中央处理器的发展历史
英特尔4004
1971年，英特尔推出了世界上第一个微处理器4004，这是第一个可以在微型计算机中使用的四位微处理器，它包含2300个晶体管。随后，英特尔推出了8008，由于计算性能不佳，市场反应非常不理想。1974，8008发展成8080，成为第二代微处理器。8080作为替代电子逻辑电路的器件，用于各种应用电路和器件。没有微处理器，这些应用就无法实现。
由于微处理器可以用来完成许多过去用大型设备才能完成的计算任务，而且价格便宜，半导体公司开始竞相生产微处理器芯片。Zilog公司生产了8080增强型Z80，摩托罗拉公司生产了6800，Intel公司生产了1976中的8085，但这些芯片基本没有改变8080的基本特性，都属于第二代微处理器。均采用NMOS技术，集成约9000个晶体管，平均指令执行时间为1μs ~ 2μs，采用汇编语言、BASIC和Fortran编程，使用单用户操作系统。
英特尔8086
Intel公司生产的1978 8086是第一个16位的微处理器。不久，Zilog和摩托罗拉也宣布了生产Z8000和68000的计划。这是第三代微处理器的起点。
8086微处理器的最大时钟速度为8MHz，数据通道为16位，内存寻址能力为1MB。同时，英特尔还生产了配套的数学协处理器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的指令。这些指令集统称为x86指令集。虽然英特尔生产了第二代、第三代等更先进、更快的新CPU，但仍然兼容原有的x86指令，英特尔在命名后续CPU时也沿用了原有的x86顺序，直到后来由于商标注册问题，放弃了用阿拉伯数字命名。
1979年，英特尔开发了8088。8086和8088都在芯片内部使用16位数据传输，所以都被称为16位微处理器，但8086每周期可以发送或接收16位数据，而8088每周期只用8位。因为原来的器件和芯片大多是8位的，所以8088的外部8位数据收发可以兼容这些器件。8088采用40针DIP封装，工作频率为6.66MHz、7.16MHz或8MHz。微处理器集成了大约29，000个晶体管。
8086和8088出来后不久，Intel就开始对它们进行改进，它们在芯片上集成了更多的功能，从而诞生了80186和80188。两个微处理器内部都使用16位工作，16位用于80186的外部输入和输出，而80188与8088一样使用8位工作。
1981年，美国IBM公司在其PC中使用了8088芯片，从而开创了一个全新的微机时代。也是从8088年开始，个人电脑(PC)的概念开始在全世界发展。自从8088被应用于IBM PC后，个人电脑真正进入了人们的工作和生活，这也标志着一个新时代的开始。
英特尔80286
1982年，Intel公司在8086的基础上，开发了80286微处理器。该微处理器最高频率为20MHz，内外数据传输为16位，采用24位内存，内存寻址容量为16MB。80286可以有两种工作方式，一种叫实模式，一种叫保护模式。
在实模式下，微处理器可以访问的内存总量限制为1兆字节；在保护模式下，80286可以直接访问16兆内存。此外，80286工作在保护模式下，可以保护操作系统在遇到异常应用时不停止系统，不像实模式或8086等无保护的微处理器。
IBM公司在先进技术微型计算机，即at计算机中使用了80286微处理器，引起了很大轰动。80286在以下四个方面比其前辈有显著改进:支持更大的内存；能够模拟内存空间；可以同时运行多个任务；并且提高了处理速度。最早的PC速度是4MHz，基于80286的第一台AT机速度是6MHz到8MHz。有的厂商还自己提高了速度，让80286达到了20MHz，也就是说性能有了很大的进步。
80286的封装是方形封装，叫PGA。PGA是一种源自PLCC的廉价封装，具有内部和外部实心引脚。在这种封装中，80286集成了大约130000个晶体管。
IBM PC/AT微机的总线保持了XT的三层总线结构，增加了高低字节总线驱动程序和高字节总线的转换逻辑。和XT机一样，CPU是焊在主板上的。
