intelcpu的发展

1、 intel CPU intel CPU发展史发展史澧县职业中专随着科学技术和人们对物质水平要求的不断提高，CPU作为电脑的核心组件，也发生了翻天覆地的变化，从1971年只有2300颗晶体管的 Intel 4004微处理器到现在的以亿为单位的Intel i7处理器，科技发展的步伐从未停止，随着对原有技术的升华和新技术的提出CPU会向着更高的空间发展！CPU,中央处理器（英文Central Processing Unit）是一台计算机的运算核心和控制核心。他是计算机的核心所在正如同人的大脑一样其重要性可想而知。既然CPU的重要性如此高，那么让我们一起来回 顾一下CPU的发展历史吧！由于在处理器方

2、面Intel在各方面有一定的代表性，那么我们就以Intel为代表来进行讨论。首先，让我们回顾一下Intel以数字命名的CPU类型：Intel 4004 Intel 4004 微处理器微处理器发布时间：发布时间：英特尔在1971年11月15日向全球市场推出4004微处理器。其晶体管数目：约为2千3百颗。特征：特征： 频率/前端总线 : 108KHZ/ 0.74MHz (4bit) 封装/针脚数量 : 陶瓷DIP / 16针 核心技术/晶体管数量: 10微米 / 2250 尺寸为3mm4mm历史意义历史意义：4004只能称为世界上第一款商用处理器，而不是世界上第一款微处理器。第一款微处理器应该是美

3、国军 方研制，用于F-14雄猫战机中由6颗晶片组成的中央空气数据计算机：CADC（CenterAir Data Computer），虽然它的构造比4004还要简单，速度只有9.15KHz。4004 是英特尔第一商用款微处理器，当年Intel 4004处理器每颗售价为200美元。为日后开发系统智能功能以及个人电脑奠定发展基础。Intel还曾开发出4001（动态内存DRAM）、 4002（只读存储器ROM）、4003（Register），三者再加上4004，就可架构出一台微型计算机系统。Intel 8008Intel 8008微处理器微处理器发布时间：发布时间：1972年Intel推出8008微处

4、理器，其运算威力是4004的两倍。晶体管数量：晶体管数量： Intel 8008晶体管数目约为3千5百颗。特征：特征： 8位运算+16位地址总线+16位数据总线 共推出两种速度，0.5 Mhz以及0.8 Mhz 8008可以支援到16KB的内存。历史意义：历史意义：Intel C8008为世界上第一款八位元处理器。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。Intel 8080处理器发布时间：发布时间：时隔2年，1974年，Intel推出8080处理器。晶体管数量：晶体管数量：Intel 8080晶体管数目约为6千颗

5、。特征：特征： 频率为2MHz 16位地址总线+八位数据总线+7个八位寄存器， 支持16位内存。 同时它也包含一些输入输出端口：这也是一个相当成功的设计，有效解决了外部设备在内存寻址能力不足的问题。历史意义：历史意义：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 8086Intel 8086和和80888088处理器处理器发布时间：发布时间：1978，时隔4年Intel 在年推出了8086和8088处理器。晶体管数量：晶体管数量

6、：Intel 8088晶体管数目约为29,000。特征：特征：16+位暂存器 + 8 位元外部 总线历史意义：历史意义：在取得IBM新成立之个人电脑部门敲定的重要销售合约后，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。8088 的后代包括到现在还在使用的intel_80188、80288(不再制造或使用)、和 80388 微控制器(microcontroller)。Intel 80286Intel 80286处理器处理器发布时间：发布时间：

7、1982年，同样时隔4年，Intel推出了80286(也被称为286)处理器。晶体管数量：晶体管数量：Intel 80286处理器晶体管数目为13万4千颗。特征：特征： 最大主频为20MHz。 24位址总线+16位资料总线。 有两种工作模式：真实模式和保护模式。在真实模式下，80286直接访问内存的空间被限制在1M字节，更多内存需要通过EMS或XMS内存机制进行映射。而在保护模式下，80286可以直接访问16M字节的内存，并具有异常处理机制，这为后来的微软的多任务操作系统Windows准备了条件。历史意义：历史意义：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

