cpu的发展历史

❶ 简述 CPU的 发展历史

CPU是中央处理单元(Central Processing Unit)的缩写，它可以被简称做微处理器（Microprocessor)，不过经常被人们直接称为处理器(processor)。CPU是计算机的核心，其重要性好比大脑对于人一样，因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据，而主板芯片组则更像是心脏，它控制着数据的交换。CPU的种类决定了操作系统和相应的软件。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成，是PC的核心，再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC（个人电脑）。
发展历史
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，就通过它来展开的“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（personal computer——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位微处理器，而且制造工艺也有了很大的进步，与80286相比， 80386内部内含27.5万个晶体管，时钟频率为12.5MHz，后提高到20MHz，25MHz，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。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，也就是经常说的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。80386 SL与80386 DL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。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，大家耳熟能详的80486 芯片由INTEL推出，这种芯片的伟大之处就在于它实破了100万个晶体管的界限，集成了120万个晶体管。80486的时钟频率从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（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。1990年推出了80486SX，它是486类型中的一种低价格机型，其与80486DX的区别在于它没有数学协处理器。80486 DX2由系用了时钟倍频技术，也就是说芯片内部的运行速度是外部总线运行速度的两倍，即芯片内部以2倍于系统时钟的速度运行，但仍以原有时钟速度与外界通 讯。80486 DX2的内部时钟频率主要有40MHz、50MHz、66MHz等。80486 DX4也是采用了时钟倍频技术的芯片，它允许其内部单元以2倍或3倍于外部总线的速度运行。为了支持这种提高了的内部工作频率，它的片内高速缓存扩大到 16KB。80486 DX4的时钟频率为100MHz，其运行速度比66MHz的80486 DX2快40%。80486也有SL增强类型，其具有系统管理方式，用于便携机或节能型台式机。
[1]各品牌的双核处理器
英特尔
奔腾双核：
就是采用Presler核心的奔腾D和奔腾4EE，基本上可以认为Presler核心是简单的将两个Cedar Mill核心松散地耦合在一起的产物。
酷睿1代
采用Yonah核心架构。
[2]酷睿2代
采用Conroe核心（不全）。
“酷睿”是一款领先节能的新型微架构，设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所谓的能效比。早期的酷睿是基于笔记本处理器的。
随着IT技术的进步，“多核”概念也逐渐热起来，主要是指基于X86开放架构的双核技术。在这方面，居领导地位的厂商主要有 Intel和AMD两家。其中，两家的思路又有不同。AMD从一开始设计时就考虑到了对多核心的支持。所有组件都直接连接到CPU，消除系统架构方面的挑战和瓶颈。多个处理器核心直接连接到同一个内核上，核心之间以芯片速度通信，进一步降低了处理器之间的延迟。而Intel采用多个核心共享前端总线的方式。专家认为，AMD的架构对于更容易实现双核以至多核，Intel的架构会遇到多个内核争用总线资源的瓶颈问题。

双核心处理器技术的引入是提高处理器性能的有效方法。因为处理器实际性能是处理器在每个时钟周期内所能处理器指令数的总量，因此增加一个内核 ，处理器每个时钟周期内可执行的单元数将增加一倍。在这里我们必须强调一点的是，如果你想让系统达到最大性能，你必须充分利用两个内核中的所有可执行单元：即让所有执行单元都有活可干！

各品牌的双核处理器

英特尔

“酷睿”是一款领先节能的新型微架构，设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所谓的能效比。早期的酷睿是基于笔记本处理器的。

酷睿2：英文Core 2 Duo，是英特尔推出的新一代基于Core微架构的产品体系统称之一。于2006年7月27日发布。酷睿2，是一个跨平台的构架体系，包括服务器版、桌面版、移动版三大领域。其中，服务器版的开发代号为Woodcrest，桌面版的开发代号为Conroe，移动版的开发代号为Merom。

特性：

全新的Core架构

全部采用65nm制造工艺

全线产品为单核心，双核心， 四核心，目前为止L2缓存容量存在2MB和4MB两个版本，上市时曾出现过2MB缓存容量

性能提升40%

能耗降低40%，主流产品的平均能耗为65瓦特

前端总线提升至1066Mhz（Conroe），1333Mhz（Woodcrest），667Mhz（Merom）

服务器类Woodcrest为开发代号，实际的产品名称为Xeon 5100系列。

采用LGA771接口。

Xeon 5100系列包含两种FSB的产品规格（5110采用1066 MHz，5130采用1333 MHz）。拥有两个处理核心和4MB共享式二级缓存，平均功耗为65W，最大仅为80W，较AMD的Opteron的95W功耗很具优势。

台式机类Conroe处理器分为普通版和至尊版两种，产品线包括E6000系列和E4000系列，两者的主要差别为FSB频率不同。

普通版E6000系列处理器主频从1.8GHz到2.67GHz，频率虽低，但由于优秀的核心架构，Conroe处理器的性能表现优秀。此外，Conroe处理器还支持Intel的VT、EIST、EM64T和XD技术，并加入了Sup-SSE3指令集，也是常说的SSSE3指令集。由于Core的高效架构，Conroe不再提供对HT的支持。

AMD

AMD即处理器插槽为Socket AM2,940针脚

AMD的Athlon 64系列处理器在市场上火爆了一年多的时间，由于整合内存控制器的缘故，Athlon 64系列处理器平台依旧停留在DDR时代，而早在2004年中旬，英特尔已经开始大力推广DDR2内存。在这种情况下AMD推出了旗下首款支持DDRII内存的处理器。AM2采用90nm SOI工艺，配备1MB或者2MB

一、Socket AM2处理器技术特性析疑

1、频率提升是难题，期待新制程引入

采用Socket AM2针脚的内核被称为“F”步进，它拥有目前“E”步进核心的全部特性，区别只在于由上代支持双通道DDR 400提升至双通道DDR2 800，并加入AMD虚拟技术。

“F”步进核心与目前“E”步进核心相比，除了内存控制器上的更改及加入AMD 虚拟技术的部份外，明显的是L2 Cache部份缩小了，据AMD官方文件所示，由于制程上的成熟，Rev F版本核心的L2 Cache部份经重新设计减少用作提高速度的回路（晶体管）。此外，“F”步进核心的品质也得以改善，在相同的功耗下相比上代Rev E频率可提高7%，或是频率下功耗下调约7%，因此“F”步进核心将可以提高低功耗版本的产能。

晶体管数目方面，虽然L2 Cache的晶体管使用数目减少，但由于改用DDR2内存控制器及加入AMD 虚拟技术，因此Rev F核心的晶体管数目、核心尺寸有所提升，比如针对双核处理器的Windsor核心由上代2亿3千3百万，提升至2亿4千3百万，Die Size也由199平方毫米提升至220平方毫米。

整体功耗都降低了，只有FX-62是特例，应该多提一些AMD AM2产品整体性能的提升和功耗的降低。

L2 cache，由AMD位于德国Dreseden的Fab 30工厂制造。

2、内置DDR2内存控制器，支持DDR2-800内存

Socket AM2处理器最大的改进就是整合了DDR2内存控制器——最初将支持DDR2 667，在后期支持到DDR2 800甚至是DDR2 1066。

DDR2优势和缺点都是非常明显的：虽然DDR2内存提高了带宽，但此前DDR2的内存延时由于比DDR内存大，也造成了DDR2高频低能的缺点。但值得庆幸的是，目前内存厂商通过改进生产技术，新一代DDR2 667内存的延迟已经可以达到3-3-3 timings的水准，同时凭借高带宽的优势，性能已经等于或超过了此前的DDR400内存。

考虑到AMD的AM2处理器本身集成了内存控制器在CPU内部，所以其较高带宽、极低延迟优势在内存控制方面将领先于Intel最新的DDR2平台。不过，DDR模块需要184根针脚，DDR2模块需要240根针脚， AMD在基本保持处理器针脚数目的前提下从支持双通道DDR升级为双通道DDR2，在一定程度上增加了核心的复杂性。

有过需要注意的是，AM2平台高端的处理器和低端处理器所支持的DDR2内存频率是大部相同的，最高端的Athlon 64 FX和Athlon 64 X2支持最高的DDR2-800，内存传输带宽达到12.8GB/s。而中低端的Athlon 64和Sempron处理器则支持DDR2-667，内存传输带宽为10.66GB/s。也就是说AM2舍弃了对DDR2-533内存的支持，升级到AM2处理器的玩家需要根据您选择的具体处理器来搭配内存，不要造成投资的浪费。

3、支持Presidio Security安全技术和Pacifica虚拟技术

当然，Socket AM2处理器改进之处并不仅仅是提供对DDR2内存的支持、针脚改变方面，AMD表示Socket AM2处理器将会支持Presidio Security安全技术和Pacifica虚拟技术。其实Athlon64是第一款支持防病毒技术的桌面处理器，考虑到这也今后CPU发展趋势之一，因此Socket AM2处理器仍保留此功能并不令人意外。

比较值得我们关注的应该是Pacifica虚拟技术，这将可以大大提高台式处理器的运行能力。Pacifica技术最突出的地方在于对内存控制器的改进方面。“Pacifica”通过Direct Connect Architecture（直接互连架构）和在处理器和内存控制器中引入一个新模型和功能来提高CPU的虚拟应用。

与过去的方法来进行虚拟应用不同，这项新的技术能够减少程序的复杂性，提高虚拟系统的安全性，并通过兼容现有的虚拟系统管理软件来减少花费在虚拟管理系统上的费用。例如，用户能在一部机器上轻易地创建多个独立且互相隔离的分区，从而减少了分区之间病毒传播的危险。不过，AMD在虚拟化技术方面仍比Intel慢了一步。

AMD Socket AM2三大核心系列解析

根据AMD的计划，包括Windsor、Orleans及Manila等新一代处理器核心都将开始采用Socket AM2规格、90nm制程，同时也都支持双通道DDR2内存，其中采用Windsor核心的Athlon64 X2双核心处理器及采用Orleans核心的Athlon 64都内建Pacifica虚拟技术，而Manila核心的Sempron处理器则不支持这项技术。下面，就让我们简单介绍AMD这三大新系列处理器。

针对高端市场的“Windsor核心”

