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CPU芯片發(fā)展歷史 CPU的溯源可以一直去到1971年。在那一年，當(dāng)時還處在發(fā)展階段的INTEL公司推出了世界上第一臺微處理器4004。這不但是第一個用于計算器的4位微處理器，也是第一款個人有能力買得起的電腦處理器！4004含有2300個晶體管，功能相當(dāng)有限，而且速度還很慢，被當(dāng)時的藍(lán)色巨人IBM以及大部分商業(yè)用戶不屑一顧，但是它畢竟是劃時代的產(chǎn)品，從此以后，INTEL便與微處理器結(jié)下了不解之緣。可以這么說，CPU的歷史發(fā)展歷程其實也就是 INTEL公司X86系列CPU的發(fā)展歷程，我們就通過它來展開我們的“CPU歷史之旅”。 1978年，Intel公司再次領(lǐng)導(dǎo)潮流，首次生產(chǎn)出16位的微處理器，并命名為i8086，同時還生產(chǎn)出與之相配合的數(shù)學(xué)協(xié)處理器 i8087，這兩種芯片使用相互兼容的指令集，但在i8087指令集中增加了一些專門用于對數(shù)、指數(shù)和三角函數(shù)等數(shù)學(xué)計算指令。由于這些指令集應(yīng)用于 i8086和i8087，所以人們也這些指令集統(tǒng)一稱之為X86指令集。雖然以后Intel又陸續(xù)生產(chǎn)出第二代、第三代等更先進(jìn)和更快的新型CPU，但都 仍然兼容原來的X86指令，而且Intel在后續(xù)CPU的命名上沿用了原先的X86序列，直到后來因商標(biāo)注冊問題，才放棄了繼續(xù)用阿拉伯?dāng)?shù)字命名。至于在 后來發(fā)展壯大的其他公司，例如AMD和Cyrix等，在486以前（包括486）的CPU都是按Intel的命名方式為自己的X86系列CPU命名，但到 了586時代，市場競爭越來越厲害了，由于商標(biāo)注冊問題，它們已經(jīng)無法繼續(xù)使用與Intel的X86系列相同或相似的命名，只好另外為自己的586、 686兼容CPU命名了。 1979年，INTEL公司推出了8088芯片，它仍舊是屬于16位微處理器，內(nèi)含29000個晶體管，時鐘頻率為4.77MHz，地址總線 為20位，可使用1MB內(nèi)存。8088內(nèi)部數(shù)據(jù)總線都是16位，外部數(shù)據(jù)總線是8位，而它的兄弟8086是16位。1981年8088芯片首次用于IBM PC機中，開創(chuàng)了全新的微機時代。也正是從8088開始，PC（personal computer——個人電腦）的概念開始在全世界范圍內(nèi)發(fā)展起來。 1982年，許多年輕的讀者尚在襁褓之中的時候，INTE已經(jīng)推出了劃時代的最新產(chǎn)品棗80286芯片，該芯片比8006和8088都有了飛 躍的發(fā)展，雖然它仍舊是16位結(jié)構(gòu)，但是在CPU的內(nèi)部含有13.4萬個晶體管，時鐘頻率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線皆 為16位，地址總線24位，可尋址16MB內(nèi)存。從80286開始，CPU的工作方式也演變出兩種來：實模式和保護(hù)模式。 Intel 80286處理器 1985年INTEL推出了80386芯片，它是80X86系列中的第一種32位微處理器，而且制造工藝也有了很大的進(jìn)步，與80286相比， 80386內(nèi)部內(nèi)含27.5萬個晶體管，時鐘頻率為12.5MHz，后提高到20MHz，25MHz，33MHz。80386的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線都是 32位，地址總線也是32位，可尋址高達(dá)4GB內(nèi)存。它除具有實模式和保護(hù)模式外，還增加了一種叫虛擬86的工作方式，可以通過同時模擬多個8086處理 器來提供多任務(wù)能力。除了標(biāo)準(zhǔn)的80386芯片，也就是我們以前經(jīng)常說的80386DX外，出于不同的市場和應(yīng)用考慮，INTEL又陸續(xù)推出了一些其它類 型的80386芯片：80386SX、80386SL、80386DL等。