当时原装机只指IBM PC，兼容机是除IBM PC以外的其他机器。当时除了英特尔，还有其他生产CPU的公司，比如AMD和西门子，人们并不关心他们的电脑用的CPU，因为AMD等公司生产的CPU和英特尔的几乎一样，直到486年人们才关心自己的CPU。
8086 ~ 80286时代是个人电脑起步的时代。那时候国内很少有人使用甚至看到PC，在人们心目中是一个很神秘的东西。直到20世纪90年代初，计算机才在中国普及。
英特尔80386
1985年春天，英特尔已经成为一流的芯片公司，决心全力研发新一代32位核心CPU——80386。Intel为80386设计了三个技术点:采用“286类”结构，开发80387微处理器增强浮点计算能力，开发cache解决内存速度瓶颈。
1985 65438+10月17日，英特尔划时代产品80386DX正式发布。它包含了275000个晶体管，时钟频率是12.5MHz，然后逐渐提高到20MHz，25MHz，33MHz，最后还有少数40MHz的产品。
80386DX具有32位内外数据总线和32位地址总线，可寻址4GB内存，管理64TB虚拟存储空间。其运行模式除了实模式和保护模式外，还增加了一种“虚86”工作模式，可以通过同时模拟多个8086微处理器来提供多任务能力。
80386DX的指令比80286多。12.5MHz频率的80386每秒可执行600万条指令，比16MHz频率的80286快2.2倍。80386最经典的产品就是80386 DX-33 MHz，也就是我们通常所说的。
由于32位微处理器强大的计算能力，PC机的应用已经扩展到许多领域，如商务办公和计算、工程设计和计算、数据中心和个人娱乐等。80386使32位CPU成为PC行业的标准。
虽然80386当时还没有一个完善强大的浮点运算单元，但是有了80387协处理器，80386就可以顺利完成很多需要大量浮点运算的任务，从而成功进入主流商用计算机市场。此外，30386还有其他丰富的外设配件，如82258(DMA控制器)、8259A(中断控制器)、8272(磁盘控制器)、82385(缓存控制器)、82062(硬盘控制器)。针对内存的速度瓶颈，Intel为80386设计了一个Cache，采用预读内存的方法来缓解这种速度瓶颈。从此，缓存和CPU变得密不可分。
英特尔80387/80287
严格来说，80387并不是真正的CPU，而是与80386DX的协处理芯片，也就是说80387只能辅助80386完成浮点运算，功能非常简单。
英特尔80386SX
1989年，Intel推出准32位微处理器芯片80386SX。这是英特尔为了扩大市场份额而推出的一款廉价且受欢迎的CPU。其内部数据总线为32位，外部数据总线为16位。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，受到了市场的广泛欢迎，因为80386SX的性能比80286好很多，而价格只有80386的三分之一。
英特尔80386SL/80386DL
1990年，Intel推出了笔记本电脑的80386SL和80386DL 386芯片。这两类芯片可以说是80386DX/SX的节能，其中80386DL基于80386DX核，80386SL基于80386SX核。这两类芯片不仅功耗更低，而且具有电源管理功能，在CPU不工作时自动切断电源。
摩托罗拉68000
摩托罗拉的68000是最早的32位微处理器，是1984。上市后性能优异，获得了苹果公司的青睐，并在其划时代的个人电脑“PC-MAC”中采用了该芯片。但80386推出后，逐渐没落。
AMD Am386SX/DX
AMD的Am386SX/DX是兼容80386DX的第三方芯片，性能上和Intel的80386DX差不多，成为当时的主流产品之一。
IBM 386SLC
这是IBM在研究80386的基础上设计的，完全兼容80386，由Intel制造。386SLC基本上是在80386SX的基础上内置缓存的指令集，还包含80486SX，性能不错。
英特尔80486
