CNET中国·ZOL 06年07月15日 【原创】 作者: 中关村在线 有金属 责任编辑:王刚
2006年7月份,英特尔终于在万众期待下发布了其新一代Core微体系架构桌面处理器——Conroe。Core微体系架构彻底抛弃了使用多年的NetBurst微架构,执行效率更高,而功耗却大幅降低。其实,作为半导体业界领袖的英特尔,在38年(英特尔创立于1968 年)的公司历程中曾生产出无数的经典产品,今天笔者就给大家介绍和回顾一下英特尔最具代表性的处理器。
CPU发展的速度
在过去的时间里,处理器发展的脚步跑相当快!从1977年英特尔的第一颗处理器——4044首次登台露面,它由2300个晶体管构成;今天英特尔的Pentium Extreme Edition 840处理器,晶体管数量已经增加至230,000,000个!足足增加了100,000倍!
CPU发展过程中的变革
2006年,英特尔的LGA775平台已经成为市场主流;双核心也加入了CPU这个大家庭。无疑,大家手中的CPU越来越“快”了。本次,我们比较了从CPU诞生到现今CPU,从Sokect 370到LGA775,时钟频率从1MHz出头到现在最高的3.8GHz!
介绍完了一些CPU发展的背景知识,现在就带大家去看看CPU是怎样从无到有,并且一步步发展起来的。根据网络的记忆,笔者把它分为了几个发展阶段。注意,这并非按照教科书去划分,而是根据我们的记忆。
CPU发展的初级阶段
1971年1月,英特尔公司的霍夫(Marcian E.Hoff)研制成功4位微处理器芯片Intel 4004,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。正因为发明了微处理器,霍夫被英国《经济学家》杂志列为“二战以来最有影响力的7位科学家”之一。
英特尔的第一颗处理器——4004
4004当时只有2300个晶体管,是个四位系统,时钟频率仅为108KHz,每秒执行6万条指令(0.06 MIPs)。功能比较弱,而且计算速度较慢,只能用在Busicom计算器上。
英特尔8008处理器
1972年4月,霍夫等人开发出第一个8位微处理器英特尔8008。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。
1976年,Intel 发布8085处理器
1973年8月,霍夫等人研制出八位微处理器英特尔8080,以N沟道MOS电路取代了P沟道,新一代微处理器就此诞生。主频2MHz的8080处理器运算速度比8008快10倍,可存取64KB存储器,使用了6微米技术,共有6000个晶体管,处理速度为0.64MIPS。
摩尔预言:“晶体管的密度每过18个月就会翻一番,但价格却下降一半”这就是著名的摩尔定律。
1978年6月,英特尔推出4.77MHz的8086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,售价高达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,于是英特尔在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x86a4l 2.0t架构和IBM PC兼容电脑的产生。
英特尔8086
发布的时候,8086的时钟频率有4.77MHz,8MHz和10MHz三个版本,包括了具有300个操作的指令集。其中8MHz版本包含了大约28,000个晶体管,具备0.8MIPs的能力。
1979年6月1日,英特尔推出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8五菱最新款suv像路虎位数据总线,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。
英特尔8088处理器电路结构图
1981年:80186和80188发布。这两款微处理器内部均以16位工作,在外部输入输出上80186采用16位,而80188和8088一样均是采用8位工作。这是一颗性能介于8088,80286之间的的CPU。但事实上80186从来都没有在PC中应用,它仅仅存在于一个小范围的圈子中,作为一个小型的控制器出现。
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英特尔80186
英特尔80186
1982年2月1日:在80186发布后的几周,80286就发布了。80286处理器集成了大约13.4
