不可磨滅的記憶CPU發(fā)展史經(jīng)典回顧

1、不可磨滅的經(jīng)歷 CPU進(jìn)展史經(jīng)典回憶今天，我們能夠舒適在坐在 HYPERLINK / 電腦前看電影、聽音樂，通過互聯(lián)網(wǎng)查找資料，與遠(yuǎn)方的朋友進(jìn)行視頻談天，又或者通過電子商務(wù)網(wǎng)站購買一本雜志、一款自己心儀的 HYPERLINK / MP3播放器，一切都顯得那么隨意和悠然自得 。然而大部分人卻都沒想過，能夠有如此幸福生活，是多少人前赴后繼，作出了可歌可泣貢獻(xiàn)才得到的。昨天晚上，一IT界聞名的朋友跟筆者講“你每天都喝水，那你有沒考慮過水廠和水龍頭的關(guān)系如何樣的？”。確實(shí)，也許并非每個(gè)朋友都對(duì)IT和其中發(fā)生的情況感興趣，然而曾經(jīng)發(fā)生的情況和有過的經(jīng)歷，卻能夠讓我們 更加珍惜這來之不易的幸福。了解成功人

2、的歷史，更可讓我們受益菲淺?，F(xiàn)在就讓筆者帶大伙兒去回憶一下，這有味而又激勵(lì)人心的輝煌歷史。關(guān)于 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_list_1.html CPU的基礎(chǔ)知識(shí)： HYPERLINK / CPU的常識(shí)第一篇跟大伙兒介紹的是PC里面的心臟：CPU(Central Processing Unit)，被稱呼為中心 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_list_1.html 處理器或者M(jìn)icroprocessor微處理器。CPU是計(jì)算機(jī)的核心，其重要性好比心臟關(guān)于人一樣。實(shí)際上，處理器的作用和大腦更相似，因?yàn)樗?fù)責(zé)處理、運(yùn)算計(jì)算機(jī)內(nèi)部的所

3、有數(shù)據(jù)，而 HYPERLINK /mb_chip_index/subcate469_list_1.html 主板芯片組則更像是心臟，它操縱著數(shù)據(jù)的交換。CPU的種類決定了你使用的 HYPERLINK /os_index/subcate121_list_1.html 操作系統(tǒng)和相應(yīng)的軟件，CPU的速度決定了你的計(jì)算機(jī)有多強(qiáng)大，因此越快、越新的CPU會(huì)花掉你更多的鈔票。 CPU從最初進(jìn)展至今差不多有二十多年的歷史了，這期間，按照其處理信息的字長，CPU能夠分為：四位微處理器、八位微處理器、十六位微處理器、三十二位微處理器以及六十四位微處理器等等。 現(xiàn)在， HYPERLINK /cpu_index/

4、subcate28_125_list_1.html Intel的CPU和其兼容 HYPERLINK / 產(chǎn)品統(tǒng)治著微型計(jì)算機(jī)PC的大半江山，然而除了 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_125_list_1.html Intel或 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_55_list_1.html AMD的CPU，依舊你可能聽講過的其他一些CPU，如HP的PA-RISC,IBM的Power4和Sun的 HYPERLINK /server_index/subcate31_list_s1321_1.html UltraSparc等，只是它們差不多上

5、精簡指令集運(yùn)算（RISC）處理器，使用Unix的專利操作系統(tǒng)，例如IBM的AIX和Sun的Solaris等。盡管設(shè)計(jì)方式和工作原理的過程有區(qū)不，但不同處理器依舊有專門多相似之處。從外表看來，CPU常常是矩形或正方形的塊狀物，通過密密麻麻的眾多管腳與 HYPERLINK / 主板相連。只是，你看到的只是是CPU的外衣CPU的封裝。而內(nèi)部，CPU的核心是一片大小通常不到1/4英寸的薄薄的硅晶片(其英文名稱為die，核心)。在這塊小小的硅片上，密布著數(shù)以百萬計(jì)的晶體管，它們看起來大腦的神經(jīng)元，相互配合協(xié)調(diào)，完成著各種復(fù)雜的運(yùn)算和操作。左邊是揭了蓋能夠看到核心的處理器硅能成為生產(chǎn)CPU核心的半導(dǎo)體材料

6、要緊是因?yàn)槠浞植嫉膹V泛性和 HYPERLINK / 價(jià)格廉價(jià)。此外，硅能夠形成品質(zhì)極佳的大塊晶體，通過切割，得到直徑8英寸甚至更大而厚度不足1毫米的圓形薄片晶片(也叫晶圓)。一片晶片能夠劃分切割成許多小片，每一小片確實(shí)是一塊單獨(dú)CPU的核心。因此，在切割之前有許多處理過程要做。 Intel公布的第一顆處理器4004僅僅包含2000個(gè)晶體管，而目前最新的Intel Pentium 8400EE處理器包含超過2.3億個(gè)晶體管，集成度提高了十萬倍，這能夠講是當(dāng)今最復(fù)雜的集成電路了。與此同時(shí)，你會(huì)發(fā)覺單個(gè)CPU的核心硅片的大小絲毫沒有增大，甚至變得更小了，這就要求不斷地改進(jìn)制造工藝以便能生產(chǎn)出更精細(xì)的

7、電路結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在，最新的處理器采納的是0.065微米技術(shù)制造，也確實(shí)是常講的0.065微米線寬。 HYPERLINK /picture_index_18/index177109.shtml 840EE+HT（左邊）65nm(右）Pentium 840EE處理器采納90nm制程的Smithfield核心，每核心1MB二級(jí)緩存，800MHZ的FSB，支持EDB防毒和EMT64T，能夠搭配64位WinXP，90納米制程，206平方毫米芯片面積，2.3億晶體管。Pentium 4 643 (3.2GHz)采納65nm工藝的CedarMill，集成2MB二級(jí)緩存，單核心，支持HT、EM64T，VT。需要講

