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风风雨雨38年 英特尔桌面处理器发展史
CPU是Central Processing Unit,就是中央处理器的缩写,它是计算机中最重要的一个部分,由运算器和控制器组成。如果把计算机比作一个人,那么CPU就是他的心脏,其重要作用由此可见一斑。按照其处理信息的字长,CPU可以分为:四位微处理器、八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等等。
英特尔公司Logo
成立于1968年的英特尔公司,作为全球最大的芯片制造商,同时也是计算机、网络和通信产品的领先制造商,英特尔走过了风风雨雨的38年,具有技术产品创新和领导产业发展的38年。回首过去,英特尔的产品,影响了整个IT业的发展,成就了不知多少IT界的精英和经典事件。
1971年11月15日:世界上第一块个人微型处理器4004诞生
1971年11月15日,Intel公司的工程师霍夫发明了世界上第一个商用微处理器—4004,从此这一天被当作具有全球IT界里程碑意义的日子而被永远的载入了史册。这款4位微处理器虽然只有45条指令,每秒也只能执行5万条指令,运行速度只有108KHz,甚至比不上1946年世界第一台计算机ENIAC。但它的集成度却要高很多,集成晶体管2300只,
一块4004的重量还不到一盅司。这一突破性的发明最先应用于Busicom计算器,为无生命体和个人计算机的智能嵌入铺平了道路。
4004微处理器
Busicom最初计划是需要12个定制芯片。而英特尔工程师霍夫提出了通用逻辑设备的概念,它可能是一个更出色、更高效的解决方案。正是由于他的提议才使得微处理器得以开发。起初,Busicom向英特尔支付了60000美元,获得了微处理器所有权。在认识到“大脑”芯片的无限潜力之后,英特尔提出用60000美元换回微处理器设计的所有权。Busicom同意了英特尔的请求。1971年11月15日,英特尔面向全球市场推出了4004微处理器,每个售价为200美元。
4004微处理器
编号为4004,第一个“4”代表此芯片是客户订购的产品编号,后一个“4”代表此芯片是英特尔公司制作的第四个订制芯片。这种数字代号却延用至今。霍夫终于如愿以偿,他在世界第一个微处理器上,集成了2000多个晶体管,发明了世界第一块大规模集成电路4004,在电子计算机历史上,写下了光辉的一页。4004芯片基本具备了微处理器的特点,用它来做计算器,改变了传统计算器的形象。采用4004芯片后,再配用一块程序存储器,数据存储器,移位寄存器,再加上键盘和数码管,就构成了一台完整的微型计算机。
1972年:8008 微处理器
让英特尔以外的是推出4004芯片后,业内的反应相当平淡。一些分析家称这款芯片虽然有些意思,但4004的处理能力实在有限,还不足以引起人们的兴趣。然而,当一年后英特尔推出其8008微处理器时,业内的目光都几乎集中到了英特尔身上。8008频率为200Khz,晶体管的总数已经达到了3500个,能处理8比特的数据。更为重要的是,英特尔还首次获得了处理器的指令技术。
8008微处理器
8008它的性能是4004的两倍,拥有3500晶体管数量,速度为200KHz,并且于1974年被一款名为Mark-8的设备采用,Mark-8是第一批家用计算机之一,此时台式机基本上形成了一个最初雏形。
8008芯片原本是为德克萨斯州的Datapoint公司设计的,但是这家公司最终却没有足够的财力支付这笔费用。于是双方达成协议,英特尔拥有这款芯片所有的知识产权,而且还获得了由Datapoint公司开发的指令集。这套指令集奠定了今天英特尔公司X86系列微处理器指令集的基础。
1974年:8080微处理器
在微处理器发展初期,具有革新意义的芯片非Intel8080莫属了。英特尔公司于1974年推出了这款划时代的处理器,立即引起了业界的轰动。由于采用了复杂的指令集以及40管脚封装,8080的处理能力大为提高,其功能是8008的10倍,每秒能执行29万条指令,集成晶体管数目6000,运行速度2MHz。与此同时,微处理器的优势已经被业内人士所认同,于是更多的公司开始接入这一领域,竞争开始变得日益激烈。当时与英特尔同台竞技的有RCA(美国无线电公司)、Honeywell、Fairchild、美国国家半导体公司、AMD、摩托罗拉以及Zilog公司。值得一提的是Zilog,世界上第一块4004芯片的设计者Faggin就加盟了该公司。由该公司推出的Z80微处理器比Intel8080功能更为强大,而且直到今天这款处理器仍然被尊为经典。
8080微处理器
8080有幸成为了第一款个人计算机Altair的大脑。据说Altair这个名称是源自《星际旅行》电视节目中一个星际飞行计划(Starship Enterprise)的目的地名称。计算机爱好者花费395美元即可购得 Altair 套件。数月内,Altair的销售量达到数万台,造成了电脑销售历史上第一次缺货现象。这足以看出来8080对于电脑发展是具有划时代意义的。
1978 年:8086-8088微处理器
1978年,英特尔推出了首枚16位微处理器8086,同时生产出与之配合的数学协处理器8087,这两种芯片使用相同的指令集,以后英特尔生产的处理器,均对其兼容。趁着市场销售正好的时机,以及市场需求的提升,Intel在同一年推出了性能更出色的8088处理器。三款处理器都拥有29000只晶体管,速度可分为5MHz、8MHz、10MHz,内部数据总线(处理器内部传输数据的总线)、外部数据总线(处理器外部传输数据的总线)均为16位,地址总线为20位,可寻址1MB内存。首次在商业市场给消费者提供了更自由选择。
8086微处理器
8088微处理器
