Ⅰ 電腦CPU 發展史
1971 年,Intel 推出了世界上第一款微處理器 4004,它是一個包含了2300個晶體管的4位CPU。
1978年,Intel公司首次生產出位的微處理器命名為i8086,同時還生產出與之相配合的數學協處理器i8087。
1978年,Intel還推出了具有 16 位數據通道、內存定址能力為 1MB、最大運行速度 8MHz 的8086, 並根據外設的需求推出了外部匯流排為 8 位的 8088, 從而有了 IBM 的 XT 機。
1979年,Intel公司推出了8088晶元,它是第一塊成功用於個人電腦的CPU。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,定址范圍僅僅是1MB內存。
1981年8088晶元首次用於IBM PC機中,開創了全新的微機時代。
1982年,Intel推出80286晶元,它比8086和8088都有了飛躍的發展,雖然它仍舊是16位結構,但在CPU的內部集成了13.4萬個晶體管,時鍾頻率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。
1985年Intel推出了80386晶元,它X86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。80386內部內含27.5萬個晶體管,時鍾頻率從12.5MHz發展到33MHz。
1989 年,80486 橫空出世,它第一次使晶體管集成數達到了 120 萬個,並且在一個時鍾周期內能執行 2 條指令。
2004 奔四處理器開始占據市場的主流地位。
2006 AMD速龍64*2處理器佔主流地位。
2007年酷睿四核第一次出現在市場上。
2008年intel誕生720與820處理器。
2010年 I3與I5處理器誕生。
2010年9月 全世界尚未發布的消息,amd六核已經開始供應。
2011年 I7 980X處理器即將退市。
2013年Intel在IvyBridge發布後僅一年發布了新的Haswell架構。
2015年Intel發布了下一代產品Skylake架構。
(1)電腦cpu發展歷史擴展閱讀:
cpu的發展現狀:
據中科院計算所介紹,「十一五」計劃期間,中科院計算所將研製多核的龍芯3號,可用來研製生產高性能的計算機和伺服器,進一步縮小與國外先進水平的差距。現在龍芯系列研發和推廣的重點依然是龍芯2號產品。
與此同時也末放棄龍芯1號和3號的繼續研發,龍芯家族的各號產品嵌入式系統(龍芯1號)、PC機(龍芯2號)和伺服器(龍芯3號)研發將齊頭並進。面對中國這個潛力廣闊的大市場,龍芯還有很長的一段路要走。
合理地找准市場地位,如何發揮其產品的技術優勢並加大應用推廣的力度,是目前龍芯處理所需要做的。目前單核心處理器已經走到盡頭,在國外雙核心被Intel和AMD確定為下步發展項目。
雙核處理器的應用環境已經頗為成熟,大多數操作系統已經支持並行處理,許多新或即將發布的應用軟體都對並行技術提供了支持,雙核處理器一旦上市,系統性能的提升將能得到迅速的提升,整個軟體市場其實已經為多核心處理器架構提供了充分的准備。
在單一處理器上安置兩個或更多強大的計算核心的創舉開拓了一個全新的充滿可能性的世界。多核心處理器可以為戰勝今天的處理器設計挑戰提供一種立竿見影、經濟有效的技術———降低隨著單核心處理器的頻率(即「時鍾速度」)的不斷上升而增高的熱量和功耗。
Intel酷睿i72600K(盒)採用全新的32nm製程,基於四核八線程設計,默認主頻為3.4GHz,在第二代睿頻技術的支持下,可以最高自動超頻至3.8GHz,此外,它還是不鎖倍頻的「K」系列處理器,可以輕松提升處理器的倍頻來實現更高頻率。
擁有1MB二級緩存和高達8MB的L3高速智能緩存,另外,Intel酷睿i72600K(盒)內部還融合了採用32nm製程的HDGraphics3000顯示核心,默認頻率為850MHz,根據負載情況可以動態調至最高1350MHz。
參考資料:網路-cpu發展史
Ⅱ 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。
Ⅲ 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。
Ⅳ 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。
Ⅳ Intel的CPU發展歷史
