CPU发展简史

嗨！想看看CPU的家谱？我就跟你说说这个传说中的内核！众所周知，计算机技术的每一次发展，主要都是由CPU的不断创新推动的，所以CPU的发展史是最有趣、最值得纪念的。今天，就让我们以英特尔和AMD的产品为线索，沿着历史发展的河流，慢慢看，慢慢聊！最早的CPU——1971+0年，英特尔推出了全球首款微处理器4004。它是第一个用于计算器的4位微处理器，也是第一个个人买得起的计算机处理器！虽然速度慢，功能有限，但别忘了它是CPU发展的前奏！X86时代——1978，INTEL推出了名为i8086的16位微处理器，还出了一个数学协处理器i8087。因为这两种芯片使用的指令集是相互兼容的，所以人们统称为“X86”指令集。后来Intel公司推出的第二代和第三代CPU仍然兼容原来的“X86”指令集，于是Intel在后续CPU的命名上沿用了原来的X86顺序，从而产生了286、386、486等名称。(X86的原名由此而来)-1982，INTEL推出了一款名为80286的芯片。虽然还是16位结构，但是时钟频率已经从原来的6MHz提升到了20MHz。内部和外部数据总线均为16位，地址总线为24位，可寻址16MB内存。-1985年，INTEL推出了80386芯片，这是80X86系列的第一款32位微处理器，其制造技术也有了长足的进步。其时钟频率为12.5 MHz/20 MHz/25 MHz/33 MHz；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4GB内存。在此期间，AMD也开始加入CPU的生产，而且价格比英特尔还低，同样命名为“386”。(英特尔的强劲对手隆重登场！)-1989，INTEL推出的80486芯片，它的时钟频率是25MHz，33MHz，50MHz。80486将80386、数学协处理器80387和一个8KB缓存集成在一个芯片中，80X86系列首次采用RISC(精简指令集)技术，可以在一个时钟周期内执行一条指令，大大提高了CPU速度。在此期间，Cyrix也加入了CPU战场。因为AMD和Cyrix都推出了比Intel486处理器频率更高、价格更低的CPU，而且这些CPU都叫“486”，几乎一半的市场都被Amd和Cyri瓜分了(看来这个X86的名字已经叫不出来了)。奔腾时代-1993，英特尔推出新一代“586”处理器奔腾。为了区别于其他公司的CPU，英特尔给它起了一个响亮的中文名字“奔腾”。奔腾家族的频率是60/66/75//90/100/120/133/150/166。所有奔腾CPU都内置了16K一级缓存，并且从奔腾75开始，CPU的socket技术由之前的Socket4正向转换，同时支持Socket 5和Socket 7，其中Socket 7一直沿用至今。-1995，AMD推出K5系列CPU。(AMD也改名了！)有六个频率:75/90/100/120/133/16KB。内部总线的频率与奔腾相似，为60或66MHz。虽然浮点运算不如奔腾，但K5系列CPU内置24KB。即便如此，由于k5系列的发货日期一拖再拖，AMD最终还是在“586”的竞争中败给了英特尔。(看来英特尔老大的位置不是那么好抢的)-1996，英特尔推出Pentimu Pro处理器。Pentimu Pro系列工作频率为150/166/180/200，一级缓存为16KB，前三者均有256KB二级缓存。值得注意的是，Pentimu Pro采用了双腔“AGP”封装技术。即一个256KB的二级缓存芯片和PentimuPro芯片封装在一起，两个芯片通过高带宽的内部通信总线互连，处理器和缓存之间的连接线也放在这个封装中，这样缓存可以更容易地工作在更高的频率。例如，奔腾Pro 200MHZCPU的L2高速缓存运行在200MHZ，也就是说，它与处理器的工作频率相同。(Pentimu Pro确实很惊艳，但是采用了先进的制造工艺，价格也不便宜！)-1996年底，英特尔推出了奔腾MMX处理器。MMX系列只有三个频率:166/200/233，一级缓存全是32KB，插槽全是Socket 7。MMX是英特尔公司在1996中采用的一项新技术，用于增强奔腾CPU在音频、视频、图形和通信方面的应用。它给CPU增加了57条MMX指令。除了在指令集中增加MMX指令，还将CPU芯片中的L1缓存从原来的16KB增加到32KB。因此，在运行包含MMX指令的程序时，MMX CPU比普通CPU效率更高。(那些玩家终于找到了自己喜欢的)-1997 4月，AMD推出了自己的新产品K6。K6系列CPU有五个频率，分别是:166/200/ 233/266/300。五款都是66外频，但是后来的233/266/300通过升级主板的BIOS可以支持100外频，所以CPU的性能有了飞跃。