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CPU发展简史-图文并茂

CPU发展简史-图文并茂
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40年历史!125张大图诠释CPU发展简史

CPU,Centralprocessingunit.是现代计算机的核心部件,又称为“微处理器(Microprocessor)”。对于PC而言,CPU的规格与频率常常被用来作为衡量一台电脑性能强弱重要指标。intelx86架构已经经历了28个年头,而x86架构的CPU对我们大多数人的工作、生活影响颇为深远。

在开始intelx86神奇时光之旅前面,我们需要弄清楚历史上几件很重要的事件,计算机的始祖到底是谁?是ENIAC吗?

这张图相信很多人都看过。

世界上第一台电子计算机ENIAC

教科书里面的答案是ENIAC。这个答案不算正确,但也没完全错。ENIAC是美国宾州大学研制的第一台电子计算机,也是世界上第一台电子计算机。准确一点说:ENIAC是世界上第一台通用型计算机。ENIAC是Electronic Numerical Integrator And Computer的缩写,它于1946年2月15日诞生;当时的资助者是美国军方,目的是计算弹道的各种非常复杂的非线性方程组。众所周知,这些方程组是没有办法求出准确解的,因此只能用数值方法近似地进行计算,因此研究一种快捷准确计算的办法很有必要。

那个时候的“程序设计”,需要插拔N多的插头

美国军方花费了48万美元经费在ENIAC项目上,这在当时可是一笔巨款,要不是为了二次世界大战,谁能舍得出这么大的钱?事实上ENIAC也是美国陆军军械部和宾州大学莫尔学院联合发布的,而非书本上所提的只有宾州大学。

从技术上而言,ENIAC是没有太明晰的CPU概念的。因为它采用电子管作为基本电子元件。用了足足18800个电子管,而每个电子管大约有一个普通家用25瓦灯泡那么大。这样整部电脑就有了8英尺高、3英尺宽、100英尺长的身躯,体积有研立方米,重达30吨,耗电高达140千瓦。每秒能进行5000次加法运算(而人最快的运算速度每秒仅5次加法运算),还能进行平方和立方运算,计算正弦和余弦等三角函数的值及其它一些更复杂的运算。这样的速度在当时已经是人类智慧的最高水平。

但是,其实ENIAC还不是计算机的最早始祖。现代计算机的思想由来已久,到了19世纪已经才日渐成熟,但是当时的技术水平很低弱,所以根本无法制造出可以运行的系统来,其中最据代表性的就是巴贝奇的分析机。

巴贝奇分析机部件

英国皇家学会会员、剑桥大学数学教授巴贝奇(Charles Babbage, 1792-1871.),是一位富有的银行家的儿子。他于1792年出生于英格兰西南部的托格茅斯,后来继承了相当丰厚的遗产。巴贝奇把继承的财富都用于科学研究,并显示出极高的数学天赋,考入剑桥大学后,他发现自己掌握的代数知识甚至超过了教师。1817年获硕士学位,1928年受聘担任剑桥大学“卢卡辛讲座”的数学教授,这是只有牛顿等科学大师才能获得的殊荣。

巴贝奇教授,Charles Babbage

巴贝奇不但精于科学理论,更喜欢将科学应用在各种发明创造上。他最早提出,人类可以制造出通用的计算机,来代替大脑计算复杂的数学问题。当时并没有电子技术的应用,于是巴贝奇的设想就架构在当时日趋成熟的机械技术上。巴贝奇将他设想的通用计算机命名为“分析机”,并希望它能自动解算有100个变量的复杂算题,每个数达25位,速度达到每秒钟运算一次。分析机包括齿轮式“存贮仓库”(Store)和“运算室”即“作坊”(Mill),而且还有他未给出名称的“控制器”装置,以及在“存贮仓库”和“作坊”之间运输数据的输入输出部件。这种天才的思想,划时代地提出了类似于现代电脑五大部件的逻辑结构,也为后世的通用处理器诞生奠定了坚实的基础。

最初,巴贝奇还有政府的资助来研究设计“分析机”,但是短视的英国政府于1842年,断然宣布停止对巴贝奇的一切资助,而当时的科学界也讥笑他是“愚笨的傻瓜”,公然称差分机“毫无任何价值”。不过英雄的故事里面总是有美人垂青,英国著名诗人拜伦的女儿爱达·拉夫拉斯伯爵夫人(注解1),是唯一能理解巴贝奇的人,也是世界计算机先驱中的第一

位女性。她帮助巴贝奇研究分析机,建议用二进制数代替原来的十进制数(编者注:真是天才!)。她还指出分析机可能像雅各织布机一样编程,并发现了编程的要素。她还为某些计算开发了一些指令,并预言计算机总有一天会演奏音乐。第二年,她帮助巴贝奇处理论文的译稿时,加入了许多独特的见解,深得巴贝奇教授的赞许。

在爱达夫人短暂生命的最后十年里,全力协助巴贝奇工作,甚至把自己的珠宝手饰都拿出来变卖,以帮助巴贝奇度过经济难关。之后,巴贝奇又独自坚持了近20年,直至1871年,这位先驱者孤独地离开了人世时,分析机终于没能制造出来,未完成的一部分也被保留在英国皇家博物馆里。巴贝奇逝世后,他的儿子亨利·巴贝奇少将制造了若干个复制品,送往世界各地保存。亨利坚定地相信,总有一天,他父亲的这种机器一定会被后人制造出来。

近年来,科学界已经普遍确认巴贝奇在信息科学的鼻祖地位。1991年,为了纪念巴贝奇200周年诞辰,英国肯圣顿(Kensington)科学博物馆根据这些图纸重新建造了一台差分机。复制过程中,只发现图纸存在着几处小的错误。复制者特地采用18世纪中期的技术设备来制作,不仅成功地造出了机器,而且可以正常运转。

后人完成的巴贝奇分析机

为什么要提这些旧事?其实无论是英特尔、IBM、微软,还是甲骨文,如果没有这些先驱们的奉献,就没有今天的繁荣。另外,我国的教育对于这一段历史的描述非常差,编者希

望这样的说明能够在开始以下intel x86神奇时光之旅前,有一个很好的交待,权作抛砖引玉吧。

[注解1:1981年,美国国防部花了10年的时间,研制了一种计算机全功能混合语言,并成为军方数千种电脑的标准。为了纪念爱达夫人,这种语言被正式命名为ADA语言,并赞誉她是“世界上第一位软件工程师”。]