1971年:4004微處理器 4004處理器是英特爾的第一款微處理器。這一突破性的重大發明不僅成為Busicom計算器強勁的動力之源,更打開了讓機器設備象個人電腦一樣可嵌入智能的未來之路。 1972年:8008微處理器 8008處理器擁有相當於4004處理器兩倍的處理能力。《無線電電子學》 雜志1974年的一篇文章曾提及一種採用了8008處理器的設備 Mark-8,它是首批為家用目的而製造的電腦之一——不過按照今天的標准,Mark-8既難於製造組裝,又不容易維護操作。 1974年:8080微處理器 世界上第一台個人電腦 Altair 採用了8080處理器作為大腦——據稱 「Altair」 出自電視劇 《星際迷航 Star Trek》,是片中企業號飛船的目標地之一。電腦愛好者們花395美元就能購買一台 Altair。僅短短幾個月時間,這種電腦就銷售出了好幾萬台,創下歷史上首次個人電腦延期交貨的紀錄 1978年:8086-8088微處理器 英特爾與IBM 新個人電腦部門所進行的一次關鍵交易使8088處理器成為了IBM 新型主打產品IBM PC的大腦。8088的大獲成功使英特爾步入全球企業500強的行列,並被 《財富》 雜志評為「70 年代最成功企業」之一。 1982年:286微處理器 英特爾286最初的名稱為80286,是英特爾第一款能夠運行所有為其前代產品編寫的軟體的處理器。這種強大的軟體兼容性亦成為英特爾微處理器家族的重要特點之一。在該產品發布後的6年裡,全世界共生產了大約1500萬台採用286處理器的個人電腦。 1985年:英特386?6?4 微處理器 英特爾386?6?4 微處理器擁有275,000個晶體管,是早期4004處理器的100多倍。該處理器是一款32位晶元,具有多任務處理能力,也就是說它可以同時運行多種程序。 1989年:英特爾486?6?4 DX CPU 微處理器 英特爾486?6?4 處理器從真正意義上表明用戶從依靠輸入命令運行電腦的年代進入了只需點擊即可操作的全新時代。史密森尼博物院國立美國歷史博物館的技術史學家David K. Allison回憶說,「我第一次擁有這樣一台彩色顯示電腦,並如此之快地在桌面進行我的排版工作。」英特爾486?6?4 處理器首次增加了一個內置的數學協處理器,將復雜的數學功能從中央處理器中分離出來,從而大幅度提高了計算速度。 1993年:英特爾奔騰(Pentium)處理器 英特爾奔騰處理器能夠讓電腦更加輕松地整合 「真實世界」 中的數據(如講話、聲音、筆跡和圖片)。通過漫畫和電視脫口秀節目宣傳的英特爾奔騰處理器,一經推出即迅速成為一個家喻戶曉的知名品牌。 1995年:英特爾高能奔騰(Italium Pentium) 處理器 於1995 年秋季發布的英特爾高能奔騰處理器設計用於支持32位伺服器和工作站應用,以及高速的電腦輔助設計、機械工程和科學計算等。每一枚英特爾高能奔騰處理器在封裝時都加入了一枚可以再次提升速度的二級高速緩存存儲晶元。強大的英特爾高能奔騰處理器擁有多達550萬個晶體管。不適應市場需要,過早夭折。 1997年:英特爾奔騰II(Pentium II)處理器 英特爾奔騰II 處理器擁有750萬個晶體管,並採用了英特爾MMX?6?4 技術,專門設計用於高效處理視頻、音頻和圖形數據。該產品採用了創新的單邊接觸卡盒(S.E.C)封裝,並整合了一枚高速緩存存儲晶元。有了這一晶元,個人電腦用戶就可以通過互聯網捕捉、編輯並與朋友和家人共享數字圖片;還可以對家庭電影進行編輯和添加文本、音樂或情景過渡;甚至可以使用視頻電話通過標準的電話線向互聯網發送視頻。 1998年:英特爾奔騰II至強(Xeon)處理器 英特爾奔騰II至強處理器設計用於滿足中高端伺服器和工作站的性能要求。遵照英特爾為特定市場提供專屬處理器產品的戰略,英特爾奔騰II至強處理器所擁有的技術創新專門設計用於工作站和伺服器執行所需的商業應用,如互聯網服務、企業數據存儲、數字內容創作以及電子和機械設計自動化等。基於該處理器的計算機系統可配置四或八枚處理器甚至更多。 1999年:英特爾賽揚(Celeron)處理器 作為英特爾面向具體市場開發產品這一戰略的繼續,英特爾賽揚處理器設計用於經濟型的個人電腦市場。該處理器為消費者提供了格外出色的性價比,並為游戲和教育軟體等應用提供了出色的性能。 1999年:英特爾奔騰III(Pentium III)處理器 英特爾奔騰III處理器的70條創新指令——網際網路數據流單指令序列擴展(Internet Streaming SIMD extensions)——明顯增強了處理高級圖像、3D、音頻流、視頻和語音識別等應用所需的性能。該產品設計用於大幅提升互聯網體驗,讓用戶得以瀏覽逼真的網上博物館和商店,並下載高品質的視頻等。該處理器集成了950萬個晶體管,並採用了0.25微米技術。 1999年:英特爾奔騰III至強(Pentium III Xeon)處理器 英特爾奔騰III至強處理器在英特爾面向工作站和伺服器市場的產品基礎上進行了擴展,提供額外的性能以支持電子商務應用及高端商業計算。該處理器整合了英特爾奔騰III 處理器所擁有的70條 SIMD 指令,使得多媒體和視頻流應用的性能顯著增強。