cpu的发展史
类型：转载 责任编辑：egoo 日期：2007/03/01
cpu是central processing unit（中央微处理器）的缩写，它是计算机中最重要的一个部分，由运算器和控制器组成。如果把计算机比作人，那么cpu就是人的大脑。cpu的发展非常迅速，个人电脑从8088(xt)发展到现在的pentium 4时代，只经过了不到二十年的时间。 从生产技术来说，最初的 8088集成了29000个晶体管，而pentiumⅲ的集成度超过了2810万个晶体管；cpu的运行速度，以mips(百万个指令每秒)为单位，8088是0.75mips，到能奔腾时已超过了1000mips。不管什么样的cpu，其内部结构归纳起来都可以分为控制单、逻辑单和存储单三大部分，这三个部分相互协调，对命令和数据行分析、判断、运算并控制计算机各部分协调工作。 cpu从最初发展至今已经有二十多年的历史了，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位微处理器以及正在酝酿构建的64位微处理器，可以说个人电脑的发展是随着cpu的发展而前的。 intel 4004 1971年，英特尔公推出了世界上第一款微处理器4004，这是第一个可用于微型计算机的四位微处理器，它包含2300个晶体管，随后英特尔又推出了8008。1974年，8008发展成8080,成为第二代微处理器。8080作为代替电子逻辑电路的器件被用于各种应用电路和设备中。 第二代微处理器均采用 nmos工艺,集成度约9000只晶体管,平均指令执行时间为1μs～2μs,采用汇编语言、basic、fortran编程，使用单用户操作系统。 intel 8086 1978年英特尔公生产的8086是第一个16位的微处理器。这就是第三代微处理器的起点。 8086微处理器最主频速度为8mhz，具有16位数据通道，内存寻址能力为1mb。同时英特尔还生产出与之相配合的数协处理器i8087,这两种芯片使用相互兼容的指令集。人们将这些指令集统一称之为 x86指令集。以后英特尔又陆续生产出第二代、第三代等更先和更快的新型cpu，但都仍然兼容原来的x86指令，而且英特尔在后续cpu的命名上沿用了原先的x86序列，直到后来因商标注册问题，放弃了继续用阿拉伯数字命名。 1979年，英特尔公又开发出了8088。8086和8088在芯片内部均采用16位数据输，所以都称为16位微处理器。8088工作频率为6.66mhz、7.16mhz或8mhz，集成了大约29000个晶体管。 8086和8088问世后不久，英特尔公就开始对他们行改，他们将更多功能集成在芯片上，这样就诞生了80186和80188。 1981年，美国ibm公将8088芯片用于其研制的pc机中，从而开创了全新的微机时代。也正是从8088开始，个人电脑(pc)的概念开始在全世界范围内发展起来。从8088应用到ibm pc机上开始,个人电脑真正走了人们的工作和生活之中，它也标志着一个新时代的开始。 intel 80286 1982年，英特尔公在8086的基础上，研制出了80286微处理器，80286集成了大约130000个晶体管。该微处理器的最大主频为20mhz。80286在以下四个方面比它的前辈有显著的改支持更大的内存；能够模拟内存空间；能同时运行多个任务；提了处理速度。 8086～80286这个时代是个人电脑起步的时代，当时在国内使用甚至见到过pc机的人很，它在人们心中是一个神秘的东西。到九十年代初，国内开始普及计算机。 intel 80386 1985年春天的时候，英特尔公已经成为了第一流的芯片公，10月17日，英特尔划时代的产品??80386dx正式发布了，其内部包含27.5万个晶体管，时钟频率为12.5mhz，后逐步提到20mhz、25mhz、33mhz，最后还有量的40mhz产品。 80386dx的内部和外部数据总线是32位，地址总线也是32位。80386最经典的产品为80386dx－33mhz，一般我们说的80386就是指它。由于32位微处理器的强大运算能力，pc的应用扩展到很多的领域，如商业办公和计算、工程设计和计算、数据中心、个人娱乐。80386使32位cpu成为了pc工业的标准。 intel 80386sx 1989年英特尔公又推出准32位微处理器芯片80386sx。这是intel为了扩大市场份额而推出的一种较便宜的普及型cpu，80386sx推出后，受到市场的广泛的欢迎，因为80386sx的性能大大优于80286，而价格只是80386的三分之一。 intel 80486 1989年，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。80486的时钟频率从25mhz逐步提到33mhz、40mhz、50mhz。80486的性能比带有80387数协微处理器的80386 dx性能提了4倍。 intel pentium 1993年，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。 pentium最初的cpu是pentium 60和pentium 66。早期的奔腾75mhz～120mhz使用0.5微米的制造工艺，后期120mhz频率以上的奔腾则改用0.35微米工艺。 intel pentium mmx 多能奔腾 (pentium mmx)的正式名称就是带有mmx技术的pentium”，是在1996年底发布的。 多能奔腾在原 pentium的基础上行了重大的改，新增加的57条mmx多媒体指令，使得多能奔腾即使在运行非mmx优化的程序时，也比同主频的pentium cpu要快得多。这57条mmx指令专门用来处理音频、视频等数据。多能奔腾拥有450万个晶体管，功耗17瓦。支持的工作频率有133mhz、150mhz、166mhz、200mhz、233mhz。 intel pentium pro pentium pro(能奔腾，686的cpu)的核心架构代号为p6（也是未来pⅱ、pⅲ所使用的核心架构），这是第一代产品，二cache有256kb或512kb，最大有1mb的二cache。工作频率有133/66mhz(工程样品)，150/60mhz、166/66mhz、180/60mhz、200/66mhz。 intel pentiumⅱ pentiumⅱ的中文名称叫奔腾二代”，采用klamath核心，0.35微米工艺制造，内部集成750万个晶体管，核心工作电压为2.8v。 1998年4月16日，英特尔第一个支持100mhz额定外频的cpu正式推出。采用新核心的pentiumⅱ微处理器采用0.25微米工艺制造，其核心工作电压降至2.0v，支持芯片组主要是intel的440bx。 在 1998年至1999年间，英特尔公推出了比pentiumⅱ功能更强大的cpu--xeon（至强微处理器）。xeon微处理器主要面向对性能要求更的服务器和工作站系统。 intel pentiumⅲ 1999年春节刚过，英特尔公就发布了采用katmai核心的新一代微处理器?pentiumⅲ。该微处理器除采用0.25微米工艺制造，内部集成950万个晶体管，slot 1架构之外，它还具有以下新特点系统总线频率为100mhz；采用第六代cpu核心?p6微架构，针对32位应用程序行优化，双重独立总线；一缓存为32kb，二缓存大小为512kb，新增加了能够增强音频、视频和3d图形效果的指令集，共70条新指令。pentiumⅲ的起始主频速度为450mhz。 和 pentiumⅱ xeon一样，英特尔同样也推出了面向服务器和工作站系统的性能cpu?pentiumⅲ xeon至强微处理器。
