2024年4月16日发(作者:微生曼寒)
Intel
系列
CPU
架构的发展史
CPU(CentralprocessingUnit),又称微处理器
(
Microprocessor),”是现代计算机的
核心部件。对于PC而言,CPU的规格与频率常常被用来作为衡量一台电脑性能强弱重要指标。
(一)、4004时代
1971年,当时还处在起步阶段的Intel公司推出了世界上第一颗
微处理器4004。是第一个用于计算器的4位微处理器,含有2300个晶
体管,功能相当有限,而且速度还很慢,从此以后,INTEL便与微处理
器结下了不解之缘。可以这么说,CPU的历史发展历程一定意义上也就
是Intel公司x86
系列CPU的发展历程。4004处理器核心架构图:
(二)、8008时代
世界上第一款8位处理器C8008共推出两种速度:0.5Mhz以及0.8Mhz,
虽然比4004的工作时脉慢,但是整体效能要比4004好上许多。8008可以支持
到16KB的内存。D8008则是后期出的量产版,发布时间为1972年,8位运算+16
位地址总线+16位数据总线,同时它也包含一些输入输出端口,这是一个相当成功的设计,还有
效解决了外部设备在内存寻址能力不足的问题。
(三)、8080时代
intel推出的8080不仅扩充了可寻址的存储器容量和指令系统,而且指令执行速
度是8008的10倍。另一方面8080可直接与TTL(晶体管-晶体管逻辑)兼容,而8008则不能,
这样就使得接口设计更容易,而且价格更便宜。8080可寻址的范围(64KB)
是8008(16KB)的4倍,随后,1974年第一台PC机MITSAltair8800问世了。它写的BASIC
语言解释程序是由BillGates(比尔盖茨)和PaulAllen于1975年开发的,他们是Microsoft公司
的创始人。
(四)、8085时代
8085的最低主频3MHz,最高主频也不过6MHz。当年使用此
CPU的厂商非常多,包括了AMD,FUJI,TOSHIBA,SIEMENS等等。
此CPU是8085系列中拥有最高主频的一颗。
(五)8086时代
1978年,Intel公司首次生产出16位的微处理器,并命名为i8086,它的产品线
也分了3个部分,分别是8086,8086—8,8086—10。后缀分别代表了CPU的主频。8086是整个
产品线中最低主频的一颗,仅仅是4.77MHzo它与上一代产品最大的区别就在于
它是一颗16bit的处理器。同时还生产出与之相配合的数学协处理器i8087,在i8087指
令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等的数学计算指令,
相同的指令集,可以互相配合提升科学运算的效率。
这两种芯片使用
(六)80286时代
1982年,Intel推出了划时代的最新产品80286
芯片,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,与8086相比,80286寻址能力达到了16MB,
可以使用外存储设备模拟大量存储空间,还能同时运行
多个任务,其速度比8086提高了5倍甚至更多。
(七)80386时代
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,制造工艺
也有了很大的进步。80386内部内含27.5万个晶体管,时钟频率为12.5MHz,后逐步提高到
25MHz。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。
同时也是第一种具有多任务”功能的处理器一一这对微软的操作系统发展有着重要的影响。
(八)80486时代【80486,最后一代以数字编号的cpu】
1989年,Intel推出80486芯片,它集成了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。
(九)、Pentium(奔腾)时代【P5架构,带来了第一款与数字无关的处理器】
1993年,英特尔发布了Pentium(奔腾)处理器。本来按照惯常的命名是80586,但是因
为实际上“586”这样的数字不能注册成为商标使用,因此英特尔绝对使用自造的新词来作为新产
品的商标Pentium
。
Pentium处理器集成了310万个晶体管,最
初推出的初始频率是60MHz、66MHz,后来提升到200MHz以上。第一代的Pentium代号为P54Co
但是由于其Socket插座与其后推出的Socket7不同,不但不能升级以外,更有极大可能是有内
部缺陷的产品,最后,当时的英特尔总裁安迪葛洛夫于1993年11月29日向全球用户道歉,并
承诺回收产品,最终的结果是重新赢得了消费者的信任,Pentium再度成为市场上最畅销的产品。
(十)Pentiumpro即P6架构
1995年Intel推出了PentiumPro(中文名称高能奔腾”
),
尽管性能不错,但远没有达到
抛离对手的程度,加上价格十分昂贵,因此PentiumPro实际市场生命也非常的短,但PentiumPro
的设计思想和总体架构却对Intel此后的处理器设计造成了深远的影响。新的处理器对多媒体功能
提供了很好的支持。PentiumPro的工作频率有
150/166/180和200MHz四种,者俱有16KB的一级缓存和256KB的二级缓存,有550万个晶
体管。PentiumPro的推出,为以后Intel推出Pn奠定了基础。
(H
)
、PentiumMMX即P6架构支持多媒体技术
Intel在1996年底推出了奔腾系列的改进版本,厂家代号P55C,也就是我们平
常所说的奔腾MMX(中文名称多能奔腾”)。英特奔腾MMX的推出,是Intel的辉煌时
