處理器發展歷史

㈠ 簡述 CPU的 發展歷史

CPU是中央處理單元(Central Processing Unit)的縮寫，它可以被簡稱做微處理器（Microprocessor)，不過經常被人們直接稱為處理器(processor)。CPU是計算機的核心，其重要性好比大腦對於人一樣，因為它負責處理、運算計算機內部的所有數據，而主板晶元組則更像是心臟，它控制著數據的交換。CPU的種類決定了操作系統和相應的軟體。CPU主要由運算器、控制器、寄存器組和內部匯流排等構成，是PC的核心，再配上儲存器、輸入/輸出介面和系統匯流排組成為完整的PC（個人電腦）。
發展歷史
X86時代的CPU
CPU的溯源可以一直去到1971年。在那一年，當時還處在發展階段的INTEL公司推出了世界上第一台微處理器4004。這不但是第一個用於計算器的4位微處理器，也是第一款個人有能力買得起的電腦處理器！4004含有2300個晶體管，功能相當有限，而且速度還很慢，被當時的藍色巨人IBM以及大部分商業用戶不屑一顧，但是它畢竟是劃時代的產品，從此以後，INTEL便與微處理器結下了不解之緣。可以這么說，CPU的歷史發展歷程其實也就是 INTEL公司X86系列CPU的發展歷程，就通過它來展開的「CPU歷史之旅」。
1978年，Intel公司再次領導潮流，首次生產出16位的微處理器，並命名為i8086，同時還生產出與之相配合的數學協處理器 i8087，這兩種晶元使用相互兼容的指令集，但在i8087指令集中增加了一些專門用於對數、指數和三角函數等數學計算指令。由於這些指令集應用於 i8086和i8087，所以人們也這些指令集統一稱之為X86指令集。雖然以後Intel又陸續生產出第二代、第三代等更先進和更快的新型CPU，但都 仍然兼容原來的X86指令，而且Intel在後續CPU的命名上沿用了原先的X86序列，直到後來因商標注冊問題，才放棄了繼續用阿拉伯數字命名。至於在 後來發展壯大的其他公司，例如AMD和Cyrix等，在486以前（包括486）的CPU都是按Intel的命名方式為自己的X86系列CPU命名，但到 了586時代，市場競爭越來越厲害了，由於商標注冊問題，它們已經無法繼續使用與Intel的X86系列相同或相似的命名，只好另外為自己的586、 686兼容CPU命名了。
1979年，INTEL公司推出了8088晶元，它仍舊是屬於16位微處理器，內含29000個晶體管，時鍾頻率為4.77MHz，地址匯流排 為20位，可使用1MB內存。8088內部數據匯流排都是16位，外部數據匯流排是8位，而它的兄弟8086是16位。1981年8088晶元首次用於IBM PC機中，開創了全新的微機時代。也正是從8088開始，PC（personal computer——個人電腦）的概念開始在全世界范圍內發展起來。
1982年，許多年輕的讀者尚在襁褓之中的時候，INTE已經推出了劃時代的最新產品棗80286晶元，該晶元比8006和8088都有了飛 躍的發展，雖然它仍舊是16位結構，但是在CPU的內部含有13.4萬個晶體管，時鍾頻率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其內部和外部數據匯流排皆 為16位，地址匯流排24位，可定址16MB內存。從80286開始，CPU的工作方式也演變出兩種來：實模式和保護模式。
Intel 80286處理器
1985年INTEL推出了80386晶元，它是80X86系列中的第一種32位微處理器，而且製造工藝也有了很大的進步，與80286相比， 80386內部內含27.5萬個晶體管，時鍾頻率為12.5MHz，後提高到20MHz，25MHz，33MHz。80386的內部和外部數據匯流排都是 32位，地址匯流排也是32位，可定址高達4GB內存。它除具有實模式和保護模式外，還增加了一種叫虛擬86的工作方式，可以通過同時模擬多個8086處理 器來提供多任務能力。除了標準的80386晶元，也就是經常說的80386DX外，出於不同的市場和應用考慮，INTEL又陸續推出了一些其它類 型的80386晶元：80386SX、80386SL、80386DL等。1988年推出的80386SX是市場定位在80286和80386DX之間的 一種晶元，其與80386DX的不同在於外部數據匯流排和地址匯流排皆與80286相同，分別是16位和24位(即定址能力為16MB)。
1990年推出的80386 SL和80386 DL都是低功耗、節能型晶元，主要用於便攜機和節能型台式機。80386 SL與80386 DL的不同在於前者是基於80386SX的，後者是基於80386DX的，但兩者皆增加了一種新的工作方式：系統管理方式。當進入系統管理方式後，CPU 就自動降低運行速度、控制顯示屏和硬碟等其它部件暫停工作，甚至停止運行，進入「休眠」狀態，以達到節能目的。1989年，大家耳熟能詳的80486 晶元由INTEL推出，這種晶元的偉大之處就在於它實破了100萬個晶體管的界限，集成了120萬個晶體管。80486的時鍾頻率從25MHz逐步提高到 33MHz、50MHz。80486是將80386和數學協處理器80387以及一個8KB的高速緩存集成在一個晶元內，並且在80X86系列中首次採用 了RISC（精簡指令集）技術，可以在一個時鍾周期內執行一條指令。它還採用了突發匯流排方式，大大提高了與內存的數據交換速度。由於這些改進，80486 的性能比帶有80387數學協處理器的80386DX提高了4倍。80486和80386一樣，也陸續出現了幾種類型。上面介紹的最初類型是 80486DX。1990年推出了80486SX，它是486類型中的一種低價格機型，其與80486DX的區別在於它沒有數學協處理器。80486 DX2由系用了時鍾倍頻技術，也就是說晶元內部的運行速度是外部匯流排運行速度的兩倍，即晶元內部以2倍於系統時鍾的速度運行，但仍以原有時鍾速度與外界通 訊。80486 DX2的內部時鍾頻率主要有40MHz、50MHz、66MHz等。80486 DX4也是採用了時鍾倍頻技術的晶元，它允許其內部單元以2倍或3倍於外部匯流排的速度運行。為了支持這種提高了的內部工作頻率，它的片內高速緩存擴大到 16KB。80486 DX4的時鍾頻率為100MHz，其運行速度比66MHz的80486 DX2快40%。80486也有SL增強類型，其具有系統管理方式，用於便攜機或節能型台式機。
[1]各品牌的雙核處理器
英特爾
奔騰雙核：
就是採用Presler核心的奔騰D和奔騰4EE，基本上可以認為Presler核心是簡單的將兩個Cedar Mill核心鬆散地耦合在一起的產物。
酷睿1代
採用Yonah核心架構。
[2]酷睿2代
採用Conroe核心（不全）。
「酷睿」是一款領先節能的新型微架構，設計的出發點是提供卓然出眾的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所謂的能效比。早期的酷睿是基於筆記本處理器的。
隨著IT技術的進步，「多核」概念也逐漸熱起來，主要是指基於X86開放架構的雙核技術。在這方面，居領導地位的廠商主要有 Intel和AMD兩家。其中，兩家的思路又有不同。AMD從一開始設計時就考慮到了對多核心的支持。所有組件都直接連接到CPU，消除系統架構方面的挑戰和瓶頸。多個處理器核心直接連接到同一個內核上，核心之間以晶元速度通信，進一步降低了處理器之間的延遲。而Intel採用多個核心共享前端匯流排的方式。專家認為，AMD的架構對於更容易實現雙核以至多核，Intel的架構會遇到多個內核爭用匯流排資源的瓶頸問題。

雙核心處理器技術的引入是提高處理器性能的有效方法。因為處理器實際性能是處理器在每個時鍾周期內所能處理器指令數的總量，因此增加一個內核 ，處理器每個時鍾周期內可執行的單元數將增加一倍。在這里我們必須強調一點的是，如果你想讓系統達到最大性能，你必須充分利用兩個內核中的所有可執行單元：即讓所有執行單元都有活可干！

各品牌的雙核處理器

英特爾

「酷睿」是一款領先節能的新型微架構，設計的出發點是提供卓然出眾的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所謂的能效比。早期的酷睿是基於筆記本處理器的。

酷睿2：英文Core 2 Duo，是英特爾推出的新一代基於Core微架構的產品體系統稱之一。於2006年7月27日發布。酷睿2，是一個跨平台的構架體系，包括伺服器版、桌面版、移動版三大領域。其中，伺服器版的開發代號為Woodcrest，桌面版的開發代號為Conroe，移動版的開發代號為Merom。

特性：

全新的Core架構

全部採用65nm製造工藝

全線產品為單核心，雙核心， 四核心，目前為止L2緩存容量存在2MB和4MB兩個版本，上市時曾出現過2MB緩存容量

性能提升40%

能耗降低40%，主流產品的平均能耗為65瓦特

前端匯流排提升至1066Mhz（Conroe），1333Mhz（Woodcrest），667Mhz（Merom）

伺服器類Woodcrest為開發代號，實際的產品名稱為Xeon 5100系列。

採用LGA771介面。

Xeon 5100系列包含兩種FSB的產品規格（5110採用1066 MHz，5130採用1333 MHz）。擁有兩個處理核心和4MB共享式二級緩存，平均功耗為65W，最大僅為80W，較AMD的Opteron的95W功耗很具優勢。

