2022年从操作系统看PC硬件的发展 .pdf

《2022年从操作系统看PC硬件的发展 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年从操作系统看PC硬件的发展 .pdf（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、讲述光阴的故事从操作系统看PC硬件的发展上回顾一下 PC二十几年来的重大革新之路。DOS 1.0时代时间：19811982年关键词：IBM 5150、80286、内存条 1981 年 8月 12 日，这是一个让无数电脑“先辈”难以忘怀的日子，就在这一天，现代 PC的“鼻祖”IBM 5150 诞生了。IBM 5150就像一个灰色的“大盒子”，最初售价高达1565 美元，而内存容量只有捉襟见肘的16KB，配备有显示器、键盘和两个软盘驱动器。IBM 5150 每一部精彩的电影都会造就一批新的明星，IBM 5150 同样也不例外，被它“捧红”的明星当属现在大名鼎鼎的英特尔和微软公司了。为了尽快推出自己

2、的PC产品，当时 IBM工程师大卫布拉德利和他的同事打破了IBM 的一贯政策，采用了其他公司的技术和产品，其中CPU 使用了英特尔的8088 处理器，而操作系统使用了微软提供的DOS 1.0。最初的 DOS 1.0非常简陋，每张盘上只有一个根目录，而且不支持子目录。80286处理器 1982 年 2 月，桌面 CPU 的一个特殊时刻到来了英特尔发布了 80286处理器。资深电脑玩家耳熟能详的“保护方式”就是来自于这款处理器。80286处理器的最大主频为20MHz，内、外部数据传输位宽均为16 位，使用了 24 位内存储器寻址，内存寻址能力为16MB，它可以工作于两种方式：实模式和保护方式，其中

3、后者能保护操作系统在遇到异常应用时不会停机。伴随着 80286 处理器的问世，内存条开始“入住”PC主机。在 80286 主板发布之前，内存是直接固化在主板上，而且容量只有64KB 256KB，不过随着软件程序和新一代 80286硬件平台的出现，程序和硬件对内存性能提出了更高的要求，为了提升速度并扩大容量，内存必须以独立的封装形式出现，此时便诞生了“内存条”的概念，搭配80286 处理器的 30pin SIMM（Single In-line Memory Modules，单边接触内存模组）内存是内存领域的开山鼻祖。2.0 时代时间：1983年关键词：IBM PC/XT 不支持子目录的缺陷让DO

4、S 1.0 备受指责。1983 年 3 月，微软推出了 DOS 2.0版本，它增加了类似UNIX分层目录的管理形式，这一次 DOS 又“傍上”IBM的名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 6 页 -新一代主机 IBM PC/XT。虽然 IBM PC/XT 仍然使用 8088 处理器，但配置却高多了。DOS3.0-Windows3.x时代DOS 3.0时代 1984 年 8 月，微软发布了 DOS 3.0，它提升了内存管理能力，可以让 IBM PC/AT及兼容机的性能得到进一步发挥。Windows 1.0 时代时间：19851986年关键词：80386、CD-ROM 19

5、85年 11月 20日，PC终于迎来了第一个图形界面系统Windows 1.0，用户可以借助鼠标来使用操作系统的各种功能。Windows 1.0 基于 MS-DOS 2.0，可以显示出 256 色。安装 Windows 1.0 需要 256 KB的内存、两个软驱及DOS 2.0系统。1985年对硬件产业来说也是激动人心的一年。在 Windows问世的前三个月，英特尔以一种特殊的方式宣告了80386的到来它在 80286芯片的宣传海报上打了一个红色的叉，“3比 2 好”的数字效应让新一代处理器迅速深入人心。80386 集成了 27.5 万个晶体管，运算速度达到了每秒500 万个指令，这是第一代微