8、明的是，線寬是指芯片上的最差不多功能單元門電路的寬度，因?yàn)閷?shí)際上門電路之間連線的寬度同門電路的寬度相同，因此線寬能夠描述制造工藝?？s小線寬意味著晶體管能夠做得更小、更密集，能夠降低芯片功耗，系統(tǒng)更穩(wěn)定，CPU得以運(yùn)行在更高的頻率下，而且在相同的芯片復(fù)雜程度下可使用更小的晶圓，因此成本降低了。 隨著線寬的不斷降低，以往芯片內(nèi)部使用的鋁連線的導(dǎo)電性能將不敷使用，AMD在其K7系列開始采納銅連線技術(shù)。而現(xiàn)在這一技術(shù)差不多得到了廣泛應(yīng)用。關(guān)于 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_list_1.html CPU的基礎(chǔ)知識(shí)： HYPERLINK / CPU的制造過程切割晶圓 所謂

9、的“切割晶圓”也確實(shí)是用機(jī)器從單晶硅棒上切割下一片事先確定規(guī)格的硅晶片，并將其劃分成多個(gè)細(xì)小的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都將成為一個(gè)CPU的內(nèi)核(Die)。2.影?。≒hotolithography） 在通過熱處理得到的硅氧化物層上面涂敷一種光阻(Photoresist)物質(zhì)，紫外線通過印制著CPU復(fù)雜電路結(jié)構(gòu)圖樣的模板照耀硅基片，被紫外線照耀的地點(diǎn)光阻物質(zhì)溶解。3.蝕刻(Etching) 用溶劑將被紫外線照耀過的光阻物清除，然后再采納化學(xué)處理方式，把沒有覆蓋光阻物質(zhì)部分的硅氧化物層蝕刻掉。然后把所有光阻物質(zhì)清除，就得到了有溝槽的硅基片。4.分層 為加工新的一層電路，再次生長硅氧化物，然后沉積一層多晶硅，

10、涂敷光阻物質(zhì)，重復(fù)影印、 蝕刻過程，得到含多晶硅和硅氧化物的溝槽結(jié)構(gòu)。5.離子注入(IonImplantation) 通過離子轟擊，使得暴露的硅基片局部摻雜，從而改變這些區(qū)域的導(dǎo)電狀態(tài)，形成門電路。接下來的步驟確實(shí)是不斷重復(fù)以上的過程。一個(gè)完整的CPU內(nèi)核包含大約20層，層間留出窗口，填充金屬以保持各層間電路的連接。完成最后的測試工作后，切割硅片成單個(gè)CPU核心并進(jìn)行封裝，一個(gè)CPU便制造出來了。關(guān)于 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_list_1.html CPU的基礎(chǔ)知識(shí)： HYPERLINK / CPU的要緊性能指標(biāo)主頻即CPU的時(shí)鐘頻率(CPU Clock

11、Speed)，這是我們最關(guān)懷的，我們所講的3.2GHz、2.0GHz等確實(shí)是指它，一般講來，主頻越高，CPU的速度就越快，整機(jī)的就越高。只是現(xiàn)在 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_55_list_1.html AMD都采納了更加模糊的命名方式，企圖讓消費(fèi)者淡化以主頻率計(jì)算性能的觀念。比如Athlon 3000+，它的頻率有可能是2.20GHz，也有可能是2.0GHz 。 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_125_list_1.html Intel 則采納了Pentium 643這種更易讓人眼花繚亂的命名方式，一般人不查參數(shù)，專門難記得它的

12、意義。FSB前端總線即CPU的外部時(shí)鐘頻率，由 HYPERLINK / 電腦 HYPERLINK / 主板提供，往常一般是133MHz，目前 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_125_list_1.html Intel公司最新的芯片組i925XE芯片組使用1066MHz的FSB。內(nèi)部緩存（L1 Cache）封閉在CPU芯片內(nèi)部的高速緩存，用于臨時(shí)存儲(chǔ)CPU運(yùn)算時(shí)的部分指令和數(shù)據(jù)，存取速度與CPU主頻一致，L1緩存的容量單位一般為KB。L1緩存越大，CPU工作時(shí)與存取速度較慢的L2緩存和 HYPERLINK / 內(nèi)存間交換數(shù)據(jù)的次數(shù)越少，相對(duì)電腦的運(yùn)算速度能夠提高。外

13、部緩存（L2 Cache）CPU外部的高速緩存，現(xiàn)在 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_list_1.html 處理器的L2 Cache是和CPU運(yùn)行在相同頻率下的（往常P2 P3的二級(jí)緩存運(yùn)行在相當(dāng)于CPU頻率一半下）。其它的還有封裝技術(shù)、接口技術(shù)、制造工藝、指令集等就不再詳細(xì)解釋，不然確實(shí)是寫書而不是寫文章了。不如假如這系列文章能夠持續(xù)寫下去的話，以后便好好跟大伙兒再交流一下。遠(yuǎn)去的歷史：微 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_list_1.html 處理器進(jìn)展的第一時(shí)期講完了一些技術(shù)的簡單內(nèi)容，現(xiàn)在就帶大伙兒去看看 HYPERLINK