台式機類Conroe處理器分為普通版和至尊版兩種，產品線包括E6000系列和E4000系列，兩者的主要差別為FSB頻率不同。

普通版E6000系列處理器主頻從1.8GHz到2.67GHz，頻率雖低，但由於優秀的核心架構，Conroe處理器的性能表現優秀。此外，Conroe處理器還支持Intel的VT、EIST、EM64T和XD技術，並加入了Sup-SSE3指令集，也是常說的SSSE3指令集。由於Core的高效架構，Conroe不再提供對HT的支持。

AMD

AMD即處理器插槽為Socket AM2,940針腳

AMD的Athlon 64系列處理器在市場上火爆了一年多的時間，由於整合內存控制器的緣故，Athlon 64系列處理器平台依舊停留在DDR時代，而早在2004年中旬，英特爾已經開始大力推廣DDR2內存。在這種情況下AMD推出了旗下首款支持DDRII內存的處理器。AM2採用90nm SOI工藝，配備1MB或者2MB

一、Socket AM2處理器技術特性析疑

1、頻率提升是難題，期待新製程引入

採用Socket AM2針腳的內核被稱為「F」步進，它擁有目前「E」步進核心的全部特性，區別只在於由上代支持雙通道DDR 400提升至雙通道DDR2 800，並加入AMD虛擬技術。

「F」步進核心與目前「E」步進核心相比，除了內存控制器上的更改及加入AMD 虛擬技術的部份外，明顯的是L2 Cache部份縮小了，據AMD官方文件所示，由於製程上的成熟，Rev F版本核心的L2 Cache部份經重新設計減少用作提高速度的迴路（晶體管）。此外，「F」步進核心的品質也得以改善，在相同的功耗下相比上代Rev E頻率可提高7%，或是頻率下功耗下調約7%，因此「F」步進核心將可以提高低功耗版本的產能。

晶體管數目方面，雖然L2 Cache的晶體管使用數目減少，但由於改用DDR2內存控制器及加入AMD 虛擬技術，因此Rev F核心的晶體管數目、核心尺寸有所提升，比如針對雙核處理器的Windsor核心由上代2億3千3百萬，提升至2億4千3百萬，Die Size也由199平方毫米提升至220平方毫米。

整體功耗都降低了，只有FX-62是特例，應該多提一些AMD AM2產品整體性能的提升和功耗的降低。

L2 cache，由AMD位於德國Dreseden的Fab 30工廠製造。

2、內置DDR2內存控制器，支持DDR2-800內存

Socket AM2處理器最大的改進就是整合了DDR2內存控制器——最初將支持DDR2 667，在後期支持到DDR2 800甚至是DDR2 1066。

DDR2優勢和缺點都是非常明顯的：雖然DDR2內存提高了帶寬，但此前DDR2的內存延時由於比DDR內存大，也造成了DDR2高頻低能的缺點。但值得慶幸的是，目前內存廠商通過改進生產技術，新一代DDR2 667內存的延遲已經可以達到3-3-3 timings的水準，同時憑借高帶寬的優勢，性能已經等於或超過了此前的DDR400內存。

考慮到AMD的AM2處理器本身集成了內存控制器在CPU內部，所以其較高帶寬、極低延遲優勢在內存控制方面將領先於Intel最新的DDR2平台。不過，DDR模塊需要184根針腳，DDR2模塊需要240根針腳， AMD在基本保持處理器針腳數目的前提下從支持雙通道DDR升級為雙通道DDR2，在一定程度上增加了核心的復雜性。

有過需要注意的是，AM2平台高端的處理器和低端處理器所支持的DDR2內存頻率是大部相同的，最高端的Athlon 64 FX和Athlon 64 X2支持最高的DDR2-800，內存傳輸帶寬達到12.8GB/s。而中低端的Athlon 64和Sempron處理器則支持DDR2-667，內存傳輸帶寬為10.66GB/s。也就是說AM2舍棄了對DDR2-533內存的支持，升級到AM2處理器的玩家需要根據您選擇的具體處理器來搭配內存，不要造成投資的浪費。

3、支持Presidio Security安全技術和Pacifica虛擬技術

當然，Socket AM2處理器改進之處並不僅僅是提供對DDR2內存的支持、針腳改變方面，AMD表示Socket AM2處理器將會支持Presidio Security安全技術和Pacifica虛擬技術。其實Athlon64是第一款支持防病毒技術的桌面處理器，考慮到這也今後CPU發展趨勢之一，因此Socket AM2處理器仍保留此功能並不令人意外。

比較值得我們關注的應該是Pacifica虛擬技術，這將可以大大提高台式處理器的運行能力。Pacifica技術最突出的地方在於對內存控制器的改進方面。「Pacifica」通過Direct Connect Architecture（直接互連架構）和在處理器和內存控制器中引入一個新模型和功能來提高CPU的虛擬應用。

與過去的方法來進行虛擬應用不同，這項新的技術能夠減少程序的復雜性，提高虛擬系統的安全性，並通過兼容現有的虛擬系統管理軟體來減少花費在虛擬管理系統上的費用。例如，用戶能在一部機器上輕易地創建多個獨立且互相隔離的分區，從而減少了分區之間病毒傳播的危險。不過，AMD在虛擬化技術方面仍比Intel慢了一步。

AMD Socket AM2三大核心系列解析

根據AMD的計劃，包括Windsor、Orleans及Manila等新一代處理器核心都將開始採用Socket AM2規格、90nm製程，同時也都支持雙通道DDR2內存，其中採用Windsor核心的Athlon64 X2雙核心處理器及採用Orleans核心的Athlon 64都內建Pacifica虛擬技術，而Manila核心的Sempron處理器則不支持這項技術。下面，就讓我們簡單介紹AMD這三大新系列處理器。

針對高端市場的「Windsor核心」

針對今年的高端處理器市場，AMD為我們准備了基於Socket AM2架構、代號為Windsor核心的Athlon 64 X2雙核心處理器。由於高端雙核心Athlon64 X2從2006年起出貨量將逐步增長，取代單核心Athlon 64處理器在中高端市場的地位，因此下一代Socket AM2規格處理器中，目前僅Athlon 64 X2就規劃了4200+、4600+、4800+、5000+、5200+等多款產品。

除此之外，AMD將為我們帶來採用Windsor核心Athlon 64 FX處理器，定位仍然是「為3D游戲和單個線程應用程序提供最佳的性能」，還將繼續扮演作為游戲最佳處理器的角色。

針對主流市場的「Orleans核心」

代號為「Orleans」的核心是針對主流處理器市場的單核處理器，今年AMD將推出Athlon 64 3500+、Athlon 64 3800+、Athlon 64 4000+三個型號，都支持Pacifica虛擬技術：其中Socket M2 Athlon 64 4000+工作頻率2.6GHz，512KB L2；Socket M2 Athlon 64 3800+處理器工作頻率2.4GHz，Socket M2 Athlon 64 3500+處理器工作頻率2.2GHz，也可能配備512KB L2緩存。考慮到Socket AM2平台DDR2內存子系統的性能將超過目前的Socket939， AMD可能會再一次改用了新的命名。

針對低端市場的「Manila核心」

在未來低端處理器市場，AMD仍將以Sempron系列為主，並將從目前的Socket 754、Socket 939介面過渡到Socket AM2介面。Socket AM2新介面的Sempron核心代號為「Manila」。我們可以把它看成是「Orleans」的簡化版，它的緩存數目減至主流CPU的四分之一，也就是512KB L2，同時並不支持安全及虛擬技術，不過支持雙通道DDR2的規格並未縮水，當然上市時間也會更晚一些。

Socket M2 Sempron處理器將首先上市有3500+、3400+、3200+和3000+，工作頻率分別是2.2GHz、2.0GHz、1.8GHz和1.6GHz。另外，Socket M2 Sempron處理器也可能加入現在已有的2.4GHz 3600+和2.6GHz 3800+這兩款產品。

㈡ cpu的演變歷史

計算機的發展主要表現在其核心部件——微處理器的發展上，每當一款新型的微處理器出現時，就會帶動計算機系統的其他部件的相應發展，如計算機體系結構的進一步優化，存儲器存取容量的不斷增大、存取速度的不斷提高，外圍設備的不斷改進以及新設備的不斷出現等。

根據微處理器的字長和功能，可將其發展劃分為以下幾個階段。

第1階段
第1階段（1971——1973年）是4位和8位低檔微處理器時代，通常稱為第1代，其典型產品是Intel4004和Intel8008微處理器和分別由它們組成的MCS-4和MCS-8微機。基本特點是採用PMOS工藝，集成度低（4000個晶體管/片），系統結構和指令系統都比較簡單，主要採用機器語言或簡單的匯編語言，指令數目較少（20多條指令），基本指令周期為20~50μs，用於簡單的控制場合。