同时Intel成功将 8088 销售给 IBM全新的个人计算机部门,1981年,IBM推出的首批个人电脑机选用了英特尔8088芯片,使得8088成为了IBM全新热销产品IBM PC的大脑。本来IBM准备采用摩托罗拉的芯片,但是最终阴差阳错,还是由8088芯片承担了这项光荣的使命。随着个人电脑的流行,英特尔也开始名扬四海。8088的大获成功使英特尔顺利跻身财富500强之列,《财富》杂志将该公司评为“七十大商业奇迹之一(Business Triumphs of the Seventies)”。事后,英特尔高度评价了与IBM这笔交易的重要性。的确,如果没有这笔交易,很可能现在芯片市场是由摩托罗拉等一统天下。
1982年:80286微处理器 英特尔的最后一块16位处理器
80286(也称286)是处理器进入全新技术的标准产品,具备16位字长,集成了14.3万只晶体管,具有6MHz、8MHz、10MHz、12.5 MHz四个主频的产品。286是Intel第一款具有完全兼容性的处理器,即可以运行所有针对其前代处理器编写的软件,这一软件兼容性也成为了Intel处理器家族一个恒久不变的特点。该产品发布后的6年内,全世界基于286处理器的个人计算机便达到了大约1500万台。
80286微处理器
80286微处理器
1985年:80386 英特尔的第一代32位处理器
此后,英特尔的微处理器开始进入到了32位时代。为适应企业的全球化发展,1985年秋,英特尔再度发力,并且以一种特殊的形式在伦敦、慕尼黑、巴黎、旧金山和东京同时推出了Intel 80386处理器。这是英特尔第一款32位处理器,集成了27万5千只晶体管,超过了4004芯片的一百倍,每秒可以处理500万条指令。同时也是第一款具有“多任务”功能的处理器,所谓“多任务”就是说它可以同时处理多个程序程序的指令,这对微软的操作系统发展有着重要的影响。
80386微处理器
80386微处理器
Intel RapidCAD 被遗忘的微处理器
还有一款微处理器被很多人忽视,这就是Intel RapidCAD。RapidCAD是英特尔有史以来第一款为旧款个人计算机所提供的升级套件(也就是OverDrive的始祖)。原386的使用者不需要更换主机板,只要把RapidCAD买回来将主机板上旧有的中央处理器芯片(CPU)替换掉,就可以享受接近486的运算能力。RapidCAD其实就是把486 DX芯片去掉内部高速缓存然后装入386的封装里面,RapidCAD也不支持486增加的新指令。不过由于386封装的频宽限制,RapidCAD对整体的效能提升比不上直接升级到486 DX。相同频率下,486 DX可以有比386/387快上两倍的速度,而RapidCAD在整数运算方面最多只能提升35%,在浮点运算方面,则可以提升将近70%。
Intel RapidCAD
Intel RapidCAD特殊的地方在于,它是由两颗芯片组成,缺一不可。这归咎于486 DX内建浮点运算器(FPU),而386则是将浮点运算器分开(就是387)。由于RapidCAD-1本身就含有浮点运算器(因为它就是486 DX阉割版),根本不需要387,所以RapidCAD-2就是用来替代原来主机板上的387芯片。RapidCAD-1负责所有的运算,而RapidCAD-2则是负责假装浮点运算器,以防止旧有主机板以为没有安装浮点运算功能(尤其在执行286/287的程序时)。市面上有时候把RapidCAD-1与RapidCAD-2分开卖,这是就是不了解RapidCAD运作方式的结果。
1989年:Intel 80486 英特尔最后一款以数字为编号的处理器
1989年,英特尔发布了Intel80486处理器。486处理器是英特尔非常成功的商业项目。很多厂商也看清了英特尔处理器的发展规律,因此很快就随着英特尔的营销战而转型成功。80486处理器集成了125万个晶体管,时钟频率由25MHz逐步提升到33MHz、40MHz、50MHz及后来的100Mhz。
Intel80486处理器
486处理器的应用意味着用户从此摆脱了命令形式的计算机,进入“选中并点击(point-and-click)”的计算时代。史密森学会美国历史国家博物馆的技术历史学家 David K. Allison 回忆道:“当时我拥有了彩色计算机,并且以很快的速度进行桌面排版工作。”英特尔486处理器首次采用内建的数学协处理器,将负载的数学运算功能从中央处理器中分离出来,从而显著加快了计算速度。
386和486推向市场后,均大获成功,英特尔在芯片领域的霸主地位日益凸现。此后,英特尔开始告别微处理器数字编号时代,进入到了Pentium时代。
1994年3月10日:Intel Pentium中央处理器芯片
1993年,英特尔发布了Pentium(俗称586)中央处理器芯片(CPU)。本来按照惯常的命名规律是80586,但是因为实际上「586」这样的数字不能注册成为商标使用,因此任何竞争对手都可以用586来扰乱消费市场。事实上在486发展末期,就已经有公司将486等级的产品标识成586来销售了。因此英特尔决定使用自创的品牌来作为新产品的商标—Pentium。
世界上第一款Pentium处理器
Pentium处理器内部结构
英特尔奔腾处理器采用了0.60微米工艺技术制造,核心由320万个晶体管组成。支持计算机更轻松的集成“现实世界”数据,如语音、声音、手写体和图片等。“奔腾”二字频繁出现在漫画和电视谈话节目中,使其在推出之后很快成为一个家喻户晓的词语。 奔腾是一个划时代的产品,并且影响了PC领域十年之久,目前该“名字”依然在沿用。
Intel Pentium处理器
Pentium是x86系列一大革新。其中晶体管数大幅提高、增强了浮点运算功能、并把十年未变的工作电压降至3.3V。Pentium刚推出的时候拥有浮点数除法不正确的错误(FDIV Bug),导致英特尔大量回收第一代产品(1994年十二月之前的产品),所以有FDIV Bug的微处理器所剩不多。Pentium 50Mhz也有这个FDIV错误,不过 A80501-50 只是业界样本,从来没有在市场上出现过。上图Intel Pentium 60Mhz就是整个Pentium系列第一款产品,也是含有 Bug FDIV的一款。这颗工程样品为目前世界上有在英特尔官方纪录里最早的Pentium CPU(Q0352),也是目前世界上已知仅存的一颗。