1988年推出的80386SX是市場定位在80286和80386DX之間的 一種芯片，其與80386DX的不同在于外部數(shù)據(jù)總線和地址總線皆與80286相同，分別是16位和24位(即尋址能力為16MB)。 1990年推出的80386 SL和80386 DL都是低功耗、節(jié)能型芯片，主要用于便攜機和節(jié)能型臺式機。80386 SL與80386 DL的不同在于前者是基于80386SX的，后者是基于80386DX的，但兩者皆增加了一種新的工作方式：系統(tǒng)管理方式。當(dāng)進(jìn)入系統(tǒng)管理方式后，CPU 就自動降低運行速度、控制顯示屏和硬盤等其它部件暫停工作，甚至停止運行，進(jìn)入“休眠”狀態(tài)，以達(dá)到節(jié)能目的。1989年，我們大家耳熟能詳?shù)?0486 芯片由INTEL推出，這種芯片的偉大之處就在于它實破了100萬個晶體管的界限，集成了120萬個晶體管。80486的時鐘頻率從25MHz逐步提高到 33MHz、50MHz。80486是將80386和數(shù)學(xué)協(xié)處理器80387以及一個8KB的高速緩存集成在一個芯片內(nèi)，并且在80X86系列中首次采用 了RISC（精簡指令集）技術(shù)，可以在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條指令。它還采用了突發(fā)總線方式，大大提高了與內(nèi)存的數(shù)據(jù)交換速度。由于這些改進(jìn)，80486 的性能比帶有80387數(shù)學(xué)協(xié)處理器的80386DX提高了4倍。80486和80386一樣，也陸續(xù)出現(xiàn)了幾種類型。上面介紹的最初類型是 80486DX。1990年推出了80486SX，它是486類型中的一種低價格機型，其與80486DX的區(qū)別在于它沒有數(shù)學(xué)協(xié)處理器。80486 DX2由系用了時鐘倍頻技術(shù)，也就是說芯片內(nèi)部的運行速度是外部總線運行速度的兩倍，即芯片內(nèi)部以2倍于系統(tǒng)時鐘的速度運行，但仍以原有時鐘速度與外界通 訊。80486 DX2的內(nèi)部時鐘頻率主要有40MHz、50MHz、66MHz等。80486 DX4也是采用了時鐘倍頻技術(shù)的芯片，它允許其內(nèi)部單元以2倍或3倍于外部總線的速度運行。為了支持這種提高了的內(nèi)部工作頻率，它的片內(nèi)高速緩存擴大到 16KB。80486 DX4的時鐘頻率為100MHz，其運行速度比66MHz的80486 DX2快40%。80486也有SL增強類型，其具有系統(tǒng)管理方式，用于便攜機或節(jié)能型臺式機。 踏入新世紀(jì)的CPU 進(jìn)入新世紀(jì)以來，CPU進(jìn)入了更高速發(fā)展的時代，以往可望而不可及的1Ghz大關(guān)被輕松突破了，在市場分布方面，仍然是Intel跟AMD公司在 兩雄爭霸，它們分別推出了Pentium4、Tualatin核心Pentium Ⅱ和Celeron、Tunderbird核心Athlon、AthlonXP和Duron等處理器，競爭日益激烈。 1、在Intel方面，在上個世紀(jì)末的2000年11月，Intel發(fā)布了旗下第四代的Pentium處理器，也就是我們天天都能接觸到的 Pentium 4。Pentium 4沒有沿用PIII的架構(gòu)，而是采用了全新的設(shè)計，包括等效于的400MHz前端總線(100 x 4), SSE2指令集，256K-512KB的二級緩存，全新的超管線技術(shù)及NetBurst架構(gòu)，起步頻率為1.3GHz。 第一個Pentium4核心為Willamette，全新的Socket 423插座，集成256KB的二級緩存，支持更為強大的SSE2指令集，多達(dá)20級的超標(biāo)量流水線，搭配i850/i845系列芯片組，隨后Intel陸 續(xù)推出了1.4GHz-2.0GHz的Willamette P4處理器，而后期的P4處理器均轉(zhuǎn)到了針角更多的Socket 478插座。 |