8、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 80386Intel 80386处理器处理器发布时间：发布时间：1985年10月17日，此次发布缩短到了3年。晶体管数量：晶体管数量：Intel 80386晶体管数目约为27万5千颗。特征：特征： 次在x86处理器中实现了32位系统， 可配合使用80387数字辅助处理器增强浮点运算能力， 首次采用高速缓存（外置）解决内存速度瓶颈问题。 由于这些设计，80386的运算速度达到了前代产品80286的数倍。 80386DX的内部和外部资料汇流排是32位，位址汇流排也是32位，可以定址到4GB内存，并

9、可以管理64TB的虚拟存储空间。 80386有三种工作模式：真实模式、保护模式、虚拟86模式。真实模式为DOS系统的常用模式，直接内存访问空间被限制在1M位元组；保护模式下 80386-DX可以直接访问4G位元组的内存，并具有异常处理机制；虚拟86模式可以同时模拟多个8086处理器来加强多工处理能力。 初期推出的80386 DX处理器集成了大约27.5万个电晶体，工作频率为12.5MHz。此后80386处理器逐步提高到20MHz、25MHz、33MHz直至最后的40MHz。历史意义：历史意义：80386的广泛应用，将PC机从16位时代带入了32位时代。80386的强大运算能力也使PC机的应用领

10、域得到巨大扩展，商业办公、科学计算、工程设计、多媒体处理等应用得到迅速发展。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 80486Intel 80486处理器处理器发布时间：发布时间：1989年4月，发布间隔为4年。晶体管数量：晶体管数量：Intel 80486晶体管数目为120万颗。特征：特征：历史意义：历史意义：从硬件的观点来看，i486的结构有很大的突破。它有内置资料快取芯片，一个浮点运算处理器(只有 DX型才拥有)，和多重管线。在最佳的条件下，i486的核心可以提供一个时间周期内处理一个指令。这会提供大约二倍同时脉的80386的效能。然而，有 些低等级的i4

11、86实际上会比最高速的386还要慢，这在i486 SX型会格外的明显。Intel 80486处理器时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。CPU发展到该阶段，在工艺，频率，和晶体管数量都有了很大的提升。由于CPU的提升个人计算机也在此时期快速发展。但是，更大意义的CPU应该属于奔腾系列了。Int

12、el从奔腾系列开始放弃了以数字为命名的方式取而代之采用了更加易记和有代表性的命名方式。Intel PentiumIntel Pentium处理器处理器发布时间：发布时间：1993年，和以前的发布周期差不多。晶体管数量：晶体管数量：Intel Pentium处理器晶体管数目为310万颗。历史意义：历史意义：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 ProIntel Pentium Pro

13、处理器处理器发布时间：发布时间：1995年11月1日，这次发布间隔为2年。晶体管数量：晶体管数量：Pentimu Pro的内部含有高达550万个的晶体管。历史意义：历史意义：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Pentimu Pro。内部时钟频率为133MHZ，处理速度几乎是100MHZ的PENTIUM的2倍。Pentimu Pro的一级(片内)缓存为8KB指令和8KB数据。值得注意的是在Pentimu Pro的一

14、个封装中除Pentimu Pro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。Pentium Pro 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Pentium Pro达到了最高的性能。而Pentimu Pro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。Pentimu Pro系列的工作频率是150/166/180/200，一级缓

15、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。Intel Pentium II Intel Pentium II 处理器处理器发布时间：发布时间：1997年，发布周期缩短到一年。晶体管数量：晶体管数量：内含750万个晶体管。历史意义：历史意义：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

