CPU的主要分类和发展历史

类别:计算机/网络

问题描述:

CPU的主要分类和发展历史是怎样的?求基础知识

分析:

CPU从最初的发展到现在已经二十多年了。在此期间,CPU按其处理信息的字长可分为四位微处理器、八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器和六十四位微处理器。1971年,早期的Intel公司推出了世界上第一个微处理器4004,这是第一个用于计算机的四位微处理器。它包含2300个晶体管,由于性能不佳,市场反应非常不理想。

随后,Intel开发了8080处理器和8085处理器,与摩托罗拉的MC6800微处理器和Zilog的Z80微处理器一起,它们形成了八位微处理器家族。

16位微处理器的典型产品是Intel的8086微处理器,同时产生的数学协处理器,即8087。这两种芯片使用兼容的指令集,但在8087指令集中加入了一些专门用于对数、指数、三角函数等数学计算的指令。因为这些指令应用于8086和8087,所以统称为X86指令集。自此,英特尔推出的新一代CPU产品全部兼容原有的X86指令。

1979年,Intel推出了8088芯片,仍然是16位微处理器,包含29000个晶体管,时钟频率4.77MHz,地址总线20位,可以使用1MB内存。8088内部数据总线为16位,外部数据总线为8位。1981年,8088芯片首次用于IBM PC。如果说8080处理器不太为人熟知,那么8088可以说是家喻户晓,个人电脑的第一代CPU——PC就是从它开始的。1982的80286芯片虽然是16位芯片,但已经包含了13.4千个晶体管,时钟频率达到了前所未有的20MHz。其内部和外部数据总线是16位,其地址总线是24位。可使用16MB内存,可用的工作模式有实模式和保护模式。

32位微处理器的代表产品是1985年Intel公司推出的80386,这是一款全32位微处理器芯片,也是X86家族中的第一款32位芯片。它包含275000个晶体管,时钟频率为12.5MHz,之后逐渐提高到33MHz。80386的内外数据总线都是32位,地址总线也是32位,可以寻址4GB内存。除了实模式和保护模式之外,它还增加了一个虚拟86工作模式,可以通过同时模拟多个8086处理器来提供多任务能力。1989年,Intel推出准32位处理器芯片80386SX。其内部数据总线为32位,与80386相同,外部数据总线为16位。也就是说80386SX的内部处理速度接近80386,而且还支持真正的多任务操作,可以接受为80286开发输入/输出接口芯片。80386SX的性能比80286好,价格只有80386的三分之一。386处理器没有内置协处理器,所以不能执行浮点运算指令。如果需要进行浮点运算,就必须购买价格昂贵的80387协处理器芯片。

80年代末90年代初,80486处理器问世,集成了1.2万个晶体管,时钟频率从25MHz逐渐提高到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,并且在X86系列中首次使用RISC(精简指令集)技术,可以在一个时钟周期内执行一条指令。它还采用了突发总线模式,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协处理器的80386高4倍。早期的486分为带协处理器的486DX和不带协处理器的486SX两种,它们的价格也相差很大。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内部工作频率是处理器外部频率的2-3倍,因此得名486DX2和486DX4。

90年代中期,新一代586处理器问世,全面超越486处理器。为了摆脱486时代处理器名称的混乱,最大的CPU制造商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也推出了K5和6x86处理器来对付英特尔,但由于奔腾处理器性能最好,英特尔逐渐占据了大部分市场。

从此不用我说大家都很了解CPU的发展了。1997年初,奔腾MMX上市,奔腾II和AMD K6年中上市,Cyrix6x8MX年底上市。1998年更是“三足鼎立”,PII、赛扬、K6-2、MII互相厮杀。从奔腾二代推出开始,英特尔就放弃了老化的Socket 7市场,力推先进的Slot 1架构,但这次英特尔犯了一个错误。随着全球对1000美元以下低价PC的需求不断增加,AMD的K6-2处理器填补了这一低端领域的空白。原本只在1插槽上实现的AGP总线技术和100MHz外频,在AMD开创的速7时代也实现了。虽然K6-2和Super 7的性能仍然远远落后于同频率的PII,但低廉的价格仍然让AMD攫取了近30%的CPU零售市场份额。AMD以一种不畏强敌的姿态赢得了众多消费者的青睐。

可惜的是,1999年,面对英特尔的猛烈反击,AMD开始走下坡路,市场销量非常糟糕。Cyrix在这场处理器大战中落败。它本想依靠NS(美国国家半导体公司)东山再起,但为时已晚,最终在6月被芯片组厂商威盛收购。

随后,IDT和瑞思这两家新进入处理器市场的公司,在技术创新和市场定位上各有特色。IDT的Winchip C6和Winchip C6-2主要针对低端家用市场,而Rise的处理器主要进入移动电脑领域。可惜,在英特尔产品的压力下,他们的生活也很坚定。1999年年中,就在Cyrix被收购一个月后,威盛收购了IDT公司,与此同时,Rise也被另一家芯片组厂商SIS(硅系统技术)收购。随后有消息称,Rise退出了PC处理器市场,专注于家电处理芯片市场。这样,经过重新调整,PC处理器市场呈现出新的三足鼎立之势。AMD凭借8月份发布的Athlon-K7打了一个漂亮的翻身仗,K7有史以来第一次成为整体性能超越英特尔同类产品的最快处理器,市场份额有进一步扩大的趋势。收购Cyrix和IDT后,威盛整合了两家公司的最新技术,计划在2000年初推出兼容Socket370的Joshua-Joshua处理器,主攻低端市场。总之,随着竞争的激烈,各公司都在竭尽全力为消费者开发最新、最快、最好的处理器产品,期待CPU的未来,前景一片光明!(未完待续)

CPU英特尔赛扬D 335(散)2.8GHz/Socket478/保修一年。

CPU英特尔赛扬D 330(散装)2.66GHz/Socket478/一年保修CPU英特尔赛扬D 320(散装)2.4GHz/Socket478/一年保修。

CPU英特尔赛扬D 320(盒子)3年2.4GHz/Socket478/保修3年。

CPU英特尔)P4 3.0E(盒装)3.0GHz(盒装)3年/插槽478

CPU英特尔赛扬D 315(散)2.26GHz/Socket478/保修一年。

CPU Intel) P4 540 3.2G盒装三年LGA 775 3.2G/盒装三年。

CPU英特尔P4506(盒装)3年2.66GHz(盒装)3年/LGA775

CPU英特尔)P4 630(盒装)3.0GHz/2MB/64位三年

CPU Intel P4530(散)3.0GHz(盒)三年/LGA775

CPU英特尔赛扬D 331(盒)3年2.66GHz(盒)3年/LGA775/64位。

CPU Intel)图拉丁赛扬1.3G(分散)1.3GHz(分散)/Socket370。

CPU英特尔赛扬2.4G(分散式)2.4GHz(分散式)/插座478

CPU英特尔p42.4b(分散式)2.4GHz(分散式)/插槽478

CPU英特尔)P4 2.4A(盒装)3年2.4 GHz/插槽478