並且英特爾奔騰III至強處理器所擁有的先進的高速緩存技術加速了信息從系統匯流排到處理器的傳輸,使性能獲得了大幅提升。該處理器設計用於多處理器配置的系統。 2000年:英特爾奔騰4(Pentium 4)處理器 基於英特爾奔騰4處理器的個人電腦用戶可以創作專業品質的電影;通過互聯網發送像電視一樣的視頻;使用實時視頻語音工具進行交流;實時渲染3D圖形;為 MP3 播放器快速編碼音樂;在與互聯網進行連接的狀態下同時運行多個多媒體應用。該處理器最初推出時就擁有4200萬個晶體管和僅為0.18微米的電路線。 英特爾首款微處理器4004的運行速率為108KHz,而現今的英特爾奔騰4處理器的初速率已經達到了1.5GHz,如果汽車的速度也能有同等提升的話,那麼從舊金山開車到紐約只需要13秒。 2001年:英特爾至強(Xeon)處理器 英特爾至強處理器的應用目標是那些即將出現的高性能和中端雙路工作站、以及雙路和多路配置的伺服器。該平台為客戶提供了一種兼具高性能和低價格優勢的全新操作系統和應用選擇。與基於英特爾 奔騰III至強處理器的系統相比,採用英特爾至強處理器的工作站根據應用和配置的不同,其性能預計可提升30%到90%左右。該處理器基於英特爾NetBurst?6?4 架構,設計用於為視頻和音頻應用、高級互聯網技術及復雜3D圖形提供所需要的計算動力。 2001年:英特爾安騰(Itanium)處理器 英特爾安騰處理器是英特爾推出的64位處理器家族中的首款產品。該處理器是在基於英特爾簡明並行指令計算(EPIC)設計技術的全新架構之基礎上開發製造的,設計用於高端、企業級伺服器和工作站。該處理器能夠為要求最苛刻的企業和高性能計算應用(包括電子商務安全交易、大型資料庫、計算機輔助的機械工程以及精密的科學和工程計算)提供全球最出色的性能。 2002年:英特爾安騰2處理器(Itanium2) Intel Pentium 4 /Hyper Threading處理器 英特爾安騰2處理器是安騰處理器家族的第二位成員,同樣是一款企業用處理器。該處理器家族為數據密集程度最高、業務最關鍵和技術要求最高的計算應用提供英特爾 架構的出色性能及規模經濟等優勢。該處理器能為資料庫、計算機輔助工程、網上交易安全等提供領先的性能。 英特爾推出新款Intel Pentium 4處理器內含創新的Hyper-Threading(HT)超執行緒技術。超執行緒技術打造出新等級的高效能桌上型計算機,能同時快速執行多項運算應用, 或針對支持多重執行緒的軟體帶來更高的效能。超執行緒技術讓計算機效能增加25%。除了為桌上型計算機使用者提供超執行緒技術外,英特爾亦達成另一項計算 機里程碑,就是推出運作時脈達3.06GHz的Pentium 4處理器,是首款每秒執行30億個運算周期的商業微處理器,如此優異的性能要歸功於當時業界最先進的0.13微米製程技術,翌年,內建超執行緒技術的 Intel Pentium4處理器時脈達到3.2GHz。 2003年:英特爾 奔騰 M(Pentium M) /賽揚 M (Celeron M)處理器 英特爾奔騰M處理器,英特爾855晶元組家族以及英特爾PRO/無線2100網卡是英特爾迅馳?6?4 移動計算技術的三大組成部分。英特爾迅馳移動計算技術專門設計用於攜帶型計算,具有內建的無線區域網能力和突破性的創新移動性能。該處理器支持更耐久的電池使用時間,以及更輕更薄的筆記本電腦造形。 2005年:Intel Pentium D 處理器 首顆內含2個處理核心的Intel Pentium D處理器登場,正式揭開x86處理器多核心時代。(綽號膠水雙核,被別人這樣叫是有原因的,PD由於高頻低能噪音大,所以才有這個稱號) 2005年:Intel Core處理器 這是英特爾向酷睿架構邁進的第一步。但是,酷睿處理器並沒有採用酷睿架構,而是介於NetBurst和Core之間(第一個基於Core架構的處理器是酷睿2)。最初酷睿處理器是面向移動平台的,它是英特爾迅馳3的一個模塊,但是後來蘋果轉向英特爾平台後推出的台式機就是採用的酷睿處理器。 酷睿使雙核技術在移動平台上第一次得到實現。與後來的酷睿2類似,酷睿仍然有數個版本:Duo雙核版,Solo單核版。其中還有數個低電壓版型號以滿足對節電要求苛刻的用戶的要求。 2006年:Intel Core 2 (酷睿2,俗稱「扣肉」)/ 賽揚 Duo 處理器 Core微架構桌面/移動處理器:桌面處理器核心代號Conroe。將命名為Core 2 Duo/Extreme家族,其E6700 2.6GHz型號比先前推出之最強的Intel Pentium D 960(3.6GHz)處理器,在效能方面提升了40%,省電效率亦增加40%,Core 2 Duo處理器內含2.91億個晶體管。移動處理器核心代號Merom。是迅馳3.5和迅馳4的處理器模塊。