1989，我们都很熟悉的80486芯片是Intel推出的。这款历时四年研发、投资3亿美元的芯片的伟大之处在于，它实际上首次打破了654.38+0万个晶体管的边界，集成了654.38+0.2万个晶体管，并采用了654.38+0微米的制造工艺。80486的时钟频率从25MHz逐渐提高到33MHz、40MHz、50MHz。
80486在一个芯片上集成了80386、数学协处理器80387和8KB缓存。80486中集成的80487的数字运算速度是之前80387的两倍，内部缓存缩短了微处理器和慢速DRAM的等待时间。而且80x86系列首次采用RISC(精简指令集)技术，一个时钟周期可以执行一条指令。它还采用了突发总线模式，大大提高了与存储器的数据交换速度。由于这些改进，80486的性能比带有80387数学协处理器的80386 DX高4倍。
随着芯片技术的不断发展，CPU的主频越来越快，而PC的外部设备受到技术的限制，阻碍了CPU主频的进一步提升。在这种情况下，出现了CPU倍频技术，使得CPU内部工作频率是微处理器外部频率的2 ~ 3倍，因此得名486 DX2和486 DX4。
英特尔80486 DX
常见的80486 CPU有80486 DX-33、40和50。和386 DX一样，486 CPU内外都是32位，但最慢的486 CPU也比最快的386 CPU快。这是因为486 SX/DX执行一条指令只需要一个振荡周期，而386DX CPU需要两个周期。
英特尔80486 SX
因为80486 DX CPU内置了浮点协处理器，所以功能强大，当然也很贵。为了满足普通用户的需求，尤其是那些不需要做大量浮点运算的用户，英特尔推出了486 SX CPU。80486 SX主板一般有80487协处理器插槽。如果需要浮点协处理器的功能，可以插一个80487协处理器芯片，相当于486 DX。常见的80486SX CPUs有:80486SX-25，33。
英特尔80486 DX2/DX4
其实这个CPU的名字和频率有关。这个CPU的内部频率是主板频率的四分之二，比如80486DX2-66。CPU频率66MHz，而主板频率只有33MHz。
英特尔80486 SL CPU
80486 SL CPU最初是为笔记本电脑和其他便携式电脑设计的。这款芯片和386SL一样，使用3.3V而不是5V电源，还内置了切断电路，使微处理器和其他可选部件在不工作时处于休眠状态，可以降低笔记本电脑和其他便携式电脑的能耗，延长使用时间。
英特尔486超速驱动
升级486 SX可以在主板的协处理器插槽中安装一个80487SX芯片，相当于486 DX。但升级后只是增加了浮点协处理器的能力，并没有提高系统的速度。为了提高系统速度，还有一种升级方法，就是在协处理器的插槽里插一个486的OverDrive CPU。其原理与486 DX2 CPU相同，内部运行速度可以达到外部速度的两倍。比如一个OverDrive的CPU插在20MHz的主板上之后，CPU内部的运行速度可以达到40MHz。486 OverDrive CPU也有浮点协处理器的功能，常见的有:overdrive-50、66、80。
TI 486 DX
作为世界知名的半导体厂商之一，美国德州仪器(TI)也是在486时代异军突起，生产了自己的486 DX系列CPU。尤其是486DX2成为主流后，其DX2-80因为性价比高，成为当时的主流产品之一。TI 486最高主频是DX4-100，但再也没有进入CPU市场。
Cyrix 486DLC
这是Cyrix公司生产的486 CPU。说它是486 CPU，是指它的效率接近486 CPU，但不是严格意义上的486 CPU，这要看它的特性。486DLC CPU只是将386DX CPU和1K Cache结合在一块芯片上，没有浮点协处理器，执行一条指令需要两个振荡周期。不过，由于486DLC CPU的精致设计，486DLC-33 CPU的效率接近英特尔公司的486SX-25，而486DLC-40 CPU超过486SX-25，486DLC-40 CPU的价格也比486SX-25便宜。486DLC CPU旨在升级386DM。如果你有一台386的电脑，想升级到486，但又不想更换主板，可以拔掉原来的386 CPU，插一个486DLC CPU。
