cpu的發(fā)展歷史及未來展望課件

及未來趨勢CPU發(fā)展歷史小坦克及未來趨勢CPU發(fā)展歷史小坦克1Intel微處理器歷史（1）IntelPentiumIntel80486Intel8080Intel8008微處理器Intel8086和8088Intel80386Intel80286Intel

4004IntelPentiumProIntelCeleronIntelPentiumII

Intel微處理器歷史（1）IntelPentiumI2Intel微處理器歷史（2）IntelAtomIntelCore2DuoIntelPentiumIIIIntelCeleron300AIntelPentium4IntelPentiumDIntelPentiumMIntelCorei7IntelCorei3IntelCorei5Intel微處理器歷史（2）IntelAtomIntel3#1以數(shù)字為命名方式的時代#1以數(shù)字為命名方式的時代4Intel4004微處理器發(fā)布時間：英特爾在1971年11月15日向全球市場推出.其晶體管數(shù)目：約為2千3百顆。特征：·頻率/前端總線:108KHZ/0.74MHz(4bit)·封裝/針腳數(shù)量:陶瓷DIP/16針·核心技術/晶體管數(shù)量:10微米/2250·尺寸為3mm×4mm歷史意義：4004只能稱為世界上第一款商用處理器Intel4004微處理器5發(fā)布時間：1972年Intel推出8008，其運算威力是4004的兩倍。晶體管數(shù)量：Intel8008晶體管數(shù)目約為3千5百顆。特征：·8位運算+16位地址總線+16位數(shù)據(jù)總線·共推出兩種速度，0.5Mhz以及0.8Mhz·8008可以支援到16KB的內存。歷史意義：IntelC8008為世界上第一款八位元處理器。發(fā)布時間：1974年，Intel推出8080處理器。晶體管數(shù)量：Intel8080晶體管數(shù)目約為6千顆。特征：·頻率為2MHz·16位地址總線+八位數(shù)據(jù)總線+7個八位寄存器，·支持16位內存?！ね瑫r它也包含一些輸入輸出端口：這也是一個相當成功的設計，有效解決了外部設備在內存尋址能力不足的問題。發(fā)布時間：1972年Intel推出8008，其運算威力是406發(fā)布時間：1978，時隔4年Intel在年推出了8086和8088處理器。晶體管數(shù)量：Intel8088晶體管數(shù)目約為29,000。特征：16+位暫存器+8位元外部總線發(fā)布時間：1982年，同樣時隔4年，Intel推出了80286(也被稱為286).晶體管數(shù)量：Intel80286處理器晶體管數(shù)目為13萬4千顆。特征：?最大主頻為20MHz。?24位址總線+16位資料總線。?有兩種工作模式：真實模式和保護模式。發(fā)布時間：1978，時隔4年Intel在年推出了8086和7發(fā)布時間：1985年10月17日晶體管數(shù)量約為27萬5千顆。特征：?次在x86處理器中實現(xiàn)了32位系統(tǒng)，?可配合使用80387數(shù)字輔助處理器增強浮點運算能力，?首次采用高速緩存（外置）解決內存速度瓶頸問題。?運算速度達到了前代產品的數(shù)倍。?，可以定址到4GB內存，并可以管理64TB的虛擬存儲空間。?80386有三種工作模式：真實模式、保護模式、虛擬86模式。發(fā)布時間：1989年4月，發(fā)布間隔為4年。晶體管數(shù)量：Intel80486晶體管數(shù)目為120萬顆。發(fā)布時間：1985年10月17日發(fā)布時間：1989年4月，發(fā)8#2奔騰系列#2奔騰系列9發(fā)布時間：1993年，和以前的發(fā)布周期差不多。晶體管數(shù)量：IntelPentium處理器晶體管數(shù)目為310萬顆。歷史意義：Pentium是Intel首個放棄利用數(shù)字來命名的處理器產品，在微架構上取得突破，讓電腦更容易處理“現(xiàn)實世界”的資料，例如語音、聲音、書寫、以及相片影像。源自漫畫與電視脫口秀的Pentium，在問市后立即成為家喻戶曉的名字。發(fā)布時間：1993年，和以前的發(fā)布周期差不多。10發(fā)布時間：1995年11月1日，這次發(fā)布間隔為2年。晶體管數(shù)量：PentiumPro的內部含有高達550萬個的晶體管。