器--P6。P6含有550万个晶体管,时钟频率为133MHZ,处理速度几乎是100MHZ的PENTIUM的2倍。P6的一级(片内)缓存为8KB指令和8KB数据。值得注意的是在P6的一个封装中除P6芯片外还包括有一个256KB的二级缓存芯片,两个芯片之间用高频宽的内部通讯总线互连。P6最引人注目的是具有一项称为"动态执行"的创新技术,这是继PENTIUM在超标量体系结构上实现实破之后的又一次飞跃。
1997年,在奔腾(P54C)和P6的基础上又有了新的发展,一块奔腾(P54C),加上57条多媒体指令,就得到了多能奔腾(P55C),相对P54C,P55C在以下几方面做了改进:(1)支持称为MMX多媒体扩展的新指令集,有57条新指令,用于高效地处理图形、视频、音频数据;(2)内部Cache从16KB增加到32KB。(3)优化了CPU的执行核心。
为了弥补P6芯片的某些缺陷,Intel在P6基础上开发了两个变体:Klamath(即PentiumⅡ)和Deschutes来补充完善它。PentiumⅡ使用MMX和AGP技术,其系统总线速度达到66MHz,一级Cache含16KB指令Cache和16KB数据Cache,二级Cache为512KB,采用了0.35微米的工艺,CPU工作电压为2.8V;而Deschueses(PII350以上的CPU)是PentiumⅡ的一个0.25微米版本,具有更低的电源电压,外频为100MHz。PentiumII改变了以往的PGA陶瓷封装,而把处理器芯片、L2高速缓存以及TAGPAM(用来管理L2高速缓存)集成在一块电路板上,然后封装在新的SEC(SingleEdgeContact,单边接触盒)内。由于采用了新的SEC封装,PentiumII必须插在242线的SLOT1插槽内,也就是说,PentiumII不兼容Socket7结构。
1998年7月,Intel推出了用于服务器和工作站的PentiumII至强器(PentiumIIXeon),它采用新的P6微处理器结构,0.25微米制造,最低主频400MHz,内部带有512K或1M二级高速缓存。PentiumII至强使用的是330线的SLOT2插槽,使L2高速缓存与CPU主频同步运行,系统性能有很大的提高,当然,体积也比SLOT1的PentiumII稍大。
PentiumII赛扬是Intel在1998年4月针对低端市场发布的PentiumII级处理器,它采用了PII的内核,去掉了PII处理器上的二级缓存,从而降低了成本,但同时也使其整数性能税减。Inter公司也意识到了这一点,在随后推出的300MHz和333MHz的赛扬中集成了128K二级高速缓存,虽然比PentiumII的512K少,但由于赛扬的128K二级缓存是与CPU同频运行的,所以性能几乎和同主频PentiumII持平,有时甚至比PentiumII还要好。而其价格,只不过是同频PentiumII的二分之一,非常超值。
1999年1月5日,Intel推出了Socket370赛扬,它仍然使用了Slot1架构的赛扬内核,只不个过采用了新的PPGA封装,降低了生产成本。Socket370的赛扬处理器在外形上很像PentiumMMX,但它的针脚比PentiumMMX的要多一圈,为370针,而PentiumMMX只有321针。所以老的Socket7的用户如要使用Socket370的赛扬,,必须购买一块Socket370插座的主板,而使用Slot1插座主板的用户,则可以选择一块转换卡,就可以使用新的Socket370的赛扬了。
1999年2月26日,Intel正式发布了PentiumIII处理器,打响了1999年CPU大战的第一枪。PentiumIII的内核和PentiumII大致一样,只有新增加了70条SSE(StreamingSIMDExtensions,单指令对数据流扩展)指令集,使CPU的浮点运算能力得到增强,提高了CPU对浮点运算密集型应用程序的执行效率。另外,就是关于PentiumIII的序列号。由于Intel在每一颗PentiumIII的硅片上都植入了一个固定的序列号,那么在因特网上,就可以通过PentiumIII的序列号识别出电脑的用户。这样做,是为了提高电子商务的安全性,但同时更多的人担心自己的隐私暴露在网上。要解决这个问题,可以使用Intel的序列号控制软件关闭序列号,也可以在BIOS中直接将序列号关掉。
目前的PentiumIII主频为450MH和500MHz,0.25微米工艺制造,32K一级高速缓存,512K二级高速缓存同样以CPU主频的一半运行,核心电压2.0V,仍然使用Slot1插槽。需要注意的是,目前支持SSE指令集的软件还很少,不能体现出SSE指令的优势,随着各大软件厂商对SSE指令的支持,PentiumIII的性能将会有更大的提高。
PentiumIII推出不久,Intel推出了PentiumIII至强处理器,频率有500MHz和550MHz两种,核心电压2.0V,使用Slot2插槽,L2级Cache内置于片内,有1M、2M或2M以上的版本。在微处理器的市场中,虽然Intel公司以其绝对的规模,生产能力和杰出的工作设计成为业界领袖,但它的产品还是有隙可乘的,许多具有实力的公司正挤身微处理器这一市场,向Intel发出了强有力的挑战,AMD的K6-2、K6-III处理器,还有K7处理器,它们在某些方面的性能完全可以和PentiumⅡ、PentiumIII相媲美,使微处理器市场形成了一种错踪复杂的状态。