1995年3月27日,英特尔发布Pentium 120MHz处理器,采用了0.60 微米/0.35两种工艺技术,不过核心依旧由320万个晶体管组成。
1995年6月,英特尔发布Pentium 133MHz处理器,采用0.35工艺技术制造,核心提升到由330万个晶体管组成。
1995年11月1日,英特尔发布Pentium 150MHz、Pentium 166MHz、Pentium 180MHz、Pentium 200MHz四款处理器,并且采用了0.60 微米/0.35两种工艺技术,核心提升到由550万个晶体管组成。此时INTEL在以前设计基础上增加了L2 cache为256K和512K两种版本。
1996年1月4日,英特尔又发布Pentium 150MHz、Pentium 166MHz两款处理器,采用了0.35微米工艺技术,不过核心由330万个晶体管组成。
1996年6月10日,英特尔发布Pentium 200MHz处理器,采用了0.35微米工艺技术,不过核心还是由330万个晶体管组成。
1997年1月:Intel Pentium MMX中央处理器
1997年1月,Intel公司推出了Pentium MMX芯片,它在X86指令集的基础上加入了57条多媒体指令。这些指令专门用来处理视频、音频和图象数据,使CPU在多媒体操作上具有更强大的处理能力,Pentium MMX还使用了许多新技术。单指令多数据流SIMD技术能够用一个指令并行处理多个数据,缩短了CPU在处理视频、音频、图形和动画时用于运算的时间;流水线从5级增加到6级,一级高速缓存扩充为16K,一个用于数据高速缓存,另一个用于指令高速缓存,因而速度大大加快;Pentium MMX还吸收了其他CPU的优秀处理技术,如分支预测技术和返回堆栈技术。
Pentium MMX中央处理器
Pentium MMX等于是Pentium的加强版中央处理器芯片(CPU),除了增加67个MMX(Multi-Media eXtension)指令以及64位数据型态之外之外,也将内建指令及数据暂存(Cache)从之前的8KB增加到16KB,内部工作电压降到2.8V。而英特尔之后的桌上型中央处理器皆包含了MMX指令。
1997年:Intel Pentium Overdrive
Intel Pentium Overdrive处理器
Intel Pentium OverDrive 中央处理器芯片(CPU),又是一项英特尔造福旧计算机使用者的升级选择。Pentium OverDrive 有两种,一种(不含MMX,5V)是给80486升级用的,另一种(含MMX,3.3V)是给Pentium早期产品(Socket6, 50-66Mhz)升级的。他们都有含散热器及风扇。
Intel Pentium MMX overdrive 200
1997-1998年:PentiumII处理器
1997年5月7日,英特尔发布Pentium II 233MHz、Pentium II 266MHz、Pentium II 300MHz三款PII处理器,采用了0.35微米工艺技术,核心提升到750万个晶体管组成。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Pentium 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。
Pentium II处理器
在这个时期100MHZ频率的SDR内存已经出现在市场上,但是Intel却惊人地宣布他们将放弃并行内存而主推一种名为Rambus的内存,而一时间众多大公司如西门子、HP和DELL等都投入了Rambus的门下,不过后来DDR内存的流行也证明了Intel的失败。
1997年6月2日,英特尔发布MMX 指令技术的Pentium II 233MHz处理器,采用了0.35微米工艺技术,核心由450万个晶体管组成。
1997年8月18日,英特尔发布L2 cache为1M的Pentium II 200MHz处理器,采用了0.35微米工艺技术,核心由550万个晶体管组成。
1998年1月26日,英特尔发布Pentium II 333MHz处理器,采用了0.35微米工艺技术,核心由750万个晶体管组成。
1998年4月15日,英特尔发布Pentium II 350MHz、Pentium II 400MHz和第一款Celeron 266MHz处理器,此三款CPU都采用了最新0.25微米工艺技术,核心由750万个晶体管组成。
1998年8月24日,英特尔发布Pentium II 450MHz处理器,采用了0.25微米工艺技术,核心由750万个晶体管组成。
CPU发展到这个时期,就不能不说说Intel Pentium II Cerelon处理器。英特尔将Celeron处理器的L2 Cache设定为只有Pentium II的一半(也就是128KB),这样既有合理的效能,又有相对低廉的售价(有A字尾的);这样的策略一直延续到今天。不过很快有人发现,使用双Celeron的系统与双Pentium II的系统差距不大,而价格却便宜很多,结果造成了Celeron冲击高阶市场的局面。后来英特尔决定取消Celeron处理器的SMP功能,才解决了这个问题。
Pentium II Celeron处理器
赛扬300A,是一个让多少人闻之动容的产品,又陪伴了多少曾经年少的读者度过悠长的学生时代。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。
Pentium II Celeron处理器
1999年:Intel Pentium III处理器
1999年2月26日,英特尔发布Pentium III 450MHz、Pentium III 500MHz处理器,同时采用了0.25微米工艺技术,核心由950万个晶体管组成,从此INTEL开始踏上了PIII旅程。