歷史意義：初步占據(jù)了一部分CPU市場的INTEL并沒有停下自己的腳步，在其他公司還在不斷追趕自己的奔騰之際，又在1996年推出了最新一代的第六代X86系列CPU棗P6。P6只是它的研究代號，上市之后P6有了一個非常響亮的名字棗PentiumPro。內部時鐘頻率為133MHZ，處理速度幾乎是100MHZ的PENTIUM的2倍。PentiumPro的一級(片內)緩存為8KB指令和8KB數(shù)據(jù)。值得注意的是在PentiumPro的一個封裝中除PentiumPro芯片外還包括有一個256KB的二級緩存芯片，兩個芯片之間用高頻寬的內部通訊總線互連，處理器與高速緩存的連接線路也被安置在該封裝中，這樣就使高速緩存能更容易地運行在更高的頻率上。發(fā)布時間：1995年11月1日，這次發(fā)布間隔為2年。11發(fā)布時間：1997年，發(fā)布周期縮短到一年。晶體管數(shù)量：內含750萬個晶體管。歷史意義：PentiumII處理器結合了IntelMMX技術，能以極高的效率處理影片、音效、以及繪圖資料，首次采用SingleEdgeContact(S.E.C)匣型封裝，內建了高速快取記憶體。這款晶片讓電腦使用者擷取、編輯、以及透過網(wǎng)際網(wǎng)絡和親友分享數(shù)位相片、編輯與新增文字、音樂或制作家庭電影的轉場效果、使用視訊電話以及透過標準電話線與網(wǎng)際網(wǎng)絡傳送影片。發(fā)布時間：1997年，發(fā)布周期縮短到一年。12發(fā)布時間：1998年，發(fā)布間隔同樣為一年，Intel之所以在這么短的時間內推出CPU是有一定原因的。發(fā)布時間：1998年，發(fā)布間隔同樣為一年，Intel之所以13歷史意義：當時，AMD的低價政策奏效，以1/3于Intel同時脈處理器的價格，成功的大舉入侵低價處理器市場，當時基本型電腦(NT$:30,000~25,000-)大行其道，加上AMD的K6-2處理器本身的整數(shù)運算能力優(yōu)，非常適合一般家庭的基本需求，各大廠紛紛推出Socket-7平臺的低價電腦。在這段期間，Intel為了完全主導下一代處理器走向，宣布放棄Socket-7架構，和美國國家半導體共同發(fā)表了新一代架構-Slot-1，并且推出全新架構的處理器-PentiumII，雖然這款處理器，成功的打入主流市場，不過昂貴的PentiumII，加上昂貴的主機板，使得Intel完全失去低價市場的這塊大餅。為了入侵這塊市場，推出新款的低價處理器投入戰(zhàn)場，是必須的，但設計一款新的處理器，所需要投資的初期研發(fā)成本相當高，所以Intel打算從原有的PentiumII處理器著手，在1998年3月的時候，Intel正式推出新款處理器-Celeron。當初推出的Celeron處理器，架構上維持和PentiumII相同(Deschutes)，采用Slot-1，核心架構也和PentiumII一樣，具有MMX多媒體指令集，但是原本在PentiumII上的兩顆L2快取記憶體則取消了。Intel拿掉L2快取，除了可以降低成本之外，最主要是為了和當時的主流Cache-less的Celeron低價處理器，剛剛推出時，目標放在低價電腦上，由于采用Slot-1架構，當時可以搭配的主機板晶片組只有440LX以及440BX，不過這類型的主機板都是以搭配PentiumII為主，價位上也難以壓低，加上Cache-Less的Celeron處理器，在Whinstone測試中，成績低的可憐，所以，Intel最早推出的Celeron266/300MHz，在效能上一直為大家所唾棄。歷史意義：當時，AMD的低價政策奏效，以1/3于Int14發(fā)布時間：1998年，由于前一代處理器市場響應不是很好，時隔一年Intel又推出了第二代賽揚處理器。1998年8月24日這個日子讓像筆者這樣熱愛硬件的人們都會無法忘記，Intel推出了裝有二級高速緩存的賽揚A處理器，這就是日后被眾多DIYer捧上神壇的賽揚300A，一個讓經典不能再經典的型號。賽揚300A，從某種意義上已經是Intel的第二代賽揚處理器。第一代的賽揚處理器僅僅擁有266MHz、300MHz兩種版本，第一代的Celeron處理器由于不擁有任何的二級緩存，雖然有效的降低了成本，但是性能也無法讓人滿意。發(fā)布時間：1998年，由于前一代處理器市場響應不是很好，時隔15發(fā)布時間：1999年，發(fā)布間隔為1年。晶體管數(shù)量：IntelPentiumIII晶體管數(shù)目約為950萬顆。