微处理器的出现是一次伟大的工业革命,从1971年到1999年,在短短四分之一世纪内,微处理器的发展日新月异,令人难以置信。目前的PENTIUM比1981年用于第一台PC机的8088要快300倍以上。可以说,人类的其它发明都没有微处理器发展得那么神速、影响那么深远。
微型计算机的发展又经历了哪几个阶段
第1阶段(1971—1973年)是4位和8位低档微处理器时代,通常称为第1代,其典型产品是Intel4004和Intel8008微处理器和分别由它们组成的MCS-4和MCS-8微机。
第2阶段(1971—1977年)是8位中高档微处理器时代,通常称为第2代,其典型产品是Intel8080/8085、Motorola公司的M6800、Zilog公司的Z80等。
第3阶段(1978——1984年)是16位微处理器时代,通常称为第3代,其典型产品是Intel公司的8086/8088,Motorola公司的M68000,Zilog公司的Z8000等微处理器。
第4阶段(1985—1992年)是32位微处理器时代,又称为第4代。其典型产品是Intel公司的80386/80486,Motorola公司的M69030/68040等。
第5阶段(1993-2005年)是奔腾(pentium)系列微处理器时代,通常称为第5代。典型产品是Intel公司的奔腾系列芯片及与之兼容的AMD的K6系列微处理器芯片。
第6阶段(2005年至今)是酷睿(core)系列微处理器时代,通常称为第6代。“酷睿”是一款领先节能的新型微架构,设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效,提高每瓦特性能,也就是所谓的能效比。
从外观上看,微型计算机的基本配置是主机箱、键盘、鼠标和显示器4个部分。另外,微型计算机还常常配置打印机和音箱。一台完整的微型计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。
扩展资料:
CPU是微型机的核心部件,是提高系统整体性能的关键,它主要包括运算器和控制器两个部件。
主板不但决定着微型机的性能,而且也决定其工作的稳定性和可靠性。微型机所追求的轻薄、散热性强、性能稳定必须要求合理地把各种控制芯片、显卡、声卡以及各种外设接口等整合在一起,这些技术实质上就是主板的研发技术。
移动存储器是相对固定在机器上的存储器而言的,其最大优点在于安装和拆除都很方便。它主要包括机械结构的移动硬盘和没有机械结构的闪存两大类。闪存是利用》/-8A+ 30F76T 技术实现数据存储的,因其样子有如一张卡片,又称之为闪存卡。
随着移动计算市场需求的快速增长,计算机微型化的发展趋势日益凸现,所涉及的技术有电子元器件的微型化和模块化、微型长效电池、微电子技术带动的超大规模集成电路和( 超)精细加工技术等等。
微电子技术的特点是精细或超精细的微加工技术,微型计算机是这门技术的结晶。微电子技术迅速发展,将促进微型机系统的微型化、多功能化、高性能化乃至智能化等技术的不断发展。
cpu的演变历史是什么
cpu的演变历史发展划分为以下几个阶段:
第1阶段:
第1阶段(1971——1973年)是4位和8位低档微处理器时代,通常称为第1代,基本特点是采用PMOS工艺,集成度低(4000个晶体管/片),系统结构和指令系统都比较简单,主要采用机器语言或简单的汇编语言,指令数目较少(20多条指令),基本指令周期为20~50μs,用于简单的控制场合。
第2阶段:
第2阶段(1974——1977年)是8位中高档微处理器时代,通常称为第2代,它们的特点是采用NMOS工艺,集成度提高约4倍,运算速度提高约10~15倍。
第3阶段:
第3阶段(1978——1984年)是16位微处理器时代,通常称为第3代,其特点是采用HMOS工艺,集成度和运算速度都比第2代提高了一个数量级。指令系统更加丰富、完善,采用多级中断、多种寻址方式、段式存储机构、硬件乘除部件,并配置了软件系统。这一时期著名微机产品有IBM公司的个人计算机。
第4阶段:
第4阶段(1985——1992年)是32位微处理器时代,又称为第4代。其特点是采用HMOS或CMOS工艺,集成度高达100万个晶体管/片,具有32位地址线和32位数据总线。每秒钟可完成600万条指令(MillionInstructionsPerSecond,MIPS)。
第5阶段:
第5阶段(1993-2005年)是奔腾(pentium)系列微处理器时代,通常称为第5代。内部采用了超标量指令流水线结构,并具有相互独立的指令和数据高速缓存。随着MMX(MultiMediaeXtended)微处理器的出现,使微机的发展在网络化、多媒体化和智能化等方面跨上了更高的台阶。
第6阶段:
第6阶段(2005年至今)是酷睿(core)系列微处理器时代,通常称为第6代。“酷睿”是一款领先节能的新型微架构,设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效,提高每瓦特性能,也就是所谓的能效比。早期的酷睿是基于笔记本处理器的。
微处理器的发展历程是怎样的
与Intel8080先后问世的8位芯片还有:1974年摩托罗拉公司楚克•培德和查理•梅力设计的6800微处理器,它有4000个晶体管,主要用于商业机器和汽车控制。1975年,范金和希马设计了Z80微处理器,它有8500个晶体管,8位数据总线,16位地址总线,2.5兆赫时钟频率。因为范金曾在英特尔公司工作过,所以Z80很像8080的改进版本。它的指令集与8080类似,但功能有所增强,速度有所提高。
