处理器(CPU)发展历史.doc

1971年: 4004 微处理器Intel在1969年为日本计算机制造商Busicom的一项专案，着手开发第一款微处理器，为一系列可程式化计算机研发多款晶片。最终，英特尔在1971年11月15日向全球市场推出4004微处理器，当年Intel 4004处理器每颗售价为200美元。4004 是英特尔第一款微处理器，为日后开发系统智能功能以及个人电脑奠定发展基础，其晶体管数目约为2千3百颗。 1972年: 8008 微处理器翌年，Intel推出8008微处理器，其运算威力是4004的两倍。Radio Electronics于1974年刊载一篇文章介绍一部采用8008的Mark-8装置，被公认是第一部家用电脑，在当时的标准来看，这部电脑在制造、维护、与运作方面都相当困难。Intel 8008晶体管数目约为3千5百颗。 1974年: 8080 微处理器1974年，Intel推出8080处理器，并作为Altair个人电脑的运算核心，Altair在星舰奇航电视影集中是企业号太空船的目的地。电脑迷当时可用395美元买到一组Altair的套件。它在数个月内卖出数万套，成为史上第一款下订后制造的机种。Intel 8080晶体管数目约为6千颗。 1978年: 8086、8088 微处理器取得IBM新成立之个人电脑部门敲定的重要销售合约，让Intel 8088处理器成为IBM新款畅销产品 ，IBM个人电脑的大脑，Intel 8088处理器的成功将英特尔拱上财富杂志500大企业排行榜，财富杂志将英特尔评为 “70年代最成功的企业”之一。Intel 8088晶体管数目约为29,000。 1982年: 80286 微处理器80286(也被称为286)是英特尔首款能执行所有旧款处理器专属软件的处理器，这种软件相容性之后成为英特尔全系列微处理器的注册商标，在6年的销售期中，估计全球各地共安装了1500万部286个人电脑。Intel 80286处理器晶体管数目为13万4千颗。 1985年: 80386 微处理器Intel 80386微处理器内含275,000 个晶体管比当初的4004多了100倍以上，这款32位元处理器首次支持多工任务设计，能同时执行多个程序。Intel 80386晶体管数目约为27万5千颗。 1989年: Intel 80486微处理器Intel 80486处理器世代让电脑从命令列转型至点选式(point to click)的图形化操作环境，据史密森美国历史博物馆的科技史学家David K. Allison回忆道：“当时我拥有第一部彩色萤幕电脑，开始能以大幅加快的速度进行桌面排版作业。”Intel 80486处理器率先内建数学协同处理器，由于能扮演中央处理器处理复杂数学运算，因此能加快整体运算的速度。Intel 80486晶体管数目为120万颗。 1993年: Intel Pentium 处理器Pentium是Intel首个放弃利用数字来命名的处理器产品，在微架构上取得突破，让电脑更容易处理 “现实世界”的资料，例如语音、声音、书写、以及相片影像。源自漫画与电视脱口秀的Pentium，在问市后立即成为家喻户晓的名字，Intel Pentium处理器晶体管数目为310万颗。 1996年:Intel Pentium Pro处理器初步占据了一部分CPU市场的INTEL并没有停下自己的脚步，在其他公司还在不断追赶自己的奔腾之际，又在1996年推出了最新一代的第六代X86系列CPU枣P6。P6只是它的研究代号，上市之后P6有了一个非常响亮的名字枣PentimuPro。PentimuPro的内部含有高达550万个的晶体管，内部时钟频率为133MHZ，处理速度几乎是100MHZ的PENTIUM的2倍。PentimuPro的一级(片内)缓存为8KB指令和8KB数据。值得注意的是在PentimuPro的一个封装中除PentimuPro芯片外还包括有一个256KB的二级缓存芯片，两个芯片之间用高频宽的内部通讯总线互连，处理器与高速缓存的连接线路也被安置在该封装中，这样就使高速缓存能更容易地运行在更高的频率上。