當然這兩種酷睿2有區別,最主要的就是將FSB由667MHz/533MHz提升到了800MHz。 2007年:Intel 四核心伺服器用處理器 英特爾已經推出了若干四核台式機晶元,作為其雙核Quad和Extreme家族的組成部分。在伺服器領域,英特爾將在其低電壓3500和7300系列中交付使用不少於具有9個四核處理器的Xeons。 2007年:Intel QX9770四核至強45nm處理器 先進製程帶來的節能冷靜,HI-K的引進使CPU更加穩定。先進的SSE4.1指令集、快速除法器,卓越的執行效率,INTEL在處理器方面不斷領先 2008年:Intel Atom凌動處理器 低至0.6W的超低功耗處理器,帶給大家的是難以想像的節能與冷靜 未來:Intel Larrabee計劃 Larrabee核心是由1990年的P54C演變而來的,即第二款Pentium處理器,當然生產工藝已經進化到45nm,同時也加入了大量新技術,使其得以重新煥發青春。 Larrabee發布的時候將有32個IA核心(現在的樣品是16/24個),支持64位技術,並很可能會支持MMX指令集。事實上,Larrabee的指令集被稱為AVX(高級矢量指令集),整數512位,浮點1024位。Stiller估計Larrabee每Hz的理論單精度浮點性能為32Flops,也就是在2GHz下能超過2TFlops。 Intel TerraFlops 80核處理器 這里的「80核」只是一種概念,並不是說處理器正好擁有80個物理核心,而是指處理器擁有大量規模化並行處理能力的核心。TerraFlops處理器將擁有至少28個核心,不同的核心有不同的處理領域,整個處理器運算速度將達到每秒萬億次,相當於現在對普通用戶還遙不可及的超級計算機的速度。目前,TerraFlops計劃只接納商業和政府用戶,但是根據英特爾的計劃,個人用戶也會在將來使用上萬億次計算能力的多核處理器。 英特爾處理器核的特點在於具有稱之為「寬動態執行」的功能。更為重要的是,其工作功耗比為奔騰4提供處理能力的Netburst架構要低。「我們期望到今年底自頂向下百分之百地採用核微架構,」Otellini說,「今年全年,我們正以非常快的速度取代所有的產品,甚至以核微架構的變種滲透到奔騰處理器和賽揚處理器的領域。這就賦予我們在每一個領域的性能領先地位,並賦予我們高度的成本優勢。」 3月26日,英特爾公司總裁兼首席執行官保羅·歐德寧在北京宣布:英特爾將投資25億美元在大連興建一座先進的300毫米晶圓製造廠。 2008年11月17日:英特爾發布core i7處理器 基於全新Nehalem架構的下一代桌面處理器將沿用「Core」(酷睿)名稱,命名為「Intel Core i7」系列,至尊版的名稱是「Intel Core i7 Extreme」系列。而同架構伺服器處理器將繼續延用「Xeon」名稱。至於為什麼是「i7」,而不是大多數人認為的「Core 3」,Intel方面還沒給出詳細的解釋,估計意思是Intel的第七代處理器,但2000年推出NetBrust架構的Pentium 4處理器應該是屬於第七代產品的,真正解釋還是等Intel的回答吧。 Intel Core i7是一款45nm原生四核處理器,處理器擁有8MB三級緩存,支持三通道 DDR3內存。處理器採用LGA 1366針腳設計,支持第二代超線程技術,也就是處理器能以八線程運行。根據網上流傳的測試,同頻Core i7比Core 2 Quad性能要高出很多。 綜合之前的資料來看,英特爾首先會發布三款Intel Core i7處理器,頻率分別為3.2GHz、2.93GHz和2.66GHz,主頻為3.2GHz的屬於Intel Core i7 Extreme,處理器售價為999美元,當然這款頂級處理器面向的是發燒級用戶。而頻率較低的2.66GHz的定價為284美元,約合1940元人民幣,面向的是普通消費者。全新一代Core i7處理器將於2008第四季度推出。Intel於2008年11月18日發布了三款Core i7處理器,分別為Core i7 920、Core i7 940和Core i7 965。 而從英特爾技術峰會2008(IDF2008)上英特爾展示的情況來看,core i7的能力在core2 extreme qx9770(3.2GHz)的三倍左右。IDF上,intel工作人員使用一顆core i7 3.2GHz處理器演示了CineBench R10多線程渲染,結果很驚人。渲染開始後,四顆核心的八個線程同時開始工作,僅僅19秒鍾後完整的畫面就呈現在了屏幕上,得分超過45800。相比之下,core2 extreme qx9770 3.2GHz只能得到12000分左右,超頻到4.0GHz才勉強超過15000分,不到core i7的3分之一。core i7的超強實力由此可見一斑。
以上回答你滿意么?