微型计算机发展历程
微型计算机的发展主要表现在其核心部件——微处理器的发展上,每当一款新型的微处理器出现时,就会带动微机系统的其他部件的相应发展,如微机体系结构的进一步优化,存储器存取容量的不断增大、存取速度的不断提高,外围设备的不断改进以及新设备的不断出现等。
根据微处理器的字长和功能,可将微型计算机的发展划分为以下几个阶段。
1.第1阶段 第1阶段(1971—1973年)是4位和8位低档微处理器时代,通常称为第1代,其典型产品是Intel4004和Intel8008微处理器和分别由它们组成的MCS-4和MCS-8微机。基本特点是采用PMOS工艺,集成度低(4000个晶体管/片),系统结构和指令系统都比较简单,主要采用机器语言或简单的汇编语言,指令数目较少(20多条指令),基本指令周期为20~50μs,用于简单的控制场合。
2.第2阶段 第2阶段(1971—1977年)是8位中高档微处理器时代,通常称为第2代,其典型产品是Intel8080/8085、Motorola公司、Zilog公司的Z80等。它们的特点是采用NMOS工艺,集成度提高约4倍,运算速度提高约10~15倍(基本指令执行时间1~2μs),指令系统比较完善,具有典型的计算机体系结构和中断、DMA等控制功能。软件方面除了汇编语言外,还有BASIC、FORTRAN等高级语言和相应的解释程序和编译程序,在后期还出现了操作系统。
3.第3阶段 第3阶段(1978——1984年)是16位微处理器时代,通常称为第3代,其典型产品是Intel公司的8086/8088,Motorola公司的M68000,Zilog公司的Z8000等微处理器。其特点是采用HMOS工艺,集成度(20000~70000晶体管/片)和运算速度(基本指令执行时间是0.5μs)都比第2代提高了一个数量级。指令系统更加丰富、完善,采用多级中断、多种寻址方式、段式存储机构、硬件乘除部件,并配置了软件系统。这一时期著名微机产品有IBM公司的个人计算机。
电脑CPU发展史
cpu的发展史可分为以下25个阶段
1、1971年:4004
2、1972年:8008
3、1974年:8080
4、1978年:8086-8088
5、1982年:80286
6、1985年:80386
7、Intel RapidCAD 被遗忘的微处理器
8、1989年:80486
9、1994年3月10日:Intel Pentium中央处理器芯片
10、1996年:Intel Pentium Pro
11、1997年1月:Intel Pentium MMX
12、1997年:Intel Pentium Overdrive
13、1997-1998年:Pentium II
14、Pentium II Celeron处理器
15、1999年:Intel Pentium III
17、2000年:Intel Pentium IV
18、2002-2004年:超线程P4处理器
19、P4处理器3.06GHz
20、P4处理器至尊版3.20GHz20.2005-2006年:双核处器
21、英特尔奔腾D处理器
21、英特尔酷睿2双核处理器
22、2011年:重新确定处理器产品架构
23、2012年:发布纳米工艺
24、和第三代处理器
25、2014年:首发桌面48核心16线程处理器
扩展资料
进入新世纪以来,CPU进入了更高速发展的时代,以往可望而不可及的1Ghz大关被轻松突破了,分别推出了Pentium4、Tualatin核心Pentium III和Celeron,Tunderbird核心Athlon、AthlonXP和Duron等处理器,竞争日益激烈。
CPU发展史的重大突破:
2004 奔四、2006 AMD 速龙64*2、下半年英特尔四核 至强、07年 酷睿四核、08年 I7诞生 720 820、之后I7和酷睿陆续向下发展、10年 I3 I5 诞生、11年 I7 980X即将退市。
INTER CPU发展历史,及CPU不同时代的U
近几十年以来,计算机技术的发展速度可谓日新月异,尤其是CPU技术的发展。其实英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)早在1965年就提出了摩尔定律,其内容为:集成电路上可容纳的晶体管数目,约每隔18个月便会增加一倍,性能也将提升一倍,而价格则保持不变。因此可以说,每一美元所能买到的计算机性能,将每隔18个月翻两倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的神速,实际上到目前为止摩尔定律仍然有效。下面大家一起来欣赏一下历代计算机的CPU,了解一下CPU的发展历史。
1、1971年,第一枚个人电脑CPU:i4004
i4004
1971年INTEL公司推出了世界上第一台微处理器4004。这不但是第一个用于计算器的4位微处理器,也是第一款个人有能力买得起的电脑处理器。4004含有2300个晶体管,功能相当有限,而且速度还很慢,但是它毕竟是划时代的产品。
2、1978年,i8086
i8086
1978年,Intel公司再次领导潮流,首次生产出16位的微处理器,并命名为i8086,同时还生产出与之相配合的数学协处理器i8087,这两种芯片使用相互兼容的指令集,但在i8087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指令,这就是著名的X86指令集,一直沿用至今。