针对今年的高端处理器市场，AMD为我们准备了基于Socket AM2架构、代号为Windsor核心的Athlon 64 X2双核心处理器。由于高端双核心Athlon64 X2从2006年起出货量将逐步增长，取代单核心Athlon 64处理器在中高端市场的地位，因此下一代Socket AM2规格处理器中，目前仅Athlon 64 X2就规划了4200+、4600+、4800+、5000+、5200+等多款产品。

除此之外，AMD将为我们带来采用Windsor核心Athlon 64 FX处理器，定位仍然是“为3D游戏和单个线程应用程序提供最佳的性能”，还将继续扮演作为游戏最佳处理器的角色。

针对主流市场的“Orleans核心”

代号为“Orleans”的核心是针对主流处理器市场的单核处理器，今年AMD将推出Athlon 64 3500+、Athlon 64 3800+、Athlon 64 4000+三个型号，都支持Pacifica虚拟技术：其中Socket M2 Athlon 64 4000+工作频率2.6GHz，512KB L2；Socket M2 Athlon 64 3800+处理器工作频率2.4GHz，Socket M2 Athlon 64 3500+处理器工作频率2.2GHz，也可能配备512KB L2缓存。考虑到Socket AM2平台DDR2内存子系统的性能将超过目前的Socket939， AMD可能会再一次改用了新的命名。

针对低端市场的“Manila核心”

在未来低端处理器市场，AMD仍将以Sempron系列为主，并将从目前的Socket 754、Socket 939接口过渡到Socket AM2接口。Socket AM2新接口的Sempron核心代号为“Manila”。我们可以把它看成是“Orleans”的简化版，它的缓存数目减至主流CPU的四分之一，也就是512KB L2，同时并不支持安全及虚拟技术，不过支持双通道DDR2的规格并未缩水，当然上市时间也会更晚一些。

Socket M2 Sempron处理器将首先上市有3500+、3400+、3200+和3000+，工作频率分别是2.2GHz、2.0GHz、1.8GHz和1.6GHz。另外，Socket M2 Sempron处理器也可能加入现在已有的2.4GHz 3600+和2.6GHz 3800+这两款产品。

❷ CPU的发展史

[编辑本段]发展历史
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，就通过它来展开的“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（personal computer——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位微处理器，而且制造工艺也有了很大的进步，与80286相比， 80386内部内含27.5万个晶体管，时钟频率为12.5MHz，后提高到20MHz，25MHz，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。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，也就是经常说的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。80386 SL与80386 DL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。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，大家耳熟能详的80486 芯片由INTEL推出，这种芯片的伟大之处就在于它实破了100万个晶体管的界限，集成了120万个晶体管。80486的时钟频率从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（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。1990年推出了80486SX，它是486类型中的一种低价格机型，其与80486DX的区别在于它没有数学协处理器。80486 DX2由系用了时钟倍频技术，也就是说芯片内部的运行速度是外部总线运行速度的两倍，即芯片内部以2倍于系统时钟的速度运行，但仍以原有时钟速度与外界通 讯。80486 DX2的内部时钟频率主要有40MHz、50MHz、66MHz等。80486 DX4也是采用了时钟倍频技术的芯片，它允许其内部单元以2倍或3倍于外部总线的速度运行。为了支持这种提高了的内部工作频率，它的片内高速缓存扩大到 16KB。80486 DX4的时钟频率为100MHz，其运行速度比66MHz的80486 DX2快40%。80486也有SL增强类型，其具有系统管理方式，用于便携机或节能型台式机。
[1]各品牌的双核处理器
英特尔
奔腾双核：
就是采用Presler核心的奔腾D和奔腾4EE，基本上可以认为Presler核心是简单的将两个Cedar Mill核心松散地耦合在一起的产物。
酷睿1代
采用Yonah核心架构。
[2]酷睿2代
采用Conroe核心（不全）。
“酷睿”是一款领先节能的新型微架构，设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所谓的能效比。早期的酷睿是基于笔记本处理器的。
http://ke..com/view/2089.htm?fr=ala0_1_1#3

❸ cpu的发展史，要详细一些。谢谢！

第2章 中央处理器

CPU的发展史、分类、结构和主要性能指标;
常见CPU的型号（Intel系列CPU、AMD系列CPU）；
CPU散热器、CPU的安装、CPU的检测。
要求了解CPU的发展历史和常见CPU的型号；
重点掌握CPU的分类、结构和主要性能指标；
熟练掌握CPU的安装。
2.1 CPU的发展历史
1、 4位处理器——Intel 4004
1971年，Intel公司研制出微处理器芯片4004，如图所示。

1972年，Intel公司研制出8008处理器，如图所示。随后推出8080(PC8801)、8085；
其它公司推出Z80(工控)、6502(APPLE) 、M6800、

(1) Intel 8086/8088处理器
1978年Intel公司推出了首枚16位微处理器8086，如图2-3所示。
1979年Intel公司开发出8088，1981年IBM公司将8088处理器用于其研制的IBM PC中，从而开创了全新的微机时代，兼容机也大量推出。

1982年，Intel推出了80286芯片，下图所示是i80286的外观。 IBM公司将80286处理器用在IBM PC/AT机中，兼容机也大量采用。外围电路采用了大规模集成电路门阵列。
4、 32位处理器
(1) Intel 80386处理器，1985年Intel发布80386DX，如图2-6所示。
(2) Intel 80486处理器
1989年，Intel推出了80486芯片。将协处理器集成到CPU中，CPU采用插座与主板连接。

1993年，Intel公司发布了Pentium（奔腾）处理器也称586，以后都称为奔腾。第一代的Pentium代号有P54C，P55C，内建MMX（多媒体指令集）的Pentium处理器。外围电路采用芯片组方式。
与Pentium MMX属于同一级别的CPU有AMD K6、Cyrix 6x86 MX等，如图2-8所示。

1997年，Intel公司发布了Pentium II处理器，采用了SLOT1架构。

1999年，Intel公司发布了Pentium III处理器。 也推出Socket 370架构的Pentium III，速度提升、改善SLOT1的缺陷。

Intel公司在2000年11月发布了Pentium 4处理器。
基于Socket 478架构的32位P4处理器，主频为1.8～2.4GHz。

5、 64位处理器
(1) AMD Athlon 64
2003年9月，AMD发布了面向台式机的64位处理器：Athlon 64和Athlon 64 FX。它们的初始实际频率为2.0GHz，晶体管数目为1.059亿个，采用0.13m工艺。
(2) Intel 64位处理器

2.2 64位CPU的型号
2.2.1 Intel系列CPU
1、64位Pentium4单核处理器
2004年8月，Intel 发布了64位处理器。推出了桌面版64位Pentium4 F处理器 ，采用了LGA775接口,命名方法上采用按系列编号。
有Pentium4的 5、6、8、9系列，64位的赛扬D处理器和最新的Core 2 DUO系列处理器等。
Celeron D 331是第一款支持EM64T技术的赛扬D处理器，该处理器采用LGA 775接口，具有2.8GHz实际频率。超频性能强。

Pentium D9系列
65nm制造工艺，内建3.76亿个晶体管，前端总线频率由800MHz FSB提升至1066MHz FSB，主频为3.46GHz，L2达 2MB x 2。Pentium D 900系列有Pentium D 915、920、930、940、945、950和960几个型号
3、 Core 2 Duo系列 (酷睿）
采用Core 2微架构，使处理器在整体功耗降低40％的同时，性能提高了40％，前端总线频率FSB提升至1333MHz ，L2达 4MB 。接口为LGA775,全新的智能缓存技术 提高了双核心乃至多核心处理器的工作效率 。目前Core 2 Duo系列主要有Core 2 Duo E2200、E5300、E6300、E6500、E6850、E7400等
例E6850 3.06GHz/FSB=1333MHz/4MB/65W
Q6600、Q8200、QX9600四核处理器
Q9300 ：四核 2.5GHz/FSB=1333MHz/6MB/95W
4、 酷睿 i7 系列
在功耗不变的前提下，酷睿i7处理器对视频编缉、大型游戏和其它的互联网及计算机应用的速度提升可达40%。
I7有LGA 1366和LGA1156两种接口、处理器内部集成三通道内存控制器、全新采用类似于PCI Express串行点对点传输技术的通用系统接口（CSI），Intel称之为QuickPath Interconnect（QPI）总线技术 、传输速率为6.4Gbps，开放共享式8MB三级缓存。
I7 920：采用45nm工艺制造，主频为2.66GHz，四颗核心共享8M三级缓存，每颗核心独立拥有256KB二级高速缓存，QPI总线带宽4.8GT/s，由于内部整合了三通道DDR3内存控制器，因此可支持三通道DDR3内存。同类有产品有 940、950、965、975等型号。
5、 酷睿 i5 系列
在Core i5中分为i5-700和i5-600系列，i5-750为Lynnfield核心，四核心，不支持HT，i5-600系列为Clarkdale核心，只有两个核心，L3 Cache也只有4MB，但支持HT，也就是两核心四线程，Core i5都只支持双通道内存模式, 有LGA 1366和LGA1156接口。
I5 750
四核心，采用LGA 1156接口，45nm工艺，集成双通道DDR3内存控制器，主频为2.66GHz， 1MB二级缓存, 共享使用8MB三级缓存，功耗95W 。
6、 酷睿 i3 系列
在Core i3中分为i3-540和i3-530，Nehalem架构，双核心设计，支持超线程，采用当前最先进的32nm工艺；主频为2.93GHz~3.06GHz，外频133MHz，倍频22~23；集成4MB高速三级缓存，处理器内部整合北桥功能和GPU部分，支持双通道DDR3 1333/1066规格内存。采用45nm制作工艺，架构改进自英特尔整合显示核心的GMA架构，支持微软DX10。

i3的四大技术特色：
1、 Intel公司的酷睿i3系列CPU采用LGA1156接口，而且内存都是DDR3，便于平台升级； 且可以搭配很价格不高的H55或H57芯片组主板使用，不用特别采购独立显卡;
2、i3的频率高、速度快，主频已经突破了3G，还支持“英特尔超线程”技术；
3、i3带有“英特尔高清显卡”技术，集成显卡具备700MHz的较高主频；
4、i3的功耗低、发热低， 节能环保。