Cyrix 5x86
由于英特尔另辟蹊径，开发了奔腾，Cyrix也迅速推出了自己的新一代产品5x86。仍然延续了原有的486系列CPU插座，主频从100MHz提升到120MHz。相比486，5x86的性能有所提升，但相比奔腾，不仅浮点性能远远不够，就连Cyrix一直引以为傲的整数运算性能也没有那么高超，给人一种心有余而力不足的感觉。因为5x86可以使用486主板，所以一般被认为是过渡产品。
AMD 5x86
AMD 486DX是AMD在486市场的利器。内置16KB回写缓存，开启单周期多指令时代。它还具有分页虚拟内存管理技术。因为TI以极低的价格推出486DX2-80，Intel也推出奔腾系列，AMD推出5x86系列CPU抢占市场空缺。是频率最高的486级产品，分别是5x86-120和133。它采用集成16K回写缓存，0.35μ m工艺，33×4 133频率，性能直指奔腾75，功耗小于奔腾。
英特尔奔腾
1993年，新一代586 CPU问世，全面超越486。为了摆脱486时代微处理器名称的混乱，英特尔公司将其新一代产品命名为奔腾，以区别AMD和Cyrix产品。AMD和Cyrix也分别推出了K5和6x86微处理器来对付芯片巨头，但由于奔腾微处理器性能最好，英特尔逐渐占据了大部分市场。
奔腾的主CPU是奔腾60和奔腾66，分别以60MHz和66MHz与系统总线同频工作，没有我们现在说的倍频设置。
早期奔腾75 MHz ~ 120MHz采用0.5微米制造工艺，后来120MHz以上的奔腾采用0.35微米制造工艺。经典奔腾性能相当一般，整数运算和浮点运算都不错。
英特尔奔腾MMX
为了提高计算机在多媒体和3D图形方面的应用能力，许多新的指令集应运而生，其中最著名的三个是英特尔的MMX、SSE和AMD的3D NOW！。MMX(MultiMedia Extensions)是Intel在1996年发明的一种多媒体指令增强技术，包括57条多媒体指令，可以一次处理多个数据。在软件的配合下，MMX技术可以获得更好的性能。
奔腾MMX的正式名称是“采用MMX技术的奔腾”，发布于1996年底。英特尔从奔腾开始就锁定了自己CPU的倍频，但是MMX的CPU有特别强的超外频能力，还可以通过提高核心电压来超倍频，所以超频在当时是一个非常时尚的动作。超频这个词也是在那个时候流行起来的。
多功能奔腾是英特尔继奔腾之后的又一成功产品，生命力也相当顽强。多功能奔腾在原有奔腾的基础上做了很大的改进，增加了片内16KB数据缓存和16KB指令缓存、4路写缓存、分支预测单元和返回堆栈技术。特别是新加入的57条MMX多媒体指令，使得多功能奔腾即使在运行非MMX优化的程序时，也比同频率的奔腾CPU快得多。
这57条MMX指令专门用于处理音频、视频和其他数据。这些指令可以大大缩短CPU处理多媒体数据时的等待时间，使CPU具有更强大的数据处理能力。与经典的奔腾不同，多能奔腾采用双电压设计，核心电压为2.8V，系统I/O电压为3.3V，如果主板不支持双电压设计，那么就无法升级为多功能奔腾。
多用途奔腾，代号P55C，是第一款采用MMX技术(整数单元执行)的CPU，16KB数据L1缓存，16KB指令L1缓存，SMM兼容，64位总线，528MB/s带宽，2时钟等待时间，450万。支持的工作频率有:133MHz、150MHz、166MHz、200MHz、233MHz。
英特尔奔腾Pro
曾几何时，奔腾Pro是高端CPU的代名词，其性能让当时很多人感到惊讶。不过奔腾Pro当时是32位数据结构的CPU，所以在运行16位应用时性能一般，但依然是32位的赢家，只是后来因为MMX的出现而黯然失色。
奔腾Pro(高能奔腾，686级CPU)的核心架构代码是P6(也是未来Pⅱ和Pⅲ使用的核心架构)。这是第一代产品。二级缓存有256KB或512KB，最大值为65，438+0 MB。工作频率为:133/66MHz(工程样品)，150/60MHz，166/66MHz，180/60MHz，200/66MHz。