在以下部分的介绍里,我们将看到集成电路的通用型CPU诞生……

【内容导航】

『引言从1946年说起!填补我国教育上的空白』

『“桃园三结义”!Intel公司就这样成立了』

『1974年两倍于4004性能的CPU——8008(马克八号)』

『1978年确立x86地位创造商业奇迹的CPU——8086』

『1982年俗称“286”CPU——80286』

『1985年真带领我们进入32位时代的CPU——80386』

『1993年第一款与数字无关的CPU——Pentium』

『1997年将多媒体技术摆上台面的CPU——Pentium II』

『1999年多事之秋!赛扬/奔3/奔3至强齐聚首』

『2000年空前强大经久不衰的系列CPU——Pentium 4』

『2001年里程碑似的64位时代到来——Itanium』

『2003年移动、网络、节能的铁骑——Pentium M』

『2005年开创双核处理器新纪元』

『正本清源!“从古至今”历数AMD处理器(组图)』

其实早在英特尔公司诞生前,集成电路技术就已经被发明。1947年,AT&T贝尔实验室的三位科学家发明了晶体管,晶体管的出现,迅速替代电子管占领了世界电子领域。随后,晶体管电路不断向微型化方向发展。1957年,美国科学家达默提出“将电子设备制作在一个没有引线的固体半导体板块中”的大胆技术设想,这就是半导体集成电路的核心思想。

1958年,美国德克萨斯州仪器公司的工程师基尔比(Jack Kilby)在一块半导体硅晶片上

将电阻、电容等分立元件集成在里面,制成世界上第一片集成电路。也正因为这件事,2000年的诺贝尔物理奖颁发给了已退休的基尔比。1959年,美国仙童公司的诺伊斯用一种平面工艺制成半导体集成电路,从此开启了集成电路比黄金还诱人的时代。其后,摩尔、诺宜斯、葛洛夫这三个“伙伴”离开原来的仙童公司,一起开创事业——筹建一家他们自已的公司。三人一致认为,最有发展潜力的半导体市场是计算机存储器芯片市场。

Intel的元老们,摩尔、诺宜斯、葛洛夫(从左至右)

吸引他们成立新公司的另一个重要原因是:这一市场几乎完全依赖于高新技术,你可以尽可能地在一个芯片上放最多的电路,谁的集成度高,谁就能成为这一行业的领袖。

Intel这个名字有着深远涵义……

基于以上考虑,摩尔为新公司命名为:Intel,这个字是由“集成/电子(Integrated Electronics)"两个英文单词组合成的,象征新公司将在集成电路市场上飞黄腾达,结果就真的如此。(看来在摩尔有生之年,请他起个名字一定发达,^_^!)

当时,这三位创业者说服风险资本家阿瑟.罗克给他们投资了200万美元;还找到了他们

创业的最佳地点,就是原联合碳化物电子公司的大楼,这可比惠普的车库要强多了。公司创建不久,三位创建人就与公司职员(这时是1968年底,英特尔公司已约定,他们将不拘泥于任何特定的技术或产品生产线,用诺宜斯的话来说就是“对当今所有技术进行快镜拍摄,从中发现哪种技术行得通,哪种技术最卓有成效,就开发哪种技术”,公司有的是时间、才能和资金,所以他们不能草率行事。诺宜斯说:“没能任何合同规定我们必须保证某一生产线的生产。我们也不受任何旧技术的约束。”

英特尔公司发现:当电子在集成电路块的细微部位上出现或消失时,可以将若干比特(bites,资料的最小计量单位)信息非常廉价地储存在微型集成电路硅片上,他们首先将这种发现应用在商业上。1969年的春天,在公司成立一周年以后,英特尔公司生产了第一批产品,即双极处理64比特存储芯片。不久,公司又推出256比特的MOS存储器芯片。一个小小的Intel 公司,以它的两种新产品的问世而打入了整个计算机存储器市场——这是一个辉煌的开端,而其他的一些公司直到1980年才能生产MOS芯片和双极芯片。

随着日本公司加入竞争,内存的生意越来越艰难。尽管当时有很多美国人抱怨日本人公司以低于成本的价格向美国倾销产品,但一个不可否认的事实是,日本在芯片制造上的速度和质量是无与伦比的。这时候,英特尔公司面对有史以来最大的生存危机。不过最终他们作出一个令人钦佩的决断:放弃内存,全力投入微处理器业务。

说到微处理器业务,其实最初是件很偶然的事情:英特尔的一家客户(Busicom,一家现已不存在的日本厂商)要求英特尔为其专门设计一些处理芯片。在研究过程中,英特尔的研究员霍夫(Hoff)问自已:对于集成电路,能否在外部软件的操纵下以简单的指令进行复杂的工作呢?为什么不可将这个计算机上的所有逻辑集成到一个芯片上并在上面编制简单通用的程序呢?这其实就是今天所有微处理器的原理。但日本公司对此毫无兴趣。在同事的帮助及公司支持下,霍夫把中央处理器的全部功能集成在一块芯片上,再加上存储器;完善了这种后来被称为4004的芯片,也就是世界上第一片微处理器。

●Intel历史上的首款微处理器 4004

4004CPU的样子,可爱吧?

1971年英特尔诞生了第一个微处理器——4004。该芯片其实是为Busicomcalculator 专门设计制造的,但已经可以看到个人电脑的影子在里面了。

4004的核心电路照片

另外一些样子的4004

4004的全家福

据说当时有一位留着长发的美国人在无线电杂志上读到I4004的消息,立即就想能用这个CPU来开发个人使用的操作系统。结果经过一番仔细折腾之后,发现I4004的功能实在是太弱,而他想实现的系统功能与Basic语言并不能在上面实现只好作罢,这个人就是比尔.盖茨——微软公司的老板。不过从此之后,他对英特尔的动向非常关注,终于在1975年成就了微软公司(MicrosoftCorporation)。

● 接下来到了8008出场的时候了。

8008的运算能力比4004强劲2倍。1974年,一本无线电杂志刊登了一种使用8008作处理器的机器,叫做“Mark-8(马克八号)”,这也是目前已知的最早的家用电脑了。虽然从今天的角度看来,“Mark-8”非常难以使用、控制、编程及维护,但是这在当时却是一种伟大的发明。

这颗比较清楚一点

8008的核心照片

事实上,8008共有四种型号,分别为C8008、C8008-1、D8008、D8008-1,C8008就是刚才发的第二张8008图片,C8008-1刚才发的第一张8008图片。以下为 D8008、D8008-1

D8008

D8008-1

在8008之后,Intel又开发了下一代产品叫做8080,8080被用于当时一种品牌为

Altair(牵牛星,这个名字来源于当时电视节目里一个流行的科幻剧)的电脑上。这也是有史以来第一个知名的个人电脑。当时这种电脑的套件售价是395美金,短短数月的时间里面,销售业绩达到了数万部,创造了个人电脑销售历史的一个里程碑。

8080A

8080的核心照片

这是基于8080芯片的计算机Processor Technology Sol-20

内部结构

[小结]:

4004的集成度只有2300个晶体管,功能其实比较弱,且计算速度较慢,以致只能用在Busicom计算器上,更不用说进行复杂的数学计算了。不过比起第一台电子计算机ENIAC来说,它已经轻巧太多太多了。而且最大的历史意义是,它是第一个通用型处理器,这在当时专用集成电路设计横行的时代是难得的突破。所谓专用集成电路设,就是为不同的应用设计独特的产品,一旦应用条件变化,就需要重新设计;当然在商业盈利上,对设计公司是很有

好处的。但是英特尔公司的目光并没有这么短浅,霍夫做出大胆的设想:使用通用的硬件设计加上外部软件支持来完成不同的应用,这就是最初的通用微处理器的设想。

英特尔公司很快对这个设想进行了论证,发现确实可行,而且这种产品的好处就在于采用不同的软件支持就能完成不同的工作,这比重新设计专用的集成电路要简单得多。看到这种产品将来的广阔前景,英特尔公司马上投入了设计工作并很快推出了产品——世界上第一块微处理器Intel 4004。

其实4004处理只能处理4位数据,但内部指令是8位的。4004拥有46条指令,采用16针直插式封装。数据内存和程序内存分开,1K数据内存,4K程序内存。运行时钟频率预计为1M,最终实现达到了740kHz,能进行二进制编码的十进制数学运算。这款处理器很快得到了整个业界的承认,蓝色巨人IBM还将4004装备在IBM 1620机器上。

在4004发布后不久,英特尔连续的发布了几款CPU:4040、8008,但市场反响平平,不过却为开发8位微处理器打下了良好基础。1974年,英特尔公司又在8008的基础上研制出了8080处理器、拥有16位地址总线和8位数据总线,包含7个8位寄存器(A,B,C,D,E,F,G,其中BC,DE,HL组合可组成16位数据寄存器),支持16位内存,同时它也包含一些输入输出端口,这是一个相当成功的设计,还有效解决了外部设备在内存寻址能力不足的问题。大家一般都只知道8086,很少知道8085的存在,下面这个就是8085的真面目:

1978年,8086处理器诞生了。这个处理器标志着x86王朝的开始,为什么要纪念英特尔x86架构25周年?主要原因是从8086开始,才有了目前应用最广泛的PC行业基础。虽然从

1971年,英特尔制造4004至今,已经有32年历史;但是从没有像8086这样影响深远的神来之作。

8086

8086/8088的核心

8086的协处理器:8087

8087实际上有13种型号,这里只给出一种的图片,因为都大同小异。

还有一个更关键的因素,是时IBM研究新的PC机来打击苹果的个人电脑。IBM公司需要选择一款强大,易于扩展的处理器来驱动,英特尔的x86处理器取得了绝对的胜利,成为IBM PC的新“大脑”。这个历史的选择也将英特尔公司日后带入了财富500强大公司的行列,并被财富杂志称之为:“70年代的商业奇迹(Business Triumphs of the Seventies)”。

IBM公司的PC大获成功,不但带旺了英特尔的生意,还造就了另外一个商业奇迹——微软公司。比尔.盖茨搭车销售了DOS操作系统,为今天称霸软件行业攫取了第一桶金。不但如此,因为IBM公司的远见,开放了PC架构的授权,康柏(今天已经变成HP的一部分)等第三方的制造商也大获其利。甚至台湾地区等经济的腾飞都与这次历史的联合有着必然的联系,无论从历史,还是产业的眼光来阅读,这个事件都非常值得称颂!

8088

使用8088芯片的笔记本

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使用8088芯片的笔记本

配置如下:

Intel 8088 CPU

128Kb RAM

3.5" 360kb 或者 720kb 软驱

5MB 硬盘

事实上,IBM在PC XT选用的是8088这个型号。以技术的观点来看,8088其实是8086的一个简版,其内部指令是16位的,但是外部是8位数据总线;相对于8086内部数据总线(CPU 内部传输数据的总线)、外部数据总线(CPU外部传输数据的总线)均为16位,地址总线为20位,可寻址1MB内存的规格来说,是稍差了一点,但是已经足以胜任DOS系统和当时的应用程序了。8086集成2.9万只晶体管,时钟频率为4.77MHz,同时还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,可以互相配合提升科学运算的效率。

当然现在的CPU都内建数学协处理器,因此不再需要额外的数学协处理器芯片,但是七十年代的技术限制,一般只能将数学协处理器做成另外一个芯片,供用户选择。这样的好处是减少了制造的成本,提高了良品率,更降低速度不敏感的用户的支出:他们可以暂时不买

数学协处理器,直到需要的时候买一个回来插到IC插座里即可。

1982年,英特尔发布了80286处理器,也就是俗称的286。这是英特尔第一个可以运行所有为其撰写的处理器,在发布后的六年中,全球一共交付了一千五百万台基于286的个人电脑。

80286

80286核心照片

80286芯片集成了14.3万只晶体管、16位字长,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。与8086相比,80286寻址能力达到了16MB,可以使用外存储设备模拟大量存储空间,从而大大扩展了80286的工作范围,还能通过多任务硬件机构使处理器在各种任务间来回快速切换,以同时运行多个任务,其速度比8086提高了5倍甚至更多。IBM公司将80286用在技术更为先进AT机中,与IBM PC机相比,AT机的外部总线为16位(PC XT机为8位),内存一般可扩展到16MB,可支持更大的硬盘,支持VGA显示系统,比PC XT机在性能上有了重大的进步。

使用80286的电脑

但是这时候,IBM公司内部发生了很大的分歧:内部很多人反对快速转换到286计算机的销售,因为286 PC会对IBM的小型机与之前的PC XT销售有影响,他们希望缓慢过渡。但是intel公司并不能等,80286处理器已经批量生产了,不可能堆在仓库里等IBM慢慢消化;这时候生产兼容IBM PC的康柏公司就钻了一个空子——快速推出286的PC机,一举打败IBM成为PC市场的新霸主。