1. AthlonII X2 245（速龙）
主频为2.9GHz，外频200MHz，倍频14.5X。采用了45nm工艺制程，AM3接口设计，可支持DDR3规格内存。核心代号“Regor”，它是一款双核心处理器。每个核心拥有独立的拥128KB一级缓存和1MB二级缓存，所以一共提供了2MB的L2缓存，但其没有L3缓存。处理器最大热设计功耗仅为65W，默认电压为0.85-1.425V。同类产品还有AthlonII X2 240、250等

2. Athlon II X3 435
该处理器基于45nm工艺，拥有三个核心，同理也是由四核心屏蔽而来。主频高达2.7GHz，外频200MHz，内建4x512k L2高速缓存，采用938针的AM3接口设计，相比Phenom II三核最大的区别就是，Athlon II三核取消了三级缓存

4. Phenom II X4 945（弈龙）
Phenom II X4 945基于改进的Stars核心，采用原生四核心设计，每颗核心频率高达3.0GHz，外频为200MHz，倍频为15x，每颗核心都拥有独立的一级和二级缓存，容量分别是128KBytes和512KBytes，处理器还内置了6MB的三级缓存，被所有核心共享使用， Socket AM3接口封装，并采用先进的45nm SOI制作工艺，拥有7.61亿个晶体管，核心面积为258平方毫米，功耗为95W 。CPU支持SSE、SSE2、SSE3、SSE4A多媒体指令集和X86-64运算指令集。
2.3 CPU的分类、结构和主要性能指标
2.3.1 CPU的分类
CPU有多种分类方法。
1. 按CPU的生产厂家分：Intel 、AMD。。。
2. 按CPU的接口分: Socket 、Slot、 LGA、AM2、AM3
3. 按CPU的位数分: 4、 8、 16、 32、 64
4. 按内核数量分：单、双、多
5. 按应用场合分: 台式机版、服务器版(Xeon)、移动版。

2.3.2 CPU的结构
从CPU外部的结构看，CPU主要有两个部分组成：一个是内核，另一个是基板。

1. CPU的内核：大规模集成电路
2. CPU的基板：承载内核，固定引脚
3. CPU的编码：标注型号、主要参数等信息
例: INTEL E4500、INTEL CORE 2 DUO、SLA95 MALAY、2.20GHZ/2M/800/06、L732A771。
E表示台式机CPU，规格4500，新一代基于Core微架构的产品体系，双核， SLA95表示处理器的S-Spec编号，后面的MALAY是生产地 马来西亚，工作频率/L2缓存大小/前端总线频率/06代表其核心步进号，这是一颗2.2GHz、L2缓存有2MB、前端总线800MHz的CPU。 L732A771 ，表示产品的序列号。

4. CPU的接口：CPU与主板的连接方式
目前主要分为两大类：
一类是针脚式封装的Socket类型；
金属触点式封装的LGA (栅格阵列封装)。
前者多用于AMD公司的CPU,后者多用于Intel公司的CPU.

Intel的 478 针，支持32位的P4 CPU；
Intel的LGA775封装支持intel的64位P4 CPU ；
Intel的LGA1156封装支持intel的酷睿 i3、i5、i7系列 CPU；
Intel的LGA1366封装支持intel的酷睿 i7、i5系列 CPU；
AMD的939针，支持K8 3000 64位CPU
AM2 940针，支持AMD的64位CPU 4000+~5000+ 等。
AM3 938针, 支持最新AMD的双核、3核、4核CPU

❹ cpu的演变历史

计算机的发展主要表现在其核心部件——微处理器的发展上，每当一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一步优化，存储器存取容量的不断增大、存取速度的不断提高，外围设备的不断改进以及新设备的不断出现等。

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。

第2阶段
第2阶段（1974——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系结构和中断、DMA等控制功能。软件方面除了汇编语言外，还有BASIC、FORTRAN等高级语言和相应的解释程序和编译程序，在后期还出现了操作系统。

1974年，Intel推出8080处理器，并作为Altair个人电脑的运算核心，Altair在《星舰奇航》电视影集中是企业号太空船的目的地。电脑迷当时可用395美元买到一组Altair的套件。它在数个月内卖出数万套，成为史上第一款下订单后制造的机种。Intel 8080晶体管数目约为6千颗。

第3阶段
第3阶段（1978——1984年）是16位微处理器时代，通常称为第3代，其典型产品是Intel公司的8086/8088，Motorola公司的M68000，Zilog公司的Z8000等微处理器。其特点是采用HMOS工艺，集成度（20000~70000晶体管/片）和运算速度（基本指令执行时间是0.5μs）都比第2代提高了一个数量级。指令系统更加丰富、完善，采用多级中断、多种寻址方式、段式存储机构、硬件乘除部件，并配置了软件系统。这一时期著名微机产品有IBM公司的个人计算机。1981年IBM公司推出的个人计算机采用8088CPU。紧接着1982年又推出了扩展型的个人计算机IBM PC/XT，它对内存进行了扩充，并增加了一个硬磁盘驱动器。

80286（也被称为286）是英特尔首款能执行所有旧款处理器专属软件的处理器，这种软件相容性之后成为英特尔全系列微处理器的注册商标，在6年的销售期中，估计全球各地共安装了1500万部286个人电脑。Intel 80286处理器晶体管数目为13万4千颗。1984年，IBM公司推出了以80286处理器为核心组成的16位增强型个人计算机IBM PC/AT。由于IBM公司在发展个人计算机时采用 了技术开放的策略，使个人计算机风靡世界。
第4阶段
第4阶段（1985——1992年）是32位微处理器时代，又称为第4代。其典型产品是Intel公司的80386/80486，Motorola公司的M69030/68040等。其特点是采用HMOS或CMOS工艺，集成度高达100万个晶体管/片，具有32位地址线和32位数据总线。每秒钟可完成600万条指令（Million Instructions Per Second，MIPS）。微型计算机的功能已经达到甚至超过超级小型计算机，完全可以胜任多任务、多用户的作业。同期，其他一些微处理器生产厂商（如AMD、TEXAS等）也推出了80386/80486系列的芯片。
80386DX的内部和外部数据总线是32位，地址总线也是32位，可以寻址到4GB内存，并可以管理64TB的虚拟存储空间。它的运算模式除了具有实模式和保护模式以外，还增加了一种“虚拟86”的工作方式，可以通过同时模拟多个8086微处理器来提供多任务能力。80386SX是Intel为了扩大市场份额而推出的一种较便宜的普及型CPU，它的内部数据总线为32位，外部数据总线为16位，它可以接受为80286开发的16位输入/输出接口芯片，降低整机成本。80386SX推出后，受到市场的广泛的欢迎，因为80386SX的性能大大优于80286，而价格只是80386的三分之一。Intel 80386 微处理器内含275,000 个晶体管—比当初的4004多了100倍以上，这款32位元处理器首次支持多工任务设计，能同时执行多个程序。Intel 80386晶体管数目约为27万5千颗。

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3亿美元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逐步提高到33MHz、40MHz、50MHz。

80486是将80386和数学协微处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内。80486中集成的80487的数字运算速度是以前80387的两倍，内部缓存缩短了微处理器与慢速DRAM的等待时间。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数学协微处理器的80386 DX性能提高了4倍。
第5阶段
第5阶段（1993-2005年）是奔腾（pentium）系列微处理器时代，通常称为第5代。典型产品是Intel公司的奔腾系列芯片及与之兼容的AMD的K6、K7系列微处理器芯片。内部采用了超标量指令流水线结构，并具有相互独立的指令和数据高速缓存。随着MMX（Multi Media eXtended）微处理器的出现，使微机的发展在网络化、多媒体化和智能化等方面跨上了更高的台阶。
1997年推出的Pentium II处理器结合了Intel MMX技术，能以极高的效率处理影片、音效、以及绘图资料，首次采用Single Edge Contact (S.E.C) 匣型封装，内建了高速快取记忆体。这款晶片让电脑使用者撷取、编辑、以及透过网络和亲友分享数位相片、编辑与新增文字、音乐或制作家庭电影的转场效果、使用可视电话以及透过标准电话线与网际网络传送影片，Intel Pentium II处理器晶体管数目为750万颗。

1999年推出的Pentium III处理器加入70个新指令，加入网际网络串流SIMD延伸集称为MMX，能大幅提升先进影像、3D、串流音乐、影片、语音辨识等应用的性能，它能大幅提升网际网络的使用经验，让使用者能浏览逼真的线上博物馆与商店，以及下载高品质影片，Intel首次导入0.25微米技术，Intel Pentium III晶体管数目约为950万颗。

与此同年，英特尔还发布了Pentium IIIXeon处理器。作为Pentium II Xeon的后继者，除了在内核架构上采纳全新设计以外，也继承了Pentium III处理器新增的70条指令集，以更好执行多媒体、流媒体应用软件。除了面对企业级的市场以外，Pentium III Xeon加强了电子商务应用与高阶商务计算的能力。在缓存速度与系统总线结构上，也有很多进步，很大程度提升了性能，并为更好的多处理器协同工作进行了设计。
2000年英特尔发布了Pentium 4处理器。用户使用基于Pentium 4处理器的个人电脑，可以创建专业品质的影片，透过因特网传递电视品质的影像，实时进行语音、影像通讯，实时3D渲染，快速进行MP3编码解码运算，在连接因特网时运行多个多媒体软件。

Pentium 4处理器集成了4200万个晶体管，到了改进版的Pentium 4(Northwood)更是集成了5千5百万个晶体管；并且开始采用0.18微米进行制造，初始速度就达到了1.5GHz。

Pentium 4还提供的SSE2指令集，这套指令集增加144个全新的指令，在128bit压缩的数据，在SSE时，仅能以4个单精度浮点值的形式来处理，而在SSE2指令集，该资料能采用多种数据结构来处理：

4个单精度浮点数(SSE)对应2个双精度浮点数(SSE2)；对应16字节数(SSE2)；对应8个字数(word)；对应4个双字数(SSE2)；对应2个四字数(SSE2)；对应1个128位长的整数(SSE2) 。

2003年英特尔发布了Pentium M(mobile)处理器。以往虽然有移动版本的Pentium II、III，甚至是Pentium 4-M产品，但是这些产品仍然是基于台式电脑处理器的设计，再增加一些节能，管理的新特性而已。即便如此，Pentium III-M和Pentium 4-M的能耗远高于专门为移动运算设计的CPU，例如全美达的处理器。