PentiumPro 200MHZ CPU的L2CACHE就是运行在200MHZ，也就是工作在与处理器相同的频率上。这样的设计领PentiumPro达到了最高的性能。而PentimuPro最引人注目的地方是它具有一项称为“动态执行”的创新技术，这是继PENTIUM在超标量体系结构上实现实破之后的又一次飞跃。PentimuPro系列的工作频率是150/166/180/200，一级缓存都是16KB，而前三者都有256KB的二级缓存，至于频率为200的CPU还分为三种版本，不同就在于他们的内置的缓存分别是256KB，512KB，1MB。 1997年: Intel Pentium II 处理器内含750万个晶体管的Pentium II处理器结合了Intel MMX技术，能以极高的效率处理影片、音效、以及绘图资料，首次采用Single Edge Contact (S.E.C) 匣型封装，内建了高速快取记忆体。这款晶片让电脑使用者撷取、编辑、以及透过网际网络和亲友分享数位相片、编辑与新增文字、音乐或制作家庭电影的转场效果、使用视讯电话以及透过标准电话线与网际网络传送影片，Intel Pentium II处理器晶体管数目为750万颗。 1998年：Intel Celeron 处理器1998 年，AMD的低价政策奏效，以 1/3 于 Intel 同时脉处理器的价格，成功的大举入侵低价处理器市场，当时基本型电脑 (NT$:30,00025,000-) 大行其道，加上 AMD 的 K6-2 处理器本身的整数运算能力优，非常适合一般家庭的基本需求，各大厂纷纷推出 Socket-7 平台的低价电脑。 这段期间，Intel 为了完全主导下一代处理器走向，宣布放弃 Socket-7 架构，和美国国家半导体共同发表了新一代架构 - Slot-1，并且推出全新架构的处理器 - Pentium II，虽然这款处理器，成功的打入主流市场，不过昂贵的 Pentium II，加上昂贵的主机板，使得 Intel 完全失去低价市场的这块大饼。 为了入侵这块市场，推出新款的低价处理器投入战场，是必须的，但设计一款新的处理器，所需要投资的初期研发成本相当高，所以 Intel 打算从原有的 Pentium II 处理器着手，在 1998 年3月的时候，Intel 正式推出新款处理器 - Celeron。 当初推出的 Celeron 处理器，架构上维持和 Pentium II 相同 (Deschutes)，采用 Slot-1，核心架构也和 Pentium II 一样，具有 MMX 多媒体指令集，但是原本在 Pentium II 上的两颗 L2 快取记忆体则取消了。 Intel 拿掉 L2 快取，除了可以降低成本之外，最主要是为了和当时的主流 Pentium II 在效能上有所分别，除了 L2 快取，处理器的外部工作频率 (Front Side BUS)，也是 Intel 用来区分主流与低价处理器的分水岭：当时 Intel Pentium II 处理器的外频为 100 MHz (最早是 Pentium II 350)，而属于低价的 Celeron 则是维持传统的 66 MHz。 Celeron 的核心架构，和 Pentium II 完全相同，只是少了 L2 快取，这对整体效能上的影响，到底大不大 ? 看看今天的 P3c 大家心理应该就有个底了，举例来说，核心时脉同样为 500 MHz 的 P3 处理器，外频相同的状态下，On-Die 256K 全速 L2 快取记忆体的 P3 500E，效能上硬是比 P3 500 的半速 512K L2 快取要来的快，光是 L2 快取的速度，就有如此大的影响 (先撇开 ATC 以及 ASB 不谈)，更何况是没有L2 快取记忆体。 Cache-less 的 Celeron 低价处理器，刚刚推出时，目标放在低价电脑上，由于采用 Slot-1 架构，当时可以搭配的主机板晶片组只有 440 LX 以及 440BX，不过这类型的主机板，都是以搭配 Pentium II 为主，价位上也难以压低，加上 Cache-Less 的 Celeron 处理器，在 Winstone 测试中，成绩低的可怜，所以，Intel 最早推出的 Celeron 266/300 MHz，在效能上一直为大家所唾弃。 