Intel在1969年為日本計算機製造商Busicom的一項專案，著手開發第一款微處理器，為一系列可程式化計算機研發多款晶片。最終，英特爾在1971年11月15日向全球市場推出4004微處理器，當年Intel 4004處理器每顆售價為200美元。4004 是英特爾第一款微處理器，為日後開發系統智能功能以及個人電腦奠定發展基礎，其晶體管數目約為2300顆。

第2階段
第2階段（1974——1977年）是8位中高檔微處理器時代，通常稱為第2代，其典型產品是Intel8080/8085、Motorola公司、Zilog公司的Z80等。它們的特點是採用NMOS工藝，集成度提高約4倍，運算速度提高約10~15倍（基本指令執行時間1~2μs）。指令系統比較完善，具有典型的計算機體系結構和中斷、DMA等控制功能。軟體方面除了匯編語言外，還有BASIC、FORTRAN等高級語言和相應的解釋程序和編譯程序，在後期還出現了操作系統。

1974年，Intel推出8080處理器，並作為Altair個人電腦的運算核心，Altair在《星艦奇航》電視影集中是企業號太空船的目的地。電腦迷當時可用395美元買到一組Altair的套件。它在數個月內賣出數萬套，成為史上第一款下訂單後製造的機種。Intel 8080晶體管數目約為6千顆。

第3階段
第3階段（1978——1984年）是16位微處理器時代，通常稱為第3代，其典型產品是Intel公司的8086/8088，Motorola公司的M68000，Zilog公司的Z8000等微處理器。其特點是採用HMOS工藝，集成度（20000~70000晶體管/片）和運算速度（基本指令執行時間是0.5μs）都比第2代提高了一個數量級。指令系統更加豐富、完善，採用多級中斷、多種定址方式、段式存儲機構、硬體乘除部件，並配置了軟體系統。這一時期著名微機產品有IBM公司的個人計算機。1981年IBM公司推出的個人計算機採用8088CPU。緊接著1982年又推出了擴展型的個人計算機IBM PC/XT，它對內存進行了擴充，並增加了一個硬磁碟驅動器。

80286（也被稱為286）是英特爾首款能執行所有舊款處理器專屬軟體的處理器，這種軟體相容性之後成為英特爾全系列微處理器的注冊商標，在6年的銷售期中，估計全球各地共安裝了1500萬部286個人電腦。Intel 80286處理器晶體管數目為13萬4千顆。1984年，IBM公司推出了以80286處理器為核心組成的16位增強型個人計算機IBM PC/AT。由於IBM公司在發展個人計算機時採用 了技術開放的策略，使個人計算機風靡世界。
第4階段
第4階段（1985——1992年）是32位微處理器時代，又稱為第4代。其典型產品是Intel公司的80386/80486，Motorola公司的M69030/68040等。其特點是採用HMOS或CMOS工藝，集成度高達100萬個晶體管/片，具有32位地址線和32位數據匯流排。每秒鍾可完成600萬條指令（Million Instructions Per Second，MIPS）。微型計算機的功能已經達到甚至超過超級小型計算機，完全可以勝任多任務、多用戶的作業。同期，其他一些微處理器生產廠商（如AMD、TEXAS等）也推出了80386/80486系列的晶元。
80386DX的內部和外部數據匯流排是32位，地址匯流排也是32位，可以定址到4GB內存，並可以管理64TB的虛擬存儲空間。它的運算模式除了具有實模式和保護模式以外，還增加了一種「虛擬86」的工作方式，可以通過同時模擬多個8086微處理器來提供多任務能力。80386SX是Intel為了擴大市場份額而推出的一種較便宜的普及型CPU，它的內部數據匯流排為32位，外部數據匯流排為16位，它可以接受為80286開發的16位輸入/輸出介面晶元，降低整機成本。80386SX推出後，受到市場的廣泛的歡迎，因為80386SX的性能大大優於80286，而價格只是80386的三分之一。Intel 80386 微處理器內含275,000 個晶體管—比當初的4004多了100倍以上，這款32位元處理器首次支持多工任務設計，能同時執行多個程序。Intel 80386晶體管數目約為27萬5千顆。

1989年，我們大家耳熟能詳的80486晶元由英特爾推出。這款經過四年開發和3億美元資金投入的晶元的偉大之處在於它首次實破了100萬個晶體管的界限，集成了120萬個晶體管，使用1微米的製造工藝。80486的時鍾頻率從25MHz逐步提高到33MHz、40MHz、50MHz。

80486是將80386和數學協微處理器80387以及一個8KB的高速緩存集成在一個晶元內。80486中集成的80487的數字運算速度是以前80387的兩倍，內部緩存縮短了微處理器與慢速DRAM的等待時間。並且，在80x86系列中首次採用了RISC（精簡指令集）技術，可以在一個時鍾周期內執行一條指令。它還採用了突發匯流排方式，大大提高了與內存的數據交換速度。由於這些改進，80486的性能比帶有80387數學協微處理器的80386 DX性能提高了4倍。
第5階段
第5階段（1993-2005年）是奔騰（pentium）系列微處理器時代，通常稱為第5代。典型產品是Intel公司的奔騰系列晶元及與之兼容的AMD的K6、K7系列微處理器晶元。內部採用了超標量指令流水線結構，並具有相互獨立的指令和數據高速緩存。隨著MMX（Multi Media eXtended）微處理器的出現，使微機的發展在網路化、多媒體化和智能化等方面跨上了更高的台階。
1997年推出的Pentium II處理器結合了Intel MMX技術，能以極高的效率處理影片、音效、以及繪圖資料，首次採用Single Edge Contact (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、以及透過網路和親友分享數位相片、編輯與新增文字、音樂或製作家庭電影的轉場效果、使用可視電話以及透過標准電話線與網際網路傳送影片，Intel Pentium II處理器晶體管數目為750萬顆。

1999年推出的Pentium III處理器加入70個新指令，加入網際網路串流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，它能大幅提升網際網路的使用經驗，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，Intel Pentium III晶體管數目約為950萬顆。

與此同年，英特爾還發布了Pentium IIIXeon處理器。作為Pentium II Xeon的後繼者，除了在內核架構上採納全新設計以外，也繼承了Pentium III處理器新增的70條指令集，以更好執行多媒體、流媒體應用軟體。除了面對企業級的市場以外，Pentium III Xeon加強了電子商務應用與高階商務計算的能力。在緩存速度與系統匯流排結構上，也有很多進步，很大程度提升了性能，並為更好的多處理器協同工作進行了設計。
2000年英特爾發布了Pentium 4處理器。用戶使用基於Pentium 4處理器的個人電腦，可以創建專業品質的影片，透過網際網路傳遞電視品質的影像，實時進行語音、影像通訊，實時3D渲染，快速進行MP3編碼解碼運算，在連接網際網路時運行多個多媒體軟體。

Pentium 4處理器集成了4200萬個晶體管，到了改進版的Pentium 4(Northwood)更是集成了5千5百萬個晶體管；並且開始採用0.18微米進行製造，初始速度就達到了1.5GHz。

Pentium 4還提供的SSE2指令集，這套指令集增加144個全新的指令，在128bit壓縮的數據，在SSE時，僅能以4個單精度浮點值的形式來處理，而在SSE2指令集，該資料能採用多種數據結構來處理：

4個單精度浮點數(SSE)對應2個雙精度浮點數(SSE2)；對應16位元組數(SSE2)；對應8個字數(word)；對應4個雙字數(SSE2)；對應2個四字數(SSE2)；對應1個128位長的整數(SSE2) 。

2003年英特爾發布了Pentium M(mobile)處理器。以往雖然有移動版本的Pentium II、III，甚至是Pentium 4-M產品，但是這些產品仍然是基於台式電腦處理器的設計，再增加一些節能，管理的新特性而已。即便如此，Pentium III-M和Pentium 4-M的能耗遠高於專門為移動運算設計的CPU，例如全美達的處理器。

英特爾Pentium M處理器結合了855晶元組家族與Intel PRO/Wireless2100網路聯機技術，成為英特爾Centrino(迅馳)移動運算技術的最重要組成部分。Pentium M處理器可提供高達1.60GHz的主頻速度，並包含各種效能增強功能，如：最佳化電源的400MHz系統匯流排、微處理作業的融合(Micro-OpsFusion)和專門的堆棧管理器(Dedicated Stack Manager)，這些工具可以快速執行指令集並節省電力。