英特尔Pentium M处理器结合了855芯片组家族与Intel PRO/Wireless2100网络联机技术，成为英特尔Centrino(迅驰)移动运算技术的最重要组成部分。Pentium M处理器可提供高达1.60GHz的主频速度，并包含各种效能增强功能，如：最佳化电源的400MHz系统总线、微处理作业的融合(Micro-OpsFusion)和专门的堆栈管理器(Dedicated Stack Manager)，这些工具可以快速执行指令集并节省电力。

2005年Intel推出的双核心处理器有Pentium D和Pentium Extreme Edition，同时推出945/955/965/975芯片组来支持新推出的双核心处理器，采用90nm工艺生产的这两款新推出的双核心处理器使用是没有针脚的LGA 775接口，但处理器底部的贴片电容数目有所增加，排列方式也有所不同。
桌面平台的核心代号Smithfield的处理器，正式命名为Pentium D处理器，除了摆脱阿拉伯数字改用英文字母来表示这次双核心处理器的世代交替外，D的字母也更容易让人联想起Dual-Core双核心的涵义。

Intel的双核心构架更像是一个双CPU平台，Pentium D处理器继续沿用Prescott架构及90nm生产技术生产。Pentium D内核实际上由于两个独立的Prescott核心组成，每个核心拥有独立的1MB L2缓存及执行单元，两个核心加起来一共拥有2MB，但由于处理器中的两个核心都拥有独立的缓存，因此必须保证每个二级缓存当中的信息完全一致，否则就会出现运算错误。

为了解决这一问题，Intel将两个核心之间的协调工作交给了外部的MCH（北桥）芯片，虽然缓存之间的数据传输与存储并不巨大，但由于需要通过外部的MCH芯片进行协调处理，毫无疑问的会对整个的处理速度带来一定的延迟，从而影响到处理器整体性能的发挥。

由于采用Prescott内核，因此Pentium D也支持EM64T技术、XD bit安全技术。值得一提的是，Pentium D处理器将不支持Hyper-Threading技术。原因很明显：在多个物理处理器及多个逻辑处理器之间正确分配数据流、平衡运算任务并非易事。比如，如果应用程序需要两个运算线程，很明显每个线程对应一个物理内核，但如果有3个运算线程呢？因此为了减少双核心Pentium D架构复杂性，英特尔决定在针对主流市场的Pentium D中取消对Hyper-Threading技术的支持。

同出自Intel之手，而且Pentium D和Pentium Extreme Edition两款双核心处理器名字上的差别也预示着这两款处理器在规格上也不尽相同。其中它们之间最大的不同就是对于超线程（Hyper-Threading）技术的支持。Pentium D不支持超线程技术，而Pentium Extreme Edition则没有这方面的限制。在打开超线程技术的情况下，双核心Pentium Extreme Edition处理器能够模拟出另外两个逻辑处理器，可以被系统认成四核心系统。
Pentium EE系列都采用三位数字的方式来标注，形式是Pentium EE8xx或9xx，例如Pentium EE840等等，数字越大就表示规格越高或支持的特性越多。

Pentium EE 8x0：表示这是Smithfield核心、每核心1MB二级缓存、800MHzFSB的产品，其与Pentium D 8x0系列的唯一区别仅仅只是增加了对超线程技术的支持，除此之外其它的技术特性和参数都完全相同。

Pentium EE 9x5：表示这是Presler核心、每核心2MB二级缓存、1066MHzFSB的产品，其与Pentium D 9x0系列的区别只是增加了对超线程技术的支持以及将前端总线提高到1066MHzFSB，除此之外其它的技术特性和参数都完全相同。

单核心的Pentium 4、Pentium 4 EE、Celeron D以及双核心的Pentium D和Pentium EE等CPU采用LGA775封装。与以前的Socket 478接口CPU不同，LGA 775接口CPU的底部没有传统的针脚，而代之以775个触点，即并非针脚式而是触点式，通过与对应的LGA 775插槽内的775根触针接触来传输信号。LGA 775接口不仅能够有效提升处理器的信号强度、提升处理器频率，同时也可以提高处理器生产的良品率、降低生产成本。

第6阶段
第6阶段（2005年至今）是酷睿（core）系列微处理器时代，通常称为第6代。“酷睿”是一款领先节能的新型微架构，设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所谓的能效比。早期的酷睿是基于笔记本处理器的。 酷睿2：英文名称为Core 2 Duo，是英特尔在2006年推出的新一代基于Core微架构的产品体系统称。于2006年7月27日发布。酷睿2是一个跨平台的构架体系，包括服务器版、桌面版、移动版三大领域。其中，服务器版的开发代号为Woodcrest，桌面版的开发代号为Conroe，移动版的开发代号为Merom。

酷睿2处理器的Core微架构是Intel的以色列设计团队在Yonah微架构基础之上改进而来的新一代英特尔架构。最显著的变化在于在各个关键部分进行强化。为了提高两个核心的内部数据交换效率采取共享式二级缓存设计，2个核心共享高达4MB的二级缓存。
继LGA775接口之后，Intel首先推出了LGA1366平台，定位高端旗舰系列。首颗采用LGA 1366接口的处理器代号为Bloomfield，采用经改良的Nehalem核心，基于45纳米制程及原生四核心设计，内建8-12MB三级缓存。LGA1366平台再次引入了Intel超线程技术，同时QPI总线技术取代了由Pentium 4时代沿用至今的前端总线设计。最重要的是LGA1366平台是支持三通道内存设计的平台，在实际的效能方面有了更大的提升，这也是LGA1366旗舰平台与其他平台定位上的一个主要区别。

作为高端旗舰的代表，早期LGA1366接口的处理器主要包括45nm Bloomfield核心酷睿i7四核处理器。随着Intel在2010年迈入32nm工艺制程，高端旗舰的代表被酷睿i7-980X处理器取代，全新的32nm工艺解决六核心技术，拥有最强大的性能表现。对于准备组建高端平台的用户而言，LGA1366依然占据着高端市场，酷睿i7-980X以及酷睿i7-950依旧是不错的选择。

Core i5是一款基于Nehalem架构的四核处理器，采用整合内存控制器，三级缓存模式，L3达到8MB，支持Turbo Boost等技术的新处理器电脑配置。它和Core i7（Bloomfield）的主要区别在于总线不采用QPI，采用的是成熟的DMI（Direct Media Interface），并且只支持双通道的DDR3内存。结构上它用的是LGA1156 接口，i5有睿频技术，可以在一定情况下超频。LGA1156接口的处理器涵盖了从入门到高端的不同用户，32nm工艺制程带来了更低的功耗和更出色的性能。主流级别的代表有酷睿i5-650/760，中高端的代表有酷睿i7-870/870K等。我们可以明显的看出Intel在产品命名上的定位区分。但是整体来看中高端LGA1156处理器比低端入门更值得选购，面对AMD的低价策略，Intel酷睿i3系列处理器完全无法在性价比上与之匹敌。而LGA1156中高端产品在性能上表现更加抢眼。

Core i3可看作是Core i5的进一步精简版（或阉割版），将有32nm工艺版本（研发代号为Clarkdale，基于Westmere架构）这种版本。Core i3最大的特点是整合GPU（图形处理器），也就是说Core i3将由CPU+GPU两个核心封装而成。由于整合的GPU性能有限，用户想获得更好的3D性能，可以外加显卡。值得注意的是，即使是Clarkdale，显示核心部分的制作工艺仍会是45nm。i3 i5 区别最大之处是 i3没有睿频技术。代表有酷睿i3-530/540。
2010年6月，Intel再次发布革命性的处理器——第二代Core i3/i5/i7。第二代Core i3/i5/i7隶属于第二代智能酷睿家族，全部基于全新的Sandy Bridge微架构，相比第一代产品主要带来五点重要革新：1、采用全新32nm的Sandy Bridge微架构，更低功耗、更强性能。2、内置高性能GPU（核芯显卡），视频编码、图形性能更强。 3、睿频加速技术2.0，更智能、更高效能。4、引入全新环形架构，带来更高带宽与更低延迟。5、全新的AVX、AES指令集，加强浮点运算与加密解密运算。

SNB(Sandy Bridge）是英特尔在2011年初发布的新一代处理器微架构，这一构架的最大意义莫过于重新定义了“整合平台”的概念，与处理器“无缝融合”的“核芯显卡”终结了“集成显卡”的时代。这一创举得益于全新的32nm制造工艺。由于Sandy Bridge 构架下的处理器采用了比之前的45nm工艺更加先进的32nm制造工艺，理论上实现了CPU功耗的进一步降低，及其电路尺寸和性能的显著优化，这就为将整合图形核心（核芯显卡）与CPU封装在同一块基板上创造了有利条件。此外，第二代酷睿还加入了全新的高清视频处理单元。视频转解码速度的高与低跟处理器是有直接关系的，由于高清视频处理单元的加入，新一代酷睿处理器的视频处理时间比老款处理器至少提升了30%。新一代Sandy Bridge处理器采用全新LGA1155接口设计，并且无法与LGA1156接口兼容。Sandy Bridge是将取代Nehalem的一种新的微架构，不过仍将采用32nm工艺制程。比较吸引人的一点是这次Intel不再是将CPU核心与GPU核心用“胶水”粘在一起，而是将两者真正做到了一个核心里。
在2012年4月24日下午北京天文馆，intel正式发布了Ivy Bridge（IVB）处理器。22nm Ivy Bridge会将执行单元的数量翻一番，达到最多24个，自然会带来性能上的进一步跃进。Ivy Bridge会加入对DX11的支持的集成显卡。另外新加入的XHCI USB 3.0控制器则共享其中四条通道，从而提供最多四个USB 3.0，从而支持原生USB3.0。cpu的制作采用3D晶体管技术，CPU耗电量会减少一半。采用22nm工艺制程的Ivy Bridge架构产品将延续LGA1155平台的寿命，因此对于打算购买LGA1155平台的用户来说，起码一年之内不用担心接口升级的问题了。

