从操作系统看PC硬件的发展.doc

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64KB256KB，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DOS 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 1985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。 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60MHz66MHz，后来，75MHz、90MHz、100MHz233MHz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 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”。3DNow！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500MHz700MHz，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。Windows 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。Windows 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推出了业界第一块支持DirectX 9.0的显卡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Dir