Intel Pentium III处理器
Pentium III是给桌上型计算机的中央处理器芯片(CPU),等于是 Pentium II的加强版,新增七十条新指令(SIMD,SSE)。Pentium III与Pentium II一样有 Mobile、Xeon以及Cerelon等不同的版本。Celeron系列与Pentium III最大的差距在于二级缓存,100MHz外频的Tualatin Celeron 1GHz可以轻松地跃上133MHz外频。更为重要的是,Tualatin Celeron还有很好的向下兼容性,甚至440BX主板在使用转接卡之后也有望采用该CPU,因此也成为很多升级用户的首选。
Intel Pentium III处理器
特别指出的是,Pentium III光是桌上型就拥有Katmai Slot 1 、Coppermine Slot 1以及Coppermine Socket 370等三种不同的系列。到后期,英特尔放弃插卡式界面而又回归到插槽界面(Socket 370)。socket370封装开始推出的时候,有一部分消费者舍弃了slot1平台而选择了新的处理器。新的PGA封装分为PPGA和FC-PGA两种,前者较为廉价,因而被赛扬处理器所采用,而更为昂贵的后者则被奔腾III处理器所采用。例外的是:采用Mendocino核心的赛扬处理器同时有这两种不同封装的版本。采用PPGA封装的赛扬处理器可以通过转接卡在slot1主板上使用,而采用FC-PGA封装的奔三处理器则无能为力了。
2000年:Intel Pentium 4处理器
Pentium 4相信大家都不陌生。这也是英特尔市场策略进入新纪元的开始。从P4开始,Intel已经不再每一两年就推出全新命名的中央处理器芯片(CPU),反而一再使用 Pentium 4这个名字,这个作法,导致 Pentium 4这个家族有一堆兄弟姊妹,而且这个P4家族延续了五年,这英特尔的市场策略是前所未见的。Penitum 4有分许多制程,Willamette 为P4最早的产品,其中还包括 Socket 423这个跟之后都不兼容的封装(因为接脚数不同嘛),不过正是因为不能升级而且只能使用Rambus这个怪物内存规格,所以此款销售并不怎么好。
Socket423针脚的P4处理器
Socket423是与slot1接口同样短命的一个产物,它从2000年10月推出到2001年8月仅仅使用了不到一年。多数用户最后都升级到了更成熟的socket478平台,而很多购买了socket423处理器的用户的投资都打了水漂。采用socket423接口的CPU只有一款,即Willamette核心的奔腾四处理器。最终这款处理器在市场上的销售情况远低于预期,但在同期Intel的市场份额还有所增长,奔腾四和Netburst的发布给了人们很大的鼓舞,直到今天Intel的3.8GHZ主频的处理器采用的还是这种架构。在新的处理器中还应用了一系列的新技术例如支持快速视频流编码的SSE2指令集等。
478针脚的P4处理器
随着处理器主频和内部集成晶体管数目的增加,处理器消耗的能量也开始大大增加。为了满足处理器所需要的巨大电能,因为奔腾四处理器的功率达到了72W,因此它需要在主板上附设额外的电源接口来满足处理器的供电需要,而由于发热量的增加,一个散热风扇也成了一个必需品。Intel主推的与奔腾四搭配的平台是850平台,双通道的Rambus内存达到了前所未有的2.5GB/S的内存数据带宽,但是由于Rambus内存价格昂贵所以使得早期P4平台相当昂贵。而由于契约的限制Intel又无法使用当时已经出现在市场上的DDR内存。
尽管新的奔四处理器相当成熟,但是在市场上的销量仍然不尽如人意,主要原因就是昂贵的RDRAM内存。虽然后来Intel推出了845解决方案使得用户可以使用SDR内存,但是SDR内存的数据传输速率显然不能够让人满意。当时市场上已经出现了DDR内存,但由于协议问题Intel不能使用这种廉价的解决方案。
经过了消费者漫长的等待Intel终于和Rambus达成了协议,之后Intel马上推出了845D和845GD两种基于DDR内存平台的芯片组。虽然DDR相对SDR数据带宽增加了一倍,但是相对于Rambus还是有所不足,知道双通道DDR内存的出现才解决了这一问题。
2002-2004年:超线程P4处理器
2002年11月14日,英特尔在全新英特尔奔腾4处理器3.06 GHz上推出其创新超线程(HT)技术。超线程(HT)技术支持全新级别的高性能台式机,同时快速运行多个计算应用,或为采用多线程的单独软件程序提供更多性能。超线程(HT)技术可将电脑性能提升达 25%。除了为台式机用户引入超线程(HT)技术外,英特尔在推出英特尔奔腾4处理器3.06GHZ时达到了一个电脑里程碑。这是第一款商用微处理器,运行速率为每秒30亿周期,并且采用当时业界最先进的0.13 微米制程制作。
奔腾4处理器3.06GHz
英特尔发布前端总线为533MHz的Pentium 4 3.06 GHz处理器,采用了0.13微米工艺技术,提供L2 cache为512K的二级缓存,核心由5500万个晶体管组成。时隔一年,英特尔发布了支持超线程(HT)技术的P4处理器至尊版3.20 GHz。基于这一全新处理器的高性能电脑专为高端游戏玩家和计算爱好者而设计,现已由全球的系统制造商全面推出。英特尔奔腾4处理器至尊版采用英特尔的0.13微米制程构建而成,具备512 KB二级高速缓存、2MB三级高速缓存和800MHz系统总线速度。
P4处理器至尊版3.20GHz
该处理器可兼容现有的英特尔865和英特尔875芯片组家族产品以及标准系统内存。2MB三级高速缓存可以预先加载图形帧缓冲区或视频帧,以满足处理器随后的要求,使在访问内存和I/O设备时实现更高的吞吐率和更快的帧带率。最终,这可带来更逼真的游戏效果和改进的视频编辑性能。增强的 CPU 性能还可支持软件厂商创建完善的软件物理引擎,从而带来栩栩如生的人物动作和人工智能,使电脑控制的人物更加形象、逼真。