2013年6月4日intel 发表四代CPU“Haswell”，第四代CPU脚位(CPU接槽)称为Intel LGA1150，主机板名称为Z87、H87、Q87等8系列晶片组，Z87为超频玩家及高阶客群，H87为中低阶一般等级，Q87为企业用。Haswell CPU 将会用于笔记型电脑、桌上型CEO套装电脑以及 DIY零组件CPU，陆续替换现行的第三世代Ivy Bridge。

❺ cpu的演变历史是什么

cpu的演变历史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，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。

第2阶段：

第2阶段（1974——1977年）是8位中高档微处理器时代，通常称为第2代，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。

第3阶段：

第3阶段（1978——1984年）是16位微处理器时代，通常称为第3代，其特点是采用HMOS工艺，集成度和运算速度都比第2代提高了一个数量级。指令系统更加丰富、完善，采用多级中断、多种寻址方式、段式存储机构、硬件乘除部件，并配置了软件系统。这一时期著名微机产品有IBM公司的个人计算机。

第4阶段：

第4阶段（1985——1992年）是32位微处理器时代，又称为第4代。其特点是采用HMOS或CMOS工艺，集成度高达100万个晶体管/片，具有32位地址线和32位数据总线。每秒钟可完成600万条指令（Million Instructions Per Second，MIPS）。

第5阶段：

第5阶段（1993-2005年）是奔腾（pentium）系列微处理器时代，通常称为第5代。内部采用了超标量指令流水线结构，并具有相互独立的指令和数据高速缓存。随着MMX（Multi Media eXtended）微处理器的出现，使微机的发展在网络化、多媒体化和智能化等方面跨上了更高的台阶。

第6阶段：

第6阶段（2005年至今）是酷睿（core）系列微处理器时代，通常称为第6代。“酷睿”是一款领先节能的新型微架构，设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所谓的能效比。早期的酷睿是基于笔记本处理器的。

❻ 简述cpu发展史

1971年世界第一台微处理器Inter的4004出现，内部集成个晶体管；1978年Inter16位处理器8086和与之配合的数学协处理器8087同时推出；1979年Inter8088推出，内含27000个晶体管，外部数据总线减少为8位，也首次运用于IBM PC中，预示微机时代即将来临．1982年Inter又推出了16位的80286，内部晶体管13．4万个，时频由最初的6MHZ升为20MHZ；1985年32位处理器80386推出，时频达到12．5MHZ以上；1989年集成120万晶体管的80486出现，时频90MHZ，性能比386提高了4倍；1993年奔腾时代来临，奔腾1，世界上第一台586级处理器，310万晶体管，时频200MHZ；1996年奔腾Pro，550万晶体管，处理速度是一代的2倍；同时第一次采用2级内存，同年奔腾MMX推出，L1缓存加倍；1997年，奔腾Pro与MMX结合，奔腾2出现，性能大大提高；1998年奔腾3出现，一级缓存32KB，二级缓存512KB，安全性能大大提高；2000年奔腾4推出，主频超过1．7GHZ．之后又出了双核，四核．．．Inter处理器的发展就代表了CPU的发展，其中不乏其他公司产品，如AMD等．

❼ 电脑CPU 发展史

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公司首次生产出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。

1978年，Intel还推出了具有 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。

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。

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。

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。

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。

2004 奔四处理器开始占据市场的主流地位。

2006 AMD速龙64*2处理器占主流地位。

2007年酷睿四核第一次出现在市场上。

2008年intel诞生720与820处理器。

2010年 I3与I5处理器诞生。

2010年9月 全世界尚未发布的消息，amd六核已经开始供应。

2011年 I7 980X处理器即将退市。

2013年Intel在IvyBridge发布后仅一年发布了新的Haswell架构。

2015年Intel发布了下一代产品Skylake架构。

(7)cpu的发展历史扩展阅读：

cpu的发展现状：

据中科院计算所介绍，“十一五”计划期间，中科院计算所将研制多核的龙芯3号，可用来研制生产高性能的计算机和服务器，进一步缩小与国外先进水平的差距。现在龙芯系列研发和推广的重点依然是龙芯2号产品。

与此同时也末放弃龙芯1号和3号的继续研发，龙芯家族的各号产品嵌入式系统（龙芯1号）、PC机（龙芯2号）和服务器（龙芯3号）研发将齐头并进。面对中国这个潜力广阔的大市场，龙芯还有很长的一段路要走。

合理地找准市场地位，如何发挥其产品的技术优势并加大应用推广的力度，是目前龙芯处理所需要做的。目前单核心处理器已经走到尽头，在国外双核心被Intel和AMD确定为下步发展项目。

双核处理器的应用环境已经颇为成熟，大多数操作系统已经支持并行处理，许多新或即将发布的应用软件都对并行技术提供了支持，双核处理器一旦上市，系统性能的提升将能得到迅速的提升，整个软件市场其实已经为多核心处理器架构提供了充分的准备。

在单一处理器上安置两个或更多强大的计算核心的创举开拓了一个全新的充满可能性的世界。多核心处理器可以为战胜今天的处理器设计挑战提供一种立竿见影、经济有效的技术———降低随着单核心处理器的频率（即“时钟速度”）的不断上升而增高的热量和功耗。

Intel酷睿i72600K（盒）采用全新的32nm制程，基于四核八线程设计，默认主频为3.4GHz，在第二代睿频技术的支持下，可以最高自动超频至3.8GHz，此外，它还是不锁倍频的“K”系列处理器，可以轻松提升处理器的倍频来实现更高频率。

拥有1MB二级缓存和高达8MB的L3高速智能缓存，另外，Intel酷睿i72600K（盒）内部还融合了采用32nm制程的HDGraphics3000显示核心，默认频率为850MHz，根据负载情况可以动态调至最高1350MHz。

参考资料：网络-cpu发展史

❽ CPU的发展历史

CPU是中央处理单元(Central Processing Unit)的缩写，它可以被简称做微处理器（Microprocessor)，不过经常被人们直接称为处理器(processor)。CPU是计算机的核心，其重要性好比大脑对于人一样，因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据，而主板芯片组则更像是心脏，它控制着数据的交换。CPU的种类决定了操作系统和相应的软件。CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成，是PC的核心，再配上储存器、输入/输出接口和系统总线组成为完整的PC（个人电脑）。
发展历史
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，就通过它来展开的“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（personal computer——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位微处理器，而且制造工艺也有了很大的进步，与80286相比， 80386内部内含27.5万个晶体管，时钟频率为12.5MHz，后提高到20MHz，25MHz，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。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，也就是经常说的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。80386 SL与80386 DL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。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，大家耳熟能详的80486 芯片由INTEL推出，这种芯片的伟大之处就在于它实破了100万个晶体管的界限，集成了120万个晶体管。80486的时钟频率从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（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。1990年推出了80486SX，它是486类型中的一种低价格机型，其与80486DX的区别在于它没有数学协处理器。80486 DX2由系用了时钟倍频技术，也就是说芯片内部的运行速度是外部总线运行速度的两倍，即芯片内部以2倍于系统时钟的速度运行，但仍以原有时钟速度与外界通 讯。80486 DX2的内部时钟频率主要有40MHz、50MHz、66MHz等。80486 DX4也是采用了时钟倍频技术的芯片，它允许其内部单元以2倍或3倍于外部总线的速度运行。为了支持这种提高了的内部工作频率，它的片内高速缓存扩大到 16KB。80486 DX4的时钟频率为100MHz，其运行速度比66MHz的80486 DX2快40%。80486也有SL增强类型，其具有系统管理方式，用于便携机或节能型台式机。
[1]各品牌的双核处理器
英特尔
奔腾双核：
就是采用Presler核心的奔腾D和奔腾4EE，基本上可以认为Presler核心是简单的将两个Cedar Mill核心松散地耦合在一起的产物。
酷睿1代
采用Yonah核心架构。
[2]酷睿2代
采用Conroe核心（不全）。
“酷睿”是一款领先节能的新型微架构，设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所谓的能效比。早期的酷睿是基于笔记本处理器的。
随着IT技术的进步，“多核”概念也逐渐热起来，主要是指基于X86开放架构的双核技术。在这方面，居领导地位的厂商主要有 Intel和AMD两家。其中，两家的思路又有不同。AMD从一开始设计时就考虑到了对多核心的支持。所有组件都直接连接到CPU，消除系统架构方面的挑战和瓶颈。多个处理器核心直接连接到同一个内核上，核心之间以芯片速度通信，进一步降低了处理器之间的延迟。而Intel采用多个核心共享前端总线的方式。专家认为，AMD的架构对于更容易实现双核以至多核，Intel的架构会遇到多个内核争用总线资源的瓶颈问题。

双核心处理器技术的引入是提高处理器性能的有效方法。因为处理器实际性能是处理器在每个时钟周期内所能处理器指令数的总量，因此增加一个内核 ，处理器每个时钟周期内可执行的单元数将增加一倍。在这里我们必须强调一点的是，如果你想让系统达到最大性能，你必须充分利用两个内核中的所有可执行单元：即让所有执行单元都有活可干！

各品牌的双核处理器

英特尔

“酷睿”是一款领先节能的新型微架构，设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所谓的能效比。早期的酷睿是基于笔记本处理器的。

酷睿2：英文Core 2 Duo，是英特尔推出的新一代基于Core微架构的产品体系统称之一。于2006年7月27日发布。酷睿2，是一个跨平台的构架体系，包括服务器版、桌面版、移动版三大领域。其中，服务器版的开发代号为Woodcrest，桌面版的开发代号为Conroe，移动版的开发代号为Merom。

特性：

全新的Core架构

全部采用65nm制造工艺

全线产品为单核心，双核心， 四核心，目前为止L2缓存容量存在2MB和4MB两个版本，上市时曾出现过2MB缓存容量

性能提升40%

能耗降低40%，主流产品的平均能耗为65瓦特

前端总线提升至1066Mhz（Conroe），1333Mhz（Woodcrest），667Mhz（Merom）

服务器类Woodcrest为开发代号，实际的产品名称为Xeon 5100系列。

采用LGA771接口。

Xeon 5100系列包含两种FSB的产品规格（5110采用1066 MHz，5130采用1333 MHz）。拥有两个处理核心和4MB共享式二级缓存，平均功耗为65W，最大仅为80W，较AMD的Opteron的95W功耗很具优势。