Ⅵ cpu的發展史
CPU的歷史
可以說Intel公司的歷史就是一部的發展史,下面以Intel為例簡單說一下CPU的歷史。
1971年。世界上第一塊微處理器4004在Intel公司誕生了。它出現的意義是劃時代的,比起現在的CPU,4004顯得很可憐,它只有2300個晶體管,功能相當有限,而且速度還很慢。
1978年,Intel公司首次生產出16位的微處理器命名為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。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。這就是X86指令集的來歷。
1979年,Intel公司推出了8088晶元,它是第一塊成功用於個人電腦的CPU。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,定址范圍僅僅是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,這樣做只是為了方便計算機製造商設計主板。
1981年8088晶元首次用於IBM PC機中,開創了全新的微機時代。
1982年,Intel推出80286晶元,它比8086和8088都有了飛躍的發展,雖然它仍舊是16位結構,但在CPU的內部集成了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。80286也是應用比較廣泛的一塊CPU。
1985年Intel推出了80386晶元,它X86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。80386內部內含27.5萬個晶體管,時鍾頻率從12.5MHz發展到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,可以使用Windows操作系統了。
1989年,Intel推出80486晶元,它的特殊意義在於這塊晶元首次突破了100萬個晶體管的界限,集成了120萬個晶體管。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(Burst)方式,大大提高了與內存的數據交換速度。
1971 年,Intel 推出了世界上第一款微處理器 4004,它是一個包含了2300個晶體管的4位CPU。
1978年,Intel推出了具有 16 位數據通道、內存定址能力為 1MB、最大運行速度 8MHz 的8086, 並根據外設的需求推出了外部匯流排為 8 位的 8088, 從而有了 IBM 的 XT 機。隨後,Intel 又推出了 80186 和 80188,並在其中集成了更多的功能。
到1982 年的時候, Intel 在8086 的基礎上推出了80286,IBM 則採用80286 推出了AT 機並在當時引起了轟動,進而使得以後的 PC 機不得不一直兼容於PC XT/AT。
到了1985 年,Intel 推出了80386, 但並沒有引起IBM 的足夠重視,反而是 Compaq 率先採用了它。可以說,這是 P C 廠商正式走「兼容」道路的開始,也是AMD 等 CPU 生產廠家走「兼容」道路的開始和 32 位 CPU
的開始,直到今天的 P4 和 K7 依然是 32 位的 CPU(局部64位) 。
1989 年,80486 橫空出世,它第一次使晶體管集成數達到了 120 萬個,並且在一個時鍾周期內能執行 2 條
指令。
隨後,AMD、Cyrix 等陸續推出了 80486 的兼容CPU,於是人們只知有 386 和 486 之分而不知有 Intel 和非Intel 之分。 鑒於這種情況, Intel 沒有將486 的後一代產品稱為 586,而是使用了注冊商標 Pentium,Pentium 一經推出即大受歡迎,正如其中文名「奔騰」一樣,其速度全面超越了 486CPU。盡管有浮點運 算錯誤的干擾,但對手的 5X86 更像是一個超級 486,就算是後來的 AMDK 5 也因為推出較晚和浮點運算不夠強勁而大敗於Pentium。在Pentium 家族中,早期的 50MHz、60MHz 為P5,而75MHz~200MHz的產品則為P54C。隨後,Intel將MMX技術應用到 Pentium 中 ,這一代產品從 133MHz到233MHz,即P55C。其中的Pentium 166 MMX 的產品被玩家們親切地稱為 「黑金剛」 ,從此張口不離超頻二字。 其實在 P55C 之前,Intel 早就推出了Pentium Pro,但是當時微軟的Windows95 尚未推出,徹底拋棄了 16 位代碼的Pentium Pro在運行DOS時甚至可以用慘不忍睹來形容, 因而Pentium Pro只能在高端的32 位運算中一展風采。但正是Pentium Pro奠定了P6架構,甚至我們可以說PentiumⅡ= Pentium Pro + MMX。