2024年4月16日发(作者:微生曼寒)
Intel
系列
CPU
架构的发展史
CPU(CentralprocessingUnit),又称微处理器
(
Microprocessor),”是现代计算机的
核心部件。对于PC而言,CPU的规格与频率常常被用来作为衡量一台电脑性能强弱重要指标。
(一)、4004时代
1971年,当时还处在起步阶段的Intel公司推出了世界上第一颗
微处理器4004。是第一个用于计算器的4位微处理器,含有2300个晶
体管,功能相当有限,而且速度还很慢,从此以后,INTEL便与微处理
器结下了不解之缘。可以这么说,CPU的历史发展历程一定意义上也就
是Intel公司x86
系列CPU的发展历程。4004处理器核心架构图:
(二)、8008时代
世界上第一款8位处理器C8008共推出两种速度:0.5Mhz以及0.8Mhz,
虽然比4004的工作时脉慢,但是整体效能要比4004好上许多。8008可以支持
到16KB的内存。D8008则是后期出的量产版,发布时间为1972年,8位运算+16
位地址总线+16位数据总线,同时它也包含一些输入输出端口,这是一个相当成功的设计,还有
效解决了外部设备在内存寻址能力不足的问题。
(三)、8080时代
intel推出的8080不仅扩充了可寻址的存储器容量和指令系统,而且指令执行速
度是8008的10倍。另一方面8080可直接与TTL(晶体管-晶体管逻辑)兼容,而8008则不能,
这样就使得接口设计更容易,而且价格更便宜。8080可寻址的范围(64KB)
是8008(16KB)的4倍,随后,1974年第一台PC机MITSAltair8800问世了。它写的BASIC
语言解释程序是由BillGates(比尔盖茨)和PaulAllen于1975年开发的,他们是Microsoft公司
的创始人。
(四)、8085时代
8085的最低主频3MHz,最高主频也不过6MHz。当年使用此
CPU的厂商非常多,包括了AMD,FUJI,TOSHIBA,SIEMENS等等。
此CPU是8085系列中拥有最高主频的一颗。
(五)8086时代
1978年,Intel公司首次生产出16位的微处理器,并命名为i8086,它的产品线
也分了3个部分,分别是8086,8086—8,8086—10。后缀分别代表了CPU的主频。8086是整个
产品线中最低主频的一颗,仅仅是4.77MHzo它与上一代产品最大的区别就在于
它是一颗16bit的处理器。同时还生产出与之相配合的数学协处理器i8087,在i8087指
令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等的数学计算指令,
相同的指令集,可以互相配合提升科学运算的效率。
这两种芯片使用
(六)80286时代
1982年,Intel推出了划时代的最新产品80286
芯片,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,与8086相比,80286寻址能力达到了16MB,
可以使用外存储设备模拟大量存储空间,还能同时运行
多个任务,其速度比8086提高了5倍甚至更多。
(七)80386时代
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,制造工艺
也有了很大的进步。80386内部内含27.5万个晶体管,时钟频率为12.5MHz,后逐步提高到
25MHz。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。
同时也是第一种具有多任务”功能的处理器一一这对微软的操作系统发展有着重要的影响。
(八)80486时代【80486,最后一代以数字编号的cpu】
1989年,Intel推出80486芯片,它集成了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。
(九)、Pentium(奔腾)时代【P5架构,带来了第一款与数字无关的处理器】
1993年,英特尔发布了Pentium(奔腾)处理器。本来按照惯常的命名是80586,但是因
为实际上“586”这样的数字不能注册成为商标使用,因此英特尔绝对使用自造的新词来作为新产
品的商标Pentium
。
Pentium处理器集成了310万个晶体管,最
初推出的初始频率是60MHz、66MHz,后来提升到200MHz以上。第一代的Pentium代号为P54Co
但是由于其Socket插座与其后推出的Socket7不同,不但不能升级以外,更有极大可能是有内
部缺陷的产品,最后,当时的英特尔总裁安迪葛洛夫于1993年11月29日向全球用户道歉,并
承诺回收产品,最终的结果是重新赢得了消费者的信任,Pentium再度成为市场上最畅销的产品。
(十)Pentiumpro即P6架构
1995年Intel推出了PentiumPro(中文名称高能奔腾”
),
尽管性能不错,但远没有达到
抛离对手的程度,加上价格十分昂贵,因此PentiumPro实际市场生命也非常的短,但PentiumPro
的设计思想和总体架构却对Intel此后的处理器设计造成了深远的影响。新的处理器对多媒体功能
提供了很好的支持。PentiumPro的工作频率有
150/166/180和200MHz四种,者俱有16KB的一级缓存和256KB的二级缓存,有550万个晶
体管。PentiumPro的推出,为以后Intel推出Pn奠定了基础。
(H
)
、PentiumMMX即P6架构支持多媒体技术
Intel在1996年底推出了奔腾系列的改进版本,厂家代号P55C,也就是我们平
常所说的奔腾MMX(中文名称多能奔腾”)。英特奔腾MMX的推出,是Intel的辉煌时