台式机类Conroe处理器分为普通版和至尊版两种，产品线包括E6000系列和E4000系列，两者的主要差别为FSB频率不同。

普通版E6000系列处理器主频从1.8GHz到2.67GHz，频率虽低，但由于优秀的核心架构，Conroe处理器的性能表现优秀。此外，Conroe处理器还支持Intel的VT、EIST、EM64T和XD技术，并加入了Sup-SSE3指令集，也是常说的SSSE3指令集。由于Core的高效架构，Conroe不再提供对HT的支持。

AMD

AMD即处理器插槽为Socket AM2,940针脚

AMD的Athlon 64系列处理器在市场上火爆了一年多的时间，由于整合内存控制器的缘故，Athlon 64系列处理器平台依旧停留在DDR时代，而早在2004年中旬，英特尔已经开始大力推广DDR2内存。在这种情况下AMD推出了旗下首款支持DDRII内存的处理器。AM2采用90nm SOI工艺，配备1MB或者2MB

一、Socket AM2处理器技术特性析疑

1、频率提升是难题，期待新制程引入

采用Socket AM2针脚的内核被称为“F”步进，它拥有目前“E”步进核心的全部特性，区别只在于由上代支持双通道DDR 400提升至双通道DDR2 800，并加入AMD虚拟技术。

“F”步进核心与目前“E”步进核心相比，除了内存控制器上的更改及加入AMD 虚拟技术的部份外，明显的是L2 Cache部份缩小了，据AMD官方文件所示，由于制程上的成熟，Rev F版本核心的L2 Cache部份经重新设计减少用作提高速度的回路（晶体管）。此外，“F”步进核心的品质也得以改善，在相同的功耗下相比上代Rev E频率可提高7%，或是频率下功耗下调约7%，因此“F”步进核心将可以提高低功耗版本的产能。

晶体管数目方面，虽然L2 Cache的晶体管使用数目减少，但由于改用DDR2内存控制器及加入AMD 虚拟技术，因此Rev F核心的晶体管数目、核心尺寸有所提升，比如针对双核处理器的Windsor核心由上代2亿3千3百万，提升至2亿4千3百万，Die Size也由199平方毫米提升至220平方毫米。

整体功耗都降低了，只有FX-62是特例，应该多提一些AMD AM2产品整体性能的提升和功耗的降低。

L2 cache，由AMD位于德国Dreseden的Fab 30工厂制造。

2、内置DDR2内存控制器，支持DDR2-800内存

Socket AM2处理器最大的改进就是整合了DDR2内存控制器——最初将支持DDR2 667，在后期支持到DDR2 800甚至是DDR2 1066。

DDR2优势和缺点都是非常明显的：虽然DDR2内存提高了带宽，但此前DDR2的内存延时由于比DDR内存大，也造成了DDR2高频低能的缺点。但值得庆幸的是，目前内存厂商通过改进生产技术，新一代DDR2 667内存的延迟已经可以达到3-3-3 timings的水准，同时凭借高带宽的优势，性能已经等于或超过了此前的DDR400内存。

考虑到AMD的AM2处理器本身集成了内存控制器在CPU内部，所以其较高带宽、极低延迟优势在内存控制方面将领先于Intel最新的DDR2平台。不过，DDR模块需要184根针脚，DDR2模块需要240根针脚， AMD在基本保持处理器针脚数目的前提下从支持双通道DDR升级为双通道DDR2，在一定程度上增加了核心的复杂性。

有过需要注意的是，AM2平台高端的处理器和低端处理器所支持的DDR2内存频率是大部相同的，最高端的Athlon 64 FX和Athlon 64 X2支持最高的DDR2-800，内存传输带宽达到12.8GB/s。而中低端的Athlon 64和Sempron处理器则支持DDR2-667，内存传输带宽为10.66GB/s。也就是说AM2舍弃了对DDR2-533内存的支持，升级到AM2处理器的玩家需要根据您选择的具体处理器来搭配内存，不要造成投资的浪费。

3、支持Presidio Security安全技术和Pacifica虚拟技术

当然，Socket AM2处理器改进之处并不仅仅是提供对DDR2内存的支持、针脚改变方面，AMD表示Socket AM2处理器将会支持Presidio Security安全技术和Pacifica虚拟技术。其实Athlon64是第一款支持防病毒技术的桌面处理器，考虑到这也今后CPU发展趋势之一，因此Socket AM2处理器仍保留此功能并不令人意外。

比较值得我们关注的应该是Pacifica虚拟技术，这将可以大大提高台式处理器的运行能力。Pacifica技术最突出的地方在于对内存控制器的改进方面。“Pacifica”通过Direct Connect Architecture（直接互连架构）和在处理器和内存控制器中引入一个新模型和功能来提高CPU的虚拟应用。

与过去的方法来进行虚拟应用不同，这项新的技术能够减少程序的复杂性，提高虚拟系统的安全性，并通过兼容现有的虚拟系统管理软件来减少花费在虚拟管理系统上的费用。例如，用户能在一部机器上轻易地创建多个独立且互相隔离的分区，从而减少了分区之间病毒传播的危险。不过，AMD在虚拟化技术方面仍比Intel慢了一步。

AMD Socket AM2三大核心系列解析

根据AMD的计划，包括Windsor、Orleans及Manila等新一代处理器核心都将开始采用Socket AM2规格、90nm制程，同时也都支持双通道DDR2内存，其中采用Windsor核心的Athlon64 X2双核心处理器及采用Orleans核心的Athlon 64都内建Pacifica虚拟技术，而Manila核心的Sempron处理器则不支持这项技术。下面，就让我们简单介绍AMD这三大新系列处理器。

针对高端市场的“Windsor核心”

针对今年的高端处理器市场，AMD为我们准备了基于Socket AM2架构、代号为Windsor核心的Athlon 64 X2双核心处理器。由于高端双核心Athlon64 X2从2006年起出货量将逐步增长，取代单核心Athlon 64处理器在中高端市场的地位，因此下一代Socket AM2规格处理器中，目前仅Athlon 64 X2就规划了4200+、4600+、4800+、5000+、5200+等多款产品。

除此之外，AMD将为我们带来采用Windsor核心Athlon 64 FX处理器，定位仍然是“为3D游戏和单个线程应用程序提供最佳的性能”，还将继续扮演作为游戏最佳处理器的角色。

针对主流市场的“Orleans核心”

代号为“Orleans”的核心是针对主流处理器市场的单核处理器，今年AMD将推出Athlon 64 3500+、Athlon 64 3800+、Athlon 64 4000+三个型号，都支持Pacifica虚拟技术：其中Socket M2 Athlon 64 4000+工作频率2.6GHz，512KB L2；Socket M2 Athlon 64 3800+处理器工作频率2.4GHz，Socket M2 Athlon 64 3500+处理器工作频率2.2GHz，也可能配备512KB L2缓存。考虑到Socket AM2平台DDR2内存子系统的性能将超过目前的Socket939， AMD可能会再一次改用了新的命名。

针对低端市场的“Manila核心”

在未来低端处理器市场，AMD仍将以Sempron系列为主，并将从目前的Socket 754、Socket 939接口过渡到Socket AM2接口。Socket AM2新接口的Sempron核心代号为“Manila”。我们可以把它看成是“Orleans”的简化版，它的缓存数目减至主流CPU的四分之一，也就是512KB L2，同时并不支持安全及虚拟技术，不过支持双通道DDR2的规格并未缩水，当然上市时间也会更晚一些。

Socket M2 Sempron处理器将首先上市有3500+、3400+、3200+和3000+，工作频率分别是2.2GHz、2.0GHz、1.8GHz和1.6GHz。另外，Socket M2 Sempron处理器也可能加入现在已有的2.4GHz 3600+和2.6GHz 3800+这两款产品。