14、 /cpu_index/subcate28_list_1.html CPU是如何樣從無到有，同時(shí)一步步進(jìn)展起來的。 依照大伙兒的經(jīng)歷，筆者把它分為了幾個(gè)進(jìn)展時(shí)期。注意，這并非按照教科書去分，而是我們的經(jīng)歷。 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_125_list_1.html Intel公司成立于1968年，格魯夫（左）、諾依斯（中）和摩爾（右）是微電子業(yè)界的夢幻組合 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_125_list_1.html Intel 40041971年1月，Intel公司的霍夫(Marcian E.Hoff)研制成功世界上第一枚4

15、位微處理器芯片Intel 4004，標(biāo)志著第一代微處理器問世，微處理器和微機(jī)時(shí)代從此開始。因發(fā)明微處理器，霍夫被英國經(jīng)濟(jì)學(xué)家雜志列為“二戰(zhàn)以來最有阻礙力的7位科學(xué)家”之一。4004當(dāng)時(shí)只有2300個(gè)晶體管，是個(gè)四位系統(tǒng)，時(shí)鐘頻率在108KHz，每秒執(zhí)行6萬條指令（0.06 MIPs)。功能比較弱,且計(jì)算速度較慢,只能用在Busicom計(jì)算器上。格魯夫 “只有偏執(zhí)狂才能生存”1971年11月，Intel推出MCS-4微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（包括4001 ROM芯片、4002 RAM芯片、4003移位寄存器芯片和4004微處理器），其中4004（上圖）包含2300個(gè)晶體管，尺寸規(guī)格為3mm4mm，計(jì)算性能

16、遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過當(dāng)年的ENIAC，最初售價(jià)為200美元。 Intel 80081972年4月，霍夫等人開發(fā)出第一個(gè)8位微處理器Intel 8008。由于8008采納的是P溝道MOS微處理器，因此仍屬第一代微處理器。Intel 8080 ，第二代微處理器1973年8月，霍夫等人研制出8位微處理器Intel 8080，以N溝道MOS電路取代了P溝道，第二代微處理器就此誕生。主頻2MHz的8080芯片運(yùn)算速度比8008快10倍，可存取64KB存儲(chǔ)器，使用了基于6微米技術(shù)的6000個(gè)晶體管，處理速度為0.64MIPS。摩爾定律摩爾預(yù)言，晶體管的密度每過18個(gè)月就會(huì)翻一番，這確實(shí)是聞名的摩爾定律。第一臺(tái)微型計(jì)算

17、機(jī)：Altair 88001975年4月，MITS公布第一個(gè)通用型Altair 8800，售價(jià)375美元，帶有1KB存儲(chǔ)器。這是世界上第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)。 HYPERLINK /picture_index_18/index177161.shtml 1976年,Intel 公布8085處理器當(dāng)時(shí)，Zilog、Motorola和Intel在微處理器領(lǐng)域三足鼎立。Zilog公司于1976年對(duì)8080進(jìn)行擴(kuò)展,開發(fā) 出Z80微處理器，廣泛用于微型計(jì)算機(jī)和工業(yè)自動(dòng)操縱設(shè)備。直到今天，Z80仍然是8位處理器的巔峰之作，還在各種場合大賣特賣。CP/M確實(shí)是面向其開發(fā)的 HYPERLINK /os_index/

18、subcate121_list_1.html 操作系統(tǒng)。許多聞名的軟件如:WORDSTAR 和DBASE II都基于此款處理器。WordStar處理程序WordStar是當(dāng)時(shí)專門受歡迎的應(yīng)用軟件，后來也廣泛用于DOS平臺(tái)。原文地址: HYPERLINK /22/226169.html /22/226169.html曾經(jīng)的輝煌代表 HYPERLINK / 產(chǎn)品：Apple 1976年3月，Steve Wozniak和Steve Jobs開發(fā)出微型計(jì)算機(jī)Apple I，4月1日愚人節(jié)這天，兩個(gè)Steve成立了Apple計(jì)算機(jī)公司。Apple II1976年：一些離開了Motorola公司的部分工程

19、人員自組成立MOS Technology公司，同時(shí)開發(fā)出了6502 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_list_1.html 處理器。它的位寬為8bit，頻率只有1MHz，同時(shí)無協(xié)處理器。但它是IBM PC機(jī)問世之前世界上最流行的微型計(jì)算機(jī)Apple II(蘋果機(jī))的 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_list_1.html CPU。Apple II是第一個(gè)帶有彩色圖形的個(gè)人計(jì)算機(jī)，售價(jià)為1300美元。Apple II及其系列改進(jìn)機(jī)型風(fēng)靡一時(shí)，這使Apple成為微型機(jī)時(shí)代最成功的計(jì)算機(jī)公司。 HYPERLINK /cpu_index/su

20、bcate28_125_list_1.html Intel 8086 1978年6月， HYPERLINK /cpu_index/subcate28_125_list_1.html Intel推出4.77MHz的8086微處理器，標(biāo)志著第三代微處理器問世。它采納16位寄存器、16位數(shù)據(jù)總線和29000個(gè)3微米技術(shù)的晶體管，售價(jià)360美元。 只是當(dāng)時(shí)由于360美元過于昂貴，大部分人都沒有足夠的鈔票購買使用此芯片的 HYPERLINK / 電腦，因此 Intel 在1年之后,推出4.77MHz的8位微處理器8088。IBM公司1981年生產(chǎn)的第一臺(tái)電腦確實(shí)是使用的這種芯片。這也標(biāo)志著x86架構(gòu)和I