CPU发展史

课程名称:微机原理 报告名称: CPU 的发展历程探究 ——Intel与龙芯 姓名:王永琦 指导教师:周维民 学院:机电工程与自动化学院 CPU的发展历程探究

CPU是中央处理器(Central_Processing_Unit)的缩写,它由控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分组成,可以进行运算、分析、判断并控制计算机各部分协调工作。随着集成电路加工工艺的进步和计算机体系结构的发展,CPU获得了迅猛的发展,并对现代信息社会产生了深远的影响,被誉为20世纪最伟大的发明之~。 在微机的各种部件中,CPU是~核心的部件,CUP的运行速度和性能在很大程度上决定了微机的整体性能。随着电子技术的发展,CPU的集成度越来越高,其运行速度也在成倍地增长,从而促进了微机技术的发展。从某种角度来讲,微机技术的发展和CPU的发展是密切相关。 计算机的发展主要表现在其核心部件——微处理器的发展上,每当~款新型的微处理器出现时,就会带动计算机系统的其他部件的相应发展,如计算机体系结构的进~步优化,存储器存取容量的不断增大、存取速度的不断提高,设备的不断改进以及新设备的不断出现等, 70年代初期,大规模集成电路技术的发展,使运算器和控制器(即CUP)能集成在一个芯片上,像这样的芯片就称为微处理器。微处理器决定了微机的型号,速度和档次。在评价微机的性能时,首先应该了解其微处理器的性能。 目前世界上能生产CPU的厂商主要有Intel、AMD、IBM、Motorola和台湾的威盛等,其中Intel占据了约75%的市场份额。按照处理信息的字长,CPU可以分为8位、16位、32位和64位等。如果把计算机比作~个人,CPU就是他的心脏,其重要作用是不言而喻的。 目前的计算机大都采用冯·诺依曼结构,即以存储程序原理为基础,由程序通过~系列的指令来实现~定的功能。CPU执行程序所需时间为: P=I×C×T 式中,I为程序编译后的机器指令数,C为执行每条机器指令所需的平均机器周期,T为每个机器周期的执行时间。P越少,CPU的性能就越好。因此,CPU 的性能与I、C和T三个因素有关。其中,T依赖于CPU硬件本身,由半导体材料和加工工艺决定,I和C则依赖于CPU软件及硬件,由计算机体系结构的设计

微处理器发展史

微处理器发展史 CPU发展史 CPU也称为微处理器,微处理器的历史可追溯到1971年,当时INTEL公司推出了世界上第一台微处理器4004。 它是用于计算器的4位微处理器,含有2300个晶体管。从此以后,INTEL便与微处理器结下了不解之缘。 下面以INTEL公司的80X86系列为例介绍一下微处理器的发展历程。 1978和1979年, INTEL公司先后推出了8086和8088芯片,它们都是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, 可使用1MB内存。它们的内部数据总线都是16位,外部数据总线8088是8位,8086是16位。

1981年 8088芯片首次用于IBMPC机中,开创了全新的微机时代。最早的i8086/8088是采用双列直插(DIP)形式封装, 从i80286开始采用方形BGA扁平封装(焊接), 从i80386开始到Pentiumpro开始采用方形PGA(插脚),1982年, INTEL推出了80286芯片,该芯片含有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有两种工作方式:实模式 和保护模式。 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,内含27.5万个晶体管, 时钟频率为12.5MHz,后提高到20MHz,25MHz,33MHz。

其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。 它除具有实模式和保护模式外,还增加了一种叫虚拟86的工作方式,可以通过同时模拟多个8086 处理器来提供多任务能力。 除了标准的80386芯片(称为80386DX)外,出于不同的市场和应用考虑,INTEL又陆续推出了一些 其它类型的80386芯片: 80386SX、80386SL、80386DL等。 1988年 推出的80386SX是市场定位在80286和80386DX之间的一种芯片,其与80386DX的不同在于 外部数据总线和地址总线皆与80286相同,分别是16位和24位(即寻址能力为16MB)。 1990年 推出的80386SL和80386DL都是低功耗、节能型芯片,主要用于便携机和节能型台式机。

cpu发展历程

编者按:任何东西从发展到壮大都会经历一个过程,CPU能够发展到今天这个规模和成就,其中的发展史更是耐人寻味。作为电脑之“芯”的CPU也不例外,本文让我们进入时间不长却风云激荡的CPU发展历程中去。在这个回顾的过程中,我们主要叙述了目前两大CPU巨头——Intel和AMD的产品发展历程,对于其他的CPU公司,例如Cyrix 和IDT等,因为其产品我们极少见到,篇幅所限我们就不再累述了。 一、X86时代的CPU CPU的溯源可以一直去到1971年。在那一年,当时还处在发展阶段的INTEL公司推出了世界上第一台微处理器4004。这不但是第一个用于计算器的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!4004含有2300个晶体管,功能相当有限,而且速度还很慢,被当时的蓝色巨人IBM以及大部分商业用户不屑一顾,但是它毕竟是划时代的产品,从此以后,INTEL便与微处理器结下了不解之缘。可以这么说,CPU的历史发展历程其实也就是INTEL公司X86系列CPU 的发展历程,我们就通过它来展开我们的“CPU历史之旅”。 1978年,Intel公司再次领导潮流,首次生产出16位的微处理器,并命名为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,但在i8087指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算指令。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。虽然以后Intel又陆续生产出第二代、第三代等更先进和更快的新型

CPU,但都仍然兼容原来的X86指令,而且Intel在后续CPU的命名上沿用了原先的X86序列,直到后来因商标注册问题,才放弃了继续用阿拉伯数字命名。至于在后来发展壮大的其他公司,例如AMD和Cyrix等,在486以前(包括486)的CPU都是按Intel的命名方式为自己的X86系列CPU命名,但到了586时代,市场竞争越来越厉害了,由于商标注册问题,它们已经无法继续使用与Intel的X86系列相同或相似的命名,只好另外为自己的586、686兼容CPU命名了。1979年,INTEL公司推出了8088芯片,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,可使用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。1981年8088芯片首次用于IBM PC机中,开创了全新的微机时代。也正是从8088开始,PC机(个人电脑)的概念开始在全世界范围内发展起来。 1982年,许多年轻的读者尚在襁褓之中的时候,INTE已经推出了划时代的最新产品枣80286芯片,该芯片比8006和8088都有了飞跃的发展,虽然它仍旧是16位结构,但是在CPU的内部含有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。从80286开始,CPU的工作方式也演变出两种来:实模式和保护模式。 Intel 80286处理器 1985年INTEL推出了80386芯片,它是80X86系列中的第一种32位

计算机CPU发展历史及其最新技术1

计算机CPU发展历史及其最新技术 班级:计科1001班姓名:周标学号:20102139 一、计算机CPU的发展历史 从20世纪70年代开始,由于集成电路的大规模使用,把本来需要由数个独立单元构成的CPU集成为一块微小但功能空前强大的微处理器时。CPU才真正在电子计算机产业中得到广泛应用。 1971年,Intel公司推出了世界上第一台真正的微处理器4004。 1978年,Intel公司生产出16位的微处理器,称之为X86指令 1981年,8088芯片首次用于IBM的PC(个人电脑Personal Computer)机中,开创了全新的微机时代。也正是从8088开始,PC的概念开始在全世界范围内发展起来。 1990年,Intel公司推出的80386 SL和80386 DL都是低功耗、节能型芯片,主要用于便携机和节能型台式机。增加了一种新的工作方式:系统管理方式。当进入系统管理方式后,CPU 就自动降低运行速度、控制显示屏和硬盘等其它部件暂停工作,甚至停止运行,进入“休眠”状态,以达到节能目的。 Pentium(奔腾)微处理器于1993年三月推出,它集成了310万个晶体管。它使用多项技术来提高cpu性能,主要包括采用超标量结构,内置应用超级流水线技术的浮点运算器,增大片上的cache容量,采用内部奇偶效验一边检验内部处理错误等。 多能奔腾(Pentium MMX)的正式名称就是“带有MMX技术的Pentium”,是在1996年底发布的。从多能奔腾开始,英特尔就对其生产的CPU开始锁倍频了,但是MMX的CPU超外频能力特别强,而且还可以通过提高核心电压来超倍频,所以那个时候超频是一个很时髦的行动。超频这个词语也是从那个时候开始流行的。 K5是AMD公司第一个独立生产的x86级CPU,发布时间在1996年。K5的性能非常一般,整数运算能力不如Cyrix的6x86,但是仍比Pentium略强,浮点运算能力远远比不上Pentium,但稍强于Cyrix。综合来看,K5属于实力比较平均的那一种产品。AMD1997年又推出了K6。K6这款CPU的设计指标是相当高的,它拥有全新的MMX指令以及64KB L1 Cache,整体性能要优于奔腾MMX,