特别值得一提的是，他们的一级缓存已经增加到64KB，是MMX的两倍。-1997 5月，英特尔推出了最具影响力的奔腾CPU。奔腾ⅱ可以说是Pentimu Pro精华与MMX技术完美结合的典范。为了提高数据交换的速度，它采用了双独立总线结构，即一条总线连接到二级缓存，另一条连接到主存，使片外的外部缓存可以以CPU自身时钟的一半速度运行。在接口技术方面，奔腾ⅱ也首次采用了solt1接口标准。(英特尔是老大，永远走在新技术的最前沿)-1998，AMD最新K6-2处理器正式上市。它的核心电压是2.2伏，所以发热量比较低，一级缓存64KB，五款都内置了3DNow！指令和超标量MMX函数，3DNow！它是一组21的新指令，可以提高具有密集型三维图形、多媒体和浮点运算的个人计算机应用的计算能力，使三维图形加速器充分发挥性能。K6-2也让AMD的产品第一次在整数性能和浮点运算性能上超越英特尔，也正是因为K6-2的推出，让英特尔感受到了危机。(哈！AMD可以昂起头了)——看到低端市场被AMD和Cyrix的产品占领，INTEL再也不能观望，在1998推出了Celeron赛扬处理器。赛扬处理器其实可以说是奔腾II的“简化版”。英特尔把奔腾II和相关电路拉出来，然后把塑料盒子拿掉，里面是赛扬处理器。起初，由于取消了二级缓存，赛扬的市场反应非常平淡。后来INTEL加了128KL2缓存，赛扬立刻流行起来。赛扬处理器为了抢占低端市场，价格非常实惠。赛扬CPU还有一款“变形”的兄弟Socket 370架构处理器，以PII为核心，Socket架构为主板。使用Slot1主板的用户可以通过转换卡升级。(赛扬还有很强的超频，性价比高的让人蠢蠢欲动。)——1998年和1999年，英特尔也推出了新的奔腾ⅱ至强处理器。奔腾II至强CPU适用于基于RISC的高端工作站和服务器。至强系列处理器采用Slot 2 socket技术，32KB一级缓存，512KB和1MB二级缓存，双独立总线结构，100MHz系统总线，最多支持8个CPU。-1999年2月22日，AMD在全球发布了400 MHz AMD K6-III。定位于高端市场的K6-ⅲ是K6处理器家族最新也是最后一个成员，属于6代终极处理器。该处理器具有领先的3D性能，采用0.25微米加工技术制造。该芯片集成了高速后端256k L2缓存(可以以处理器的全速运行，例如K6-ⅲ450MHz处理器的内部L2缓存可以以450 MHz的频率运行)、超标量MMX技术和3DNow。指令集(需要注意的是，K6-ⅲ由于成本高，只比同频率的奔腾III便宜20美元，这对于一些无米之炊的朋友来说，无疑是个不小的打击。)-奔腾III处理器是INTEL的新一代产品，采用0.25微米制造工艺，全新SECC2插槽。PIII拥有32K一级缓存和512K二级缓存(以芯片一半的核心速度运行)，包括MMX指令和英特尔自己的“3D”指令SSE。PIII最初发布的是450和500MHz规格，其系统总线频率为100MHz。(本三的特别之处在于增加了SSE指令。实际上，在运行没有经过SSE指令优化的应用软件时，PIII几乎和PII一样)——K7是AMD在1999年6月为迎接本三世推出的SlotA架构CPU。和现在的PII一样，它有一个塑料外壳，内部集成了同频的L2缓存(512K-1m)。K7还包括128K的L1缓存，继续支持MMX和3DNow！指令。此外，K7有一个强大的浮点单元(FPU)，这是在三维现在！在的帮助下，将会有进一步的3D和多媒体处理能力。经过测试，K7的性能已经完全超越同速本三，是目前性价比最高的产品。(当然，本三世也会有自己的对策。竞争越激烈，我们得到的好处就越多。所谓渔翁之利。)_ _ _ _ 1999年，10，INTEL推出0.18微米制造的奔腾III。该芯片拥有256K片上L2缓存，代号为Coppermine。这个新产品是对AMD速龙的回应。Coppermine以733MHz登台，略高于Athlon的700MHz。随着工艺尺寸从0.25微米减小到0.18微米，不仅提高了奔腾ⅲⅲ的时钟速度，而且英特尔还推出了集成的L2高速缓存。虽然集成的L2高速缓存只有旧奔腾ⅲ的一半，但当处理器全速运行时，性能仍有显著提高。展望明天，CPU的主频会越来越快，2000年有望建成1GHz的CPU。有专家预测，在下个世纪的前五年，我们应该能看到5GHz的CPU。系统总线频率将提高到133MHz以上，铜导体技术即将普及。想想过去的12.5MHz，再看看现在1000MHz的CPU。就像做梦一样！.....怎么样，有没有被这些原始数据搞得不知所措？但在这个没有硝烟的战场上，正是这些条款和数据数以百万计，使得CPU之战如火如荼，充满风险和利益！不是有句名言吗——外行看热闹，内行看门道？马上充电，CPU在新世纪会有更传奇的故事。