CPU发展史62432ppt课件

.,1,CPU发展史,.,2,Intel公司成立于1968年，格鲁夫（左）、诺依斯（中）和摩尔（右）是微电子业界的梦幻组合,格鲁夫“只有偏执狂才能生存”,.,3,摩尔定律摩尔预言，晶体管的密度每过18个月就会翻一番，这就是著名的摩尔定律。,.,4,CPU主要性能指标：,主频即CPU的时钟频率(CPUClockSpeed)，这是我们最关心的，我们所说的3.2GHz、2.0GHz等就是指它，一般说来，主频越高，CPU的速度就越快，整机的就越高。不过现在AMD都采用了更加模糊的命名方式，企图让消费者淡化以主频率计算性能的观念。比如Athlon3000+，它的频率有可能是2.20GHz，也有可能是2.0GHz。Intel则采用了Pentium643这种更易让人眼花缭乱的命名方式，一般人不查参数，很难记得它的意义。FSB前端总线即CPU的外部时钟频率，由电脑主板提供，以前一般是133MHz，目前Intel公司最新的芯片组i925XE芯片组使用1066MHz的FSB。内部缓存（L1Cache）封闭在CPU芯片内部的高速缓存，用于暂时存储CPU运算时的部分指令和数据，存取速度与CPU主频一致，L1缓存的容量单位一般为KB。L1缓存越大，CPU工作时与存取速度较慢的L2缓存和内存间交换数据的次数越少，相对电脑的运算速度可以提高。外部缓存（L2Cache）CPU外部的高速缓存，现在处理器的L2Cache是和CPU运行在相同频率下的（以前P2P3的二级缓存运行在相当于CPU频率一半下）。,.,5,1971年1月，Intel公司的霍夫(MarcianE.Hoff)研制成功世界上第一枚4位微处理器芯片Intel4004，标志着第一代微处理器问世，微处理器和微机时代从此开始。,4004当时只有2300个晶体管，是个四位系统，时钟频率在108KHz，每秒执行6万条指令（0.06MIPs)。功能比较弱,且计算速度较慢,只能用在Busicom计算器上。,4004,.,6,1972年4月，霍夫等人开发出第一个8位微处理器Intel8008。由于8008采用的是P沟道MOS微处理器，因此仍属第一代微处理器。,.,7,1973年8月，霍夫等人研制出8位微处理器Intel8080，以N沟道MOS电路取代了P沟道，第二代微处理器就此诞生。主频2MHz的8080芯片运算速度比8008快10倍，可存取64KB存储器，使用了基于6微米技术的6000个晶体管，处理速度为0.64MIPS。,.,8,Intel8085处理器,1978年6月，Intel推出4.77MHz的8086微处理器，标志着第三代微处理器问世。它采用16位寄存器、16位数据总线和29000个3微米技术的晶体管，售价360美元。不过当时由于360美元过于昂贵，大部分人都没有足够的钱购买使用此芯片的电脑，于是Intel在1年之后,推出4.77MHz的8位微处理器8088。IBM公司1981年生产的第一台电脑就是使用的这种芯片。这也标志着x86架构和IBMPC兼容电脑的产生。,Intel8086,.,9,Intel8088电路,1979年6月1日，Intel推出4.77MHz的准16位微处理器8088,它是8086的廉价版本,价格为大众所接受。在性能方面，它在内部以16位运行，但支持8位数据总线，采用现有的8位设备控制芯片，包含29000个3微米技术的晶体管，可访问1MB内存地址，速度为0.33MIPS。,AMD8088,.,10,AMD8086,Zilogz80,.,11,Intel80186,Intel80286,.,12,Intel386,AMD386,.,13,Intel486,AMD486,.,14,Pentium,AMD-K5,.,15,PentiumMMX,PentiumPRO,.,16,作为Intel的主要竞争对手，AMD也发布了AMD-K6-MMX处理器，包含相近的指令集，从而导致了一连串的法律纠纷。