半年之后,2004年6月,英特尔发布了P4 3.4GHz处理器,该处理器支持超线程(HT)技术,采用0.13 微米制程,具备 512 KB二级高速缓存、2 MB 三级高速缓存和800MHz 系统前端总线速度。
Northwood是第二代产品,采用0.13微米制程,具有电压低、体积小、温度低的优点。接着就是Prescott(0.09微米),虽然这技术很新,不过由于效能提升并不明显,而且有过热的问题。后来英特尔又推出Hyper Threading技术,大大增加工作效率,让P4又成为市场宠儿。英特尔之后又推出Extreme Edition、含有Prestonia(原本给服务器用的Xeon核心)以及Gallatin(0.13微米Northwood外频提升改良版)核心的CPU。现在市场上的高阶Pentium 4则是 Socket LGA 775的 Prescott为主。
2005-2006年:双核处理器
2005年4月,英特尔的第一款双核处理器平台包括采用英特尔955X高速芯片组、主频为 3.2 GHz 的英特尔奔腾处理器至尊版840,此款产品的问世标志着一个新时代来临了。双核和多核处理器设计用于在一枚处理器中集成两个或多个完整执行内核,以支持同时管理多项活动。英特尔超线程(HT)技术能够使一个执行内核发挥两枚逻辑处理器的作用,因此与该技术结合使用时,英特尔奔腾处理器至尊版840能够充分利用以前可能被闲置的资源,同时处理四个软件线程。
英特尔奔腾D处理器
5月,带有两个处理内核的英特尔奔腾D处理器随英特尔945高速芯片组家族一同推出,可带来某些消费电子产品的特性,例如:环绕立体声音频、高清晰度视频和增强图形功能。2006年1月,英特尔发布了Pentium D 9xx系列处理器,包括了支持VT虚拟化技术的Pentium D 960(3.60GHz)、950(3.40GHz)和不支持VT的Pentium D 945(3.4 GHz)、925(3 GHz)(注:925不支持VT虚拟化技术)和915(2.80 GHz)。
英特尔酷睿2双核处理器
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1971年。世界上第一块微处理器4004在Intel公司诞生了。它出现的意义是划时代的,比起现在的CPU,4004显得很可怜,它只有2300个晶体管,功能相当有限,而且速度还很慢。 1978年,Intel公司首次生产出16位的微处理器命名为i8086,同时还生产出与之相配合的数学协处理器i8087,这两种芯片使用相互兼容的指令集。由于这些指令集应用于i8086和i8087,所以人们也这些指令集统一称之为X86指令集。这就是X86指令集的来历。 1979年,Intel公司推出了8088芯片,它是第一块成功用于个人电脑的CPU。它仍旧是属于16位微处理器,内含29000个晶体管,时钟频率为4.77MHz,地址总线为20位,寻址范围仅仅是1MB内存。8088内部数据总线都是16位,外部数据总线是8位,而它的兄弟8086是16位,这样做只是为了方便计算机制造商设计主板。 1981年8088芯片首次用于IBM PC机中,开创了全新的微机时代。 1982年,Intel推出80286芯片,它比8086和8088都有了飞跃的发展,虽然它仍旧是16位结构,但在CPU的内部集成了13.4万个晶体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其内部和外部数据总线皆为16位,地址总线24位,可寻址16MB内存。80286也是应用比较广泛的一块CPU。 1985年Intel推出了80386芯片,它X86系列中的第一种32位微处理器,而且制造工艺也有了很大的进步。80386内部内含27.5万个晶体管,时钟频率从12.5MHz发展到33MHz。80386的内部和外部数据总线都是32位,地址总线也是32位,可寻址高达4GB内存,可以使用Windows操作系统了。 1989年,Intel推出80486芯片,它的特殊意义在于这块芯片首次突破了100万个晶体管的界限,集成了120万个晶体管。80486是将80386和数学协处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内,并且在80X86系列中首次采用了RISC(精简指令集)技术,可以在一个时钟周期内执行一条指令。它还采用了突发总线(Burst)方式,大大提高了与内存的数据交换速度。 1971 年,Intel 推出了世界上第一款微处理器 4004,它是一个包含了2300个晶体管的4位CPU。 1978年,Intel推出了具有 16 位数据通道、内存寻址能力为 1MB、最大运行速度 8MHz 的8086, 并根据外设的需求推出了外部总线为 8 位的 8088, 从而有了 IBM 的 XT 机。随后,Intel 又推出了 80186 和 80188,并在其中集成了更多的功能。 到1982 年的时候, Intel 在8086 的基础上推出了80286,IBM 则采用80286 推出了AT 机并在当时引起了轰动,进而使得以后的 PC 机不得不一直兼容于PC XT/AT。 到了1985 年,Intel 推出了80386, 但并没有引起IBM 的足够重视,反而是 Compaq 率先采用了它。可以说,这是 P C 厂商正式走“兼容”道路的开始,也是AMD 等 CPU 生产厂家走“兼容”道路的开始和 32 位 CPU 的开始,直到今天的 P4 和 K7 依然是 32 位的 CPU(局部64位) 。 1989 年,80486 横空出世,它第一次使晶体管集成数达到了 120 万个,并且在一个时钟周期内能执行 2 条 指令。 随后,AMD、Cyrix 等陆续推出了 80486 的兼容CPU,于是人们只知有 386 和 486 之分而不知有 Intel 和非Intel 之分。 