21、BM PC 兼容電腦的產(chǎn)生。 公布的時(shí)候，8086的時(shí)鐘頻率有4.77，8和10MHz 三個(gè)版本，包括了具有300個(gè)操作的指令集。其中8MHz 版本包含了大約28,000個(gè) 晶體管，具備0.8 MIPs 的能力。當(dāng)Bill Gates嶄露頭角時(shí)，昔日校友正在哈佛上二年級(jí)“讓每個(gè)家庭每張桌子上都放一臺(tái)電腦?！?979年6月1日，Intel推出4.77MHz的準(zhǔn)16位微處理器8088,它是8086的廉價(jià)版本, HYPERLINK / 價(jià)格為大眾所同意。在性能方面，它在內(nèi)部以16位運(yùn)行，但支持8位數(shù)據(jù)總線，采納現(xiàn)有的8位設(shè)備操縱芯片，包含29000個(gè)3微米技術(shù)的晶體管，可訪問1MB HYPERLIN

22、K / 內(nèi)存地址，速度為0.33MIPS。Intel 8088電路同年9月，Motorola推出M68000 16位微處理器，它因采納了68000個(gè)晶體管而得名。該處理器要緊供應(yīng)Apple公司的Macintosh 和Atari 的ST系列電腦上。后繼版本的處理器，包括68020則被使用在Macintosh II 機(jī)型。 Microsoft的秘密交易 1980年10月，Microsoft把握了一次絕佳的進(jìn)展機(jī)遇。IBM在秘密進(jìn)行代號(hào)為“跳棋打算”的開發(fā)項(xiàng)目（第一臺(tái)IBM PC）過程中，向Microsoft提出采購一套 HYPERLINK /os_index/subcate121_list_1.h

23、tml 操作系統(tǒng)。Paul Allen抓住機(jī)會(huì)與Seattle Computer Products的Tim Patterson簽約，向其支付了不到10萬美元，獲得了其DOS操作系統(tǒng)的版權(quán)并進(jìn)行了一些修改，從而做成了與那個(gè)奇妙客戶（IBM）的大買賣。今天的Windows系列操作系統(tǒng)仍然兼容DOS，那個(gè)系統(tǒng)關(guān)于老一代電腦用戶來講再熟悉只是了。IBM PC制造歷史 早在1980年7月，一個(gè)負(fù)責(zé)“跳棋打算”的13人小組秘密來到佛羅里達(dá)州波克羅頓鎮(zhèn)的IBM研究進(jìn)展中心，開始開發(fā)后來被稱為IBM PC的產(chǎn)品。一年后的8月12日，IBM公司在紐約宣布第一臺(tái)IBM PC誕生，那個(gè)開創(chuàng)計(jì)算機(jī)歷史新篇章的時(shí)刻，迄

24、今正好25年。第一臺(tái)IBM PC采納了主頻為4.77MHz的Intel 8088，操作系統(tǒng)是Microsoft提供的MS-DOS。IBM將其命名為“個(gè)人電腦（Personal Computer）”，不久“個(gè)人電腦”的縮寫“PC”成為所有個(gè)人電腦的代名詞。IBM原來可能在一年中售出241683臺(tái)PC，然而用戶的需求被大大低估了，實(shí)際上一個(gè)月的訂貨量就超出了可能。1981年：80186和80188公布。這兩款微處理器內(nèi)部均以16位工作,在外部輸入輸出上80186采納16位,而80188和8088一樣均是采納8位工作。這是一顆性能介于8088,80286之間的的 HYPERLINK / CPU。但事

25、實(shí)上80186從來都沒有在PC中應(yīng)用,它僅僅存在于一個(gè)小范圍的圈子中,作為一個(gè)小型的操縱器出現(xiàn),哪怕是今天。從那個(gè)時(shí)候起, HYPERLINK /cpu_index/subcate28_55_list_1.html AMD公司差不多開始生產(chǎn)80186 CPU了。 HYPERLINK /picture_index_18/index177180.shtml 1982年2月1日：在80186公布后的幾周，80286就公布了。80286處理器集成了大約13.4萬個(gè)晶體管,最大主頻為20MHz,采納16位資料總線和24位位址總線。與8086相比，80186/80188增強(qiáng)了部分軟硬件功能 80286增加

26、了實(shí)存(24位地址)和虛擬存儲(chǔ)器治理,能夠在兩種不同的模式下工作,一種叫實(shí)模式,另一種叫愛護(hù)方式。80286開始正式采納一種被稱為PGA的正方形包裝。Intel 80386 1985年10月，Intel推出16MHz 80386DX微處理器(最高33MHz 主頻)，能夠直接訪問4G字節(jié)的內(nèi)存,并具有異常處理機(jī)制;虛擬86模式能夠同時(shí)模擬多個(gè)8086處理器來加強(qiáng)多任務(wù)處理能力。 80386的廣泛應(yīng)用,將PC機(jī)從16位時(shí)代帶入了32位時(shí)代。此外它還具有比80286更多的指令集。公布時(shí)，80386的最快速版本的主頻為20MHz，具備6.0 MIPs ，包含275,000個(gè)晶體管。當(dāng)時(shí)，IBM差不多收

27、到大量286機(jī)器的訂單，不愿立即轉(zhuǎn)向386，同時(shí)IBM擔(dān)心長期受制于Intel芯片，開始背地開發(fā)自己的處理器，因此對(duì)是否采納386芯片不置可否。Compaq乘機(jī)而上，推出386芯片的電腦，迅速占據(jù)了市場。1988年6月16日：80386SX 公布，它是80386DX的廉價(jià)版本，只有16-bit總線寬度。希的經(jīng)歷：我們曾有過第一次親熱接觸前面的 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_list_1.html 處理器我們都積少接觸，接下來的，也許大伙兒就比較清晰了，因?yàn)槲覀兊谝淮谓佑|的，確實(shí)是此類處理器。 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_125_