Intel微处理器发展史

Intel官方超高清大图:微处理器发展40周年 1971年11月15日,Intel 开发了全球第一款微处理器“Intel 4004”,时至今日即将整整40年。为了纪念这历史性的一刻,Intel 今天放出了大量珍贵的历史资料,尤其是历代17款处理器的超高清大图特写(外壳与内核),值得收藏,不容错过。 首先来看一段老祖宗4004与当今最快处理器Sandy Bridge Core i7 的有趣对比: 1、对比晶体管速度,4004就像是蜗牛,每小时前进5米,而现在就是肯尼亚选手帕特里克·马卡乌·穆斯约基今年9月25日在德国柏林创造的马拉松长跑记录:2小时3分38秒,平均时速20.6公里。从频率上对比,二者就分别是蜗牛和闪电博尔特。 2、如今一台笔记本每年的能耗价值约25欧元(¥220),而如果1971年来处理器功耗不变,如今的笔记本每年要在能耗上支出大约10万欧元(¥87万元),没几个人能用得起。 3、4004的内核包含2300个晶体管,Sandy Bridge 则是9.95亿个,就像一个小村落和整个中国的人口对比。如果每颗晶体管都是一粒米,9.95亿颗足够波兰波兹南、德国斯图加特、英国格拉斯哥或者任何56.7万左右人口的大城市的所有人都饱饱地吃上一顿。 4、Sandy Bridge 采用32纳米工艺制造,内核面积216平方毫米,而如果使用4004的10微米工艺,Sandy Bridge 的内核面积将是21平方米,或者说7×3米。感谢摩尔定律。 5、4004的频率为74KHz,Sandy Bridge 则可达4GHz 左右。如果汽车的速度也照此提升,那么今天从旧金山开到纽约,或者从葡萄牙里斯本开到俄罗斯莫斯科,都只需要1秒钟。 6、从4004到Sandy Bridge,晶体管的速度提升了5000倍,功耗只有当初的5000分之一,价格则降低到了50000分之一。 7、贝尔实验室1947年发明的晶体管有一个手掌那么大,而在22nm 三栅极工艺下,一个针头(直径约1.5毫米)的空间就能放下10多亿个晶体管。

CPU的发展历程

CPU的发展历程 CPU也称为微处理器,微处理器的历史可追溯到1971年,当时INTEL公司推出了世界上第一台微处理器4004。它是用于计算器的4位微处理器,含有2300个晶体管。从此以后,INTEL便与微处理器结下了不解之缘。下面以INTEL公司的80X86系列为例介绍一下微处理器的发展历程。 1978和1979年,INTEL公司先后推出了8086和8088芯片,它们都是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,可使用1MB内存。它们的内部数据总线都是16位,外部数据总线8088是8位,8086是16位。1981年8088芯片首次用于IBMPC机中,开创了全新的微机时代。最早的i8086/8088是采用双列直插(DIP)形式封装,从i80286开始采用方形BGA扁平封装(焊接),从i80386开始到Pentiumpro开始采用方形PGA(插脚),1982年,INTEL推出了80286芯片,该芯片含有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有两种工作方式:实模式和保护模式。 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,内含27.5万个晶体管,时钟频率为12.5MHz,后提高到20MHz,25MHz,33MHz。其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。它除具有实模式和保护模式外,还增加了一种叫虚拟86的工作方式,可以通过同时模拟多个8086处理器来提供多任务能力。 除了标准的80386芯片(称为80386DX)外,出于不同的市场和应用考虑,INTEL 又陆续推出了一些其它类型的80386芯片:80386SX、80386SL、80386DL等。 1988年推出的80386SX是市场定位在80286和80386DX之间的一种芯片,其与80386DX的不同在于外部数据总线和地址总线皆与80286相同,分别是16位和24位(即寻址能力为16MB)。 1990年推出的80386SL和80386DL都是低功耗、节能型芯片,主要用于便携机和节能型台式机。80386SL与80386DL的不同在于前者是基于80386SX的,后者是基于80386DX的,但两者皆增加了一种新的工作方式:系统管理方式(SMM)。当进入系统管理方式后,CPU就自动降低运行速度、控制显示屏和硬盘等其它部件暂停工作,甚至停止运行,进入"休眠"状态,以达到节能目的。 1989年INTEL推出了80486芯片,这种芯片实破了100万个晶体管的的界限,集成了120万个晶体管。其时钟频率从25MHz逐步提高到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方式,大大提高了与内存的数据交换速度。由于这些改进,80486的性能比带有80387数学协处理器的80386DX提高了4倍。 80486和80386一样,也陆续出现了几种类型。上面介绍的最初类型是80486DX。

CPU发展史

可以说Intel公司的历史就是一部CPU的发展史,下面以Intel为例简单说一下CPU的历史。 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。

PowerPC处理器发展历程

PowerPC处理器的发展历程 摘要:本文简述freescale的powerpc处理器的发展历程,按powerpc处理器应用领域对处理器进行了进行分类和介绍。 关键词:嵌入式处理器;powerpc;powerquicc;power qoriq 中图分类号:tp752 一般情况下的powerpc,指的是使用powerpc指令集的处理器。powerpc,最初的含义却不是power,而是performance optimized with enhanced risc;pc指的是performance computing。powerpc 系列是源自于power架构的设计,但进行了大量的改动。例如,power pc是open-endian设计,而power是大尾段设计;power pc希望提供更强的浮点处理能力和多线程处理能力。总的来说,这两种类型的cpu并没有太大的差别,power pc保留了绝大部分power指令,许多应用只要重新编译,就可以分别在两个平台上运行。 随着powerpc的发展,使用powerpc构架的处理器已经形成了庞大的家族,在通信、工控、航天国防等要求高性能和高可靠性的领域得到广泛应用。 目前,主流的powerpc处理器制造商有ibm、freescale、amcc、lsi等。而在嵌入式领域freescale的powerpc占主导地位,尤其有e2v公司对扩展温度powerpc的支持,广泛应用于航空国防领域。 1 freescale的powerpc系列 freescale公司是从motorola公司分离出来的公司,但是把motorola公司名下所有关于powerpc处理器的业务都归属到