AMD K5公司
K5是AMD自主生产的第一款x86 CPU，发布于1996。由于K5的开发问题，它的上市时间比英特尔的奔腾要晚得多。再加上性能不佳，这款不成功的产品一度让AMD失去了不少市场份额。K5性能很一般，整数运算能力不如Cyrix的6x86，但还是略胜奔腾，浮点运算能力远不如奔腾，但略胜Cyrix。整体来看，K5是一款实力相对一般的产品。K5的低价显然比它的性能更吸引消费者，低价是这款CPU的最大卖点。
AMD K6
AMD自然不希望奔腾独霸CPU市场，所以他们在1997推出了K6。K6 CPU的设计指数相当高。拥有全新的MMX指令和64KB L1缓存(是奔腾MMX的两倍)，整体性能优于奔腾MMX，接近同频Pⅱ的水平。与K5相比，K6可以并行处理更多的指令，并以更高的时钟频率运行。AMD在整数运算上已经很成功了，但是K6在运行需要MMX或者浮点运算的应用上就有点落后了，比同频率的奔腾差很多。
K6拥有32KB数据L1缓存，32KB指令L1缓存，集成880万个晶体管，0.35微米工艺，五层CMOS，采用C4和C4工艺反装晶圆，核心面积为168mm2(新品为68mm2)，采用Socket7架构。
Cyrix 6x86/MX
Cyrix是一家经验丰富的CPU开发商。早在x86时代，it和Intel、AMD就形成了三雄鼎立的局面。
自从Cyrix与美国国家半导体公司合并后，终于有了自己的芯片生产线，成品也越来越完善和齐全。Cyrix的6x86是投放市场的奔腾兼容微处理器。
IDT·温契普
美国IDT公司作为一家新兴的CPU厂商，在1997年推出了WinChip (C6)，在整个CPU市场的份额不到1%。1998年5月，IDT发布了第二代产品WinChip 2。
WinChip 2在原有WinChip的基础上做了一些改进，增加了双指令MMX单元，增强了浮点运算功能。改进后的WinChip 2性能比同频率的WinChip高10%左右，基本达到Intel Pentium微处理器的性能。
英特尔奔腾ⅱ
从1997到1998，CPU市场竞争异常激烈，这一时期的CPU芯片更是五光十色，令人眼花缭乱。
Pentiumⅱ中文称为“Pentium II”，拥有多个不同核心结构的系列产品，如Klamath、Deschutes、Mendocino、Katmai等。其中，第一代采用Klamath核心，0.35微米工艺制造，内部集成了750万个晶体管，核心工作电压为2.8V。
奔腾ⅱ微处理器采用双独立总线结构，即一条总线连接到二级缓存，另一条总线负责主存。奔腾ⅱ采用容量为512KB的外置高速L2缓存，运行频率为CPU主频的一半。作为补偿，英特尔将奔腾ⅱII的L1缓存从16KB增加到32KB。此外，为了击败竞争对手，英特尔首次在奔腾ⅱ中采用了专利Slot 1接口标准和SECC(单边接触盒)封装技术。
1998 19年4月6日，英特尔首款支持100MHz额定外接频率的350 MHz和400 MHz CPU正式上市。采用新内核的奔腾ⅱ微处理器，不仅外频提高到100MHz，而且采用0.25微米工艺制造，内核工作电压也从2.8V降低到2.0V，L1缓存和L2缓存分别为32KB和512KB。支持的芯片组主要是英特尔的440BX。
从1998到1999，英特尔推出了比奔腾ⅱII功能更强大的CPU Xeon(至强微处理器)。这款微处理器的内核与奔腾ⅱII类似，制造工艺为0.25微米，外部频率为100MHz。至强最多可以配2MB缓存，运行在CPU的核心频率。和奔腾ⅱII用的芯片不一样，叫CSRAM(自定义StaticRAM)。此外，它支持八个CPU系统；使用36位内存地址和PSE模式(PSE36模式)，最大内存带宽800 MB/s，至强微处理器主要面向要求更高性能的服务器和工作站系统。此外，至强的接口形式也有所变化，采用了Slot 2架构(可支持四个微处理器)，比Slot 1略大。
英特尔赛扬(赛扬)