28、list_1.html Intel 486 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_list_1.html CPU更新速度加快，造就了越來越多的兼容機(jī)廠商。1989年4月， HYPERLINK /cpu_index/subcate28_125_list_1.html Intel推出25MHz 486微處理器。1989年5月10日：我們大伙兒耳熟能詳?shù)?0486芯片由英特爾推出。這款通過四年開發(fā)和3億美 元資金投入的芯片的偉大之處在于它首次實(shí)破了100萬個(gè)晶體管的界限,集成了120萬個(gè) 晶體管,使用1微米的制造工藝。事實(shí)上486確實(shí)是80386+80387協(xié)處理器+8KB一

29、級(jí)緩存,是超級(jí)版本的386。Compaq由于持有大量386訂單而對(duì)采納Intel 486猶豫不決，Dell趁機(jī)推出了自己的486整機(jī)，并通過直銷模式在兼容機(jī)市場后來居上。1991年，25歲的Michael Dell成為財(cái)寶全美500家大企業(yè)中最年輕的總裁。1995年，Dell進(jìn)入全球個(gè)人 HYPERLINK / 電腦5強(qiáng)行列。1991年5月22日：80486 DX 的廉價(jià)版本80486 SX 公布，它和DX的區(qū)不是沒有整合FPU。 HYPERLINK /picture_index_18/index177201.shtml Pentium浮出水面1993年3月22日：全面超越486的新一代586

30、 HYPERLINK / CPU問世，為了擺脫486時(shí)代微處理器名稱混亂的困擾，英特爾公司把自己的新一代 HYPERLINK / 產(chǎn)品命名為Pentium(奔騰)以區(qū)不 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_55_list_1.html AMD和Cyrix的產(chǎn)品。AMD和Cyrix也分不推出了K5和6x86微處理器來應(yīng)付芯片巨人，然而由于奔騰微處理器的性能最佳，英特爾逐漸占據(jù)了大部分市場。Pentum 處理器的性能接近要緊的RISC CPU并兼容80 x86，同時(shí)繼承了長期積存下來的價(jià)值約500億美元的龐大軟件資源。 HYPERLINK /picture_index_1

31、8/index177202.shtml Pentium最初級(jí)的CPU是Pentium 60和Pentium 66，分不工作在與系統(tǒng)總線頻率相同的60MHz和66MHz兩種頻率下，沒有我們現(xiàn)在所講的倍頻設(shè)置。1994年3月7日：Intel 公布90和100MHz 的Pentium 處理器 1994年10月10日：Intel 公布75MHz 版本的Pentium 處理器 1995年3月27日：Intel 公布120MHz 的Pentium 處理器 1995年6月1日：Intel 公布133MHz 版本Pentium 處理器 Pentium ProIntel推出Pentium Pro微處理器，采納了

32、一種新的總線接口Socket 8。新的處理器對(duì)多媒體功能提供了專門好的支持。1995年11月1日，Intel推出了Pentium Pro處理器。Pentium Pro的工作頻率有150/166/180和200MHz四種，都具有16KB的一級(jí)緩存和256KB的二級(jí)緩存。它是基于Pentium 完全相同的指令集和兼容性，達(dá)到了440 MIPs 的處理能力和5.5 M個(gè)晶體管。這幾乎相當(dāng)于比4004處理器的晶體管提升了2400倍。值得一提的是Pentium Pro采納了“PPGA” 封裝技術(shù)。即一個(gè)256KB的二級(jí)緩存芯片與Pentium Pro芯片封裝在一起 ，兩個(gè)芯片之間用高頻寬的內(nèi)部總線互連，

33、處理器與高速緩存的連接線路也被安置在該封裝中，如此就使高速緩存能更容易地運(yùn)行在更高的頻率上。例如Pentium Pro 200MHz CPU的L2 Cache確實(shí)是運(yùn)行在200MHz，也確實(shí)是工作在與處理器相同的頻率上，這在當(dāng)時(shí)能夠算得上是CPU技術(shù)的一個(gè)創(chuàng)新。Pentium Pro的推出，為以后Intel推出P奠定了基礎(chǔ)。 1996年1月4日：Intel 公布150&166 MHz Pentium 處理器，包括了越3.3M 個(gè)晶體管 1996年10月6日： Intel 公布200MHz Pentium 處理器 HYPERLINK /picture_index_18/index177204.s

34、html Intel Pentium MMX1997年1月8日：Intel在1996年推出的Pentium 系列的改進(jìn)版本，內(nèi)部代號(hào)P55C，也確實(shí)是我們平常所講的Pentium MMX 。Pentium MMX在原Pentium的基礎(chǔ)上進(jìn)行了重大的改進(jìn)，增加了片內(nèi)16KB數(shù)據(jù)緩存和16KB指令緩存，4路寫緩存以及從Pentium Pro、Cyrix而來的分支預(yù)測單元和返回堆棧技術(shù)，特不是新增加的57條MMX多媒體指令。MMX技術(shù)是Intel最新發(fā)明的一項(xiàng)多媒體增強(qiáng)指令集技術(shù)，它的英文全稱能夠翻譯成“多媒體擴(kuò)展指令集”。使得Pentium MMX即使在運(yùn)行非MMX優(yōu)化的程序時(shí)也比同主頻的Pen