後來的事兒就是大家非常熟悉的了: Intel 用來對付對手的Slot 1 架構成了自己的絆腳石,於是便有了
Celeron、Celeron A、Celeron Ⅱ,而AMD則趁機在Socket7 架構上改進廣受好評的 K6 並命名為 K6-2, 一時間,Celeron 和K6-2 成了窮人的寶馬。隨後,為了應戰隻手遮天的Intel,AMD推出了利齒K6-3,但這並沒有咬動Intel分毫, 畢竟Celeron太好用了!真正讓Intel大敗的應屬K7,加上 Intel 接連的失誤,AMD 毫無疑問地坐在了高端的寶座, 尤其是Duron的推出使得AMD成為高性價比的代名詞,此時的 AMD 除了兼容性外,應該說是已漸入佳境。真希望AMD 的大錘(K8)能狠狠地砸在P4 上,如此我等消費者又收漁翁之利了,呵呵。
在了解了 CPU 的成長史後,我們再來看一下 CPU 的選購。作為 DIY 一族,選購一個合適的 CPU 無疑是相當
重要的,而這其中我們要遵循「老二主義」 。這是什麼意思呢?一般說來,一個產品剛剛推出時雖然囊括了
許多新技術,但由於沒有經過市場的檢測,這個技術未必就一定會流行。加上新產品處於廠商的暴利期,軟體
的支持也跟不上,所以如果你不是專業的評測人員或發燒的溫度尚淺,大可不必做第一個吃螃蟹的人。等該CPU 的更高頻率出來並大規模降價後,通常可以以初期價格的一半甚至1/4或更低買到幾個月前天價的CPU。打
個比方說, K7-500 初出時要賣 3000 多大洋,可等 K7-650 出來不久以後它就只賣 1000 多。另外,在高頻CPU流行時我們完全沒有必要為追逐潮流而多花數百甚至上千元多買幾十兆赫茲,因為實際使用過程中我們是感覺不出這點差距的。一般而言,只要兩個 CPU 主頻差不超過20%,不用測試軟體是不容易分辨得出速度差距的。就拿小生的CPU 來說,從366 超到 550,雖然有50% 的差距,但在運行像 Word 之類的軟體時根本就體現不出這種差距,因為 366 已經足夠快了!就目前來看,AMD 的 Duron 無疑是最佳性價比的CPU,低於Celeron 的價格高於 Celeron 的性能,普通家用完全足夠。但如果你是專業應用的話,小生還是推薦使用 P Ⅲ,因為像Solid Works 99 之類的專業軟體會不認AMD K7 家族的CPU, 此時可以把注冊表中的 CPU 類型改為 Intel 的 X86 即可。當然,如果十分在意速度的話,雷鳥(Socket A Athlon)是當之無愧的最快的CPU(要知道,雷鳥1G比PⅢ1G曾經便宜到1萬多大洋) 。又或者你既重視兼容性又沒錢並且還愛超頻,Celeron Ⅱ無疑是更好的選擇,最後,如果你確實沒有錢,用VIA的CPU好了。
小鳥知識點:
CPU(Central Processing Unit): 中央處理器,它是計算機的心臟,主要由運算器和控制器組成,CPU 的速
度用MIPS (百萬個指令 / 秒)表示,XT 機採用的 8088速度為0.75MIPS, 而超頻至 450MHz 的Celeron 速度為1000MIPS 左右。 通常地,我們更喜歡用 CPU 的主頻來衡量它的快慢:CPU主頻=外頻×倍頻其中外頻即系統匯流排頻率,現在常用的有 66MHz(Celeron) 、100MHz(Duron) 、133MHz(新 P Ⅲ) ,至於倍頻大多已被CPU廠家鎖定,可以不用理會它。通過提升外頻我們可以對 CPU 進行超頻(Over Clock) ,比如 300MHz的 Celeron 外頻 66Hz,倍頻為4.5,當把外頻調到 100MHz時 CPU 主頻即為100MHz × 4.5=450MHz,這可是 1999 年一個近乎神話的超頻。調整外頻可以通過修改 BIOS 設置或者跳線、撥動DIP開關來實現,這一點請參考主板的說明書, 不過CPU的超頻帶有一定的危險性, 不可盲目試之。
MMX(MultiMedia Extensions) :多媒體擴展指令集,曾被玩家們戲稱為麻麻叉。 它是Intel針對日益發展的多媒體處理需要在1996年發布的,它一共包括57條多媒體指令,這些指令可以一次處理多個數據,目前的主流CPU都支持它(新 P Ⅲ帶有支持更多指令的 MMX2) 。
3D Now!:由AMD公司推出的類似於MMX的多媒體指令集,AMD 以及 VIA 的 CPU 支持該功能。
Ⅶ 計算機處理器發展史
CPU的歷史