3、1979年,i8088
i8088
1979年,INTEL公司推出了8088芯片,它仍旧是属于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,可使用1MB内存。8088内部数据总线都是16位,外部数据总线是8位,而它的兄弟8086是16位。1981年8088芯片首次用于IBM PC机中,开创了全新的微机时代。也正是从8088开始,PC机(个人电脑)的概念开始在全世界范围内发展起来。
4、1979年,i80286
i80286
1982年,INTEL推出了划时代的最新产品i80286芯片,该芯片比8006和8088都有了飞跃的发展,虽然它仍旧是16位结构,但是在CPU的内部含有13.4万个晶体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其内部和外部数据总线皆为16位,地址总线24位,可寻址16MB内存。从80286开始,CPU的工作方式也演变出两种来:实模式和保护模式。
5、1985年,i80386
i80386
1985年INTEL推出了80386芯片,它是80X86系列中的第一种32位微处理器,而且制造工艺也有了很大的进步,与80286相比,80386内部内含27.5万个晶体管,时钟频率为12.5MHz,后提高到20MHz,25MHz,33MHz。80386的内部和外部数据总线都是32位,地址总线也是32位,可寻址高达4GB内存。
6、1989年,i80486
i80486
1989年INTEL推出80486芯片,这种芯片的伟大之处就在于它实破了100万个晶体管的界限,集成了120万个晶体管。80486的时钟频率从25MHz逐步提高到33MHz、50MHz。80486是将80386和数学协处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内,并且在80X86系列中首次采用了RISC(精简指令集)技术,可以在一个时钟周期内执行一条指令。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80386DX提高了4倍。
7、intel奔腾处理器、AMD、Cyrix 5X86处理器
Intel Pentium
1993年intel推出了全新一代的高性能处理器——奔腾。由于CPU市场的竞争越来越趋向于激烈化,INTEL觉得不能再让AMD和其他公司用同样的名字来抢自己的饭碗了,于是提出了商标注册,由于在美国的法律里面是不能用阿拉伯数字注册的,于是INTEL玩了哥花样,用拉丁文去注册商标。奔腾在拉丁文里面就是“五”的意思了。奔腾的内部含有的晶体管数量高达310万个。奔腾最初的起始主频为50Mhz,其后发布了55Mhz、60Mhz、65Mhz、70Mhz、75Mhz然后直接跳到90Mhz、100Mhz、120Mhz、133Mhz,其中最后一款产品是当时人们梦寐以求的,不是一般人可以拥有。也只有在拥有它的机器上才可以不用解压卡而直接比较完美的播放VCD。
8、AMD K5、Cyrix 6X86、Intel Pentium PRO
Cyrix 6X86
Intel Pentium PRO
面对AMD和Cyrix咄咄逼人的气势,Intel在1995年底推出了Pentium PRO,该处理器集成了550万个晶体管,它在几个方面对Pentium进行了改进。在处理方面,Pentium PRO引入了新的指令执行方式,其内部核心是PISC处理器,因而执行速度更快;Pentium PRO具有3个流水线,每个流水线达到14级,指令执行速度明显提高;当时计算机系统的瓶颈之一是主板上的二级高速缓存只能与总线同步工作,Pentium PRO采用将256K二级高速缓存封装在芯片内核与CPU同频运行解决了这个问题。不过由于当时缓存技术还没有成熟,加上当时缓存芯片还非常昂贵,因此尽管Pentimu Pro性能不错,但远没有达到抛离对手的程度,加上价格十分昂贵,Pentimu Pro实际上出售的数目非常至少,市场生命也非常的短,Pentimu Pro可以说是Intel第一个失败的产品。
9、Intel Pentium MMX、AMD K6、Cyrix 6X86MX、Cyrix M2
Intel Pentium MMX
1997年1月,Intel公司推出了Pentium MMX芯片,它在X86指令集的基础上加入了57条多媒体指令。这些指令专门用来处理视频、音频和图象数据,使CPU在多媒体操作上具有更强大的处理能力,Pentium MMX还使用了许多新技术。单指令多数据流SIMD技术能够用一个指令并行处理多个数据,缩短了CPU在处理视频、音频、图形和动画时用于运算的时间;流水线从5级增加到6级,一级高速缓存扩充为16K,一个用于数据高速缓存,另一个用于指令高速缓存,因而速度大大加快;Pentium MMX还吸收了其他CPU的优秀处理技术,如分支预测技术和返回堆栈技术,它可以在支持MMX的软件上把速度提高50%。也使人们真正的认识到了多媒体计算机。
10、Intel Pentium II、XEON、Celeron;AMD K6-2、K6-3
Intel Pentium II