35、tium CPU要快的多。57條MMX指令專門用來處理音頻、視頻等數(shù)據(jù)，這些指令能夠大大縮短CPU在處理多媒體數(shù)據(jù)時(shí)的等待時(shí)刻，使CPU擁有更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。MMX CPU比一般CPU在運(yùn)行含有MMX指令的程序時(shí)，處理多媒體的能力提高了60左右。MMX技術(shù)開創(chuàng)了CPU開發(fā)的新紀(jì)元。Pentium MMX系列的頻率只有三種：166MHz、200MHz、233MHz，一級(jí)緩存從Pentium的16KB增加到了32KB，核心電壓2.8v，倍頻分不為2.5、3、3.5。插槽差不多上Socket 7。 HYPERLINK /picture_index_18/index177205.shtml 與此同

36、時(shí)，作為Intel的要緊競爭對(duì)手，AMD也公布了AMD-K6-MMX 處理器，包含相近的指令集，從而導(dǎo)致了一連串的法律糾紛。1997年4月7日 。英特爾公布了Pentium II處理器。內(nèi)部集成了750萬個(gè)晶體管，并整合了MMX指令集技術(shù)。現(xiàn)在，英特爾 Pentium II架構(gòu)差不多從Socket 7轉(zhuǎn)成Slot 1，并首次引入了S.E.C封裝(Single Edge Contact)技術(shù)，將高速緩存與處理器整合在一塊PCB板上。Slot 1的Pentium II晶體管數(shù)為900萬，同時(shí)具有兩種版本的核心：Klamath與Deschutes。 HYPERLINK /picture_index_

37、18/index177209.shtml 同時(shí)代競爭的是AMD的K6II，這時(shí)候的口碑也相當(dāng)不錯(cuò)1997年6月2日： Intel公布233MHz Pentium MMX 1998年2月：Intel 公布333MHz Pentium II 處理器，開發(fā)代號(hào)為Deschutes，同時(shí)首次采納了0.25微米制造工藝，在低發(fā)熱量的情況下提供比往常產(chǎn)品更快的速度。 1999年2月22日：AMD 公布K6-III 400MHz 版本，在一些測試中，它的性能超越了后來公布的Intel Pentium III 。它包括了23M 晶體管，同時(shí)基于100MHz Spuer socket7 HYPERLINK /

38、主板，與那些使用66MHz 總線的芯片相比，性能的提升是卓越的。原文地址: HYPERLINK /22/226186.html /22/226186.html一起走過的生活：淘汰的經(jīng)歷以下部分 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_list_1.html 處理器是我們曾經(jīng)用過的，最后卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)地拋進(jìn)了淘汰的行列，關(guān)于有兩臺(tái)甚至多臺(tái) HYPERLINK / 電腦的朋友來講，印象尤其深刻。因?yàn)殡娔X和 HYPERLINK /digital_tv_index/subcate314_list_1.html 電視不同，它的特點(diǎn)是需要我們不斷地更新、升級(jí)。因此，目前仍有部分用戶還在使用這

39、些 HYPERLINK / 產(chǎn)品。 HYPERLINK /picture_index_18/index177237.shtml HYPERLINK /cpu_index/subcate28_125_list_1.html Intel向網(wǎng)絡(luò)看齊 ，公布Pentium III1999年1月， HYPERLINK /cpu_index/subcate28_125_list_1.html Intel推出奔騰III處理器，它采納0.25微米制造工藝，擁有32K一級(jí)緩存和512K二級(jí)緩存（運(yùn)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，最初發(fā)行的PIII有450和500

40、MHz兩種規(guī)格，其系統(tǒng)總線頻率為100MHz。此外其身份代碼還可通過Internet讀取。 Intel的要緊對(duì)手之一 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_55_list_1.html AMD加緊跟進(jìn)的步伐，于同年8月公布Athlon處理器。10月，在微處理器論壇會(huì)議上，Intel宣布了代號(hào)為麥賽德（Merced）的處理器的正式名稱Itanium（安騰）。1999年10月，Intel推出了基于0.18微米工藝制造的Pentium III處理器，這款Pentium III處理器有256K在二級(jí)高速緩存，代碼名為Coppermine。Coppermine以733MHz登臺(tái)。

41、隨著工藝尺寸從0.25微米減少到0.18微米，不僅提高了Pentium III處理器的時(shí)鐘速度，也使的Intel在技術(shù)上能夠推出了集成的二級(jí)高速緩存。盡管集成的二級(jí)高速緩存只有老式Pentium III處理器的一半，但在處理器全速下運(yùn)行，性能仍有顯著提高。 其后Intel推出了Pentium III Xeon處理器。作為Pentium II Xeon的后繼者，除了在內(nèi)核架構(gòu)上采納全新設(shè)計(jì)以外，也繼承了Pentium III處理器新增的70條指令集，以更好執(zhí)行多媒體、流媒體應(yīng)用軟件。除了面對(duì)企業(yè)級(jí)的市場以外，Pentium III Xeon加強(qiáng)了電子商務(wù)應(yīng)用與高階商務(wù)計(jì)算的能力。Intel還將X

42、eon分為兩個(gè)部分，低端Xeon和高端Xeon。其中，低端Xeon和一般的Coppermine一樣，僅裝備256KB二級(jí)緩存，同時(shí)不支持多處理器。如此低端Xeon和一般的Pentium III的性能差距專門小， HYPERLINK / 價(jià)格也相差不多；而高端Xeon依舊具有往常的特征，支持更大的緩存和多處理器。1999年11月29日：AMD 公布了Athlon 750MHz ，在主頻和性能上超過Intel 。 2000年3月6日 ： AMD 公布Athlon 1GHz 2000年3月8日： Intel 限量供應(yīng)1GHz Pentium III 處理器原文地址: HYPERLINK /22/22