鉴于这种情况, Intel 没有将486 的后一代产品称为 586,而是使用了注册商标 Pentium,Pentium 一经推出即大受欢迎,正如其中文名“奔腾”一样,其速度全面超越了 486CPU。尽管有浮点运 算错误的干扰,但对手的 5X86 更像是一个超级 486,就算是后来的 AMDK 5 也因为推出较晚和浮点运算不够强劲而大败于Pentium。在Pentium 家族中,早期的 50MHz、60MHz 为P5,而75MHz~200MHz的产品则为P54C。随后,Intel将MMX技术应用到 Pentium 中 ,这一代产品从 133MHz到233MHz,即P55C。其中的Pentium 166 MMX 的产品被玩家们亲切地称为 “黑金刚” ,从此张口不离超频二字。 其实在 P55C 之前,Intel 早就推出了Pentium Pro,但是当时微软的Windows95 尚未推出,彻底抛弃了 16 位代码的Pentium Pro在运行DOS时甚至可以用惨不忍睹来形容, 因而Pentium Pro只能在高端的32 位运算中一展风采。但正是Pentium Pro奠定了P6架构,甚至我们可以说PentiumⅡ= Pentium Pro + MMX。 后来的事儿就是大家非常熟悉的了: Intel 用来对付对手的Slot 1 架构成了自己的绊脚石,于是便有了 Celeron、Celeron A、Celeron Ⅱ,而AMD则趁机在Socket7 架构上改进广受好评的 K6 并命名为 K6-2, 一时间,Celeron 和K6-2 成了穷人的宝马。随后,为了应战只手遮天的Intel,AMD推出了利齿K6-3,但这并没有咬动Intel分毫, 毕竟Celeron太好用了!真正让Intel大败的应属K7,加上 Intel 接连的失误,AMD 毫无疑问地坐在了高端的宝座, 尤其是Duron的推出使得AMD成为高性价比的代名词,此时的 AMD 除了兼容性外,应该说是已渐入佳境。真希望AMD 的大锤(K8)能狠狠地砸在P4 上,如此我等消费者又收渔翁之利了,呵呵。 在了解了 CPU 的成长史后,我们再来看一下 CPU 的选购。作为 DIY 一族,选购一个合适的 CPU 无疑是相当 重要的,而这其中我们要遵循“老二主义” 。这是什么意思呢?一般说来,一个产品刚刚推出时虽然囊括了 许多新技术,但由于没有经过市场的检测,这个技术未必就一定会流行。加上新产品处于厂商的暴利期,软件 的支持也跟不上,所以如果你不是专业的评测人员或发烧的温度尚浅,大可不必做第一个吃螃蟹的人。等该CPU 的更高频率出来并大规模降价后,通常可以以初期价格的一半甚至1/4或更低买到几个月前天价的CPU。打 个比方说, K7-500 初出时要卖 3000 多大洋,可等 K7-650 出来不久以后它就只卖 1000 多。另外,在高频CPU流行时我们完全没有必要为追逐潮流而多花数百甚至上千元多买几十兆赫兹,因为实际使用过程中我们是感觉不出这点差距的。一般而言,只要两个 CPU 主频差不超过20%,不用测试软件是不容易分辨得出速度差距的。就拿小生的CPU 来说,从366 超到 550,虽然有50% 的差距,但在运行像 Word 之类的软件时根本就体现不出这种差距,因为 366 已经足够快了!就目前来看,AMD 的 Duron 无疑是最佳性价比的CPU,低于Celeron 的价格高于 Celeron 的性能,普通家用完全足够。但如果你是专业应用的话,小生还是推荐使用 P Ⅲ,因为像Solid Works 99 之类的专业软件会不认AMD K7 家族的CPU, 此时可以把注册表中的 CPU 类型改为 Intel 的 X86 即可。当然,如果十分在意速度的话,雷鸟(Socket A Athlon)是当之无愧的最快的CPU(要知道,雷鸟1G比PⅢ1G曾经便宜到1万多大洋) 。又或者你既重视兼容性又没钱并且还爱超频,Celeron Ⅱ无疑是更好的选择,最后,如果你确实没有钱,用VIA的CPU好了。 小鸟知识点: CPU(Central Processing Unit): 中央处理器,它是计算机的心脏,主要由运算器和控制器组成,CPU 的速 度用MIPS (百万个指令 / 秒)表示,XT 机采用的 8088速度为0.75MIPS, 而超频至 450MHz 的Celeron 速度为1000MIPS 左右。 通常地,我们更喜欢用 CPU 的主频来衡量它的快慢:CPU主频=外频×倍频其中外频即系统总线频率,现在常用的有 66MHz(Celeron) 、100MHz(Duron) 、133MHz(新 P Ⅲ) ,至于倍频大多已被CPU厂家锁定,可以不用理会它。通过提升外频我们可以对 CPU 进行超频(Over Clock) ,比如 300MHz的 Celeron 外频 66Hz,倍频为4.5,当把外频调到 100MHz时 CPU 主频即为100MHz × 4.5=450MHz,这可是 1999 年一个近乎神话的超频。调整外频可以通过修改 BIOS 设置或者跳线、拨动DIP开关来实现,这一点请参考主板的说明书, 不过CPU的超频带有一定的危险性, 不可盲目试之。 MMX(MultiMedia Extensions) :多媒体扩展指令集,曾被玩家们戏称为麻麻叉。 它是Intel针对日益发展的多媒体处理需要在1996年发布的,它一共包括57条多媒体指令,这些指令可以一次处理多个数据,目前的主流CPU都支持它(新 P Ⅲ带有支持更多指令的 MMX2) 。
- nicf
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处理器(CPU)发展简史
HI!想看CPU的家谱吗?我就跟你唠唠这颗传奇的芯吧!众所周知,电脑技术每一次的发展主要是靠CPU不断的推陈出新所推动的,所以CPU的发展史是最让人津津 乐道,回味无穷的。今天就让我们以INTEL和AMD公司的产品为线索,沿着历史发展的小河,慢慢地看慢慢地聊吧!