电脑处理器的发展历史

1.1971年,Intel公司推出第一款用于微型计算机的处理器,是4位的微处理器4004. 2.1978年,Intel公司推出8086处理器。 3.1981年,美国IBM公司将8088芯片用于研制PC,IBM.PC大获成功,比尔开始销售DOS. 4.1982年,Intel公司推出80286,就是我们常说的286.进入这个时候后,AMD(超微)同时也开始生产电脑芯片。 5.1985年,Intel公司推出80386 6.1989年,intel公司推出80486,首次采用CPU插座 7.Intel处理器到了586时代后,Intel公司将产品命名为Pentium(奔腾)。 8.推出Pentium.MMX,在Pentium内核的基础上增加了57条MMX扩展指令集,处理多媒体数据。 9.Pentium.Pro.首个为32位服务器设计的处理器,可以应用在辅助设计,机械引擎,科学计算。 10.Pentium时代,AMD公司通过AMD.K5和k6.来与Pentium系列相抗衡。 11.1997-1998,intel推出Pentium 2。1998年,推出赛扬.Celeron,它是Pentium.2的简化版。 12.1999年,intel推出Pentium 3,新增加音频,视频,3d图形效果的扩展功能。 13.2000年,AMD推出主频1GHz的Athlon(K7)处理器,在主频上超过Intel 公司。 14.随后,AMD推出Thunderbird.(雷鸟)和Duron(应龙),雷鸟处理器在核心上领先于P3. 15.2003年,AMD推出Athlon 64系列处理器,进入64位时代。世界上第一款64位处理器。 16.2005年,AMD推出全球第一款双核处理器.AMD Athlon 64 X2.,进入双核时代。 17.2006年,Intel公司推出它的第一款双核处理器,Intel Core 2.Duo。 18.2007年,四核的发布,但是还没有普及。

cpu的发展简史

电脑CPU的发展历程CPU是central processing unit(中央微处理器)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。编辑今天所写的产品主要是针对市场份额超大的两家,像国产的威盛还有龙芯编辑没有做进一步的探究。目的只是让大家先普及一下主流产品的过去和未来。以后会为大家做更深层的探究。

著名的处理8088 处理器演变英特尔发展史 处理器的发展演变史编辑认为和产品内部的电路有的一拼,几十年的时间可处理器的轨迹却是飞一般的发展,无论是性能、工艺、体积、价格都发生了举世瞩目的变革。废话少说我们先看下市场大哥的发展史,编辑的寥寥数语不可能把它的发展轨迹描述的详细入里,只能以点带面了。 英特尔CPU发展史: 4004:1969年(4bit)

8008:1972年(8bit) 8080:1974年(8bit) 8085:1976年(8bit) 8086:1978年(16bit) 8088:1979年(CPU内部16bit而外部8bit),编辑这里要提一句就是从8088开始,个人电脑(pc)的概念开始在全世界范围内发展起来。从8088应用到ibm pc机上开始,个人电脑真正走了人们的工作和生活之中,它也标志着一个新时代的开始。 80186:1980年(16bit) 80188:1981年(16bit) 80286:1982年(16bit) 80386:1985年(32bit) 80486:1989年(32bit)。1989年,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。80486的时钟频率从25mhz逐步提到33mhz、40mhz、50mhz。80486的性能比带有80387数协微处理器的80386 dx性能提了4倍 1993年出现了Pentium(586),全面超越486的新一代586的cpu问世也为大家带来性能强劲处理器的开端,为了摆脱486时代微处理器名称混乱的困扰,英特尔公把自己的新一代产品命名为pentium(奔腾),接下来我们就可以看到一系列的发展进化,其中有成功也有失败。不过处理器的发展始终在前行,而且会伴随人们的生活发展下去。 P1,有3个大代:P1,P1 mmx,P1 pro。最多见的是P1 mmx,有了mmx 指令集,让P1有了解压VCD的能力。

CPU的发展历程和趋势.

CPU的发展历程和趋势 文计081-2班李香 200890513216号 CPU是Central Processing Unit(中央微处理器)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。它的发展非常迅速,个人电脑从8088(XT)发展到现在的Pentium 4时代,只经过了不到二十年的时间。从生产技术来说,最初的8088集成了29000个晶体管,而PentiumⅢ的集成度超过了2810万个晶体管;CPU的运行速度,以MIPS(百万个指令每秒)为单位,8088是0.75MIPS,到高能奔腾时已超过了1000MIPS。CPU的内部结构归纳起来可分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分,这三个部分相互协调,对命令和数据进行分析、判断、运算并控制计算机各部分协调工作。按照其处理信息的字长,CPU可以分为: 4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及正在酝酿构建的64位微处理器。 Intel 8086/8088:1978年英特尔公司生产的8086是第一个16位的微处理器.8086微处理器最高主频速度为8MHz,具有16位数据通道,内存寻址能力为1MB。1979年,英特尔公司又开发出了8088。8086和8088在芯片内部均采用16位数据传输,所以都称为16位微处理器,但8086每周期能传送或接收16位数据,而8088每周期只采用8位。8088采用40针的DIP封装,工作频率为6.66MHz、7.16MHz或8MHz,微处理器集成了大约29000个晶体管。8086和8088问世后不久,英特尔公司就开始对他们进行改进,他们将更多功能集成在芯片上,这样就诞生了80186和80188。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8088一样是采用8位工作。1981年8088芯片首次用于IBMPC机中,开创了全新的微机时代。最早的i8086/8088是采用双列直插(DIP)形式封装,从i80286开始采用方形BGA扁平封装(焊接),从 i80386开始到Pentiumpro开始采用方形PGA(插脚),1982年,INTEL推出了80286芯片,该芯片含有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。 Intel 80286:1982年,英特尔公司在8086的基础上研制出了80286微处理器,该微处理器的最大主频为20MHz,内、外部数据传输均为16位,使用24位内存储器的寻址,内存寻址能力为16MB。80286可工作于两种方式,一种叫实模式,另一种叫保护方式。80286集成了大约130000个晶体管。8086~80286这个时代是个人电脑起步的时代,当时在国内使用甚至见到过PC机的人很少,它在人们心中是一个神秘的东西。到九十年代初,国内才开始普及计算机。它除具有实模式和保护模式外,还增加了一种叫虚拟86的工作方式,可以通过同时模拟多个8086处理器来提供多任务能力。