可以說Intel公司的歷史就是一部CPU的發展史,下面以Intel為例簡單說一下CPU的歷史。
1971年。世界上第一塊微處理器4004在Intel公司誕生了。它出現的意義是劃時代的,比起現在的CPU,4004顯得很可憐,它只有2300個晶體管,功能相當有限,而且速度還很慢。
1978年,Intel公司首次生產出16位的微處理器命名為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。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。這就是X86指令集的來歷。
1979年,Intel公司推出了8088晶元,它是第一塊成功用於個人電腦的CPU。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,定址范圍僅僅是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,這樣做只是為了方便計算機製造商設計主板。
1981年8088晶元首次用於IBM PC機中,開創了全新的微機時代。
1982年,Intel推出80286晶元,它比8086和8088都有了飛躍的發展,雖然它仍舊是16位結構,但在CPU的內部集成了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。80286也是應用比較廣泛的一塊CPU。
1985年Intel推出了80386晶元,它X86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。80386內部內含27.5萬個晶體管,時鍾頻率從12.5MHz發展到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,可以使用Windows操作系統了。
1989年,Intel推出80486晶元,它的特殊意義在於這塊晶元首次突破了100萬個晶體管的界限,集成了120萬個晶體管。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(Burst)方式,大大提高了與內存的數據交換速度。
1971 年,Intel 推出了世界上第一款微處理器 4004,它是一個包含了2300個晶體管的4位CPU。
1978年,Intel推出了具有 16 位數據通道、內存定址能力為 1MB、最大運行速度 8MHz 的8086, 並根據外設的需求推出了外部匯流排為 8 位的 8088, 從而有了 IBM 的 XT 機。隨後,Intel 又推出了 80186 和 80188,並在其中集成了更多的功能。
到1982 年的時候, Intel 在8086 的基礎上推出了80286,IBM 則採用80286 推出了AT 機並在當時引起了轟動,進而使得以後的 PC 機不得不一直兼容於PC XT/AT。
到了1985 年,Intel 推出了80386, 但並沒有引起IBM 的足夠重視,反而是 Compaq 率先採用了它。可以說,這是 P C 廠商正式走「兼容」道路的開始,也是AMD 等 CPU 生產廠家走「兼容」道路的開始和 32 位 CPU
的開始,直到今天的 P4 和 K7 依然是 32 位的 CPU(局部64位) 。
1989 年,80486 橫空出世,它第一次使晶體管集成數達到了 120 萬個,並且在一個時鍾周期內能執行 2 條
指令。
隨後,AMD、Cyrix 等陸續推出了 80486 的兼容CPU,於是人們只知有 386 和 486 之分而不知有 Intel 和非Intel 之分。 鑒於這種情況, Intel 沒有將486 的後一代產品稱為 586,而是使用了注冊商標 Pentium,Pentium 一經推出即大受歡迎,正如其中文名「奔騰」一樣,其速度全面超越了 486CPU。盡管有浮點運 算錯誤的干擾,但對手的 5X86 更像是一個超級 486,就算是後來的 AMDK 5 也因為推出較晚和浮點運算不夠強勁而大敗於Pentium。在Pentium 家族中,早期的 50MHz、60MHz 為P5,而75MHz~200MHz的產品則為P54C。隨後,Intel將MMX技術應用到 Pentium 中 ,這一代產品從 133MHz到233MHz,即P55C。其中的Pentium 166 MMX 的產品被玩家們親切地稱為 「黑金剛」 ,從此張口不離超頻二字。 其實在 P55C 之前,Intel 早就推出了Pentium Pro,但是當時微軟的Windows95 尚未推出,徹底拋棄了 16 位代碼的Pentium Pro在運行DOS時甚至可以用慘不忍睹來形容, 因而Pentium Pro只能在高端的32 位運算中一展風采。但正是Pentium Pro奠定了P6架構,甚至我們可以說PentiumⅡ= Pentium Pro + MMX。