最早的CPU
-----1971年,INTEL(英特尔)公司推出了世界上第一台微处理器4004。它是第一台用于计算器 的4位微处理器,也是第一款个人有能力买得起的电脑处理器!尽管它速度很慢,功能也很有限,可 是别忘了毕竟是它从此揭开了CPU发展的序幕!
X86时代
-----1978年,INTEL公司推出了命名为i8086的16位微处理器,同时还生产出与之相配合的数学协 处理器i8087,由于这两种芯片所用的指令集相互兼容,所以人们统称它们为“X86”指令集。后来 Intel公司又推出的第二代,第三代CPU等仍然兼容原来的“X86”指令集,所以Intel在后续CPU的 命名上沿用了原先的X86序列,从而就有了286,386,486这些叫法。(原来X86的叫法是这样来的)
-----1982年,INTEL公司推出了命名为80286的芯片,虽然它仍旧是16位结构,但它的时钟频率由最 初的6MHz提高到了20MHz。内部和外部数据总线皆为16位,地址总线24位,可寻址16MB内存。
--- 1985年,INTEL推出了80386芯片,它是80X86系列中的第一种32位微处理器,制造工艺也有了很的进步,它的时钟频率为12.5MHz/20MHz/25MHz/33MHz;内部和外部数据总线都是32位,地址总线也 是32位,可寻址4GB内存。在此期间,AMD公司也开始加入CPU的生产,并且价格比INTEL更低,同样命名 为“386”。(INTEL强劲对手隆重登场!)
----1989年,INTEL推出了80486芯片,它的时钟频率为25MHz、33MHz,50MHz。80486是将80386和 数学协处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内,并且在80X86系列中首次采用了RISC (精简指令集)技术,可以在一个时钟周期内执行一条指令,从而使CPU速度大大地得到提高。在此期 间,Cyrix公司也加入CPU战场,由于AMD和Cyrix纷纷推出比Intel486处理器频率更高,价格更便宜 的CPU,而且这些CPU都叫“486”,所以几乎大半个市场被Amd和Cyri给分光了(看来这X86的名字不能 再叫了)。
Pentium时代
-----1993年,INTEL推出了全新一代的“586”处理器Pentium。为了和其它公司的CPU区别起来, INTEL给它起了一个响亮的中文名字“奔腾”,奔腾家族的频率有60/66/75//90/100/120/133/150/ 166/200,所有的Pentium CPU里面都内置了16K的一级缓存,并且从奔腾75开始,CPU的插座技术正 式从以前的Socket4转换到同时支持Socket 5和7,其中Socket 7还一直沿用至今。
----1995年,AMD公司也不甘示弱推出了K5系列的CPU。(AMD公司也改名字了!)它的频率一共有六 种:75/90/100/120/133/166,内部总线的频率和Pentium差不多,都是60或者66MHz,虽然它在浮点 运算方面比不上Pentium,但是由于K5系列CPU都内置了24KB的一级缓存,比Pentium内置的16KB多出 了一半,因此在整数运算和系统整体性能方面甚至要高于同频率的Pentium。即便如此,因为k5系列的 交付日期一再后拖,AMD公司在“586”级别的竞争中最终还是败给了INTEL。(INTEL公司的老大位置 看来不是那么好抢的)
------1996年,INTEL推出了Pentimu Pro处理器。Pentimu Pro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。值得注意的是Pentimu Pro采用了双穴“AGP” 封装技术。即一个256KB的二级缓存芯片与PentimuPro芯片封装在一起 ,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。例如Pentium Pro 200MHZCPU的L2 CACHE就是运行在200MHZ,也就是工作在与处 理器相同的频率上。(Pentimu Pro真是厉害,不过它采用了先进的制造工艺,价格也不便宜吆!)