2005年Intel推出的雙核心處理器有Pentium D和Pentium Extreme Edition，同時推出945/955/965/975晶元組來支持新推出的雙核心處理器，採用90nm工藝生產的這兩款新推出的雙核心處理器使用是沒有針腳的LGA 775介面，但處理器底部的貼片電容數目有所增加，排列方式也有所不同。
桌面平台的核心代號Smithfield的處理器，正式命名為Pentium D處理器，除了擺脫阿拉伯數字改用英文字母來表示這次雙核心處理器的世代交替外，D的字母也更容易讓人聯想起Dual-Core雙核心的涵義。

Intel的雙核心構架更像是一個雙CPU平台，Pentium D處理器繼續沿用Prescott架構及90nm生產技術生產。Pentium D內核實際上由於兩個獨立的Prescott核心組成，每個核心擁有獨立的1MB L2緩存及執行單元，兩個核心加起來一共擁有2MB，但由於處理器中的兩個核心都擁有獨立的緩存，因此必須保證每個二級緩存當中的信息完全一致，否則就會出現運算錯誤。

為了解決這一問題，Intel將兩個核心之間的協調工作交給了外部的MCH（北橋）晶元，雖然緩存之間的數據傳輸與存儲並不巨大，但由於需要通過外部的MCH晶元進行協調處理，毫無疑問的會對整個的處理速度帶來一定的延遲，從而影響到處理器整體性能的發揮。

由於採用Prescott內核，因此Pentium D也支持EM64T技術、XD bit安全技術。值得一提的是，Pentium D處理器將不支持Hyper-Threading技術。原因很明顯：在多個物理處理器及多個邏輯處理器之間正確分配數據流、平衡運算任務並非易事。比如，如果應用程序需要兩個運算線程，很明顯每個線程對應一個物理內核，但如果有3個運算線程呢？因此為了減少雙核心Pentium D架構復雜性，英特爾決定在針對主流市場的Pentium D中取消對Hyper-Threading技術的支持。

同出自Intel之手，而且Pentium D和Pentium Extreme Edition兩款雙核心處理器名字上的差別也預示著這兩款處理器在規格上也不盡相同。其中它們之間最大的不同就是對於超線程（Hyper-Threading）技術的支持。Pentium D不支持超線程技術，而Pentium Extreme Edition則沒有這方面的限制。在打開超線程技術的情況下，雙核心Pentium Extreme Edition處理器能夠模擬出另外兩個邏輯處理器，可以被系統認成四核心系統。
Pentium EE系列都採用三位數字的方式來標注，形式是Pentium EE8xx或9xx，例如Pentium EE840等等，數字越大就表示規格越高或支持的特性越多。

Pentium EE 8x0：表示這是Smithfield核心、每核心1MB二級緩存、800MHzFSB的產品，其與Pentium D 8x0系列的唯一區別僅僅只是增加了對超線程技術的支持，除此之外其它的技術特性和參數都完全相同。

Pentium EE 9x5：表示這是Presler核心、每核心2MB二級緩存、1066MHzFSB的產品，其與Pentium D 9x0系列的區別只是增加了對超線程技術的支持以及將前端匯流排提高到1066MHzFSB，除此之外其它的技術特性和參數都完全相同。

單核心的Pentium 4、Pentium 4 EE、Celeron D以及雙核心的Pentium D和Pentium EE等CPU採用LGA775封裝。與以前的Socket 478介面CPU不同，LGA 775介面CPU的底部沒有傳統的針腳，而代之以775個觸點，即並非針腳式而是觸點式，通過與對應的LGA 775插槽內的775根觸針接觸來傳輸信號。LGA 775介面不僅能夠有效提升處理器的信號強度、提升處理器頻率，同時也可以提高處理器生產的良品率、降低生產成本。

第6階段
第6階段（2005年至今）是酷睿（core）系列微處理器時代，通常稱為第6代。「酷睿」是一款領先節能的新型微架構，設計的出發點是提供卓然出眾的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所謂的能效比。早期的酷睿是基於筆記本處理器的。 酷睿2：英文名稱為Core 2 Duo，是英特爾在2006年推出的新一代基於Core微架構的產品體系統稱。於2006年7月27日發布。酷睿2是一個跨平台的構架體系，包括伺服器版、桌面版、移動版三大領域。其中，伺服器版的開發代號為Woodcrest，桌面版的開發代號為Conroe，移動版的開發代號為Merom。

酷睿2處理器的Core微架構是Intel的以色列設計團隊在Yonah微架構基礎之上改進而來的新一代英特爾架構。最顯著的變化在於在各個關鍵部分進行強化。為了提高兩個核心的內部數據交換效率採取共享式二級緩存設計，2個核心共享高達4MB的二級緩存。
繼LGA775介面之後，Intel首先推出了LGA1366平台，定位高端旗艦系列。首顆採用LGA 1366介面的處理器代號為Bloomfield，採用經改良的Nehalem核心，基於45納米製程及原生四核心設計，內建8-12MB三級緩存。LGA1366平台再次引入了Intel超線程技術，同時QPI匯流排技術取代了由Pentium 4時代沿用至今的前端匯流排設計。最重要的是LGA1366平台是支持三通道內存設計的平台，在實際的效能方面有了更大的提升，這也是LGA1366旗艦平台與其他平台定位上的一個主要區別。

作為高端旗艦的代表，早期LGA1366介面的處理器主要包括45nm Bloomfield核心酷睿i7四核處理器。隨著Intel在2010年邁入32nm工藝製程，高端旗艦的代表被酷睿i7-980X處理器取代，全新的32nm工藝解決六核心技術，擁有最強大的性能表現。對於准備組建高端平台的用戶而言，LGA1366依然占據著高端市場，酷睿i7-980X以及酷睿i7-950依舊是不錯的選擇。

Core i5是一款基於Nehalem架構的四核處理器，採用整合內存控制器，三級緩存模式，L3達到8MB，支持Turbo Boost等技術的新處理器電腦配置。它和Core i7（Bloomfield）的主要區別在於匯流排不採用QPI，採用的是成熟的DMI（Direct Media Interface），並且只支持雙通道的DDR3內存。結構上它用的是LGA1156 介面，i5有睿頻技術，可以在一定情況下超頻。LGA1156介面的處理器涵蓋了從入門到高端的不同用戶，32nm工藝製程帶來了更低的功耗和更出色的性能。主流級別的代表有酷睿i5-650/760，中高端的代表有酷睿i7-870/870K等。我們可以明顯的看出Intel在產品命名上的定位區分。但是整體來看中高端LGA1156處理器比低端入門更值得選購，面對AMD的低價策略，Intel酷睿i3系列處理器完全無法在性價比上與之匹敵。而LGA1156中高端產品在性能上表現更加搶眼。

Core i3可看作是Core i5的進一步精簡版（或閹割版），將有32nm工藝版本（研發代號為Clarkdale，基於Westmere架構）這種版本。Core i3最大的特點是整合GPU（圖形處理器），也就是說Core i3將由CPU+GPU兩個核心封裝而成。由於整合的GPU性能有限，用戶想獲得更好的3D性能，可以外加顯卡。值得注意的是，即使是Clarkdale，顯示核心部分的製作工藝仍會是45nm。i3 i5 區別最大之處是 i3沒有睿頻技術。代表有酷睿i3-530/540。
2010年6月，Intel再次發布革命性的處理器——第二代Core i3/i5/i7。第二代Core i3/i5/i7隸屬於第二代智能酷睿家族，全部基於全新的Sandy Bridge微架構，相比第一代產品主要帶來五點重要革新：1、採用全新32nm的Sandy Bridge微架構，更低功耗、更強性能。2、內置高性能GPU（核芯顯卡），視頻編碼、圖形性能更強。 3、睿頻加速技術2.0，更智能、更高效能。4、引入全新環形架構，帶來更高帶寬與更低延遲。5、全新的AVX、AES指令集，加強浮點運算與加密解密運算。

SNB(Sandy Bridge）是英特爾在2011年初發布的新一代處理器微架構，這一構架的最大意義莫過於重新定義了「整合平台」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。這一創舉得益於全新的32nm製造工藝。由於Sandy Bridge 構架下的處理器採用了比之前的45nm工藝更加先進的32nm製造工藝，理論上實現了CPU功耗的進一步降低，及其電路尺寸和性能的顯著優化，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造了有利條件。此外，第二代酷睿還加入了全新的高清視頻處理單元。視頻轉解碼速度的高與低跟處理器是有直接關系的，由於高清視頻處理單元的加入，新一代酷睿處理器的視頻處理時間比老款處理器至少提升了30%。新一代Sandy Bridge處理器採用全新LGA1155介面設計，並且無法與LGA1156介面兼容。Sandy Bridge是將取代Nehalem的一種新的微架構，不過仍將採用32nm工藝製程。比較吸引人的一點是這次Intel不再是將CPU核心與GPU核心用「膠水」粘在一起，而是將兩者真正做到了一個核心裡。
在2012年4月24日下午北京天文館，intel正式發布了Ivy Bridge（IVB）處理器。22nm Ivy Bridge會將執行單元的數量翻一番，達到最多24個，自然會帶來性能上的進一步躍進。Ivy Bridge會加入對DX11的支持的集成顯卡。另外新加入的XHCI USB 3.0控制器則共享其中四條通道，從而提供最多四個USB 3.0，從而支持原生USB3.0。cpu的製作採用3D晶體管技術，CPU耗電量會減少一半。採用22nm工藝製程的Ivy Bridge架構產品將延續LGA1155平台的壽命，因此對於打算購買LGA1155平台的用戶來說，起碼一年之內不用擔心介面升級的問題了。

