2022年电脑CPU的发展史 .pdf

《2022年电脑CPU的发展史 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年电脑CPU的发展史 .pdf（46页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 灌水 电脑 CPU 的今世前身我是好猫于 2015/8/1 10:32:51 发布在 凯迪社区 猫眼看人一、 Intel 4004微处理器是世界上第一款商用计算机微处理器，就像当时的广告说的一样， 它是 一件划时代的作品 。它片内集成了 2250个晶体管，晶体管之间的距离是 10 微米（也就是 10000纳米，和现在的 22 纳米相差甚远） ，能够处理 4bit 的数据， 每秒运算 6 万次， 主频 0.74MHz ， 运行的频率为 108KHz ，成本不到 100 美元。英特尔公司的首席执行官戈登.摩尔将 4004 称之为 人类历史上最具革新性的产品之一。4004 外形名师资料总结 - -

2、 -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 46 页 - - - - - - - - - 4004 内核线路局部名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 46 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3

3、 页，共 46 页 - - - - - - - - - 二、1972 年 4 月，英特尔推出第一款 8 位微处理器 8008。现在回头看8008 属于无心插柳的产物，其实它是Intel一笔不太成功的买卖之后的自己吞下的“ 苦果” ，但是却幸运的成功了。8008 外形名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 46 页 - - - - - - - - - 8008 内核名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -

4、- - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 46 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 46 页 - - - - - - - - - Intel C8008为世界上第一款八位元处理器。8008 共推出两种速度， 0.5 Mhz以及 0.8 Mhz ，虽然比 4004的工作时脉慢，不过因为是八位元处理器（比起4004 的四位元），整体效能要比4004好上许多。 8008可以支援到 16KB 的内存。

5、C8008是比较珍贵的紫色陶瓷镀金接脚版本，D8008则是后期出的量产版。三、Intel 8080为英特尔早期发布的处理器。它于1974 年 4 月发布，是一枚8 位元处理器，主频为2MHz ，它集成 6000 只晶体管，每秒运算29 万次，拥有 16 位地址总线和八位数据总线，包含7 个八位寄存器，支持16 位寻址，同时它也包含一些输入输出端口， 这也是一个相当成功的设计， 有效解决了外部设备在内存寻址能力不足的问题。它是英特尔公司继4004 芯片推出的第三代微处理器， 8080 比 4004 快十倍而且数据宽度也从 4 位扩展到 8 位， 被广泛应用与各种控制系统和嵌入式系统中。自 197

6、5 年第一台个人电脑诞生以后， 8080芯片帮助英特尔在几年后占据了电脑芯片的霸主地位。zilog 制造了与 8080兼容的 CPU z-80 。8080 外形名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 46 页 - - - - - - - - - 8080 内核名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 46 页 - - - - - - -

7、 - - 特别值得一提的是，当年（晚了10 年的 1984 ？）我们上海元件五厂居然也能跟踪美帝生产这个玩意！上海产 8080 外形及说明书：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 46 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 46 页 - - - - - - - - - 四、1978 年 6

8、 月 INTEL 推出了 8086 微处理器，主频 4.77MHz ，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，标志着第三代微处理器问世。售价 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 Intel 在 1 年之后 ,推出了 8086的简化版 8088 ，是一款 4.77MHz准 16 位微处理器。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 。IBM 公司 1981

9、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。发布的时候， 8086 的时钟频率有 4.77 ，8 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0.8 MIPs 的能力。 8085是 8 位的微处理器8086 外形：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 46 页 - - - - - - - - - 8086 内核：名师资料总结 - - -精

10、品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 46 页 - - - - - - - - - 五、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

11、脑）的概念开始在全世界范围内发展起来。8088 外形：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 46 页 - - - - - - - - - 8088 内核：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 46 页 - - - - - - - - - 8088 的 PC 我 90 年代初读书时候是玩过的，就是用它书写代码编译几千行的BASI

12、C 程序完成了我的硕士论文计算工作量，记得每次计算需要7-8 分钟的计算时间，慢慢地等啊。呵呵，想想当年也真是够拼的，现在再看看打印保留的源代码，居然有的很难看的动了！六、INTEL 1982年推出 80286芯片，该芯片相比 8086和 8088有了飞跃式发展，虽然它仍是 16 位结构，但在 CPU 内部含有 13.4万个晶体管， 时钟频率由最初 6MHz 逐步提高到 20MHz 。内部和外部数据总线皆为16 位，地址总线24 位，可寻址内存大小达到16Mb 。80286兼容了 8086 所有功能，并且是8086 的向上兼容的微处理器， 使 8086 的汇编语言程序可以不做任何修改地在802