------1996年底,INTEL又推出了Pentium MMX(多能奔腾)处理器。MMX系列的频率只有三种: 166/200/233,一级缓存都是32KB,插槽都是Socket 7。MMX是INTEL公司在1996年为增强Pentium CPU在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术,它为CPU增加了57条MMX指令,除了指令集中增加MMX 指令外,还将CPU芯片内的L1缓存由原来的16KB增加到32KB,因此MMX CPU比普通CPU在运行含有MMX指令的程序时,处理多媒体的能力上提高了60%左右。(那些玩家终于找到了最爱)
------1997年4月,AMD推出了自己研制的新产品K6。K6系列CPU一共有五种频率,分别是:166/200/ 233/266/300,五种型号都采用了66外频,但是后来推出的233/266/300已经可以通过升级主板的BIOS 而支持100外频,所以CPU的性能得到了一个飞跃。特别值得一提的是他们的一级缓存都提高到了64KB, 比MMX足足多了一倍。
------1997年5月,INTEL推出了影响力最大的Pentium ⅡCPU。PentiumⅡ可以说是集Pentimu Pro 精华与MMX技术完美结合之典范。为了提高数据交换速度,它采用了双独立总线结构,即其中一条总线 联接二级高速缓存,另一条联接主要内存.这样就使脱离芯片的外部高速缓存,可以运行在相当于CPU自 身时钟速度一半的速度下。在接口技术方面,PentiumⅡ也首次采用了solt1接口标准。(INTEL不愧是 老大,时时走在新技术的前端)
------1998年中,AMD最新K6-2处理器正式推出。它的核心电压都是2.2伏特,所以发热量比较低, 一级缓存是64KB,并且这五种型号都内置了3DNow!指令及超标量MMX功能,3DNow!是一组共21条新指 令,可提高三维图形、多媒体、以及浮点运算密集的个人电脑应用程序的运算能力,使三维图形加速器 全面地发挥性能。K6-2也使AMD公司的产品首次在整数性能以及浮点运算性能上同时超越INTEL,也正是 因为K6-2的推出,让INTEL感觉到了危机。(哈!AMD可以扬眉吐气了)
-----看着低端市场被AMD及Cyrix公司的产品所占领,INTEL公司再也不能观望,于1998年推出Celeron 赛扬处理器。赛扬处理器实际上可以说是Pentium Ⅱ的“简化版”,INTEL把Pentium II的和相关电路 抽离出来,再把塑料盒子也去掉,就是赛扬处理器了。开始由于去掉了二级缓存,赛扬市场反应很平淡, 后来INTEL加入了128KL2缓存,赛扬马上火爆起来。赛扬处理器为了抢占低端市场,价格很平民化。赛扬 CPU还有一个“变形”的兄弟Socket 370架构的处理器,它以PII为核心、Socket架构为主板,拥有Slot1 主板的用户可以通过转换卡来实现升级。(赛扬还有很强的超频性,性价比很高不得不让人蠢蠢欲动阿)
-----98与99年间,INTEL公司还推出了新一款Pentium ⅡXeon (至 强 处 理 器)。Pentium II Xeon CPU适用于高端的、基于RISC的工作站和服务器。Xeon系列处理器采用了Slot 2插口技术,32KB 一级高速缓存,512KB及1MB的二级高速缓存,双重独立总线结构,100MHz系统总线,支持多达8个CPU。
-----99年2月22日,AMD在全球范围发布400MHz AMD K6-Ⅲ。定位于高端市场的K6-Ⅲ是K6处理器 家族最新也是最后的成员,属第6代终极处理器,该处理器具有领先的3D性能表现,采用0.25微米处理 工艺制造,芯片上集成有高速背侧256k L2缓存(能以处理器的全速运行,例如,K6-Ⅲ450MHz处理器 的内部L2高速缓存可以450MHz频率运行),超标量MMX技术,并拥有3DNow!指令集。(要说明的是 K6-Ⅲ由于成本高只比同主频的奔腾Ⅲ便宜20美元,这对一些没米的朋友无疑是一大打击。)
-----Pentium III处理器是INTEL的新一代产品,它采用0.25微米制造工艺,新的SECC2插口。PIII 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,最初发行的PIII有450和500MHz两种规格,其系统总线频率为100MHz。(奔III的特别 之处就是增加了SSE指令,事实上在运行没有为SSE指令优化过的应用软件时,PIII与PII的速度差不多)
-----K7是99年6月AMD公司为迎战奔III而推出来的SlotA架构CPU。它和现在的PII一样,有一个塑料 外壳,内部集成同主频的L2缓存(512K—1M)。K7还包含128K的L1缓存,继续支持MMX和3DNow!指令。 此外K7拥有一个强劲的浮点单元(FPU),在3D NOW!的帮助下会有更进一步的3D和多媒体处理能力。 经测试K7的性能全面超过了同速度的奔III,是目前性价比最高的产品。(当然奔III也会有自己的应对 之策,竞争越激烈我们就越能得到好处,所谓的坐收渔翁之利嘛)
_____99年10月,INTEL推出了用0.18微米制作的PentiumⅢ,该芯片有256K在片二级高速缓存,代码 名为Coppermine。这款新品是对AMD Athlon的回应。Coppermine以733MHz登台,比Athlon的700MHz 略高一些。随着工艺尺寸从0.25微米减少到0.18微米,不仅提高了PentiumⅢ的时钟速度,也使INTEL 推出了集成的二级高速缓存。虽然集成的二级高速缓存只有老式PentiumⅢ的一半,但在处理器全速下 运行,性能仍有显著提高。
后面的没什么人整理。。这是以前老的资料。
- 猫帽
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http://bbs.cfanclub.net/read-htm-tid-355058.html
O(∩_∩)O~