歷史意義：IntelPentiumIII處理器加入70個新指令，加入網(wǎng)際網(wǎng)絡串流SIMD延伸集稱為MMX，能大幅提升先進影像、3D、串流音樂、影片、語音辨識等應用的性能，它能大幅提升網(wǎng)際網(wǎng)絡的使用經驗，讓使用者能瀏覽逼真的線上博物館與商店，以及下載高品質影片，Intel首次導入0.25微米技術。發(fā)布時間：2000年，發(fā)布間隔1年。晶體管數(shù)量：Pentium4處理器內建了4200萬個晶體管。歷史意義：及采用0.18微米的電路，首款微處理器Intel4004的運作頻率為108KHz，Pentium4初期推出版本的速度就高達1.5GHz，第二年8月，Pentium4處理理達到2GHz的里程碑。發(fā)布時間：1999年，發(fā)布間隔為1年。發(fā)布時間：2000年，16發(fā)布時間：2003年，發(fā)布時隔3年。晶體管數(shù)量：數(shù)目高達7700萬的晶體管。歷史意義：由以色列小組專門設計的新型移動（mobile）CPU，PentiumM是英特爾公司的x86架構微處理器，供筆記簿型個人電腦使用，亦被作為Centrino的一部分，公布有以下主頻：標準1.6GHz，1.5GHz，1.4GHz，1.3GHz，低電壓1.1GHz，超低電壓900MHz。為了在低主頻得到高效能，Banias作出了優(yōu)化，使每個時鐘所能執(zhí)行的指令數(shù)目更多，并通過高級分支預測來降低錯誤預測率。時間：2005年5月26日正式發(fā)布，時間上領先于AMD的雙核心Athlon64X2。特性：架構90納米技術?二級高速緩存2x1MB?時鐘速度3.20、3.0、2.80GHz?前端總線800MHz?芯片組英特爾955X高速芯片組?英特爾945P高速芯片組?英特爾945G高速芯片組?插槽LGA775?主板英特爾臺式機主板高端系列?英特爾臺式機主板中端系列發(fā)布時間：2003年，發(fā)布時隔3年。時間：2005年5月2617發(fā)布時間：2006年。晶體管數(shù)量：Core2Duo處理器內含2.91億個晶體管。歷史意義：Core微架構桌面處理器，核心代號Conroe將命名為Core2Duo/Extreme家族，其E67002.6GHz型號比先前推出之最強的IntelPentiumD960(3.6GHz)處理器，在性能方面提升了40%，省電效率也增加40%。發(fā)布時間：2008年6月3日，英特爾在北京向媒體介紹了他們與臺北電腦展上同步推出的凌動處理器Atom。歷史意義：英特爾凌動處理采用45納米制造工藝，2.5瓦超低功耗，價格低廉且性能滿足基本需求，主要為上網(wǎng)本(Netbook)和上網(wǎng)機(Nettop)使用。作為具有簡單易用、經濟實惠的新型上網(wǎng)設備——上網(wǎng)本和上網(wǎng)機，他們主要具有較好的互聯(lián)網(wǎng)功能，還可以進行學習、娛樂、圖片、視頻等應用，是經濟與便攜相結合的新電腦產品。發(fā)布時間：2006年。發(fā)布時間：2008年6月3日，英特爾在18#3i時代的到來#3i時代的到來19發(fā)布時間：處于2008年11月17日年推出的64位四核心CPU。歷史意義：Intel官方正式確認，基于全新Nehalem架構的新一代桌面處理器將沿用“Core”（酷睿）名稱，沿用x86-64指令集，并以IntelNehalem微架構為基礎，取代IntelCore2系列處理器。Nehalem曾經是Pentium410GHz版本的代號。而Core就是延續(xù)上一代Core處理器的成功，有些人會以“愛妻”昵稱之。。發(fā)布時間：2009年?？犷5處理器是英特爾的一款產品，同樣建基于IntelNehalem微架構。與Corei7支持三通道存儲器不同，Corei5只會集成雙通道DDR3存儲器控制器。另外，Corei5會集成一些北橋的功能，將集成PCI-Express控制器。接口亦與Corei7的LGA1366不同，Corei5采用全新的LGA1156。處理器核心方面，采用45納米制程的Corei5會有四個核心，不支持超線程技術，總共僅提供4個線程發(fā)布時間：處于2008年11月17日年推出的64位四核心CP20發(fā)布時間：2010年。酷睿i3作為酷睿i5的進一步精簡版，是面向主流用戶的CPU家族標識。擁有Clarkdale(2010年)、Arrandale(2010年)、SandyBridge(2011年)等多款子系列。發(fā)布時間：SNB(SandyBridge)是在2011年初發(fā)布的新一代處理器微架構。歷史意義：這一構架的最大意義莫過于重新定義了“整合平臺”的概念，與處理器“無縫融合”的“核芯顯卡”終結了“集成顯卡”的時代。這一創(chuàng)舉得益于全新的32nm制造工藝。由于SandyBridge構架下的處理器采用了比之前的45nm工藝更加先進的32nm制造工藝，理論上實現(xiàn)了CPU功耗的進一步降低，及其電路尺寸和性能的顯著優(yōu)化，這就為將整合圖形核心（核芯顯卡）與CPU封裝在同一塊基板上創(chuàng)造了有利條件。發(fā)布時間：2010年。發(fā)布時間：SNB(SandyBrid21你