13、86上运行。同时 80286的推出也是实模式和保护模式CPU 的分水岭。80286微处理器内部有 4 个功能部件，即地址部件AU，指令部件 IU ，执行部件 EU 和总线部件 BU。这四个部件的并行操作，提高了吞吐率，加快了处理速度。286 外形：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 46 页 - - - - - - - - - 286 内核：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师

14、精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 46 页 - - - - - - - - - 从 286 诞生这个时候 “ 摩尔定律 ” 开始发力，如果说前 10 年 INTEL CPU 的发展是龟速，那么到了286 时代，就进入了高速快车道，一发而不可收拾，绝尘而去. 其他国家试图跟踪模仿已经望洋兴叹了！七、INTEL 1985年推出的 CPU 芯片，它是 80 x86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 。名师资料总结

15、 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 46 页 - - - - - - - - - 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。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80 x86处理器来提供多任务能力。除了标准的80386芯片，也就是 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 、 80386

16、DL等。386 外形：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 46 页 - - - - - - - - - 386 内核：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 46 页 - - - - - - - - - 八、Intel 80486是 Intel 公司 1989年推出的 32 位微处理器。它采用了 1m（微米）制造工艺，内部集成

17、了120 万个晶体管。内外部数据总线是32 位，地址总线为 32 位，可寻址 4GB 的存储空间，支持虚拟存储管理技术，虚拟存储空间为 64TB 。片内集成有浮点运算部件和8KB 的 cache （L1 cache ），同名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 46 页 - - - - - - - - - 时也支持外部 cache（L2 cache ） 。 整数处理部件采用精简指令集RISC 结构，提高了指令的执行速度。此外，80486微处理器还引进了时钟倍频技

18、术和新的内部总线结构，从而使主频可以超出100MHz 。486 外形：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 46 页 - - - - - - - - - 486 内核：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 46 页 - - - - - - - - - 九、Pentium是英特尔第五代 x86 架构的微处理器，于1993 年 3

19、 月 22 日开始出货，是 486 产品线的后代。 Pentium本应命名为 80586或 i586 ，后来命名为 “Pentium” （通常认为 “pentium” 是希腊文 “ 五（penta ）” 加拉丁文中代表名词的接尾语 “ium” 的造词），是因为阿拉伯数字无法被用作注册商标。i586被使用在英特尔竞争对手所制造的类80586的微处理器。INTEL 公司还替它起了一个相当好听的中文名字奔腾。奔腾的厂家代号是P54C ，PENTIUM 的内部含有的晶体管数量高达310 万个，时钟频率由最初推出的60MHZ 和 66MHZ ，后提高到 200MHZ 。单单是最初版本的66MHZ 的名师

20、资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 23 页，共 46 页 - - - - - - - - - PENTIUM 微处理器，它的运算性能比 33MHZ 的 80486DX就提高了 3 倍多，而 100MHZ的 PENTIUM 则比 33MHZ的 80486DX要快 6 至 8 倍。也就是从 PENTIUM 开始， 我们大家有了超频这样一个用尽量少的钱换取尽量多的性能的好方法。作为世界上第一个586 级处理器， PENTIUM 也是第一个令人超频的最多的处理器，由于Pentium

21、的制造工艺优良，所以整个系列的CPU 的浮点性能也是各种各样性能是CPU 中最强的，可超频性能最大，因此赢得了586级 CPU 的大部分市场。 Pentium家族里面的频率有60/66/75/90/100/120/133/150/166/200，至于 CPU 的内部频率则是从60MHz 到 66MHz 不等。奔腾外形：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 24 页，共 46 页 - - - - - - - - - 奔腾内核：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -

22、- - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 25 页，共 46 页 - - - - - - - - - 到了奔腾级别的 CPU，不说制造了，那 310 万个晶体管的设计图，看得懂的国家都没几个了。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 26 页，共 46 页 - - - - - - - - - 十、intel 可不管你跟得上跟不上，继续发威。英特尔于 1997 年 5 月 7 日推出奔腾 II Pentium

23、II 微处理器。它基于 Pentium Pro 使用的 P6 架构， 但加强了 16 位元的效能，以及加入 MMX 指令集。 Pentium II 为英特尔推出的一枚X86 架构的处理器， 基于 Pentium Pro使用的 P6 微处理架构，但另一方面它的16 位元处理能力获得优化，并加入MMX 指令集：第一代 Pentium II核心代号为 Klamath ，使用 350 纳米制程，以及，就当时而言，制造出一个非常高的热量。推出时，时脉只有233 及 266MHz ，使用66MHz 前端总线，后期另推出时脉300MHz的版本第二代 Pentium II核心代号为 Deschutes，运行时