万个晶体管,最大主频为20MHz,采用16位资料总线和24位位址总线。与8086相比,80186/80188增强了部分软硬件功能 80286增加了实存(24位地址)和虚拟存储器管理,可以在两种不同的模式下工作,一种叫实模式,另一种叫保护方式。80286开始正式采用一种被称为PGA的正方形包装。
英特尔80286
具有异常处理机制;虚拟86模式可以同时模拟多个8086处理器来加强多任务处理能力。80386的广泛应用,将PC机从16位时代带入了32位时代。此外它还具有比80286更多的指令集。发布时,80386的最快速版本的主频为20MHz,具备6.0MIPs,包含275,000个晶体管。
英特尔80386
1988年6月16日:80386SX发布,它是80386DX的廉价版本,只有16-bit总线宽度。
1989年4月,英特尔推出25MHz 486微处理器。1989年5月10日:我们大家耳熟能详的80486芯片由英特尔推出。这款经过四年开发和3亿美元资金投入的芯片的伟大之处在于它首次实破了100万个晶体管的界限,集成了120万个晶体管,使用1微米的制造工艺。其实486就是80386+80387协处理器+8KB一级缓存,是超级版本的386。
英特尔486
1991年5月22日:80486DX的廉价版本80486SX发布,它和DX的区别是没有整合FPU。
Pentium浮出水面
1993年3月22日:全面超越486的新一代586 CPU问世,为了摆脱486时代微处理器名称混乱的困扰,英特尔公司把自己的新一代产品命名为Pentium(奔腾)以区别AMD和Cyrix的
产品。AMD和Cyrix也分别推出了K5和6x86微处理器来对付芯片巨人,但是由于奔腾微处理器的性能最佳,英特尔逐渐占据了大部分市场。Pentum 处理器的性能接近主要的RISC CPU并兼容80x86,同时继承了长期积累下来的价值约500亿美元的庞大软件资源。
Pentium最初级的CPU是Pentium 60和Pentium 66,分别工作在与系统总线频率相同的60MHz和66MHz两种频率下,没有我们现在所说的倍频设置。
∙ 1994年3月7日:英特尔发布90和100MHz 的Pentium 处理器
∙ 1994年10月10日:英特尔发布75MHz 版本的Pentium 处理器
∙ 1995年3月27日:英特尔发布120MHz 的Pentium 处理器
∙ 1995年6月1日:英特尔发布133MHz 版本Pentium 处理器
Pentium Pro
英特尔推出Pentium Pro微处理器,采用了一种新的总线接口Socket 8。新的处理器对多媒体功能提供了很好的支持。
南京交管在线曝光查询1995年11月1日,英特尔推出了Pentium Pro处理器。Pentium Pro的工作频率有150/166/180和200MHz四种,都具有16KB的一级缓存和256KB的二级缓存。它是基于Pentium完全相同的指令集和兼容性,达到了440 MIPs 的处理能力和5.5 M个晶体管。这几乎相当于比4004处理器的晶体管提升了2400倍。值得一提的是Pentium Pro采用了“PPGA” 封装技术。即一个256KB的二级缓存芯片与Pentium Pro芯片封装在一起,两个芯片之间用高带宽的内部总线互连,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。
例如Pentium Pro 200MHz CPU的L2 Cache国产a6就是运行在200MHz,也就是工作在与处理器相同的频率上,这在当时可以算得上是CPU技术的一个创新。Pentium Pro的推出,为以后Intel推出PⅡ奠定了基础。
∙ 1996年1月4日:英特尔发布150&166 MHz Pentium 处理器,包括了越3.3M个晶体管
∙ 1996年10月6日:英特尔发布200MHz Pentium 处理器
Intel Pentium MMX
1997年1月8日:英特尔在1996年推出的Pentium系列的改进版本,内部代号P55C,也就是我们平常所说的Pentium MMX。Pentium MMX在原Pentium的基础上进行了重大的改进,增加了片内16KB数据缓存和16KB指令缓存,4路写缓存以及从Pentium Pro、Cyrix而来的分支预测单元和返回堆栈技术,特别是新增加的57条MMX多媒体指令。
Intel Pentium II
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