能

發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律嗎比如摩爾定律你能發(fā)現(xiàn)一些規(guī)律嗎比如摩爾定律22我來給你感覺來給我來給你感覺來給23cutting數(shù)據(jù)cutting數(shù)據(jù)24cutting數(shù)據(jù)cutting數(shù)據(jù)25摩爾定律摩爾定律26當價格不變時，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。.那我們關于CPU的設想？？當價格不變時，集成電路上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個月便27cpu的發(fā)展歷史及未來展望ppt課件28更小的布線寬度和更多的晶體管目前，Intel和AMD的CPU都已經采用了0.18甚至0.13微米技術。就目前的硅芯片來說，減小布線寬度是提升CPU速度的關鍵。那么，0.13微米以后呢？專家預計，2006年單片系統(tǒng)集成芯片的設計將達到這樣一些指標：最小特征尺寸0.1微米，芯片集成度2億個晶體管。而從制作工藝方面講也取得了一些突破。IBM開發(fā)出了一種新的芯片封裝技術，使芯片廠商能夠使用銅導線代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋁制連線以連接芯片上的晶體管。由于銅導線可以比鋁導線做得更細，從而使芯片上可集成的晶體管數(shù)量更多，這就使得單位包裝的計算能力得到大幅度提高。銅芯片已經成為處理器未來發(fā)展的方向。更小的布線寬度和更多的晶體管29高總線速度高總線速度30“”科學界中絕大多數(shù)人都認為，傳統(tǒng)的硅芯片計算機將不可避免地遭遇發(fā)展極限。那么，這種極限何時出現(xiàn)呢？“”科學界中絕大多數(shù)人都認為，傳統(tǒng)的硅芯片計算機將不可避免31量子密碼通信方案最早提出者之一貝納特教授認為，盡管摩爾定理從理論上預測到傳統(tǒng)硅芯片計算機要遭遇極限，但應該說它只是一個趨勢，等處理器到了原子尺度大小時才會出現(xiàn)。他預計要等到這一天大概得有幾十年的時間。但大多數(shù)量子科學家則認為極限不會那么久才出現(xiàn)。最早提出離子阱離子計算等諸多重大新學術思想的奧地利科學家左拉教授給出了一個相對的估計數(shù)，他認為大概十年后傳統(tǒng)計算機的存儲器將會遭遇極限。量子密碼通信方案最早提出者之一貝納特教授認為，盡管摩爾定理從32量子計算量子計算negative=positive摩爾定律的終結者，未來科技發(fā)展方向量子計算量子計算negative=positive摩爾定33什么是量子計算？什么是量子計算？34我們目前所使用的常規(guī)計算機能處理二進制信息，即0和1。普通計算機中的2位寄存器在某一時間僅能存儲4個二進制數(shù)（00、01、10、11）中的一個，而量子計算機中的2位量子位（qubit）寄存器可同時存儲這四個數(shù)，因為每一個量子比特可表示兩個值。使用量子計算，計算機能并行處理更多信息，計算速度將遠超當今的計算機。如果一個系統(tǒng)內包含少量的量子位，這個概念完全可行，然而當大量的量子位同事進行處理時，目前的技術就捉襟見肘，無能為力了。我們目前所使用的常規(guī)計算機能處理二進制信息，即0和1。普通計35量子計算如何運作量子計算如何運作36當下的計算機處理芯片都是“沙子”，也就是硅做的，其物理體積隨著時間的退推移越來越小，而處理速度卻越來越快。現(xiàn)在的處理器已經可以做到一個指甲蓋大小，而且處理速度也遠超普通體積的處理器。在常規(guī)計算機中,信息單元用二進制的1個位來表示,它不是處于“0”態(tài)就是處于“1”態(tài)。在二進制量子計算機中，信息單元