1998年:Intel Celeron 300A处理器1998年8月24日，这个日子让像笔者这样热爱硬件的人们都会无法忘记，Intel推出了装有二级高速缓存的赛扬A处理器，这就是日后被众多DIYer捧上神坛的赛扬300A，一个让经典不能再经典的型号。 赛扬300A，从某种意义上已经是Intel的第二代赛扬处理器。第一代的赛扬处理器仅仅拥有266MHz、300MHz两种版本，第一代的Celeron处理器由于不拥有任何的二级缓存，虽然有效的降低了成本，但是性能也无法让人满意。为了弥补性能上的不足，Intel终于首次推出带有二级缓存的赛扬处理器采用Mendocino核心的Celeron300A、333、366。经典，从此诞生。 赛扬300A的经典，并不仅仅是因为它的超频(多数赛扬300A可以轻松超频至550MHZ),还在于赛扬300A的超频性几乎造就了一条专门为它而生的产业链，主板、转接卡.有多少这样的产品就为了赛扬300A而生。一时间，报纸杂志网络媒体都在讨论这款Celeron300A的超频方式、技巧、配合主板、内存等等。DIY的超频时代正式到临。 1999年: Intel Pentium III 处理器Intel Pentium III 处理器加入70个新指令，加入网际网络串流SIMD延伸集称为MMX，能大幅提升先进影像、3D、串流音乐、影片、语音辨识等应用的性能，它能大幅提升网际网络的使用经验，让使用者能浏览逼真的线上博物馆与商店，以及下载高品质影片，Intel首次导入0.25微米技术，Intel Pentium III晶体管数目约为950万颗。 2000年: Intel Pentium 4 处理器采用Pentium 4处理器内建了4200万个晶体管，以及采用0.18微米的电路，首款微处理器Intel 4004的运作频率为108KHz，Pentium 4初期推出版本的速度就高达1.5GHz，若汽车速度在同一时期以相同的速度向上攀升，从旧金山开车到纽约仅仅需要13秒，Pentium 4处理器晶体管数目约为4200万颗，翌年8月，Pentium 4 处理理达到2 GHz的里程碑。 2002年: Intel Pentium 4 HT处理器英特尔推出新款Intel Pentium 4处理器内含创新的Hyper-Threading(HT)超线程技术。超线程技术打造出新等级的高性能桌上型电脑，能同时快速执行多项运算应用，或针对支持多重线程的软件带来更高的性能。超线程技术让电脑性能增加25%。除了为桌上型电脑使用者提供超线程技术外，英特尔也达成另一项电脑里程碑，就是推出运作频率达3.06 GHz的Pentium 4处理器，是首款每秒执行30亿个运算周期的商业微处理器，如此优异的性能要归功于当时业界最先进的0.13微米制程技术，翌年，内建超线程技术的Intel Pentium 4处理器频率达到3.2 GHz。 2003年:Intel Pentium M处理器由以色列小组专门设计的新型移动CPU，Pentium M是英特尔公司的x86架构微处理器，供笔记簿型个人电脑使用，亦被作为Centrino的一部分，于2003年3月推出。公布有以下主频：标准1.6GHz，1.5GHz，1.4GHz，1.3GHz，低电压1.1GHz，超低电压900MHz。为了在低主频得到高效能，Banias作出了优化，使每个时钟所能执行的指令数目更多，并通过高级分支预测来降低错误预测率。另外最突出的改进就L2高速缓存增至1MB（P3-M和P4-M都只有512KB），估计Banias数目高达7700万的晶体管大部分就用在这上。此外还有一系列与减少功耗有关的设计：增强型Speedstep技术是必不可少的了，拥有多个供电电压和计算频率，从而使性能可以更好地满足应用需求。 智能供电分布可将系统电量集中分布到处理器需要的地方，并关闭空闲的应用；移动电压定位（MVPIV）技术可根据处理器活动动态降低电压，从而支持更低的散热设计功率和更小巧的外形设计；经优化功率的400MHz系统总线；Microopsfusion微操作指令融合技术，在存在多个可同时执行的指令的情况下，将这些指令合成为一个指令，以提高性能与电力使用效率。