Intel公司的CPU发展史

Intel公司的CPU发展史 英特尔公司是全球最大的半导体芯片制造商,成立于1968年,具有41年产品创新和市场领导的历史。1971年,英特尔推出了全球第一个微处理器。微处理器所带来的计算机和互联网革命,改变了整个世界。 Intel公司的CPU演进史几乎就等于计算机演进史。 就Intel而言,经历过8086(第一代)、80286(第二代)、80386(第三代)、80486计算机(第四代)、Pentium(第五代)、Pentium Pro(第六代)到现今的Pentium II、Pentium III、PentiumⅣ,到现今主流的多核心CPU,期间虽有AMD、Cyrix、IBM等都陆续有跟上计算机世代的交替,除了AMD的K7、K8曾经稍微威胁到Intel的霸主地位之外,可以说是Intel 公司的天下。 Intel 4004 1971年,英特尔公司推出了世界上第一款微处理器4004,这是第一个可用于微型计算机的四位微处理器,它包含2300个晶体管,随后英特尔又推出了8008。1974年,8008发展成8080,成为第二代微处理器。8080作为代替电子逻辑电路的器件被用于各种应用电路和设备中。 - X86系列 Intel x86处理器成为IBM PC的大脑。这个历史的选择也将英特尔公司日后带入了财富500强大公司的行列。 Intel 8086 /8088 1978年英特尔公司生产的8086是第一个16位的微处理器。这就是第三代微处理器的起点。8086微处理器最高主频速度为8MHz,具有16位数据通道,内存寻址能力为1MB。同时英特尔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。人们将这些指令集统一称之为 x86指令集。 1979年,英特尔公司又开发出了8088,8088工作频率为、或8MHz,集成了大约29000个晶体管。 Intel 80286 1982年,英特尔公司在8086的基础上,研制出了80286微处理器,80286集成了大约130000个晶体管。该微处理器的最大主频为20MHz。80286在以下四个方面比它的前辈有显著的改进:支持更大的内存;能够模拟内存空间;能同时运行多个任务;提高了处理速度。 8086~80286这个时代是个人电脑起步的时代,当时在国内使用甚至见到过PC机的人很少,它在人们心中是一个神秘的东西。到九十年代初,国内才开始普及计算机。 ~ 带领我们进入32位时代的CPU — 80386 80386是Intel第一个32位处理器,同时也是第一种具有“多任务”功能的处理器。所谓“多任务”就是说处理器可以在同时处理几个程序的指令。 Intel 80386DX 1985年春天的时候,英特尔公司已经成为了第一流的芯片公司,10月17日,英特尔划时代的产品——80386DX正式发布了,其内部包含万个晶体管,时钟频率为,后逐步提高到

CPU发展史1970-2019详细

1970年代初微处理器的出现 微处理器早先,在计算机的处理单元的中央(的CPU)包括多个集成电路中(IC)中实现,集成电路的通用逻辑和IC定制设计用作必要的。在1970年代,一种称为LSI的大规模IC 使4位处理器可以安装在单个LSI上,并且出现了微处理器。背景是1960年代后期在日本举行的名为“ 计算器战争” 的开发竞赛以及爆炸性市场的需求。4004年诞生于计算器大战。另一方面,在这个时代,大型机(例如System / 360)已经是32位,而小型计算机(例如PDP-11)已经是16位,并且那时LSI中使用的MOS技术的运行速度较慢。因此,后来微处理器的出现开始影响计算机的主流。 ●1970年,Garrett CADC开发了Garrett AiResearch 。它是专为F-14战斗机开发的,没 有投放市场。 ●1971年由Marcian E. Hoff为Intel开发的第一款微处理器4004被发布。它包含等效的 2300个晶体管,是一个4位处理器。它每秒可进行约60,000次交互(0.06 MIP),时钟频率为108KHz。世界上第一个商用微处理器 ●1971年,德州仪器(TI)TMS1050发布。第一(或第一个)LSI 是面向所谓的多合一 类型的微控制器(单芯片微计算机)。它给日本计算器战争带来了价格损失。 ●1972年4月宣布8008。8位。它是为高性能终端Datapoint 2200设计的,但由于性能不 足而未被采用。后继者8080 成为x86的历史。 ●1973年美国国家半导体IMP-16。第一个16位处理器。 ●1970年代中期PC外观。自1970年代中期以来,广泛用于个人计算机(个人计算机) 中的CPU不断出现。8位个人计算机从1970年代中期开始在美国出现,从1970年代末开始在日本出现 ●1974年四月英特尔8080发布。专为计算机使用而设计的8位CPU。常规的CPU意识 到嵌入式应用程序(例如控制设备)的重要性。 ●1974 摩托罗拉6800。8位CPU。摩托罗拉的第一个微处理器。在日立8位个人计算 机中使用。 ●1975年,宣布推出Moss Technology 6502。1976年发布。8位CPU。摩托罗拉6800派 生微处理器。专为简化速度而设计,仅使用一个累加器就具有独特的设计。当时,它以史无前例的低价出售,并且广泛用于北美市场的计算机,例如Apple的Apple II和Commodore的PET2001。此外,任天堂家族计算机(NES)中使用了6502个派生CPU 。 ●1976年6月,德州仪器(TI)TMS9900。早期的典型16位CPU。在某些地方需要多 个电压,并且时钟提供方法很特殊(四个阶段),因此很难在硬件中使用。 ●1976年7月宣布Zylog Z80。Intel 8080向上兼容的8位CPU。它比8080更容易使用, 例如扩展命令系统和使用5V单电源供电。它已被日本领先的8位个人计算机采用,例如Sharp的MZ系列,NEC的PC-8000系列和PC-8800系列。它也是8位CPU的杰作,被大量用作家用电器CPU。有很多衍生工具。截至2018年,它仍用于弹珠机控制。 ●1976年6502,开发了8位微处理器,后来选择为Apple II计算机配备。还安装在原始 的橡子机,BBC Micro,Commodore 64和Commodore PET中。 ●1978年6月8日英特尔推出8086,这是第一个商业上成功的16位处理器。在早期的 计算机中实施它太昂贵了,因此开发了8位版本(8088),IBM将其选择为第一台IBM PC。这确保了继8086之后的x86处理器系列的成功,因为它们和它们的克隆产品已在每台IBM PC兼容计算机中使用。可用的时钟频率为4.77、8和10 MHz。它具有约300个操作的指令集。推出时,最快的处理器是8 MHz版本,可达到0.8 MIP,包含29,000