43、6187.html /22/226187.html HYPERLINK /cpu_index/subcate28_125_list_1.html Intel和 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_55_list_1.html AMD熾手可熱的花旦接下來為大伙兒介紹的確實(shí)是目前熾手可熱的 HYPERLINK /cpu_index/subcate28_list_1.html 處理器, HYPERLINK /cpu_index/subcate28_125_list_1.html Intel 的Pentium IV 和AMD Athlon64 。盡管按照公布時(shí)刻來講，Athl

44、on64 要比Pentium IV 遲一個(gè)時(shí)代（Pentium IV 公布時(shí)刻是2000年11月，而Athlon64 則是2003年9月），但Pentium IV 通過了幾年的的換芯，性能也獲得了顯著提升。此外在Intel和AMD 的進(jìn)展版圖上來講，它們是競爭對(duì)手，而且現(xiàn)在都加入了64-bit和雙核等等技術(shù)特性，以下對(duì)它們進(jìn)行比較詳細(xì)的解釋。 1、Pentimu 4技術(shù)解釋2000年11月21日，Intel 在全球同步公布了其最新一代的微處理器Pentium4（奔騰4）。Pentium4處理器原始代號(hào)為 Willamette，采納0.18微米鋁導(dǎo)線工藝，配合低溫半導(dǎo)體介質(zhì)（Low-Kdiclc

45、ctric）技術(shù)制成，是一顆具有超級(jí)深層次管線化架構(gòu)的處理器。Pentium 4處理器最要緊的特點(diǎn)確實(shí)是拋棄了Intel沿用了多年的P6結(jié)構(gòu)，采納了新的 NetBurst HYPERLINK /cpu_index/subcate28_list_1.html CPU結(jié)構(gòu) 。NetBurst結(jié)構(gòu)具有許多明顯的優(yōu)點(diǎn)：20段的超級(jí)流水線、高效的亂序執(zhí)行功能、2倍速的ALU、新型的片上緩存、SSE2指令擴(kuò)展集和400MHz的前端總線等等新的處理器系統(tǒng)總線（ FSB） 英特爾近來在前端系統(tǒng)總線（FSB）方面一直不敵AMD：Pentium 最高為133MHz的FSB和 HYPERLINK / 內(nèi)存頻率（外頻

46、）；而AMD雷鳥用的 是100MHz的內(nèi)存頻率（外頻）和266MHz的FSB（類似于 HYPERLINK / CPU倍頻的方式來連接這兩個(gè)頻率）。Pentium 4終于有了突破：盡管 Pentium 4 系統(tǒng)總線僅為 100Mhz，同時(shí)也是 64位數(shù)據(jù)寬度，但由于利用與 APG4X 相同的原理“四倍泵速”，因此可傳輸高達(dá) 8 位 * 100 百萬次/秒 * 4 = 3,200 MB/秒 的數(shù)據(jù)傳輸速度。明顯地遠(yuǎn)超過 AMD 最近公布的Athlon 總線數(shù)據(jù)傳輸速度。 Athlon 總線速度為133Mhz，64位、2倍速，提供 8 位 * 133 百萬次/秒 * 2 = 2,133 MB/秒的數(shù)

47、據(jù)傳輸率。這項(xiàng)特色使得 Pentium 4 傳輸數(shù)據(jù)到系統(tǒng)的其它部分比目前所有的 x86 處理器還快，也一并去除了 Pentium III 系統(tǒng)所遭受的瓶頸限制。 只是，假如主存儲(chǔ)器無法提供相對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑?，這么快的處理器總線速度也是英雄無用武之地。因此，早期此處理器的芯片組 850 就搭配了兩條Rambus 信道并使用昂貴的 RDRAM 內(nèi)存。這兩個(gè) RDRAM 信道能提供與 Pentium 4 系統(tǒng)總線(3,200MB/s)相同的數(shù)據(jù)頻寬，如此的搭配將是理論上最完美的結(jié)合提供處理器、系統(tǒng)與主存儲(chǔ)器間最高的數(shù)據(jù)傳輸率，這也是最明顯的優(yōu)勢之一。只是系統(tǒng)的整體系統(tǒng)的成本將會(huì)因?yàn)槭褂幂^昂貴的 RD

48、RAM 而提高。高速執(zhí)行緩存 為了增加8KB的數(shù)據(jù)緩存，P4包含了一個(gè)執(zhí)行跟蹤緩存，可存儲(chǔ)12K的微指令以關(guān)心程序執(zhí)行。這些指令不在主程序循環(huán)中執(zhí)行，不被存儲(chǔ)，從而大大提高了系統(tǒng)性能?？焖賵?zhí)行引 擎 算術(shù)邏輯單元（ALU）以雙倍的時(shí)鐘速度運(yùn)行，這讓類似于加、減、邏輯與、邏輯或等差不多運(yùn)算的執(zhí)行只用了1/2時(shí)鐘。例如，1.5GHz的快速執(zhí)行引擎事實(shí)上是以3GHz在運(yùn)算。高級(jí)動(dòng)態(tài)執(zhí)行 高級(jí)動(dòng)態(tài)執(zhí)行是操縱CPU執(zhí)行順序的動(dòng)態(tài)單元。P4能夠發(fā)出126條動(dòng)態(tài)指令，使流水線完成48次載入和24次存儲(chǔ)。與前一代的P處理器相比，它能夠增加33%的預(yù)處理速度，還能夠在緩存中存儲(chǔ)更多的歷史信息從而快速取出。改進(jìn)的