6、处理器 4004 的 120 倍。Windows 2.0 时代时间：19871989年关键词：80486、Sound Blaster Card、MR 1987 年 11 月，微软正式推出了Windows 2.0，该版本主要针对用户界面做了一些改进，增强了键盘和鼠标操作特性，特别是加入了功能表和对话方框。虽然与 Windows 1.0 相比并没有太大的变化，但Windows 2.0 开始支持 VGA 显示标准，这就意味着屏幕能显示更多的内容，图形界面不再是噱头，这为Windows的广泛应用打开了大门，它对 PC硬件的影响力也开始与日俱增，在 Windows 2.0问世后的第三年，也就是1989

7、年，PC产业界迎来了三件大事。1989 年 4 月 10 日，英特尔在拉斯维加斯电脑大展上首次发布了集成有120万晶体管的 486 处理器，该处理器集成了120 万个晶体管，其后继型号的时钟频率达到 100MHz，自 1971年英特尔生产第一块微处理器开始，PC 主机的“大脑”终于迈入 100MHz 频率的大关，摩尔定律迎来了崭新的篇章。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 6 页 -Windows 3.X 时代时间：19901994年关键词：MPC、Sound Blaster 16、Pentium 1990年 5月，微软发布了 Windows 3.0，该版本重新编写了

8、界面，存储器空间扩展到了 640KB，首创了许多全新的功能，如引入文件管理器对系统中的文件进行管理，拖放操作、程序管理器、任务管理器等使应用程序之间的切换更加方便。它仅推出 6 周就售出 50 万套，并在 Windows 3.1 发布前创下了销售700万套的纪录。越来越多的PC厂商选择 Windows作为捆绑对象，Windows对 PC硬件的影响力达到了新的高度。1992年，微软带来了针对多媒体应用量身定制的Windows 3.1，两个月内就售出 300 万套。从此 Windows进入了多媒体时代，Windows 3.1 一跃成为当时最流行的操作系统，DOS 的地位逐步被削弱。个人电脑的功能也

9、随着Windows 3.1的普及，从文字、数据处理全面扩展到影片欣赏、电子图书、音乐作曲、录像录音、美术创作和电脑游戏等领域。1993 年 3 月 22 日，英特尔推出了全面超越486的新一代处理器，但英特 尔并 没有 像 以 往那 样 把 它命 名为 80586，而 是 给 了它 一 个全新 的 名 称Pentium（奔腾），这是为了摆脱 486 时代微处理器名称混乱的困扰，英特尔希望此举能把自己的产品与AMD 和 Cyrix 的产品区分开来。Pentium 架构在每个周期的执行效能最多达到了80486处理器的两倍，第一代 Pentium 集成了 300多万个晶体管、早期版本的核心频率为60

10、MHz 66MHz，后来，75MHz、90MHz、100MHz,233MHz等产品陆续问世。Windows 95时代时间：19951997年关键词：Pentium Pro、SDRAM、Voodoo、Pentium MMX、K6、Pentium 如果说早期的Windows 只是扮演小打小闹的角色（很多用户依然摆脱不了DOS的“束缚”）的话，那么 Windows 95 的问世则一举奠定了微软公司在操作系统领域的垄断地位。1995 年 8 月，Windows 95 发布并创造了市场销售奇迹，四天内 100 万份拷贝销售一空！这个操作系统让许多PC用户见识了图形界面的魅力。Windows 95 对硬件

11、配置的要求大致是100MB硬盘、16MB内存，显卡必须支持 640480 以上的分辨率。为了更加流畅地运行Windows操作系统，人们不得不升级自己的电脑，从此“升级”这个词与普通用户更加密切了。Windows 98时代时间：19981999年关键词：K62、GMR、TNT、K7、Pentium 、GeForce 256 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 6 页 -1998 年 6月，微软给我们带来了Windows 95继任者 Windows 98，它包括集成的 Web浏览器、动态桌面以及对DVD 与 USB 的支持，自它开始人们开始越来越频繁地听到“USB”这个名