2013年6月4日intel 發表四代CPU「Haswell」，第四代CPU腳位(CPU接槽)稱為Intel LGA1150，主機板名稱為Z87、H87、Q87等8系列晶片組，Z87為超頻玩家及高階客群，H87為中低階一般等級，Q87為企業用。Haswell CPU 將會用於筆記型電腦、桌上型CEO套裝電腦以及 DIY零組件CPU，陸續替換現行的第三世代Ivy Bridge。

㈢ 簡述cpu發展史

1971年世界第一台微處理器Inter的4004出現，內部集成個晶體管；1978年Inter16位處理器8086和與之配合的數學協處理器8087同時推出；1979年Inter8088推出，內含27000個晶體管，外部數據匯流排減少為8位，也首次運用於IBM PC中，預示微機時代即將來臨．1982年Inter又推出了16位的80286，內部晶體管13．4萬個，時頻由最初的6MHZ升為20MHZ；1985年32位處理器80386推出，時頻達到12．5MHZ以上；1989年集成120萬晶體管的80486出現，時頻90MHZ，性能比386提高了4倍；1993年奔騰時代來臨，奔騰1，世界上第一台586級處理器，310萬晶體管，時頻200MHZ；1996年奔騰Pro，550萬晶體管，處理速度是一代的2倍；同時第一次採用2級內存，同年奔騰MMX推出，L1緩存加倍；1997年，奔騰Pro與MMX結合，奔騰2出現，性能大大提高；1998年奔騰3出現，一級緩存32KB，二級緩存512KB，安全性能大大提高；2000年奔騰4推出，主頻超過1．7GHZ．之後又出了雙核，四核．．．Inter處理器的發展就代表了CPU的發展，其中不乏其他公司產品，如AMD等．

㈣ cpu的發展歷程

CPU從最初發展至今已經有二十多年的歷史了，這期間，按照其處理信息的字長，CPU可以分為：4位微處理器、8位微處理器、16位微處理器、32位微處理器以及正在醞釀構建的64位微處理器，可以說個人電腦的發展是隨著CPU的發展而前進的。
Intel 4004
1971年，英特爾公司推出了世界上第一款微處理器4004，這是第一個可用於微型計算機的四位微處理器，它包含2300個晶體管。隨後英特爾又推出了8008，由於運算性能很差，其市場反應十分不理想。1974年，8008發展成8080,成為第二代微處理器。8080作為代替電子邏輯電路的器件被用於各種應用電路和設備中，如果沒有微處理器,這些應用就無法實現。Intel 8086
1978年英特爾公司生產的8086是第一個16位的微處理器。很快Zilog公司和摩托羅拉公司也宣布計劃生產Z8000和68000。這就是第三代微處理器的起點。
1979年，英特爾公司又開發出了8088。8086和8088在晶元內部均採用16位數據傳輸，所以都稱為16位微處理器。
Intel 80286
Intel 80386 Intel 80386SX
Motorola 68000
摩托羅拉的68000是最早推出的32位微微處理器，當時是1984年。 IBM 386SLCIntel 80486
Intel 80486 DX
Intel 80486 SX
Intel 80486 DX2/DX4Intel 80486 SL CPU
Intel 486 OverDrive
TI 486 DX
作為全球知名的半導體廠商之一，美國德州儀器(TI)也在486時代異軍突起，它自行生產了486 DX系列CPU，尤其在486DX2成為主流後，其DX2－80因較高的性價比成為當時主流產品之一，TI 486最高主頻為DX4－100，但其後再也沒有進入過CPU市場。
Cyrix 486DLC
Cyrix 5x86
AMD 5x86
Intel Pentium
Intel Pentium MMX
Intel Pentium Pro
AMD K5
AMD K6
Cyrix 6x86/MX
IDT WinChip
PentiumⅡ Intel Celeron(賽揚)
AMD K6－2
Cyrix MⅡ
Rise mp6
Intel PentiumⅢintel Pentium IIIIintel Core2intel Core2 i3 i5 i7

㈤ CPU的發展歷史

CPU是中央處理單元(Central Processing Unit)的縮寫，它可以被簡稱做微處理器（Microprocessor)，不過經常被人們直接稱為處理器(processor)。CPU是計算機的核心，其重要性好比大腦對於人一樣，因為它負責處理、運算計算機內部的所有數據，而主板晶元組則更像是心臟，它控制著數據的交換。CPU的種類決定了操作系統和相應的軟體。CPU主要由運算器、控制器、寄存器組和內部匯流排等構成，是PC的核心，再配上儲存器、輸入/輸出介面和系統匯流排組成為完整的PC（個人電腦）。
發展歷史
X86時代的CPU
CPU的溯源可以一直去到1971年。在那一年，當時還處在發展階段的INTEL公司推出了世界上第一台微處理器4004。這不但是第一個用於計算器的4位微處理器，也是第一款個人有能力買得起的電腦處理器！4004含有2300個晶體管，功能相當有限，而且速度還很慢，被當時的藍色巨人IBM以及大部分商業用戶不屑一顧，但是它畢竟是劃時代的產品，從此以後，INTEL便與微處理器結下了不解之緣。可以這么說，CPU的歷史發展歷程其實也就是 INTEL公司X86系列CPU的發展歷程，就通過它來展開的「CPU歷史之旅」。
1978年，Intel公司再次領導潮流，首次生產出16位的微處理器，並命名為i8086，同時還生產出與之相配合的數學協處理器 i8087，這兩種晶元使用相互兼容的指令集，但在i8087指令集中增加了一些專門用於對數、指數和三角函數等數學計算指令。由於這些指令集應用於 i8086和i8087，所以人們也這些指令集統一稱之為X86指令集。雖然以後Intel又陸續生產出第二代、第三代等更先進和更快的新型CPU，但都 仍然兼容原來的X86指令，而且Intel在後續CPU的命名上沿用了原先的X86序列，直到後來因商標注冊問題，才放棄了繼續用阿拉伯數字命名。至於在 後來發展壯大的其他公司，例如AMD和Cyrix等，在486以前（包括486）的CPU都是按Intel的命名方式為自己的X86系列CPU命名，但到 了586時代，市場競爭越來越厲害了，由於商標注冊問題，它們已經無法繼續使用與Intel的X86系列相同或相似的命名，只好另外為自己的586、 686兼容CPU命名了。
1979年，INTEL公司推出了8088晶元，它仍舊是屬於16位微處理器，內含29000個晶體管，時鍾頻率為4.77MHz，地址匯流排 為20位，可使用1MB內存。8088內部數據匯流排都是16位，外部數據匯流排是8位，而它的兄弟8086是16位。1981年8088晶元首次用於IBM PC機中，開創了全新的微機時代。也正是從8088開始，PC（personal computer——個人電腦）的概念開始在全世界范圍內發展起來。
1982年，許多年輕的讀者尚在襁褓之中的時候，INTE已經推出了劃時代的最新產品棗80286晶元，該晶元比8006和8088都有了飛 躍的發展，雖然它仍舊是16位結構，但是在CPU的內部含有13.4萬個晶體管，時鍾頻率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其內部和外部數據匯流排皆 為16位，地址匯流排24位，可定址16MB內存。從80286開始，CPU的工作方式也演變出兩種來：實模式和保護模式。
Intel 80286處理器
1985年INTEL推出了80386晶元，它是80X86系列中的第一種32位微處理器，而且製造工藝也有了很大的進步，與80286相比， 80386內部內含27.5萬個晶體管，時鍾頻率為12.5MHz，後提高到20MHz，25MHz，33MHz。80386的內部和外部數據匯流排都是 32位，地址匯流排也是32位，可定址高達4GB內存。它除具有實模式和保護模式外，還增加了一種叫虛擬86的工作方式，可以通過同時模擬多個8086處理 器來提供多任務能力。除了標準的80386晶元，也就是經常說的80386DX外，出於不同的市場和應用考慮，INTEL又陸續推出了一些其它類 型的80386晶元：80386SX、80386SL、80386DL等。1988年推出的80386SX是市場定位在80286和80386DX之間的 一種晶元，其與80386DX的不同在於外部數據匯流排和地址匯流排皆與80286相同，分別是16位和24位(即定址能力為16MB)。
1990年推出的80386 SL和80386 DL都是低功耗、節能型晶元，主要用於便攜機和節能型台式機。80386 SL與80386 DL的不同在於前者是基於80386SX的，後者是基於80386DX的，但兩者皆增加了一種新的工作方式：系統管理方式。當進入系統管理方式後，CPU 就自動降低運行速度、控制顯示屏和硬碟等其它部件暫停工作，甚至停止運行，進入「休眠」狀態，以達到節能目的。1989年，大家耳熟能詳的80486 晶元由INTEL推出，這種晶元的偉大之處就在於它實破了100萬個晶體管的界限，集成了120萬個晶體管。80486的時鍾頻率從25MHz逐步提高到 33MHz、50MHz。80486是將80386和數學協處理器80387以及一個8KB的高速緩存集成在一個晶元內，並且在80X86系列中首次採用 了RISC（精簡指令集）技術，可以在一個時鍾周期內執行一條指令。它還採用了突發匯流排方式，大大提高了與內存的數據交換速度。由於這些改進，80486 的性能比帶有80387數學協處理器的80386DX提高了4倍。80486和80386一樣，也陸續出現了幾種類型。上面介紹的最初類型是 80486DX。1990年推出了80486SX，它是486類型中的一種低價格機型，其與80486DX的區別在於它沒有數學協處理器。80486 DX2由系用了時鍾倍頻技術，也就是說晶元內部的運行速度是外部匯流排運行速度的兩倍，即晶元內部以2倍於系統時鍾的速度運行，但仍以原有時鍾速度與外界通 訊。80486 DX2的內部時鍾頻率主要有40MHz、50MHz、66MHz等。80486 DX4也是採用了時鍾倍頻技術的晶元，它允許其內部單元以2倍或3倍於外部匯流排的速度運行。為了支持這種提高了的內部工作頻率，它的片內高速緩存擴大到 16KB。80486 DX4的時鍾頻率為100MHz，其運行速度比66MHz的80486 DX2快40%。80486也有SL增強類型，其具有系統管理方式，用於便攜機或節能型台式機。
[1]各品牌的雙核處理器
英特爾
奔騰雙核：
就是採用Presler核心的奔騰D和奔騰4EE，基本上可以認為Presler核心是簡單的將兩個Cedar Mill核心鬆散地耦合在一起的產物。
酷睿1代
採用Yonah核心架構。
[2]酷睿2代
採用Conroe核心（不全）。
「酷睿」是一款領先節能的新型微架構，設計的出發點是提供卓然出眾的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所謂的能效比。早期的酷睿是基於筆記本處理器的。
隨著IT技術的進步，「多核」概念也逐漸熱起來，主要是指基於X86開放架構的雙核技術。在這方面，居領導地位的廠商主要有 Intel和AMD兩家。其中，兩家的思路又有不同。AMD從一開始設計時就考慮到了對多核心的支持。所有組件都直接連接到CPU，消除系統架構方面的挑戰和瓶頸。多個處理器核心直接連接到同一個內核上，核心之間以晶元速度通信，進一步降低了處理器之間的延遲。而Intel採用多個核心共享前端匯流排的方式。專家認為，AMD的架構對於更容易實現雙核以至多核，Intel的架構會遇到多個內核爭用匯流排資源的瓶頸問題。