CPU处理器排名

排名型号二级+三级缓存前端总线(MHz) 功率(瓦) 主频(MHz) 核心/线程工艺(纳米) 64位 1 Intel Core i7-3920XM 1MB + 8MB 55 2900-3800 4/8 22 2 Intel Core i7-3820QM 1MB + 8MB 45 2700-3700 4/8 22 3 Intel Core i7 3720QM 1MB + 6MB 45 2600-3600 4/8 22 4 Intel Core i7 2960XM 1MB+8MB 5 5 2700-3700 4/8 32 5 Intel Core i7 2860QM 1MB+8MB 45 2500-3600 4/8 32 6 Intel Core i 7 3615QM 1MB + 6MB 45 2300-3300 4/ 8 22 7 Intel Core i7 3610QM 1MB + 6MB 45 2300-3300 4/8 22 8 Intel Core i7 2920XM 1MB+8MB 55 2500-3500 4/8 32 9 Intel Core i7 2760QM 1MB+6MB 45 2400-3500 4/8 32 10 Intel Core i7 2820QM 1MB+8MB 45 2300-3400 4/8 32 11 Intel Core i7 3612QM 1MB + 6MB 35 2100-3100 4/8 22 12 Intel Core i7 2720QM 1MB+6MB 45 2200-3300 4/8 32 13 Intel Core i7 2675QM 1MB+6MB 45 2200-3100 4/8 32 14 Intel Core i7 2670QM 1MB+6MB 45 2200-3100 4/8 32 15 Intel Core i7-2635QM 1MB+6MB 45 2000-2900 4/8 32 16 Intel Core i7 2630QM 1MB+6MB 45 2000-2900 4/8 32 17 Intel Core i7 940XM 1MB+8MB 2500 55 2130-3333 4/8 45 18 Intel Core i7 920XM 1MB+8MB 2500 55 2000-3200 4/8 45 19 Intel Core i7-3520M 512KB + 4MB 35 2900-3600 2/4 22 排名型号二级+三级缓存前端总线(MHz) 功率(瓦) 主频(MHz) 核心/线程工艺(纳米) 64位 1 / 26

计算机发展历史

根据微处理器的字长和功能,可将其发展划分为以下几个阶段。 第1阶段 第1阶段(1971——1973年)是4位和8位低档微处理器时代,通常称为第1代,其典型产品是Intel4004和Intel8008微处理器和分别由它们组成的MCS-4和MCS-8微机。基本特点是采用PMOS工艺,集成度低(4000个晶体管/片),系统结构和指令系统都比较简单,主要采用机器语言或简单的汇编语言,指令数目较少(20多条指令),基本指令周期为20~50μs,用于简单的控制场合。 Intel在1969年为日本计算机制造商Busicom的一项专案,着手开发第一款微处理器,为一系列可程式化计算机研发多款晶片。最终,英特尔在1971年11月15日向全球市场推出4004微处理器,当年Intel 4004处理器每颗售价为200美元。4004 是英特尔第一款微处理器,为日后开发系统智能功能以及个人电脑奠定发展基础,其晶体管数目约为2300颗。 翌年,Intel推出8008微处理器,其运算威力是4004的两倍。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,在当时的标准来看,这部电脑在制造、维护、与运作方面都相当困难。Intel 8008晶体管数目约为3500颗。 第2阶段 第2阶段(1971——1977年)是8位中高档微处理器时代,通常称为第2代,其典型产品是Intel8080/8085、Motorola公司、Zilog公司的Z80等。它们的特点是采用NMOS工艺,集成度提高约4倍,运算速度提高约10~15倍(基本指令执行时间1~2μs),指令系统比较完善,具有典型的计算机体

CPU发展历史

CPU发展史 CPU(中央处理器)是计算机的核心部件,又称微处理器(Microprocessor),主要材料是硅。CPU的性能决定着整个计算机硬件的性能。我们平常所使用的计算机软件,都要经过CPU计算出结果,并且将二进制数转化为我们平时常用的十进制数或字体、图形等。CPU的基础电气元件是晶体管,一个火柴盒大小的CPU集成了10多亿个晶体管(以Intel Sandy Bridge微架构为例),晶体管的栅极通过控制电流的通断来表示1、0两个二进制数,从而实现二进制数的运算。 为什么我们要了解CPU的发展史?因为CPU的发明大幅度提高了电子计算机的计算速度,“创造”了个人电脑,甚至改变了整个世界的面貌。CPU是计算机所有必需部件中发展速度最快的,每年都会有新的CPU架构产生,老的CPU架构淘汰,同时也推动着软件的发展。这就是为什么我们新买来的电脑最初两年比较快,然后运行速度越来越慢,最后打开几个网页都会卡。这不是因为你的电脑本身变慢了,而是你的电脑已经跟不上时代了,落伍的CPU,整机性能必然是落伍的。未来的世界将是一个数字化的世界,学好计算机是我们生存的必需条件,而CPU发展史则能让你知道计算机的核心部件在过去的40年中所发生的巨大变化。如果你对比最初的CPU,Intel 4004和目前的主流CPU,Intel Core i7(Ivy Bridge微架构)之间的差距,你会因为一个很小的、用硅制成的东西,发展速度却那么快而感到惊讶!

先来谈谈现在的各种CPU 一开始,当然是影响最大的intel x86 CPU。Intel原来出生于仙童半导体——一家孕育了大半个硅谷的公司。虽然当时的Intel不像现在那么有控制力,但比起以后的amd还是含着银汤勺出生的(创始人都不是盖的,ps现在有人说小米是个奇迹,有人也想学,行动之前请看看小米13个联合创始人,就知道奇迹不会无缘无故发生)一开始Intel是做存储器的,可是后来日韩系的崛起把Intel赶到了cpu的路上。第一款芯片4004,然后就是8008。这时的Intel处理器一点都不出众,甚至有点烂,不过有钱就是任性,一家小公司设计出了一款优秀的芯片,但无力制造,就被Intel吃了,于是8080出来了,Intel的芯片一下子性能暴涨10倍。然后就是和一群公司竞争,当然其早期的成功主要归功于抱ibm大腿,当然这也催生了amd公司。后来,Intel做大了点,就直面各个大佬了,其实Intel的CPU架构并不先进,是cisc,而其他公司是risc,理论上更先进,但Intel硬是靠着制成优势压下来,后来Intel就组成了著名的wimtel联盟,主公pc市场,而其他公司认为pc市场小,不值得占有(dec公司老总说过,一帮傻子,连电容和电阻都分不清,怎么可能用电脑)于是Intel迅速占领了消费市场。当然,还有一个原因,正是因为Intel的cisc指令集可以不用等长,添加和修改变得比较容易,所以应用的继承性更好,所以消费市场很受欢迎。当然,这也造成了x86的效率低下(巨大的解码器和古老的堆栈是访存)在消费市场的大量出货迅速拉低了价格,以至于在高端,也出现了大量x86计算集群,我一个比不过你我上两个,你一套系统够买我3套了。所

Intel CPU 发展史

Intel CPU发展史 2007年是“晶体管”诞辰60周年,然而说到“晶体管”这个专业名词,也许您并不熟悉,而Intel本周一放出官方新闻稿,宣布他们将在12月16日庆祝晶体管的60周岁生日,所以我们就借由Intel的工艺发展史来向您讲述,处理器是如何一步一步发展到今天的。 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

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