12、词，即插即用的理念开始深入人心。尽管 Windows 98 的建议硬件配置并没有比Windows 95 高出多少，但随着越来越多的软件在视窗平台上落户，很多用户开始认识内存容量的重要性，升级内存对系统性能往往有立竿见影的效果。当 Windows成为用户升级的主要原动力时，硬件厂商再也不会错过新版视窗推广的良机，这一年处理器、显卡、硬盘都给我们带来了惊喜。先说说处理器吧，雄踞多年老大位置的Intel也开始感觉竞争带来的压力了，在Windows 98 问世的前两个月，AMD 正式推出了 K6-2 处理器，这是一个K6 芯片加上 100MHz 总线频率和支持 3DNow！浮点指令的“结合物”。3DN

13、ow！技术是对 x86 体系的重大突破，它大大加强了处理3D图形和多媒体所需要的密集浮点运算性能。很可惜AMD 未能把握住良机，3DNow！后来败给了Intel的 SSE指令集，但不管怎样，K62 的问世宣告了 AMD 有能力向 Intel发起挑战。显卡业界也在 1998 年完成了新一轮的洗牌。当年 5 月 NVIDIA发布了轰动业界的 Riva TNT显卡，凭借着两条双像素的32 位渲染流水线及 24 位 Z-Buffer（Z缓冲）等特性，TNT的性能完全压倒了Voodoo显卡，从此确立了NVIDIA 在 3D图形卡上的王者地位！与此同时，硬盘业也有所创新，继发布 MR磁头技术之后，IBM又

14、给我们带来了 GMR（Giant Magneto Resistive，巨磁阻）磁头，这种磁头使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构，磁头的灵敏度再度提升，这为日后硬盘容量的跨越式发展打下了坚实的基础。1999 年 Intel终于遭遇到史无前例的挑战。当年 6 月 AMD 推出了使用 K7架构的第一款 Athlon 处理器，其核心频率达到500MHz 700MHz，具有 100MHz 外频、200MHz 前端总线，拥有 128KB一级缓存、512KB二级缓存。虽然发热量较大，但凭借超强的浮点处理性能，Athlon依然让许多用户趋之若鹜。在对手的强大压力下，Intel也在同年 7 月推出了新一代处

15、理器Pentium，其最初的时钟频率在 450MHz 以上，总线速度在 100MHz 以上，最大的亮点就是带来了全新的SSE指令集。Geforce 256 宣告了“GPU”的诞生 1999年 9月微软发布了 DirectX 7.0，它最大的特色就是支持T&L（坐标转换和光源处理），这将 CPU 从以往繁忙的坐标运算中解放出来。就在这个时候，我们现在极为熟悉的一个名词GPU 也开始亮相了。1999年 9 月 1 日，NVIDIA公司推出了 GeForce 256 显示芯片，并提出了“GPU”这个当时全新的概念，从此显卡的发展迈入了全新的阶段，CPU 负责通用计算、GPU 负责图形运算，时至名师资

16、料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 6 页 -今日这种“各司其职”的分工还未改变。从操作系统看 PC硬件的发展（下 2）（分页文章标题）Windows 2000时代时间：2000年关键词：1GHz、Pentium 4、Radeon 2000 年 2 月，微软发布了Windows 95 以来最重大的革新版本Windows 2000。Windows 2000 是在 Windows NT的基础上开发的，其稳定性相对 Windows 98有了长足的进步，不过对硬件的要求要高多了，如果没有 400MHz 以上的处理器、128MB 内存以及 1GB硬盘，人们就无法获得流畅的运行体验。W

17、indows 2000 的问世又成了 DIY 用户升级的动力，也间接促进了电脑配件市场的发展。谁不想在 Windows 2000问世之年推出几款有影响力的产品？众所周知，处理器主频达到 1GHz就是一个里程碑，其市场意义远胜于实际意义，而这次跑在前面的却是 AMD。2000 年 3 月 16 日，AMD 正式推出了主频达到1GHz的 Athlon处理器，在时间上领先了Intel两天。为了在主频上将对手甩在身后，同年11月 Intel又推出了新一代处理器，也就是如今的末日英雄Pentium 4，它采用了全新的 NetBurst 架构，虽然超长的流水线让其执行效率不佳，不过凭借着超高的主频以及全新