雙核心處理器技術的引入是提高處理器性能的有效方法。因為處理器實際性能是處理器在每個時鍾周期內所能處理器指令數的總量，因此增加一個內核 ，處理器每個時鍾周期內可執行的單元數將增加一倍。在這里我們必須強調一點的是，如果你想讓系統達到最大性能，你必須充分利用兩個內核中的所有可執行單元：即讓所有執行單元都有活可干！

各品牌的雙核處理器

英特爾

「酷睿」是一款領先節能的新型微架構，設計的出發點是提供卓然出眾的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所謂的能效比。早期的酷睿是基於筆記本處理器的。

酷睿2：英文Core 2 Duo，是英特爾推出的新一代基於Core微架構的產品體系統稱之一。於2006年7月27日發布。酷睿2，是一個跨平台的構架體系，包括伺服器版、桌面版、移動版三大領域。其中，伺服器版的開發代號為Woodcrest，桌面版的開發代號為Conroe，移動版的開發代號為Merom。

特性：

全新的Core架構

全部採用65nm製造工藝

全線產品為單核心，雙核心， 四核心，目前為止L2緩存容量存在2MB和4MB兩個版本，上市時曾出現過2MB緩存容量

性能提升40%

能耗降低40%，主流產品的平均能耗為65瓦特

前端匯流排提升至1066Mhz（Conroe），1333Mhz（Woodcrest），667Mhz（Merom）

伺服器類Woodcrest為開發代號，實際的產品名稱為Xeon 5100系列。

採用LGA771介面。

Xeon 5100系列包含兩種FSB的產品規格（5110採用1066 MHz，5130採用1333 MHz）。擁有兩個處理核心和4MB共享式二級緩存，平均功耗為65W，最大僅為80W，較AMD的Opteron的95W功耗很具優勢。

台式機類Conroe處理器分為普通版和至尊版兩種，產品線包括E6000系列和E4000系列，兩者的主要差別為FSB頻率不同。

普通版E6000系列處理器主頻從1.8GHz到2.67GHz，頻率雖低，但由於優秀的核心架構，Conroe處理器的性能表現優秀。此外，Conroe處理器還支持Intel的VT、EIST、EM64T和XD技術，並加入了Sup-SSE3指令集，也是常說的SSSE3指令集。由於Core的高效架構，Conroe不再提供對HT的支持。

AMD

AMD即處理器插槽為Socket AM2,940針腳

AMD的Athlon 64系列處理器在市場上火爆了一年多的時間，由於整合內存控制器的緣故，Athlon 64系列處理器平台依舊停留在DDR時代，而早在2004年中旬，英特爾已經開始大力推廣DDR2內存。在這種情況下AMD推出了旗下首款支持DDRII內存的處理器。AM2採用90nm SOI工藝，配備1MB或者2MB

一、Socket AM2處理器技術特性析疑

1、頻率提升是難題，期待新製程引入

採用Socket AM2針腳的內核被稱為「F」步進，它擁有目前「E」步進核心的全部特性，區別只在於由上代支持雙通道DDR 400提升至雙通道DDR2 800，並加入AMD虛擬技術。

「F」步進核心與目前「E」步進核心相比，除了內存控制器上的更改及加入AMD 虛擬技術的部份外，明顯的是L2 Cache部份縮小了，據AMD官方文件所示，由於製程上的成熟，Rev F版本核心的L2 Cache部份經重新設計減少用作提高速度的迴路（晶體管）。此外，「F」步進核心的品質也得以改善，在相同的功耗下相比上代Rev E頻率可提高7%，或是頻率下功耗下調約7%，因此「F」步進核心將可以提高低功耗版本的產能。

晶體管數目方面，雖然L2 Cache的晶體管使用數目減少，但由於改用DDR2內存控制器及加入AMD 虛擬技術，因此Rev F核心的晶體管數目、核心尺寸有所提升，比如針對雙核處理器的Windsor核心由上代2億3千3百萬，提升至2億4千3百萬，Die Size也由199平方毫米提升至220平方毫米。

整體功耗都降低了，只有FX-62是特例，應該多提一些AMD AM2產品整體性能的提升和功耗的降低。

L2 cache，由AMD位於德國Dreseden的Fab 30工廠製造。

2、內置DDR2內存控制器，支持DDR2-800內存

Socket AM2處理器最大的改進就是整合了DDR2內存控制器——最初將支持DDR2 667，在後期支持到DDR2 800甚至是DDR2 1066。

DDR2優勢和缺點都是非常明顯的：雖然DDR2內存提高了帶寬，但此前DDR2的內存延時由於比DDR內存大，也造成了DDR2高頻低能的缺點。但值得慶幸的是，目前內存廠商通過改進生產技術，新一代DDR2 667內存的延遲已經可以達到3-3-3 timings的水準，同時憑借高帶寬的優勢，性能已經等於或超過了此前的DDR400內存。

考慮到AMD的AM2處理器本身集成了內存控制器在CPU內部，所以其較高帶寬、極低延遲優勢在內存控制方面將領先於Intel最新的DDR2平台。不過，DDR模塊需要184根針腳，DDR2模塊需要240根針腳， AMD在基本保持處理器針腳數目的前提下從支持雙通道DDR升級為雙通道DDR2，在一定程度上增加了核心的復雜性。

有過需要注意的是，AM2平台高端的處理器和低端處理器所支持的DDR2內存頻率是大部相同的，最高端的Athlon 64 FX和Athlon 64 X2支持最高的DDR2-800，內存傳輸帶寬達到12.8GB/s。而中低端的Athlon 64和Sempron處理器則支持DDR2-667，內存傳輸帶寬為10.66GB/s。也就是說AM2舍棄了對DDR2-533內存的支持，升級到AM2處理器的玩家需要根據您選擇的具體處理器來搭配內存，不要造成投資的浪費。