http://www.techs-on-call.biz/downloads/CPU_history.pdf 这是英文版的发展简表。

❾ CPU的发展历史是怎样的

CPU 的发展及相关产品技术

CPU 的发展及相关产品技术
C P U (C e n t r a l P r o c e s s i n g U n i t)，即中央处理单元，也称微处理器，是整个系统
的核心，也是整个系统最高的执行单位。它负责整个系统指令的执行、数学与逻辑运算、数据存储、传送以
及输入输出的控制。因为C PU 是决定电脑性能的核心部件，人们就以它来判定电脑的档次，于是就
有了4 86 、5 8 6 (P e n t i u m)、P Ⅱ、P Ⅲ、P4 之分。C PU 既然关系着指令的执行和数据的处理，
当然也关系着指令和数据处理速度的快慢，因而C PU 有不同的执行功能，不同的处理速度。一般C PU
的功能和处理速度，我们可以从它的型号和编号来判断，如P e n t i um 系列是5 86 机种的C PU，型号
后的数字即为它的工作频率(时钟频率)，单位是M Hz 。
第一节 CPU 的历史
CPU 从最初发展至今已经有20 多年的历史了，这期间，按照其处理信息的字长，C PU 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64 位微处理器等等。在风起云
涌的IT 业界，PC 机CPU 厂商主要以I n t el 、AMD 和V I A(威盛)三家为主，我们将以他们的产品为介
绍重点。
一、Intel 阵营
I n t e l(英特尔)公司大家已经是如雷贯耳，不管你是否为计算机高手，也不管你是否是业内人
士，只要你知道计算机这个词，对I n t el 就一定不会陌生。I n t el 是全世界硬件行业的老大，是世
界上最大的芯片生产商和制造商。提到I n t el 公司就不能不谈谈I n t e l C PU 芯片的发展历程。按照
国际上目前比较能够得到业内认同的说法，I n t el 的CPU 芯片主要经历了以下几个发展阶段:
1 .I n t e l 4 0 04
1971 年，Intel 公司推出了世界上第一款微处理器4004 。这是第一个用于个人计算机的4 位微处
理器，它包含2 3 00 个晶体管，由于性能很差，市场反应冷淡。
2 .I n t e l 8 0 8 0 /8 0 85
在4 0 04 之后，I n t el 公司又研制出了8080 处理器和8 0 85 处理器，加上当时美国M o t o r o
la 公司的M C 6 8 00 微处理器和Z i l og 公司的Z80 微处理器，一起组成了8 位微处理器家族。
3 .I n t e l 8 0 8 6 /8 0 88
16微处理器的典型产品是I n t el 公司的8086 微处理器， 以及同时生产出的数学协处理器，即8087
。这两种芯片使用互 相兼容的指令集，但在8 0 87 指令集中增加了一些专门用于对 数、指数和三角函数等
数学计算的指令。由于这些指令应用于 8 0 86 和8 0 87，因此被人们统称为x 86 指令集。此后I n t el
推出新一代CPU 产品均兼容原来的x 86 指令集。
1979 年I n t el 公司推出了8 0 86 的简化版——8088 芯 片，它仍是16 位微处理器，内含2 9 0 00
个晶体管，时钟 频率为4 .7 7 M Hz，地址总线为20 位，可以使用1MB 内存。 8088 的内部数据总线是16
位 ，外部数据总线是8 位。1981 年，8 0 88 芯片被首次用于I B M PC 机当中，开创了个人电 脑的新时
代。如果说8080 处理器还不为大多数人所熟知的话，那么8 0 88 则可以说是家喻户晓了，P C(个人电脑)机
的第一代C PU 便是从它开始的。
4 .I n t e l 8 0 2 86
1982 年的I n t e l 8 0 2 86 虽然是16 位芯片，但是其内部已包含了1 3 .4 万个晶体管，时钟频率
也到了前所未有的2 0 M Hz 。其内、外部数据总线均为16 位，地址总线为24 位，可以使用1 6 MB 内
存，工作方式包括实模式和保护模式两种。
5 .I n t e l 8 0 3 8 6 D X /8 0 3 8 6 SX
32 位微处理器的代表产品首推I n t el 公司1 9 85 年推出的 8 0 3 86，这是一种全32 位微处理器芯
片，也是x86 家族中第一款 32 位芯片，其内部包含了2 7 .5 万个晶体管，时钟频率为1 2. 5MHz，后逐步
提高到3 3 M Hz 。8 0 3 86 的内部和外部数据总线都是 32 位，地址总线也是32 位，可以寻址到4 GB 内
存。它除了具有 实模式和保护模式以外，还增加了一种虚拟3 86 的工作方式，可 以通过同时模拟多个8 0
86 处理器来提供多任务能力。
1 9 89 年，I n t el 公司又推出准32 位处理器芯片8 0 3 8 6 SX 。它 的内部数据总线为32 位，与8
0 3 86 相同，外部数据总线为16 位。 也就是说，8 0 3 8 6 SX 的内部处理速度与8 0 3 86 接近，也支持
真正 的多任务操作，并且可以使用为8 0 2 86 开发的输入/输出接口芯片。8 0 3 8 6 SX 的性能优于8 0 2
86，而价格只及8 0 3 86 的1/3 。386 处理器没有内置数学协处理器，因 此不能执行浮点运算指令，如果
需要进行浮点运算，必须额外购买昂贵的8 0 3 87 数学协处理器。
6 .I n t e l 8 0 4 8 6 D X /8 0 4 8 6 SX
1 9 89 年，8 0 4 86 处理器面市，它集成了125 万个晶体管，时 钟频率由25MHz 逐步提升到33MHz 、
4 0 M Hz 和50MHz 。80486 内含 80386 和数字协处理器80387 以及一个8KB 的高速缓存，并在x 86 系列中
首次使用了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方式，大大
提高了与内 存的数据交换速度。由于这些改进，8 0 4 86 的性能比带有8 0 3 87 数学协处理器的8 0 3 86
提高了4 倍。
早期的486理器分为有数学协处理器的486DX 和无数学协处 理器的4 8 6 SX 两种，其价格也相差许多。
随着芯片技术的不断发，C PU 的频率越来越快，而PC 机外部设备受工艺限制，能够 承受的工作频率有限，
这就阻碍了CPU 主频的进一步提高，在这种情况下，出现了C PU 倍频技术，该技术使C PU 内部工作频率为
处理器外频的2 ～3 倍，4 8 6 D X2 、 4 8 6 D X4 的名字便是由此而来。以后的日子里，C PU 开始了突
飞猛进的发展。
7 .I n t e l P e n t i u m C l a s s i c(经典奔腾)
代号54C
发布时间:1993 年
核心频率:60 ～200MHz
总线频率:50 ～66MHz
工作电压:3.3V
制造工艺:0.8 ～0.35 μm
晶体管数目:310 ～330 万个
芯片面积:191mm 2
缓存容量:16KB L1 Cache
指令内置:x 86 指令集、x 86 译码器、80 位浮点单元
接口类型:Socket 7
早期的Pentium 处理器(主要是Pentium 60 和Pentium 66)存在浮点运算错误的问题，Intel 为此
花4 亿美元回收了大批有问题的CPU，这在当时是十分冒险的行为，但Intel 的这一做法最终赢得了用
户的信任，P e n t i um 再度成为市场上最畅销的产品。
8 .I n t e l P e n t i u m P r o(高能奔腾)
代号6
发布时间:1995 年
核心频率:150 ～200MHz
总线频率:60 ～66MHz
工作电压:3.1V/3.3V
制造工艺:0.5 ～0.35 μm
晶体管数目:550 ～700 万个
芯片面积:196mm 2
缓存容量:16KB L1 Cache 、256KB/512KB/1MB L2 Cache
指令内置:x 86 指令集、x 86 译码器、80 位浮点单元、分支预测功能
接口类型:Socket 8
9 .I n t e l P e n t i u m M MX
代号55C
发布时间:1997 年
核心频率:166 ～233MHz
总线频率:60 ～66MHz
内核电压:2.8V
I/O 电压:3.3V
制造工艺:0.35 μm
晶体管数目:450 万个
芯片面积:128mm 2
缓存容量:32KB L1 Cache
指令内置:x 86 指令集、x 86 译码器、80 位浮点单元、M MX 多媒体指令集
接口类型:Socket 7
P e n t i u m M MX 有1 6 KB 数据缓存、 1 6 KB 指令缓存和4 路写缓存，并增加了 从Pentium Pro
而来的分支预测单元和从 Cyrix 6x86 而来的返回堆栈技术。新增 的57 条M MX 指令用来处理音频、视频和
图像数据，使C PU 在多媒体应用上的能 力大大增强。
1 0 .I n t e l P e n t i u m Ⅱ 代号:K l a m a t h (1 9 97 年上市)、 Deschutes(1998 年上市)
核心频率:233 ～333MHz(66MHz 外频)、350 ～450MHz(100MHz 外频)
总线频率:66 ～100MHz
制造工艺:0.35(Klamath)/0.25(Deschutes)μm
核心电压:2.8V(Klamath)/2.0V(Deschutes)
晶体管数目:750 万个
芯片面积:130.9mm 2
缓存容量:32KB L1 Cache 、512KB L2 Cache
接口类型:Slot 1
Pentium Ⅱ是在Pentium Pro 的基础上将内置的L2 Cache 移出，与C PU 焊在同一块电路板上，然后封
装成卡匣形式而 成。外置L 2 C a c he 的容量为5 1 2 KB，以C PU 速度的一半运行。
1 1 .I n t e l C e l e r o n(赛扬)
代号:Covington
发布时间:1998 年
核心频率:266 ～300MHz
总线频率:66MHz
制造工艺:0.25 μm
晶体管数目:750 万个
芯片面积:153.9mm 2
缓存容量:32KB L1 Cache
接口类型:Slot 1
1 2 .I n t e l C e l e r o n M e n d o c i n o(新赛扬)
代号:Mendocino
发布时间:1998 年
核心频率:300 ～533MHz
总线频率:66MHz
制造工艺:0.25 μm
晶体管数目:1900 万个
芯片面积:153.9mm 2
缓存容量:32KB L1 Cache 、128KB L2 Cache
接口类型:Slot 1 、Socket 370
由于具有和Pentium Ⅱ一样的核心，所以Celeron 的浮点能力依然强劲，在游戏和3D 图形处理方面与
P e n t i u m Ⅱ一样出色。但没有了L 2 C a c he，C e l e r on 的整数性能大打折扣，Celeron 266 的
整数运算能力甚 至还不及Pentium MMX 233，在与K6-2 的争斗中一败 涂地。所以I n t el 又加入了1 2 8
KB 全速L 2 C a c he，此为新赛扬。
新赛扬只有128KB L2 Cache，虽然比 起P e n t i u m Ⅱ的5 1 2 KB 少得多，但其性能 并不比P e n
t i u m Ⅱ差。因为新赛扬的缓存 速度与C PU 核心频率相同，而P e n t i u m Ⅱ 的缓存速度只有C PU
核心频率的一半。
正因为如此，新赛扬不但具有同频 P e n t i u m Ⅱ的高性能，并且具有很强的超 频能力，部分
300MHz Celeron A 能超到令 人吃惊的5 0 4 M Hz 甚至更高。
1 3 .I n t e l P e n t i u m Ⅲ