後來的事兒就是大家非常熟悉的了: Intel 用來對付對手的Slot 1 架構成了自己的絆腳石,於是便有了
Celeron、Celeron A、Celeron Ⅱ,而AMD則趁機在Socket7 架構上改進廣受好評的 K6 並命名為 K6-2, 一時間,Celeron 和K6-2 成了窮人的寶馬。隨後,為了應戰隻手遮天的Intel,AMD推出了利齒K6-3,但這並沒有咬動Intel分毫, 畢竟Celeron太好用了!真正讓Intel大敗的應屬K7,加上 Intel 接連的失誤,AMD 毫無疑問地坐在了高端的寶座, 尤其是Duron的推出使得AMD成為高性價比的代名詞,此時的 AMD 除了兼容性外,應該說是已漸入佳境。真希望AMD 的大錘(K8)能狠狠地砸在P4 上,如此我等消費者又收漁翁之利了,呵呵。
在了解了 CPU 的成長史後,我們再來看一下 CPU 的選購。作為 DIY 一族,選購一個合適的 CPU 無疑是相當
重要的,而這其中我們要遵循「老二主義」 。這是什麼意思呢?一般說來,一個產品剛剛推出時雖然囊括了
許多新技術,但由於沒有經過市場的檢測,這個技術未必就一定會流行。加上新產品處於廠商的暴利期,軟體
的支持也跟不上,所以如果你不是專業的評測人員或發燒的溫度尚淺,大可不必做第一個吃螃蟹的人。等該CPU 的更高頻率出來並大規模降價後,通常可以以初期價格的一半甚至1/4或更低買到幾個月前天價的CPU。打
個比方說, K7-500 初出時要賣 3000 多大洋,可等 K7-650 出來不久以後它就只賣 1000 多。另外,在高頻CPU流行時我們完全沒有必要為追逐潮流而多花數百甚至上千元多買幾十兆赫茲,因為實際使用過程中我們是感覺不出這點差距的。一般而言,只要兩個 CPU 主頻差不超過20%,不用測試軟體是不容易分辨得出速度差距的。就拿小生的CPU 來說,從366 超到 550,雖然有50% 的差距,但在運行像 Word 之類的軟體時根本就體現不出這種差距,因為 366 已經足夠快了!就目前來看,AMD 的 Duron 無疑是最佳性價比的CPU,低於Celeron 的價格高於 Celeron 的性能,普通家用完全足夠。但如果你是專業應用的話,小生還是推薦使用 P Ⅲ,因為像Solid Works 99 之類的專業軟體會不認AMD K7 家族的CPU, 此時可以把注冊表中的 CPU 類型改為 Intel 的 X86 即可。當然,如果十分在意速度的話,雷鳥(Socket A Athlon)是當之無愧的最快的CPU(要知道,雷鳥1G比PⅢ1G曾經便宜到1萬多大洋) 。又或者你既重視兼容性又沒錢並且還愛超頻,Celeron Ⅱ無疑是更好的選擇,最後,如果你確實沒有錢,用VIA的CPU好了。
小鳥知識點:
CPU(Central Processing Unit): 中央處理器,它是計算機的心臟,主要由運算器和控制器組成,CPU 的速
度用MIPS (百萬個指令 / 秒)表示,XT 機採用的 8088速度為0.75MIPS, 而超頻至 450MHz 的Celeron 速度為1000MIPS 左右。 通常地,我們更喜歡用 CPU 的主頻來衡量它的快慢:CPU主頻=外頻×倍頻其中外頻即系統匯流排頻率,現在常用的有 66MHz(Celeron) 、100MHz(Duron) 、133MHz(新 P Ⅲ) ,至於倍頻大多已被CPU廠家鎖定,可以不用理會它。通過提升外頻我們可以對 CPU 進行超頻(Over Clock) ,比如 300MHz的 Celeron 外頻 66Hz,倍頻為4.5,當把外頻調到 100MHz時 CPU 主頻即為100MHz × 4.5=450MHz,這可是 1999 年一個近乎神話的超頻。調整外頻可以通過修改 BIOS 設置或者跳線、撥動DIP開關來實現,這一點請參考主板的說明書, 不過CPU的超頻帶有一定的危險性, 不可盲目試之。
MMX(MultiMedia Extensions) :多媒體擴展指令集,曾被玩家們戲稱為麻麻叉。 它是Intel針對日益發展的多媒體處理需要在1996年發布的,它一共包括57條多媒體指令,這些指令可以一次處理多個數據,目前的主流CPU都支持它(新 P Ⅲ帶有支持更多指令的 MMX2) 。
3D Now!:由AMD公司推出的類似於MMX的多媒體指令集,AMD 以及 VIA 的 CPU 支持該功能。
參考資料:http://www.sxszjzx.com/~t096/phparticle/article.php/533