1997年5月,Intel公司推出了PentiumII处理器,它采用SLOT1架构,通过单边插接卡(SEC)与主板相连,SEC卡盒将CPU内核和二级高速缓存封装在一起,二级高速缓存的工作速度是处理器内核工作速度的一半;处理器采用了与Pentium PRO相同的动态执行技术,可以加速软件的执行;通过双重独立总线与系统总线相连,可进行多重数据交换,提高系统性能;PentiumII也包含MMX指令集。Intel此举希望用SLOT1构架的专利将AMD等一棍打死,可没想到Socket 7平台在以AMD的K6-2为首的处理器的支持下,走入了另一个春天。
11、Intel Pentium III、Celeron 2;AMD K7 Athlon
Intel Pentium III
1999年2月17日,Intel发布了SLOT1构架Pentium III处理器,第一批的Pentium III处理器采用了Katmai内核,主频有450和500Mhz两种,这个内核最大的特点是更新了名为SSE的多媒体指令集,这个指令集在MMX的基础上添加了70条新指令,以增强三维和浮点应用,并且可以兼容以前的所有MMX程序。
不过平心而论,Katmai内核的Pentium III除了上述的SSE指令集以外,吸引人的地方并不多,它仍然基本保留了Pentium II的架构,采用0.25微米工艺,100Mhz的外频,Slot1的架构,512KB的二级缓存(以CPU的半速运行)因而性能提高的幅度并不大。不过得益于INTEL的品牌效应和强大的广告宣传策略,在Pentium III刚上市时掀起了很大的热潮,曾经有人以上万元的高价去买第一批的Pentium III。
Intel Pentium III Coppermine
面对着AMD K7处理器巨大的挑战和SLOT1平台昂贵的价格,Intel于1999年下半年推出了采用Socket370 FC-PGA封装的全新铜矿(Coppermine)核心PentiumIII处理器,处理器使用0.18微米工艺制造,133MHz的前端总线,在性能上大幅超过了老PentiumIII,达到了和K7同级的水平。
Intel Celeron 2
看到Coppermine核心的奔腾III大受欢迎,Intel开始着手把Celeron处理器也转用了这个核心,在2000年中,推出了Coppermine128核心的Celeron处理器,俗称Celeron2,由于转用了0.18的工艺,Celeron的超频性能又得到了一次飞跃,超频幅度可以达到100%。
12、Intel Tualatin Pentium III、Celeron 3;AMD Tunderbird Athlon、Duron
Intel Tualatin Pentium III
Intel改进制造工艺,于2000年发布了0.13微米工艺制造的Tualatin核心PentiumIII-S处理器,最高主频为1400MHz,512KB的全速二级缓存,而且加入了最新的数据预先读取(prefetch)的扩充功能,这项技术在Pentium4处理器上也得到了延续。其后又推出了Tualatin核心的Celeron,二级缓存缩减为256KB,但性能依然十分强劲,可以说是K7最为称职的对手。
13、Intel Pentium 4、Athlon XP
Intel Pentium 4
2000年11月,借助Intel强大的宣传攻势,Pentium4进入了人们的视野。初期的Pentium4(Willamette)使用0.18微米工艺制造,内部集成256KB二级缓存,起始主频就达到了1300MHz,采用Socket 423的i850平台搭配RDRAM内存来满足400MHz FSB的带宽需要。虽然人们对Pentium4充满了希望,可产品面市之后,却让人大跌眼镜,20级超长流水线的设计,虽然将频率提升到一个新的高度,但性能却受到了严重的影响,一颗Tualatin核心的Celeron 1000MHz处理器的性能都在1500MHz主频的Pentium4之上。但为了不让Tualatin抢占了Pentium4的高端市场,Intel人为的将Tualatin自毁。
Intel Pentium 4 Prescott
随后Intel将Pentium 4的产品不断升级,推出了好几个系列的产品。
2001年7月发布了全新改进的Pentium4/Celeron处理器(Northwood),Northwood核心的Pentium4采用0.13微米工艺制造,将二级缓存提升到了512KB,FSB从400MHz提高到533MHz,主频起始1.6G,最高达到了3.2G。
2004年6月Intel又推出了采用Prescott核心的Pentium4处理器,而且逐步向LGA 775平台迈进。但相对Pentium4C来说除了在3D性能方面(加入了对SSE3技术的支持)之外,其他性能并没有很大的提升,而且由于采用了并不成熟的0.09微米工艺,导致晶体管在高频率下电流泄漏严重,反而是功耗和发热量提高了不少。
总的来说Pentium 4各个型号,包括赛扬D,都有着高频低能,高功耗的缺点,算不上是一款成功的处理器。
14、Intel Pentium M
Intel Pentium M
2003年Intel发布了Pentium M处理器。Pentium M处理器不同于以往利用台式处理器进行改进而来,而是完全为了移动PC设计,强劲的性能配合高级的节电技术,使得Pentium M处理器有了翻天覆地的变化。英特尔将Pentium M处理器结合了855芯片组与Intel 802.11 PRO WiFi无线/Wireless2100网络联机技术,启用了一个全新的名称:Centrino(迅驰)。这样让人们再次看到了以技术为主导的Intel。Pentium M处理器起初的FSB为400MHz,1M的二级缓存,后起推出的Dothan核心将二级缓存升级到了2M。