代号:K a t m ai 、C o p p e r m i ne
发布时间:1999 年
核心频率:450MHz 以上
总线频率:100 ～133MHz
CPU 核心电压:1.8V
制造工艺:0.25(Katmai)/0.18(Coppermine)μm
晶体管数目:950 万个
芯片面积:153.9mm 2
缓存容量:32KB L1 Cache 、512KB L2 Cache
指令内置:MMX 指令集和SSE 指令集
Pentium Ⅲ处理器增加了70 条SSE 指令，并具有惟一的处理 器序列号。
二、AMD 阵营
在CPU 市场的多年较量中，与Intel 始终相执不下的就是 CPU 芯片的另一霸主——同是美国公司的AMD
了。从K5 起，AMD 就一 直致力于与Intel 争夺在低端应用领域的市场份额。
1 .A M D K5
代号:5K86
发布时间:1996 年
核心频率:75 ～133MHz
总线频率:50 ～66MHz
CPU 核心电压:3.52V
制造工艺:0.35 μm
晶体管数目:430 万个
芯片面积:181mm 2
缓存容量:24KB L1 Cache(16KB 数据Cache 、8KB 指令Cache)
接口类型:Socket 7
K5 是AMD 公司第一块自行设计的处理器，时钟频率有90MHz 、100MHz 、120MHz 等几款。AMD 也采用
P-Rating 系统，该系统本身就是与Cyrix 协作开发出来的。尽管K5 的浮点运算能力比6x86 稍强一些，
但也好不到哪里去。同时由于K5 的时钟频率比不上Cyrix，所以它在CPU 市场并不成功。但是1 年以后，
分别比90 、100 和116.66MHz 更快的120 、133 和166MHz AMD P-Rating 处理器又杀了回来。由于推出
的时间较晚，因此刚一推出就面临着被Intel 公司淘汰出局的悲惨命运。
2 .A M D K6
发布时间:1997 年
核心频率:166 ～300MHz
总线频率:66MHz
CPU 核心电压:2.9 ～3.2V
I/O 电压:3.3V
制造工艺:0.35 ～0.25 μm
晶体管数目:880 万个
芯片面积:68/162mm 2
缓存容量:64KB L1 Cache
指令内置:MMX 多媒体指令集
接口类型:Socket 7
这是AMD 公司并购NexGen 公司之后制造的第一代K6 处理器， 性能基本达到了低频P Ⅱ处理器的水平，
缺点是发热量较大。K6 和Cyrix 6x86/MX 性能相当。第一代1 6 6 M Hz 和200MHz K6 处理器的内核电压是
2 .9V，输入/输出电压为3.3V，而第二代2 33 、2 66 和3 0 0 M Hz 的K6 都为3 .2V 。A MD K6 和C y r i
x 6 x 8 6 MX 的整数运算能力接近3 年前的P e n t i u m P ro，但它们的浮点运算速度仍然不快。
3 .A M D K 6 -2
代号:Chomper
发布时间:1998 年
核心频率:266 ～550MHz
总线频率:66 ～100MHz
CPU 核心电压:2.2V
制造工艺:0.25 μm
晶体管数目:930 万个
芯片面积:68mm 2
缓存容量:64KB L1 Cache
指令内置:3 D N o w!指令集、M MX 多媒体指令集
接口类型:Socket 7
K6-2/3DNow!采用了和K6 一样的内核，支持MMX 指令和 3DNow!指令。随着DirectX 和 OpenGl 等应用程
序接口提供对 3DNow!的支持，K6-2 处理器在游戏和图形应用领域的表现比其上一代产品有了质的提高。
4 .A M D K 6 -3
代号:Sharptooth(利齿)
发布时间:1999 年
核心频率:350 ～550MHz
总线频率:66/100MHz
CPU 核心电压:2.2V/2.4V
CPU I/O 电压:3.3V
制造工艺:0.25 μm
晶体管数目:2130 万个
芯片面积:135mm 2
缓存容量:64KB L1 Cache 、256KB L2 Cache
指令内置:3 D N o w!指令集、MMX 多媒体指令集
接口类型:Socket 7
K6-3 是AMD 公司最后一款支持Super 7 架构的CPU，其特 点是内置了256KB 全速L2 Cache(超过新赛扬
的128KB)，并持主板上的512KB ～2MB 三级Cache，支持MMX 和3DNow!指 令集，性能不错，但成品率较低，
与上一代产品相比价格 偏贵。
5 .A M D A t h l on
代号:K7
发布时间:1999 年
核心频率:500MHz 以上
总线频率:200MHz
CPU 核心电压:1.6(K7 核心)或1.7V/1.8V(K75 核心)
制造工艺:0.18/0.25 μm
晶体管数目:2130 万个
芯片面积:120mm 2
缓存容量:128KB L1 Cache 、512KB ～8MB L2 Cache
指令内置:3DNow!指令集、MMX 多媒体指令集、部分SSE 指令
接口类型:Slot A
AMD Athlon 采用了E V6 总线架构，可以上到2 0 0 M Hz 的 外频，同样支持M MX 指令集和3 D N o w!
指令集。为了在C PU 上集成更多的缓存，A MD 不得不从Socket 架构转变到S l ot 架构。集成在CPU 电路
板上的L 2 C a c he 最大可达到8 MB 。
Athlon 有两种规格，一种采用0.25 μm 工艺制造，使用K7 核心，工作电压为1 .6V，缓存速度为内核速
度的一半。另 一种采用0 .18 μm 工艺制造，使用K75 核心，缓存速度为 内核速度的1/3 或2/5，工作电压
为1 .7V 或1 .8V 。AMD 的 Slot A 架构与Intel 的Slot 1 架构在物理上完全兼容，但
电气性能不兼容，因此，用户不能在P e n t i u m Ⅱ主板上安装A t h l on，反之亦然。
Athlon 处理器还采用大容量缓存提高性能，在CPU 核心中集成了128KB 一级缓存，其容量为Pentium
Ⅱ处理器的4 倍，而二级缓存则采用类似Intel Xeon 的配置，标准版本的二级缓存为512KB，工作在处
理器主频速度一半的状态下。A t h l on 还具备3 个并行的超标量结构，在一个时钟周期中可以处理比
Pentium Ⅲ更多的指令。
除了上述C PU 市场的两大霸主外，几年来，由于众多的厂商都看好C PU 芯片这个市场，于是便
有了以下的内容。
三、非I ntel 、AMD “I nsi de ”一派
1 .C y r i x 6 x 8 6 /6 x 8 6L
发布时间:1995 年
核心频率:100 ～150MHz
总线频率:50 ～75MHz
CPU 核心电压:3.3V/3.52V(6x86)/2.8V(6x86L)
I/O 电压:3.3V/3.52V(6x86)/3.3V(6x86L)
制造工艺:0.65 μm(6x86)/0.35 μm(6x86L)
晶体管数目:300 万个
缓存容量:16KB L1 Cache
接口类型:Socket 7
美国Cyrix 公司是第一家胆敢与P e n t i u m P ro 一较高低的公司，就像其将CPU 命名为6 x 86 一
样， 多少有点瞒天过海的味道，这是试图超越I n t el 高性能处理器的第一次尝试。不幸的是，6 x 86 并
没 有击败P e n t i u m P ro 。汲取了以前的教训，C y r ix 决定改变它的市场策略，转而用6x86 与P e
n t i um 竞争。6x86 的运行速度比同频率的P e n t i um 要快一个级别，如时钟频率为1 3 3 M Hz 的
6x86 与166MHz 的P e n t i um 相当。也因为这个成就，C y r ix 和A MD 让用户们明白了在较慢的时钟频
率下，处理器的 速度可以更快。于是，一种名为“P -R a t i ng ”(性能评级)的处理器评级系统出现了
(也是后来AMD 公 司所采用的方式)。
“P-Rating ”简单衡量了6 x 86 处理器相对于Pentium 的性能。133MHz 的6x86 之所以叫做“Cyrix
6x86 P166+”，是因为它的速度和Pentium 166 相差无几。但6x86 的浮点运算能力很差，6x86 P166+
的浮点能力仅与Pentium 90 相当。
由于6 x 86 的发热量很大，所以C y r ix推出了一款采用双电压设计的6 x 8 6L，核心电压为2 .8V，
大大降低了发热量。不过6x86 和6 x 8 6L 都存在一定的兼容性问题，有些软件需要安装特定的补丁程序才
能正常运行。在 I n t el 推出P e n t i um MMX 以后，Cyrix 也推 出了6x86MX，其整数 性能在当时是最
高 的，但浮点运算能力 依然没有多大改观。
2.Cyri x M Ⅱ 发布时间:1998 年
核心频率:225 ～300MHz
总线频率:66 ～100MHz
CPU 核心电压:2.8V
I/O 电压:3.3V
制造工艺:0.35 ～0.25 μm
晶体管数目:650 万个
缓存容量:64KB L1 Cache
接口类型:Socket 7
在推出6x86后，为了进一步与Pentium MMX 争夺市场，Cyrix沿用C y r i x 6 x 8 6 MX 的设计模式，
生产出了名叫 C y r i x M Ⅱ的新型处理芯片。从6 x 86 到M Ⅱ的变化，不仅在于其M MX 指令集的改变，
整个处理器 的设计工艺也有所变化。如果配合Cyrix 专用的散 热芯片和风扇，M Ⅱ不再烫得可怕，同时F
PU (F l o a t P o i n t U n it，浮点运算单元)的性能也大 幅提高了。但它的总体性能仍比P e n t i u
m M MX 低， 甚至在A M D K6 之下。
3.Cyri x Medi aGX 发布时间:1997 年
核心频率:120 ～233MHz
总线频率:60 ～66MHz
晶体管数目:240 万个
缓存容量:16KB L1 Cache
C y r i x M e d i a GX处理器由于将声音、PCI 控制、I/O和图像处理整合于一体，直接焊在主板上，
使得成本相当低廉。虽然C y r i x M e d i a GX 开了整合处理器的先河，但市场反响平淡。
4.Wi nChi p C6
发布时间:1997 年
核心频率:180 ～240MHz
总线频率:60 ～75MHz
电压:3.3V/3.52V(单电压)
制造工艺:0.35 μm
晶体管数目:540 万个
缓存容量:64KB L1 Cache
指令内置:MMX 多媒体指令集
接口类型:Socket 7
IDT(Integrated Device Technology，集成设备技术)公司开发了一款名为WinChip C6 的处理 器。这款
处理器体积小、售价低、耗电量少，却能完成当时典型处理器所能完成的工作。I DT W i n C h i p C6 瞄
准了1000 美元以下台式机市场和2000 美元以下笔记本市场 。W i n C h ip 的工作频率在 1 8 0 M Hz 以
上，当然也包括了新的M MX 指令集。W i n C h ip 采用了R I S C (精简指令集计算)设计。尽管指 令简
单，性能却不差。通过使用大容量片内缓存和缓存及转换索引表(T L B)算法，提高了内存的使
用效率，缓解了系统总线的瓶颈问题。W i n C h i p C6 最大的缺点就是浮点运算能力不强。
在相同时钟频率下进行浮点运算时，WinChip C6 的FPU 远不及P e n t i um 的速度快。由于MMX 性
能取决于F PU 性能，所以它仍然落后于P e n t i um 。1998 年5 月，I DT 又发布了W i n C h i p 2 和
WinChip 2 -3D，在W i n C h ip 的基础上改进了MMX 单元并加强了浮点运算能力，两者的区别是后者带有3
D N o w!指令集。I DT 处理器的一大特点是发热量很小。