3、支持Presidio Security安全技術和Pacifica虛擬技術

當然，Socket AM2處理器改進之處並不僅僅是提供對DDR2內存的支持、針腳改變方面，AMD表示Socket AM2處理器將會支持Presidio Security安全技術和Pacifica虛擬技術。其實Athlon64是第一款支持防病毒技術的桌面處理器，考慮到這也今後CPU發展趨勢之一，因此Socket AM2處理器仍保留此功能並不令人意外。

比較值得我們關注的應該是Pacifica虛擬技術，這將可以大大提高台式處理器的運行能力。Pacifica技術最突出的地方在於對內存控制器的改進方面。「Pacifica」通過Direct Connect Architecture（直接互連架構）和在處理器和內存控制器中引入一個新模型和功能來提高CPU的虛擬應用。

與過去的方法來進行虛擬應用不同，這項新的技術能夠減少程序的復雜性，提高虛擬系統的安全性，並通過兼容現有的虛擬系統管理軟體來減少花費在虛擬管理系統上的費用。例如，用戶能在一部機器上輕易地創建多個獨立且互相隔離的分區，從而減少了分區之間病毒傳播的危險。不過，AMD在虛擬化技術方面仍比Intel慢了一步。

AMD Socket AM2三大核心系列解析

根據AMD的計劃，包括Windsor、Orleans及Manila等新一代處理器核心都將開始採用Socket AM2規格、90nm製程，同時也都支持雙通道DDR2內存，其中採用Windsor核心的Athlon64 X2雙核心處理器及採用Orleans核心的Athlon 64都內建Pacifica虛擬技術，而Manila核心的Sempron處理器則不支持這項技術。下面，就讓我們簡單介紹AMD這三大新系列處理器。

針對高端市場的「Windsor核心」

針對今年的高端處理器市場，AMD為我們准備了基於Socket AM2架構、代號為Windsor核心的Athlon 64 X2雙核心處理器。由於高端雙核心Athlon64 X2從2006年起出貨量將逐步增長，取代單核心Athlon 64處理器在中高端市場的地位，因此下一代Socket AM2規格處理器中，目前僅Athlon 64 X2就規劃了4200+、4600+、4800+、5000+、5200+等多款產品。

除此之外，AMD將為我們帶來採用Windsor核心Athlon 64 FX處理器，定位仍然是「為3D游戲和單個線程應用程序提供最佳的性能」，還將繼續扮演作為游戲最佳處理器的角色。

針對主流市場的「Orleans核心」

代號為「Orleans」的核心是針對主流處理器市場的單核處理器，今年AMD將推出Athlon 64 3500+、Athlon 64 3800+、Athlon 64 4000+三個型號，都支持Pacifica虛擬技術：其中Socket M2 Athlon 64 4000+工作頻率2.6GHz，512KB L2；Socket M2 Athlon 64 3800+處理器工作頻率2.4GHz，Socket M2 Athlon 64 3500+處理器工作頻率2.2GHz，也可能配備512KB L2緩存。考慮到Socket AM2平台DDR2內存子系統的性能將超過目前的Socket939， AMD可能會再一次改用了新的命名。

針對低端市場的「Manila核心」

在未來低端處理器市場，AMD仍將以Sempron系列為主，並將從目前的Socket 754、Socket 939介面過渡到Socket AM2介面。Socket AM2新介面的Sempron核心代號為「Manila」。我們可以把它看成是「Orleans」的簡化版，它的緩存數目減至主流CPU的四分之一，也就是512KB L2，同時並不支持安全及虛擬技術，不過支持雙通道DDR2的規格並未縮水，當然上市時間也會更晚一些。

Socket M2 Sempron處理器將首先上市有3500+、3400+、3200+和3000+，工作頻率分別是2.2GHz、2.0GHz、1.8GHz和1.6GHz。另外，Socket M2 Sempron處理器也可能加入現在已有的2.4GHz 3600+和2.6GHz 3800+這兩款產品。

http://www.techs-on-call.biz/downloads/CPU_history.pdf 這是英文版的發展簡表。

㈥ 智能處理器的發展歷史

CPU這個名稱，早期是對一系列可以執行復雜的計算機程序或電腦程式的邏輯機器的描述。這個空泛的定義很容易在「」這個名稱被普遍使用之前將計算機本身也包括在內。 但從20世紀70年代開始，由於集成電路的大規模使用，把本來需要由數個獨立單元構成的CPU集成為一塊微小但功能空前強大的微處理器時。這個名稱及其縮寫才真正在電子計算機產業中得到廣泛應用。盡管與早期相比，CPU在物理形態、設計製造和具體任務的執行上都有了戲劇性的發展，但是其基本的操作原理一直沒有改變。
1971年，當時還處在發展階段的Intel公司推出了世界上第一台真正的微處理器－－4004。這不但是第一個用於計算器的4位微處理器，也是第一款個人有能力買得起的電腦處理器！
4004含有2300個晶體管，功能相當有限，而且速度還很慢，被當時的藍色巨人IBM以及大部分商業用戶不屑一顧，但是它畢竟是劃時代的產品，從此以後，Intel公司便與微處理器結下了不解之緣。可以這么說，CPU的歷史發展歷程其實也就是Intel公司X86系列CPU的發展歷程，就通過它來展開的「CPU歷史之旅」。 1978年，Intel公司再次領導潮流，首次生產出16位的微處理器，並命名為i8086，同時還生產出與之相配合的數學協處理器i8087，這兩種晶元使用相互兼容的指令集，但在i8087指令集中增加了一些專門用於對數、指數和三角函數等數學計算的指令。由於這些指令集應用於i8086和i8087，所以人們也把這些指令集中統一稱之為X86指令集。
雖然以後Intel公司又陸續生產出第二代、第三代等更先進和更快的新型CPU，但都仍然兼容原來的X86指令，而且Intel公司在後續CPU的命名上沿用了原先的X86序列，直到後來因商標注冊問題，才放棄了繼續用阿拉伯數字命名。至於在後來發展壯大的其他公司，例如AMD和Cyrix等，在486以前（包括486）的CPU都是按Intel的命名方式為自己的X86系列CPU命名，但到了586時代，市場競爭越來越厲害了，由於商標注冊問題，它們已經無法繼續使用與Intel的X86系列相同或相似的命名，只好另外為自己的586、686兼容CPU命名了。
1979年，Intel公司推出了8088晶元，它仍舊是屬於16位微處理器，內含29000個晶體管，時鍾頻率為4.77MHz，地址匯流排為20位，可使用1MB內存。8088內部數據匯流排都是16位，外部數據匯流排是8位，而它的兄弟8086是16位。 1981年，8088晶元首次用於IBM的PC（個人電腦Personal Computer）機中，開創了全新的微機時代。也正是從8088開始，PC的概念開始在全世界范圍內發展起來。
早期的CPU通常是為大型及特定應用的計算機而訂制。但是，這種昂貴為特定應用定製CPU的方法很大程度上已經讓位於開發便宜、標准化、適用於一個或多個目的的處理器類。
這個標准化趨勢始於由單個晶體管組成的大型機和微機年代，隨著集成電路的出現而加速。集成電路使得更為復雜的CPU可以在很小的空間中設計和製造出來（在微米的量級）。
1982年，許多年輕的讀者尚在襁褓之中的時候，Intel公司已經推出了劃時代的最新產品棗80286晶元，該晶元比8086和8088都有了飛躍的發展，雖然它仍舊是16位結構，但是在CPU的內部含有13.4萬個晶體管，時鍾頻率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其內部和外部數據匯流排皆為16位，地址匯流排24位，可定址16MB內存。從80286開始，CPU的工作方式也演變出兩種來：實模式和保護模式。
1985年，Intel公司推出了80386晶元，它是80X86系列中的第一種32位微處理器，而且製造工藝也有了很大的進步，與80286相比，80386內部內含27.5萬個晶體管，時鍾頻率為12.5MHz，後提高到20MHz、25MHz、33MHz。80386的內部和外部數據匯流排都是32位，地址匯流排也是32位，可定址高達4GB內存。它除具有實模式和保護模式外，還增加了一種叫虛擬86的工作方式，可以通過同時模擬多個8086處理器來提供多任務能力。
除了標準的80386晶元，也就是經常說的80386DX外，出於不同的市場和應用考慮，Intel又陸續推出了一些其它類型的80386晶元：80386SX、80386SL、80386DL等。
1988年，Intel推出的80386SX是市場定位在80286和80386DX之間的一種晶元，其與80386DX的不同在於外部數據匯流排和地址匯流排皆與80286相同，分別是16位和24位（即定址能力為16MB）。 1990年，Intel公司推出的80386 SL和80386 DL都是低功耗、節能型晶元，主要用於便攜機和節能型台式機。80386 SL與80386 DL的不同在於前者是基於80386SX的，後者是基於80386DX的，但兩者皆增加了一種新的工作方式：系統管理方式。當進入系統管理方式後，CPU 就自動降低運行速度、控制顯示屏和硬碟等其它部件暫停工作，甚至停止運行，進入「休眠」狀態，以達到節能目的。
1989年，大家耳熟能詳的80486 晶元由Intel公司推出，這種晶元的偉大之處就在於它實破了100萬個晶體管的界限，集成了120萬個晶體管。80486的時鍾頻率從25MHz逐步提高到了33MHz、50MHz。80486是將80386和數學協處理器80387以及一個8KB的高速緩存集成在一個晶元內，並且在80X86系列中首次採用 了RISC（精簡指令集）技術，可以在一個時鍾周期內執行一條指令。它還採用了突發匯流排方式，大大提高了與內存的數據交換速度。
由於這些改進，80486 的性能比帶有80387數學協處理器的80386DX提高了4倍。80486和80386一樣，也陸續出現了幾種類型。上面介紹的最初類型是80486DX。
1990年，Intel公司推出了80486 SX，它是486類型中的一種低價格機型，其與80486DX的區別在於它沒有數學協處理器。80486 DX2由於用了時鍾倍頻技術，也就是說晶元內部的運行速度是外部匯流排運行速度的兩倍，即晶元內部以2倍於系統時鍾的速度運行，但仍以原有時鍾速度與外界通訊。80486 DX2的內部時鍾頻率主要有40MHz、50MHz、66MHz等。80486 DX4也是採用了時鍾倍頻技術的晶元，它允許其內部單元以2倍或3倍於外部匯流排的速度運行。為了支持這種提高了的內部工作頻率，它的片內高速緩存擴大到 16KB。80486 DX4的時鍾頻率為100MHz，其運行速度比66MHz的80486 DX2快40%。80486也有SL增強類型，其具有系統管理方式，用於便攜機或節能型台式機。
CPU的標准化和小型化都使得這一類數字設備（香港譯為「電子零件」）在現代生活中
的出現頻率遠遠超過有限應用專用的計算機。現代微處理器出現在包括從汽車到手機到兒童玩具在內的各種物品中。