Intel的Pentium4在AMD的Athlon64面前已经毫无优势可言之时,而Pentium-M的性能大家有目共睹,所以人们更加期待的是Intel能够推出桌面版的Pentium-M来应对。
15、AMD Athlon64、INTEL Pentium 4 EM64T
Intel Pentium 4 EM64T
在64位时代,无疑Intel落在了后面,Intel意识到了问题的严重性,于是在2004年推出了Nocona代号Pentium 4 EM64T,但实际上EM64T也采用的是Prescott核心,只不过增加了对64位数据的处理能力。 EM64T技术同AMD的X86-64技术有很多相似之处,Intel借鉴了AMD的设计思路。不过在处理器的一些关键技术上Athlon 64/Opteron和EM64T技术的Pentium 4还是有很多区别,例如Intel未集成内存控制器等等。
在进入新世纪以来,CPU的频率不断攀升,INTEL的奔腾4尤其明显,Prescott 最高主频达到3.8G。但芯片设计工程师发现,受到工艺、材质、发热量等因素的限制,CPU的频率是不可能无止境提升的。但如何继续提高CPU的性能呢?工程师们想到了一个办法,就是在一个CPU里集成两个内核。在2005年Intel和AMD相继推出了采用双核心的CPU,计算机CPU进入了双核时代。
16、Intel Pentium D、AMD Athlon 64 X2
Pentium D
Intel也推出Pentium D处理器,Pentium D也是属于NetBurst架构,由两个单独的CPU核心组成。虽然在产品设计上不如AMD的原生双核心设计,性能也差距明显,但是Pentium D 依然提供了不错的多任务处理性能,出色的超频性能以及极具竞争力的价格。Pentium D核心频率从2.66G到3.73G,可以超频至4.26G,是Intel核心频率最高的CPU。
17、Intel Core 2 、Pentium 双核、AMD Phenom(羿龙)
Intel Core 2
2006年,INTEL终于放弃了Netburst架构,推出了Core 2微架构再一次震动了业界。这一次Intel不再将注意力放在处理器的频率上,而是在处理器的执行效率上。虽然新架构处理器频率不高,但是其性能却足以让其重回处理器性能之王的宝座。
首款 Core 2 Duo处理器拥有1.67亿个晶体管,基于的是65nm工艺,拥有4M L2缓存,前端总线频率为1,066MHz。虽然Core 2 Duo的低端型号核心频率只有 1.86GHz 和 2.13GHz (E6300 E6400), 但是性能却极具吸引力。之后 Core 2生产工艺又提升至45nm,代表产品是Penryn。四核心Penryn的晶体管数量达到了8.2亿,核心频率也达到了3.2GHz。
Pentium 双核
2007年INTEL推出了Pentium双核处理器,看到Pentium这个名字你也许会觉得有些奇怪,虽然这个名字会让人有些迷糊,但是Pentium双核处理器基于的是Core架构,而不是早期的Pentium,与Pentium D也没有什么关系。第一款Pentium双核处理器其实是面向笔记本电脑市场推出的,后来推出了桌面版产品。其目的是为了填补Celeron 和 Core 2处理器之间的市场空白。
18、Intel Core i7、AMD Phenom II
Core i7
2008年INTEL推出了Core i7处理器,给AMD带来了更大的压力,因为Core i7已经成为了Intel阵营新领军人物。Core i7 与上一代产品Core 2 相比有诸多改进,其中最重要的变化体现在以下几个方面:第一,Corei7是Intel第一款原生4核处理器,并支持超线程技术;第二,采用了全新的LGA1366接口;第三,引入了QPI(快车直接通道)总线技术,同时还在CPU内部集成了三通道DDR3内存控制器。
21、第二代的Core i3/i5/i7
Core i5
2010年6月份,Intel再次发布革命性的处理器——第二代i3/i5/i7。第二代i3/i5/i7全部基于全新的Sandy Bridge微架构,相比第一代产品主要带来五点重要革新:
1)采用全新32nm的Sandy Bridge微架构,更低功耗、更强性能。
2)内置高性能GPU(核芯显卡),视频编码、图形性能更强。
3)睿频加速技术2.0,更智能、更高效能。
4)引入全新环形架构,带来更高带宽与更低延迟。
5)全新的AVX、AES指令集,加强浮点运算与加密解密运算。
可能不少朋友不清楚酷睿i3、i5、i7的区别。其实i7定位高端、i5定位中端、i3定位低端,i7、i5是给对系统性能要求较高的玩家准备的,这些玩家一般都会配独显而不会去用集成显卡,因此没有内置显卡;i3是为看高清或对性能要求不高的用户准备的,这些人并不需要多好的显卡,集成足矣,又能节省预算,在以往他们都是用集显的主板,而intel首次在i3当中集成了GPU(显示芯片),而不需要主板集成,可见技术又大大地进步了。
这三款处理器的主要区别如下:
酷睿i7——核心数:4个或6个;线程数:8或12;缓存:8M或12M;支持睿频加速;无内置显卡
酷睿i5——核心数:2个或4个;线程数:4;缓存:4M或8M;支持睿频加速;有内置显卡(i5 750系列无显卡)
酷睿i3——核心数:2个;线程数:4;缓存:4M;不支持睿频加速;有内置显卡
什么是睿频加速技术呢?