16、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。制程： 0.35 micron, 7.5 million transistors 封裝： Single Edge Contact Cartridge 数据位： 32 bit 工作电压： 2.8V 工作频率： 233MHz - 450MHz 1997年5月，Intel公司推出了PentiumII处理器，它采用SLOT1架构，通过单边插接卡（SEC）与主板相连，SEC卡盒将CPU内核和二级高速缓存封装在一起，二级高速缓存的工作速度是处理器内核工作速度的一半；处理器采用了与Pentiu

17、m PRO相同的动态执行技术，可以加速软件的执行；通过双重独立总线与系统总线相连，可进行多重数据交换，提高系统性能；PentiumII也包含MMX指令集。Intel此举希望用SLOT1构架的专利将AMD等一棍打死，可没想到Socket 7平台在以AMD的K6-2为首的处理器的支持下，走入了另一个春天。而从此开始，Intel也开始走上了一条前途不明的道路，开始频繁的强行制定自己的标准，企图借此达到迅速挤垮竞争对手的目的，但市场与用户的需要使得Intel开始不断的陷入被动和不利的局面。Intel Celeron Intel Celeron 处理器处理器发布时间：发布时间：1998 年，发布间隔同样

18、为一年，Intel之所以在这么短的时间内推出CPU是有一定原因的。历史意义：历史意义：当时，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。 在这段期间，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

19、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 Penti

20、um 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

21、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，

22、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。Intel Celeron 300AIntel Celeron 300A处理器处理器发布时间：发布时间：1998年，由于前一代处理器市场响应不是很好，时隔一年Intel又推出了第二代赛扬处理器。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

23、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

24、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。Intel Pentium III Intel Pentium III 处理器处理器发布时间：发布时间：1999年，发布间隔为1年。晶体管数量：晶体管数量：Intel Pentium III晶体管数目约为950万颗。历史意义：历史意义：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

25、载高品质影片，Intel首次导入0.25微米技术。Intel Pentium 4 Intel Pentium 4 处理器处理器发布时间：发布时间：2000年，发布间隔1年。晶体管数量：晶体管数量：Pentium 4处理器内建了4200万个晶体管。历史意义：历史意义：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，第二年8月，Pentium 4 处理理达到2 GHz的里程碑。Intel Pentium MIntel Pentium M处理器处理器发布时间：发布时间：2003年，发布时隔3年。晶体管数量：晶

26、体管数量：数目高达7700万的晶体管。历史意义：历史意义：由以色列小组专门设计的新型移动（mobile）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）。此外还有一系列与减少功耗有关的设计

27、：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

28、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。Intel Pentium D Intel Pentium D 处理器处理器时间：2005年5月26日正式发布，时间上领先于AMD的双核心Athlon 64 X2 (代号Toledo)。特性：特性：架构 9

29、0 纳米技术 二级高速缓存 2x1MB 时钟速度 3.20、3.0、2.80 GHz 前端总线 800 MHz 芯片组 英特尔 955X 高速芯片组 英特尔 945P 高速芯片组 英特尔 945G 高速芯片组 插槽 LGA775 主板 英特尔台式机主板高端系列 英特尔 台式机主板中端系列历史意义：历史意义：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。Intel Core 2 DuoIntel Core 2 Duo处理器处理器发布时间：发布时间：2006年。晶体管数量：晶体管数量：Core 2 Duo处理器内含2.91亿个晶体管。历史意义：历

30、史意义：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%。Intel AtomIntel Atom处理器处理器发布时间：发布时间：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。历史意义：历史意义：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

31、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

32、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。I时代的到来，让处理器的性能更上一层楼。下面我们就谈谈现在十分热门的i系列，这里要强调的是，i系列中后面的数字并没有一定的代表意义, “i”的意思是智能（intelligence的首字母）。i7，i5，i3，中的7,5,3并不代表第7代第5带和第3带。另外，并不是3先发布于5和7，相反，i7是最先发布的而i3则是最后发布的。Intel Cor

33、e i7Intel Core i7处理器处理器发布时间：发布时间：处于2008年11月17日年推出的64位四核心CPU。历史意义：历史意义：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），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。而Core就是延续