专用的堆栈管理器，使用记录内部运行情况的专用硬件，处理器可无中断执行程序。Banias所对应的芯片组为855系列，855芯片组由北桥芯片855和南桥芯片ICH4-M组成，北桥芯片分为不带内置显卡的855PM（代号Odem）和带内置显卡的855GM（代号Montara-GM），支持高达2GB的DDR266/200内存，AGP4X，USB2.0，两组ATA-100、AC97音效及Modem。其中855GM为三维及显示引擎优化InternalClockGating，它可以在需要时才进行三维显示引擎供电，从而降低芯片组的功率。 2005年: Intel Pentium D 处理器首颗内含2个处理核心的Intel Pentium D 处理器登场，正式揭开x86处理器多核心时代。 2006年: Intel Core 2 Duo处理器Core微架构桌面处理器，核心代号Conroe将命名为Core 2 Duo/Extreme家族，其E6700 2.6GHz型号比先前推出之最强的Intel Pentium D 960 (3.6GHz)处理器，在性能方面提升了40%，省电效率也增加40%，Core 2 Duo处理器内含2.91亿个晶体管。 2008年:Intel Atom处理器2008年6月3日，英特尔在北京向媒体介绍了他们与台北电脑展上同步推出的凌动处理器Atom。英特尔凌动处理采用45纳米制造工艺，2.5瓦超低功耗，价格低廉且性能满足基本需求，主要为上网本(Netbook)和上网机(Nettop)使用。作为具有简单易用、经济实惠的新型上网设备上网本和上网机，他们主要具有较好的互联网功能，还可以进行学习、娱乐、图片、视频等应用，是经济与便携相结合的新电脑产品。其最具代表性的产品为半年前华硕率先推出的Eee PC电脑，而现在戴尔、宏基、惠普等众多厂商也纷纷推出同类产品，行业对该市场前景乐观。这次推出的英特尔凌动处理器分为两款，为上网本设计的凌动N270与为上网机设计的凌动230，搭配945GM芯片组，可以满足基本的视频、图形、浏览需求，并且体积小巧，同时价格能控制在低于主流电脑的价位。据英特尔核算，采用凌动处理器的上网本可以做到低至250美元左右，而上网机则不会超过300美元。 会上英特尔展示了以长城、海尔、同方为代表的上网机和上网本设备。其中一款同方的上网机售价预计在1999元左右，主要用于连接液晶电视，通过遥控器进行各种上网和数码应用，并具备安装XP系统进行电脑应用的能力。而多款国产上网本售价还并未公布，但估计定价会在2999元左右以赢得市场。 2008年：Intel Core i7处理器Intel官方正式确认，基于全新Nehalem架构的新一代桌面处理器将沿用“Core”（酷睿） 名称，命名为“Intel Core i7”系列，至尊版的名称是“Intel Core i7 Extreme”系列。Core i7（中文：酷睿 i7，核心代号：（Bloomfield）处理器是英特尔于2008年推出的64位四核心CPU，沿用x86-64指令集，并以Intel Nehalem微架构为基础，取代Intel Core 2系列处理器。Nehalem曾经是Pentium 4 10 GHz版本的代号。Core i7的名称并没有特别的含义，Intel表示取i7此名的原因只是听起来悦耳，“i”的意思是智能（intelligence的首字母），而7则没有特别的意思，更不是指第7代产品。而Core就是延续上一代Core处理器的成功，有些人会以“爱妻”昵称之。官方的正式推出日期是2008年11月17日。早在11月3日，官方己公布相关产品的售价，网上评测亦陆续被解封。 2009年：Intel Core i5处理器酷睿i5处理器是英特尔的一款产品，同样建基于Intel Nehalem微架构。与Core i7支持三通道存储器不同，Core i5只会集成双通道DDR3存储器控制器。另外，Core i5会集成一些北桥的功能，将集成PCI-Express控制器。接口亦与Core i7的LGA 1366不同，Core i5采用全新的LGA 1156。处理器核心方面，代号Lynn