当启动一个运行程序后,处理器会自动加速到合适的频率,而原来的运行速度会提升 10%~20% 以保证程序流畅运行;应对复杂应用时,处理器可自动提高运行主频以提速,轻松进行对性能要求更高的多任务处理;当进行工作任务切换时,如果只有内存和硬盘在进行主要的工作,处理器会立刻处于节电状态。这样既保证了能源的有效利用,又使程序速度大幅提升。
举个简单的例子,如果某个游戏或软件只用到一个核心,Turbo Boost技术就会自动关闭其他三个核心,把运行游戏或软件的那个核心的频率提高,也就是自动超频。
结束语:
从INTEL最初发布i4004 CPU到现在已经经历了40年,CPU的制造工艺和性能已经发生了翻天覆地的变化,这是CPU厂商之间的技术竞争才促使了CPU性能的不断攀升,我们应该向那些设计制造处理器的伟大工程师们致以最高的敬意,此刻没有不同品牌间的门户之争,只有对技术的共同追求,是竞争催生了一代代的优秀产品,让摩尔定律持续有效。
个人收藏,来源于网络。
处理器的发展历程
第1阶段
第1阶段(1971——1973年)是4位和8位低档微处理器时代,通常称为第1代,其典型产品是Intel4004和Intel8008微处理器和分别由它们组成的MCS-4和MCS-8微机。
基本特点是采用PMOS工艺,集成度低(4000个晶体管/片),系统结构和指令系统都比较简单,主要采用机器语言或简单的汇编语言,指令数目较少(20多条指令),基本指令周期为20~50μs,用于简单的控制场合。
Intel在1969年为日本计算机制造商Busi的一项专案,着手开发第一款微处理器,为一系列可程式化计算机研发多款晶片。
最终,英特尔在1971年11月15日向全球市场推出4004微处理器,当年Intel 4004处理器每颗售价为200美元。
4004 是英特尔第一款微处理器,为日后开发系统智能功能以及个人电脑奠定发展基础,其晶体管数目约为2300颗。
第2阶段
第2阶段(1971——1977年)是8位中高档微处理器时代,通常称为第2代,其典型产品是Intel8080/8085、Motorola公司、Zilog公司的Z80等。
它们的特点是采用NMOS工艺,集成度提高约4倍,运算速度提高约10~15倍(基本指令执行时间1~2μs),指令系统比较完善,具有典型的计算机体系结构和中断、DMA等控制功能。
软件方面除了汇编语言外,还有BASIC、FORTRAN等高级语言和相应的解释程序和编译程序,在后期还出现了操作系统。
1974年,Intel推出8080处理器,并作为Altair个人电脑的运算核心,Altair在《星舰奇航》电视影集中是企业号太空船的目的地。
电脑迷当时可用395美元买到一组Altair的套件。
它在数个月内卖出数万套,成为史上第一款下订单后制造的机种。
Intel 8080晶体管数目约为6千颗。
第3阶段
第3阶段(1978——1984年)是16位微处理器时代,通常称为第3代,其典型产品是Intel公司的8086/8088,Motorola公司的M68000,Zilog公司的Z8000等微处理器。
其特点是采用HMOS工艺,集成度(20000~70000晶体管/片)和运算速度(基本指令执行时间是0.5μs)都比第2代提高了一个数量级。
指令系统更加丰富、完善,采用多级中断、多种寻址方式、段式存储机构、硬件乘除部件,并配置了软件系统。
这一时期著名微机产品有IBM公司的个人计算机。
1981年IBM公司推出的个人计算机采用8088CPU。
紧接着1982年又推出了扩展型的个人计算机IBM PC/XT,它对内存进行了扩充,并增加了一个硬磁盘驱动器。
80286(也被称为286)是英特尔首款能执行所有旧款处理器专属软件的处理器,这种软件相容性之后成为英特尔全系列微处理器的注册商标,在6年的销售期中,估计全球各地共安装了1500万部286个人电脑。
Intel 80286处理器晶体管数目为13万4千颗。
1984年,IBM公司推出了以80286处理器为核心组成的16位增强型个人计算机IBM PC/AT。
由于IBM公司在发展个人计算机时采用 了技术开放的策略,使个人计算机风靡世界。
第4阶段
第4阶段(1985——1992年)是32位微处理器时代,又称为第4代。
其典型产品是Intel公司的80386/80486,Motorola公司的M69030/68040等。
其特点是采用HMOS或CMOS工艺,集成度高达100万个晶体管/片,具有32位地址线和32位数据总线。