㈦ 處理器的發展歷程

第1階段
第1階段（1971——1973年）是4位和8位低檔微處理器時代，通常稱為第1代，其典型產品是Intel4004和Intel8008微處理器和分別由它們組成的MCS-4和MCS-8微機。基本特點是採用PMOS工藝，集成度低（4000個晶體管/片），系統結構和指令系統都比較簡單，主要採用機器語言或簡單的匯編語言，指令數目較少（20多條指令），基本指令周期為20~50μs，用於簡單的控制場合。
Intel在1969年為日本計算機製造商Busicom的一項專案，著手開發第一款微處理器，為一系列可程式化計算機研發多款晶片。最終，英特爾在1971年11月15日向全球市場推出4004微處理器，當年Intel 4004處理器每顆售價為200美元。4004 是英特爾第一款微處理器，為日後開發系統智能功能以及個人電腦奠定發展基礎，其晶體管數目約為2300顆。
第2階段
第2階段（1971——1977年）是8位中高檔微處理器時代，通常稱為第2代，其典型產品是Intel8080/8085、Motorola公司、Zilog公司的Z80等。它們的特點是採用NMOS工藝，集成度提高約4倍，運算速度提高約10~15倍（基本指令執行時間1~2μs），指令系統比較完善，具有典型的計算機體系結構和中斷、DMA等控制功能。軟體方面除了匯編語言外，還有BASIC、FORTRAN等高級語言和相應的解釋程序和編譯程序，在後期還出現了操作系統。
1974年，Intel推出8080處理器，並作為Altair個人電腦的運算核心，Altair在《星艦奇航》電視影集中是企業號太空船的目的地。電腦迷當時可用395美元買到一組Altair的套件。它在數個月內賣出數萬套，成為史上第一款下訂單後製造的機種。Intel 8080晶體管數目約為6千顆。
第3階段
第3階段（1978——1984年）是16位微處理器時代，通常稱為第3代，其典型產品是Intel公司的8086/8088，Motorola公司的M68000，Zilog公司的Z8000等微處理器。其特點是採用HMOS工藝，集成度（20000~70000晶體管/片）和運算速度（基本指令執行時間是0.5μs）都比第2代提高了一個數量級。指令系統更加豐富、完善，採用多級中斷、多種定址方式、段式存儲機構、硬體乘除部件，並配置了軟體系統。這一時期著名微機產品有IBM公司的個人計算機。1981年IBM公司推出的個人計算機採用8088CPU。緊接著1982年又推出了擴展型的個人計算機IBM PC/XT，它對內存進行了擴充，並增加了一個硬磁碟驅動器。
80286（也被稱為286）是英特爾首款能執行所有舊款處理器專屬軟體的處理器，這種軟體相容性之後成為英特爾全系列微處理器的注冊商標，在6年的銷售期中，估計全球各地共安裝了1500萬部286個人電腦。Intel 80286處理器晶體管數目為13萬4千顆。1984年，IBM公司推出了以80286處理器為核心組成的16位增強型個人計算機IBM PC/AT。由於IBM公司在發展個人計算機時採用 了技術開放的策略，使個人計算機風靡世界。
第4階段
第4階段（1985——1992年）是32位微處理器時代，又稱為第4代。其典型產品是Intel公司的80386/80486，Motorola公司的M69030/68040等。其特點是採用HMOS或CMOS工藝，集成度高達100萬個晶體管/片，具有32位地址線和32位數據匯流排。每秒鍾可完成600萬條指令（Million Instructions Per
Second，MIPS）。微型計算機的功能已經達到甚至超過超級小型計算機，完全可以勝任多任務、多用戶的作業。同期，其他一些微處理器生產廠商（如AMD、TEXAS等）也推出了80386/80486系列的晶元。Intel 80386微處理器內含275,000 個晶體管—比當初的4004多了100倍以上，這款32位元處理器首次支持多工任務設計，能同時執行多個程序。Intel
80386晶體管數目約為27萬5千顆。

第5階段
第5階段（1993-2005年）是奔騰（pentium）系列微處理器時代，通常稱為第5代。典型產品是Intel公司的奔騰系列晶元及與之兼容的AMD的K6系列微處理器晶元。內部採用了超標量指令流水線結構，並具有相互獨立的指令和數據高速緩存。隨著MMX（MultiMediaeXtended）微處理器的出現，使微機的發展在網路化、多媒體化和智能化等方面跨上了更高的台階。
1997年推出的PentiumII處理器結合了Intel MMX技術，能以極高的效率處理影片、音效、以及繪圖資料，首次採用Single Edge Contact (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、以及透過網際網路和親友分享數位相片、編輯與新增文字、音樂或製作家庭電影的轉場效果、使用視訊電話以及透過標准電話線與網際網路傳送影片，Intel Pentium
II處理器晶體管數目為750萬顆。

Pentium III處理器加入70個新指令，加入網際網路串流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，它能大幅提升網際網路的使用經驗，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，Intel Pentium III晶體管數目約為950萬顆。
第6階段
第6階段（2005年至今）是酷睿（core）系列微處理器時代，通常稱為第6代。「酷睿」是一款領先節能的新型微架構，設計的出發點是提供卓然出眾的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所謂的能效比。早期的酷睿是基於筆記本處理器的。 酷睿2：英文名稱為Core 2
Duo，是是英特爾在2006年推出的新一代基於Core微架構的產品體系統稱。於2006年7月27日發布。酷睿2是一個跨平台的構架體系，包括伺服器版、桌面版、移動版三大領域。其中，伺服器版的開發代號為Woodcrest，桌面版的開發代號為Conroe，移動版的開發代號為Merom。

酷睿2處理器的Core微架構是Intel的以色列設計團隊在Yonah微架構基礎之上改進而來的新一代英特爾架構。最顯著的變化在於在各個關鍵部分進行強化。為了提高兩個核心的內部數據交換效率採取共享式二級緩存設計，2個核心共享高達4MB的二級緩存。
SNB(Sandy Bridge）是英特爾在2011年初發布的新一代處理器微架構，這一構架的最大意義莫過於重新定義了「整合平台」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。這一創舉得益於全新的32nm製造工藝。由於Sandy Bridge
構架下的處理器採用了比之前的45nm工藝更加先進的32nm製造工藝，理論上實現了CPU功耗的進一步降低，及其電路尺寸和性能的顯著優化，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造了有利條件。此外，第二代酷睿還加入了全新的高清視頻處理單元。視頻轉解碼速度的高與低跟處理器是有直接關系的，由於高清視頻處理單元的加入，新一代酷睿處理器的視
新老酷睿大作戰 CPU五年性能提升多少(19張)頻處理時間比老款處理器至少提升了30%。

在2012年4月24日下午北京天文館，intel正式發布了ivy bridge（IVB）處理器。22nm Ivy Bridge會將執行單元的數量翻一番，達到最多24個，自然會帶來性能上的進一步躍進。Ivy Bridge會加入對DX11的支持的集成顯卡。另外新加入的XHCI USB
3.0控制器則共享其中四條通道，從而提供最多四個USB 3.0，從而支持原生USB3.0。cpu的製作採用3D晶體管技術的CPU耗電量會減少一半。