24、脉为 333MHz ，于 1998年 1 月推出，使用 250 纳米制程，而且温度亦有效的减低。 支援 100MHz前端总线，英特尔于 1998 年另外推出了时脉为266 、330 、350 、400 、450 的Pentium II处理器。PII 外形：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 27 页，共 46 页 - - - - - - - - - PII 内核：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -

25、- 名师精心整理 - - - - - - - 第 28 页，共 46 页 - - - - - - - - - PII 的插槽很奇葩的，太吐槽了。不过超频性能很棒，是当年的超频王者。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 29 页，共 46 页 - - - - - - - - - 十一、P3。1999 年 2 月 26 日，英特尔发布 Pentium III 450MHz、Pentium III 500MHz处理器，同时采用了 0.25 微米工艺技术， 核心由 950 万个晶体

26、管组成，从此 INTEL 开始踏上了 PIII 旅程。Pentium III是英特尔的 x86 （更准确地说是i686 ）架构之微处理器。刚推出的版本与早期的 Pentium II非常相似，最值得注意的不同是SSE 指令的扩充，以及在每个芯片制造的过程加入了有争议的序号。与Pentium II相同，也有低阶的 Celeron版本和高阶的 Xeon 版本。Pentium III最后被 Pentium 4所取代，Pentium III的改进设计就是后来的的Pentium M。P3 M 版外形：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -

27、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 30 页，共 46 页 - - - - - - - - - P3 M 版内核：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 31 页，共 46 页 - - - - - - - - - P2 P3 阶段，美帝另一家AMD 公司曾经与 intel 展开激烈竞争，但是总是处于下风。P3 至强外形：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - -

28、- - - - 第 32 页，共 46 页 - - - - - - - - - P3 至强内核：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 33 页，共 46 页 - - - - - - - - - 十二、 P4。奔腾 4 首款产品代码为： Willamette，拥有 1.4GHz左右的内核时钟，并使用 Socket 423脚位架构，首款处理器于2000 年 11 月发布。Pentium 4有着非常快速到 400MHz的前端总线，之后更有提升到 533MHz 、800MHz 。它

29、其实是一个为100MHz的四条并列总线 (100Mhz x4 并列)，因此理论上它可以传送比一般总线多四倍的容量，所以号称有400MHz的速度。AMD Athlon的前端总线则有 266MHz的速度（ 133MHz双倍并列总线）。 2002年 1 月英特尔发布了使用Northwood内核的 2.0 和 2.2GHz的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 34 页，共 46 页 - - - - - - - - - Pentium 4。Northwood将二级缓存的大小从256

30、KB增加到了 512KB （晶体管数量从 4200 万增加到 5500 万）并且使用了130 纳米制造工艺。使用更小晶体管制造的芯片能够在同样的速度产生更少的热量，或者工作在更高的时钟频率。 Northwood带来了 Pentium 4时代。尽管争夺性能领先的战斗依然很激烈（因为 AMD 发布了更快版本的Athlon XP ）,但是许多观察人士都认同最快的Northwood P4稍稍领先于对手。尤其是在2002 年夏天更是这样，当时AMD转换到 130 纳米制造技术过程被延迟，从2.4 到 2.8GHz范围的 P4 很显然是当时市场上最快的芯片。P4 外形：名师资料总结 - - -精品资料欢迎

31、下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 35 页，共 46 页 - - - - - - - - - P4 内核：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 36 页，共 46 页 - - - - - - - - - 十三、“ 酷睿” 多核心 U 时代：酷睿处理器采用800MHz-1333Mhz的前端总线名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - -

32、 - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 37 页，共 46 页 - - - - - - - - - 速率，45nm/65nm制程工艺， 2M/4M/8M/12M/16M L2缓存，双核酷睿处理器通过 SmartCache技术两个核心共享12M L2资源。intel 发力创新，全新的CPU 架构！酷睿 2 外形：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 38 页，共 46 页 - - - - - - - - - 酷睿 2 内核：酷睿四核心 U 外形：名师资

33、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 39 页，共 46 页 - - - - - - - - - 酷睿四核心 U 内核：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 40 页，共 46 页 - - - - - - - - - 奇怪的是居然有人嘲笑intel 的是胶水粘接多核心？呵呵。酷睿的弟弟妹妹I3I5 CPU 外形：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -

34、 - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 41 页，共 46 页 - - - - - - - - - I7 CPU 外形及其内核：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 42 页，共 46 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 43 页，共 46

35、页 - - - - - - - - - 顺便说下我现在用的服务器是双路12 核心的至强 2600 系列，无图。这个神一样的东西， 仿佛来自 1400 亿光年外的开普勒2B 星球，只要想一想都醉了。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 44 页，共 46 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 45 页，共 46 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 46 页，共 46 页 - - - - - - - - -