18、的SSE2指令集，Pentium 4 还是为 Intel撑起了长达 6 年之久的桌面处理器市场，但架构的先天缺陷也为其“悲剧”式的收场埋下了伏笔。Radeon揭开了显示芯片业两雄争霸的历史只有竞争才能促进一个产业更好地发展，如日中天的NVIDIA 也在这一年遇到了强大的竞争对手。2000 年年中，ATI 发布了著名的 Radeon（镭）显示核心，支持 DirectX 8中的几项新特性，而此时的GeForce 2 系列仍然停留在 DirectX 7.0 时代。自此以后，ATI 与 NVIDIA开始了正面的激烈对决。事实上，正是这两大“冤家”的“短兵相接”，我们今天才得以享受高性价比的显卡。Win

19、dows XP时代时间：20022006年关键词：Radeon 9700、GeForce 8800、64 位、双核心、Core 2 Duo 时隔仅一年多，微软又于2002 年 10 月发布了新一代操作系统Windows XP，它是微软迄今为止生命周期最长的一个操作系统。要想痛快淋漓地体验Windows XP，理想配置要求处理器主频至少达到1GHz、内存容量至少256MB以及 20GB以上的硬盘空间，Windows XP的到来又推动了新一轮的硬件升级。在 Windows XP发布的当年，PC产业界最具爆炸力的事件莫过于Radeon 9700的发布了。2002 年 7 月，ATI 推出了业界第一块

20、支持DirectX 9.0的显卡名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 6 页 -Radeon 9700，从此显卡业界开始了ATI 与 NVIDIA平分秋色的好戏。可能是受 Windows XP第一版集成 DirectX 8.1影响，NVIDIA 错误地估计了 DirectX 8的寿命，从此带给了NVIDIA 长达一年的噩梦！不过此后NVIDIA 再也没给 ATI任何“便宜”了，从NV40到 G70再到 G80，NVIDIA每一次都抢在 ATI 的前面。2006年 11 月，GeForce 8800 的发布标志着显卡开启统一渲染架构及DirectX 10的步伐。花更少的钱

21、享受更高的性能，显卡也在上演着如同处理器一样的故事。处理器领域最重要的事件莫过于64 位和双核的普及了。2003 年 9 月 23 日是一个令广大电脑爱好者盼望了很久的日子，世界上第一款64 位桌面处理器Athlon 64诞生了！迫于 AMD 的压力，到了2005 年，Intel也全面推出了支持EM64T 的 Pentium 5XX处理器，在 短短两年的时间内64 位处理器就遍地开花了，同 32 位取代 16 位一样，64 位也成为不可阻挡的历史潮流！64 位的好戏热场后，双核又登场了。比起单纯的主频竞赛，双核处理器不仅带来了更高的执行效率，还可以有效控制功耗及发热量。Athlon 64吹响了

22、 64位桌面 CPU 的号角对于双核的普及，我们要感谢Intel的一员新“战将”Core 2 Duo，由于它使用了全新的高效率Core 2 核心，一上市便凭借着优秀的性价比迫使原来的双核处理器降价。今天，我们只要花费 700 多元便可享受双核处理器了，高性能的 PC主机就是普通用户也玩得起。目前 Windows Vista 已经发布，虽然它对处理器、内存及显卡提出了更高的要求，不过在新系统的带动下，PC 硬件厂商的积极性也再次高涨，我们有望用更少的价格获取更高的性能。在感慨硬件飞速发展的同时，我们也来了解一下操作系统的开发规模吧，Windows 1.0 只用了 55个程序员一年的时间，而Windows Vista 要用 2000多个程序员五年的时间！名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 6 页 -