49、浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算和多媒體單元 P4的128位運(yùn)算動(dòng)態(tài)增加了運(yùn)算單元，使得浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算和多媒體表現(xiàn)都得到了較大的改進(jìn)。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流單指令多數(shù)據(jù)擴(kuò)展2（SSE2） 通過增加的144條新指令，SSE2具有更強(qiáng)多媒體增強(qiáng)指令和數(shù)據(jù)流單指令。這些特性包括一個(gè)128位單指令多數(shù)據(jù)整數(shù)運(yùn)算和128位單指令多數(shù)據(jù)雙精度浮點(diǎn)指令，這些指令減少了原有的指令執(zhí)行數(shù)量，大大增加了執(zhí)行速度。使得用戶的視頻、音頻、圖象處理、加密、財(cái)政、工程和科學(xué)應(yīng)用都極大增強(qiáng)。SSE2能夠提高多媒體的執(zhí)行效率，特不是 HYPERLINK /dvdrom_index/subcate66_list_1.html DVD/ HYPERLINK / MP

50、3/MPEG4的回放，能夠最大效果地體現(xiàn)P4新指令集的威力?？偨Y(jié)：在理論上，Pentium IV是完美無缺，但是實(shí)際狀況卻遠(yuǎn)非Intel想象的那么簡單。第一代Pentium IV 能夠講是Intel 近幾年內(nèi)的最大失敗。首先是P4耗電驚人，因此P4系統(tǒng)使用的 HYPERLINK / 主板被設(shè)計(jì)為 HYPERLINK / 電源的12V電壓（ATX12），通過一個(gè)4腳的插座和3.3V、5V一起供給主板，另外還在20針電源接口的旁邊另加了一個(gè)6針的輔助電源接口。 最致命的硬傷依舊Willamette核心屬于Pentium 4最早期的 HYPERLINK / 產(chǎn)品，因此它的發(fā)熱量專門大、頻率提升困難，

51、只有1.7GHz和1.8GHz兩個(gè)版本。而且它的二級(jí)緩存只有256KB，超深的處理流水線使得總體性能并不理想，特不是關(guān)于超頻用戶來講，這類產(chǎn)品難以讓人感到中意 。因此Intel專門快就開發(fā)出了Northwood核心的產(chǎn)品，以滿足消費(fèi)者的需求。Northwood核心的Pentium 4采納0.13微米工藝制造，相比Willamette內(nèi)核的處理器，其主頻有了專門大飛躍，二級(jí)緩存也從256K翻番到512KB。而Prescott核心的Pentium 4采納了另人咋舌的31級(jí)流水線設(shè)計(jì)，配備16KB的一級(jí)數(shù)據(jù)緩存和多達(dá)1MB的二級(jí)緩存。 接著是雙核心的Intel Pentium 840EE 公布，現(xiàn)在

52、Intel Pentium IV 核心差不多進(jìn)展到了顛峰。2、Athlon64 技術(shù)解釋2003年美國時(shí)刻 9 月 23 日，全球第一款桌面系統(tǒng) HYPERLINK /vga_index/subcate6_list_s257_1.html 64bit 處理器在美國正式公布。幾經(jīng)波折， Athlon 64 終于在人們期待的目光中揭開了奇妙面紗。Athlon 64 的誕生關(guān)于桌面處理器領(lǐng)域具有劃時(shí)代的意義。關(guān)于 AMD 來講，這更是具有戰(zhàn)略意義的關(guān)鍵一步。AMD終于打破了最近時(shí)期的不利局面按照原定布局領(lǐng)先對(duì)手步入了 64bit 時(shí)代。跳開對(duì)手在架構(gòu)和制造工藝等方面的追擊，另辟戰(zhàn)場利用 Athlon

53、 64 再度出擊。Athlon64 的公布，使得桌面 HYPERLINK / 電腦能夠迅速邁入64-bit 時(shí)代，目前 HYPERLINK /os_index/subcate121_list_1.html 操作系統(tǒng)、軟件都差不多逐漸成熟。AMD 正在迎來豐收時(shí)期。公布之初，Athlon64的產(chǎn)品線劃分特不明確，一為采納Socket940接口，面向頂級(jí)桌面用戶的Athlon64 FX系列；另一個(gè)確實(shí)是面向主流用戶，采納Socket754接口的Athlon64系列。然而，隨著時(shí)刻的推移和競爭對(duì)手的不斷變化，Athlon64處理器家族也慢慢龐大了起來。到現(xiàn)在，Athlon64家族差不多演變成為了一個(gè)

54、擁有4種核心、3種接口、2種制程、近20款產(chǎn)品的復(fù)雜體系。 它的要緊技術(shù)特點(diǎn)如下：64位計(jì)算能力這是Athlon64與傳統(tǒng)32位處理器的最大區(qū)不所在。在Athlon64和Athlon64 FX處理器中，AMD加入了一個(gè)被稱為x86-64的指令集，正是那個(gè)指令集給予了Athlon64系列處理器64位的計(jì)算能力。同時(shí)，AMD清醒地認(rèn)識(shí)到，64位應(yīng)用目前還遠(yuǎn)未成為主流，因此，它并沒有將Athlon64/FX設(shè)計(jì)成一款僅支持64位計(jì)算的處理器，而是在支持64位代碼的基礎(chǔ)上提供了對(duì)32位和16位代碼的良好兼容。正是如此的設(shè)計(jì)使得Athlon64/FX在執(zhí)行32位代碼時(shí)不必重新進(jìn)行編譯，從而幸免了效率低下所導(dǎo)致的性能損失?？傮w來講，Athlon64/FX既為我們提供了64位計(jì)算能力，又完全兼容目前的32位甚至16位應(yīng)用，是一款全能型處理器。2超過 HYPERLINK