每秒钟可完成600万条指令(Million Instructions Per
Second,MIPS)。
微型计算机的功能已经达到甚至超过超级小型计算机,完全可以胜任多任务、多用户的作业。
同期,其他一些微处理器生产厂商(如AMD、TEXAS等)也推出了80386/80486系列的芯片。
Intel 80386微处理器内含275,000 个晶体管—比当初的4004多了100倍以上,这款32位元处理器首次支持多工任务设计,能同时执行多个程序。
Intel
80386晶体管数目约为27万5千颗。
第5阶段
第5阶段(1993-2005年)是奔腾(pentium)系列微处理器时代,通常称为第5代。
典型产品是Intel公司的奔腾系列芯片及与之兼容的AMD的K6系列微处理器芯片。
内部采用了超标量指令流水线结构,并具有相互独立的指令和数据高速缓存。
随着MMX(MultiMediaeXtended)微处理器的出现,使微机的发展在网络化、多媒体化和智能化等方面跨上了更高的台阶。
1997年推出的PentiumII处理器结合了Intel MMX技术,能以极高的效率处理影片、音效、以及绘图资料,首次采用Single Edge Contact (S.E.C) 匣型封装,内建了高速快取记忆体。
这款晶片让电脑使用者撷取、、以及透过网际网络和亲友分享数位相片、与新增文字、音乐或制作家庭电影的转场效果、使用视讯电话以及透过标准电话线与网际网络传送影片,Intel Pentium
II处理器晶体管数目为750万颗。
Pentium III处理器加入70个新指令,加入网际网络串流SIMD延伸集称为MMX,能大幅提升先进影像、3D、串流音乐、影片、语音辨识等应用的性能,它能大幅提升网际网络的使用经验,让使用者能浏览逼真的线上博物馆与商店,以及下载高品质影片,Intel首次导入0.25微米技术,Intel Pentium III晶体管数目约为950万颗。
第6阶段
第6阶段(2005年至今)是酷睿(core)系列微处理器时代,通常称为第6代。
“酷睿”是一款领先节能的新型微架构,设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效,提高每瓦特性能,也就是所谓的能效比。
早期的酷睿是基于笔记本处理器的。
酷睿2:英文名称为Core 2
Duo,是是英特尔在2006年推出的新一代基于Core微架构的产品体系统称。
于2006年7月27日发布。
酷睿2是一个跨平台的构架体系,包括服务器版、桌面版、移动版三大领域。
其中,服务器版的开发代号为Woodcrest,桌面版的开发代号为Conroe,移动版的开发代号为Merom。
酷睿2处理器的Core微架构是Intel的以色列设计团队在Yonah微架构基础之上改进而来的新一代英特尔架构。
最显著的变化在于在各个关键部分进行强化。
为了提高两个核心的内部数据交换效率采取共享式二级缓存设计,2个核心共享高达4MB的二级缓存。
SNB(Sandy Bridge)是英特尔在2011年初发布的新一代处理器微架构,这一构架的最大意义莫过于重新定义了“整合平台”的概念,与处理器“无缝融合”的“核芯显卡”终结了“集成显卡”的时代。
这一创举得益于全新的32nm制造工艺。
由于Sandy Bridge
构架下的处理器采用了比之前的45nm工艺更加先进的32nm制造工艺,理论上实现了CPU功耗的进一步降低,及其电路尺寸和性能的显著优化,这就为将整合图形核心(核芯显卡)与CPU封装在同一块基板上创造了有利条件。
此外,第二代酷睿还加入了全新的高清视频处理单元。
视频转解码速度的高与低跟处理器是有直接关系的,由于高清视频处理单元的加入,新一代酷睿处理器的视
新老酷睿大作战 CPU五年性能提升多少(19张)频处理时间比老款处理器至少提升了30%。
在2012年4月24日下午北京天文馆,intel正式发布了ivy bridge(IVB)处理器。
22nm Ivy Bridge会将执行单元的数量翻一番,达到最多24个,自然会带来性能上的进一步跃进。
Ivy Bridge会加入对DX11的支持的集成显卡。
另外新加入的XHCI USB
3.0控制器则共享其中四条通道,从而提供最多四个USB 3.0,从而支持原生USB3.0。
cpu的制作采用3D晶体管技术的CPU耗电量会减少一半。

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