为了进一步抢占低端市场，英特尔在4月1998推出了一款廉价CPU——赛扬(中文为Celeron)。最初推出的赛扬，有266MHz和300MHz两个版本，均采用Covington core和0.35微米工艺制造。它拥有19万个晶体管和32KB一级缓存，工作电压为2.0V，外部频率为66MHz。赛扬与奔腾II相比，去掉了片内L2缓存，大大降低了成本，但由于没有二级缓存，微处理器的性能大大降低，其整数性能甚至比奔腾MMX还要差。
为了弥补赛扬微处理器因缺乏二级缓存而导致的性能不足，进一步打击低端市场的竞争对手，英特尔在推出Celeron266和300后不久，就发布了新的赛扬微处理器——采用Mendocino内核的Celeron300A、333和366。与老款赛扬不同的是，新款赛扬采用0.25微米工艺制造，采用Slot 1架构和SEPP封装，内置32KB L1缓存和128KB L2缓存，与CPU工作在同一核心频率，大大提高了L2缓存的效率。
AMD K6-2
AMD于1998年4月正式推出K6-2微处理器。采用0.25微米工艺制造，芯片面积缩小到68平方毫米，晶体管数量增加到930万。此外，K6-2拥有64KB L1缓存，二级缓存集成在主板上，容量从512KB到2MB，速度与系统总线频率同步，工作电压2.2V，支持Socket 7架构。
K6-2是K6芯片加100MHz总线频率，现在支持3D！浮点指令的“组合”。3D现在！技术是x86系统的重大突破，大大增强了处理3D图形和多媒体所需的密集型浮点运算的性能。此外，K6-2支持超标量MMX技术和100MHz的总线频率，这意味着系统与L2缓存和内存之间的传输速率提高了近50%，从而大大提高了整个系统的性能。
cyrix Mⅱ
Cyrix Mⅱ作为Cyrix公司自主研发的最后一款微处理器，生产于1998年3月。除了6x86的特性，该微处理器还支持MMX指令，核心电压为2.9V，指令为256字节。3.5X倍频；核心集成650万个晶体管，功耗20.6瓦；64KB L1缓存。
崛起mp6
Rise是一家成立于1993+01的美国公司，主要生产兼容x86的CPU，1998年6月推出mP6 CPU。Mp6不仅价格便宜，而且性能优异，多媒体性能好，浮点运算功能强大。Mp6采用Socket 7/Super 7兼容套接字，只有16KB一级缓存。
英特尔奔腾ⅲ
1999春节刚过，英特尔发布了新一代微处理器——带Katmai内核的奔腾ⅲ。微处理器采用0.25微米工艺制造，内部集成了950万个晶体管，插槽1架构。此外，它还具有以下新特点:系统总线频率为100 MHz；；采用第六代CPU核心P6微架构，针对32位应用进行了优化，具有双独立总线。一级缓存32KB(16KB指令缓存和16KB数据缓存)，二级缓存512KB，运行速度为CPU核的一半。采用SECC2包；增加了SSE(流SIMD扩展)指令集，它可以增强音频、视频和3D图形效果，总共有70条新指令。奔腾ⅲ的启动频率是450MHz。
和奔腾ⅱ至强一样，英特尔也推出了用于服务器和工作站系统的高性能CPU奔腾ⅲ至强微处理器。除奔腾Xeon500和550采用0.25微米工艺外，该微处理器采用0.18微米工艺制造，采用Slot 2架构和SECC封装，内置32KB一级缓存和512KB二级缓存，工作电压为1.6V。
英特尔赛扬ⅱ
为了进一步巩固低端市场的优势，2000年3月29日，英特尔推出了以Coppermine为核心的赛扬ⅱ。这款微处理器同样采用0.18微米工艺制造，其核心集成了FC-PGA封装的19万个晶体管。和赛扬门多西诺一样，它内置了与CPU同步运行的128KB L2缓存，所以它的内核也叫Coppermine 128。赛扬ⅱ不支持多处理器系统。但是赛扬ⅱ的外接频率仍然只有66MHz，大大限制了它的性能。
AMD K6-ⅲ
AMD在1999年2月推出代号为“Sharptooth”的K6-III。它是该公司最后一款支持速7架构和CPGA封装的CPU。采用0.25微米制造工艺，核心面积135平方毫米，集成2130万个晶体管，工作在2.2V/2.4V
与K6-2相比，K6-III最大的变化是集成了256KB二级缓存(新赛扬只有128KB)，以CPU主频速度运行。K6-ⅲ的这种变化将充分发挥高频的优势。