,.,17,PentiumII,同时代竞争的是AMD的K6-2，这时候的口碑也相当不错,.,18,celeron，引发超频热潮,.,19,Intel推出奔腾III处理器，它采用0.25微米制造工艺，拥有32K一级缓存和512K二级缓存（运行在芯片核心速度的一半下），包含MMX指令和Intel自己的“3D”指令SSE,.,20,AMD-K6-III,Athlon,2000年3月6日：AMD发布Athlon1GHz,2000年3月8日：Intel限量供应1GHzPentiumIII处理器,.,21,Prescott核心的Pentium4采用了另人咋舌的31级流水线设计，配备16KB的一级数据缓存和多达1MB的二级缓存。,.,22,Barton核心的AthlonXP2500+是当时最经典，也是最畅销的CPU,.,23,64位AMD的翻身仗,Athlon64的发布，使得桌面电脑可以迅速迈入64-bit时代，目前操作系统、软件都已经逐渐成熟。,.,24,Athlon64除了处理速度快，上下兼容模式等特点外，整合了内存控制器更是Athlon64最大的特点之一。Athlon64将本来集成在主板北桥芯片的内存控制器，集成到了Athlon64处理器的内部，这样有效的控制内存工作频率，使之操作在与处理器相同的水平上，同时由于内存数据直接传输到处理器内部，因而不需要再经过北桥，从而有效的降低传输过程中的时间延迟。（内存控制器集成到CPU内，如同把仓库搬到了加工车间旁边，效率自然有了极大的提高）。,Athlon64是如何实现64位运做的：作为第一款64位桌面处理器，Athlon64使用的是X86-64架构，X86-64则是从INTEL制定的业界标准X86-32上提升而来的。X86-64在轻松实现64位计算的同时，还可以上下兼容；比如说执行的是32位指令，它会在32位指令前加上32个“0”，从而实现64位指令；这种过渡方式具有相当的优势，因此Athlon64在现阶段的普及上具有得天独厚的优势。,.,25,.,26,AMDAM2Athlon64X23600+接口类型:SocketAM2生产工艺:0.09um主频:2.0GHz二级缓存:L22562K前端总线:1000MHz￥1005元,.,27,告别奔腾的日子conroe王者之风,标志着“频率至上”年代的结束处理器的竞争将跨入微架构比拼的更高层面更新微架构的目的在于让处理器拥有更为强大的性能和更低的功耗引入了Mobile核心的节能技术设置了数码热量传感器，能够实时侦测处理器热量并通过专门的电路控制动态电压调节、运行模式调节和风扇运行调节创新功能宽位动态执行（WideDynamic）智能电源管理（IntelligentPowerCapability）高级职能高速缓存（AdvancedSmartCache）智能缓存加速（SmartMemoryAcceleratory）高级数字媒体增强（AdvancedDigitalMediaBoost）,.,28,代号桌面平台级产品Conroe移动平台处理器Merom用于笔记本服务器平台处理器Woodcrest,命名,Core2Duo,命名,Core2Extreme,.,29,.,30,多核处理器将成为未来发展方向,x86领域英特尔已在准备四核服务器处理器，计划在2007年推出。再远一些，英特尔正在准备一款代号为“Yorkfield”的八核芯片，计划在2008年推出。AMD也在开发四核芯片预计在2007年使内核数量增至两个以上非x86领域Sun已在供应一款八核服务器处理器即UltraSparcT1(以前的“Niagara”),IBM的一款八核心处理器,.,31,IBM的一款八核心处理器,.,32,Intel多核产品路线图,200520062007Future,单核,多核(=2cores),Platform,安腾处理器,Itanium2Processor,MontecitoMontvale,多核(=4cores),Allproductsanddatesarepreliminaryandsubjecttochangewithoutnotice.,Refertofactsheetforspecificproducttimings,Dimona,today,TukwilaPoulson,IntelXeonprocessorMP,多路服务器,双路服务器,Tulsa,Dempsey,IntelXeonProcessorw/2MBcache,Woodcrest,TigertonDunnington,Sossaman,台式机,PentiumD(Presler),PentiumD