



下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、CPU的开展历程和趋势文计081-2 班 李香202290513216 号CPU是Central ProcessingUnit中央微处理器的缩写,它是计算机中最重要的一个部分,由运算器和限制器组成.它的开展非常迅速,个人电脑从8088 XT发 展到现在的Pentium 4 时代,只经过了不到二十年的时间.从生产技术来说,最 初的8088 集成了 29000个晶体管,而PentiumM 的集成度超过了 2810万个晶体 管;CPU的运行速 度,以MIPS 百万个指令每秒为单位,8088是0.75MIPS ,到 高能奔腾时已超过了 1000MIPS .CPU的内部结构归纳起来可分为限制单元、逻辑单
2、元和存储单元三大局部,这三个局部相互协调,对命令和数据进行分析、判 断、运算并限制计算机各局部协调工作. 根据其处理信息的字长,CPU可以分为:4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及正在酝酿 构建的64 位微处理器. In tel 8086/8088: 1978年英特尔公司生产的 8086是第一个16位的微处理器.8086微处理器最高主频速度为8MHz ,具有16位数据通道,内存寻址水平为1MB.1979年,英特尔公司又开发出了 8088.8086和8088在芯片内部均采用16位数 据传输,所以都称为16位 微处理器,但8086每周期能传送或接收16位数据,而8088每
3、周期只采用8位.8088采 用40针的DIP封装,工作频率为6.66MHz、7.16MHz或8MHz,微处理器集成了大约 29000个晶体管.8086和8088问世后 不久,英特尔公司就开始对他们进行改良,他们将 更多功能集成在芯片上,这样 就诞生了 80186和80188.这两款微处理器内部均以 16位工 作,在外部输入输出 上80186采用16位,而80188和8088 一样是采用8位工作.1981 年8088芯片 首次用于 旧MPC机中,开创了全新的微机时代.最早的 i8086/8088 是采用双 列宜插DIP形式封装,从i80286开始采用方形BGA扁平封装焊接,从i80386开 始到
4、Pentiumpro 开始采用方形 PGA 插脚,1982年,INTEL推出了 80286芯片,该芯 片含有13.4万个晶体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提升到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.Intel 80286 : 1982年,英特尔公司在 8086的根底上研制出了 80286微处理器,该 微处理 器的最大主频为20MHz ,内、外部数据传输均为16位,使用24位内存储 器的寻址,内存 寻址水平为16MB. 80286可工作于两种方式,一种叫卖模式,另一种叫保护方式.80286集成了大约130000个晶体管.8086 ? 80286这个时
5、代 是个人电脑起步的时代,当时在国 内使用甚至见到过PC机的人很少,它在人们心中是一个神秘的东西.到九十年代初,国内才开始普及计算机.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水平.Intel 80386 : 1985年10月17日,英特尔划时代的产品 一一80386DX 正式发布, 具内部 包含27.5万个晶体管,时钟频率为 12.5MHz ,后逐步提升到 20MHz、25MHz、33MHz , 最后还有少M的40MHz产品.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,并可以治理
6、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微处理器来提供任务水平.80386最经典的产品为80386DX 33MHz ,由于32位微处理器的强大运算能 力,PC的 应用扩展到很多的领域,80386使32位CPU成为了 PC工业的标准. 虽然当时80386没 有完善和强大的浮点运算单元,但配上80387协处理器,80386就可以顺利完成许多需要大M浮点运算的任务,从而 顺利进入了主流的商用电脑市场.1990年推出的80386SL和 80386DL都是低功 耗、节能型芯片,主要用于便携机和节能型台式机.803
7、86SL与80386DL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:系统治理方式SMM .当进入系统治理方式后,CPU就自动降低运 行速度、限制显 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,以到达节能目的.In tel 80486 : 1989年INTEL推出了 80486芯片,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逐步提升到33MHz、 40MHz、50MHz.
8、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,大大提升了与内存的数据交换速度.由于这些改良,80486的性能比带有80387数学协微处理器的80386 DX性能提升了 4 倍.Intel Pentium : 1993年,全面超越486的新一代586 CPU问世,为了摆脱486时代微处 理器名称混乱的困扰,英特尔
9、公司把自己的新一代产品命名为Pen tium 奔腾以区别AMD和Cyrix的产品.AMD和Cyrix也分别推出了 K5和6x86微处理 器来对 付芯片巨人,但是由于奔腾微处理器的性能最正确,英特尔逐渐占据了大部分市场.Pentium最初级的CPU是Pentium 60 和Pentium 66,分别工作在与系统 总线频率相同的60MHz和 66MHz两种频率下,早期的奔腾 75MHz ? 120MHz使用0.5微米的制造工艺,后期 120MHz频率以上的奔腾那么改用0.35微米工艺.经 典奔腾的性能相当平均,整数运算和浮点运算都不错.PENTIUM含有310万个晶体管,时钟频率最初为 60MHZ
10、 和66MHz ,后提升至 U 200MHZ.66MHZ 的 PENTIUM 微处理器的性能比 33MHZ 的80486DX 提升了 3倍多,而100MHz 的PENTIUM 那么比33MHZ 的80486DX 快6至8倍.In tel Pe ntium Pro : PENTIUM引起的袤动尚未结束,INTEL公司又推出了新一代 微处理 器-P6. P6含有550万个晶体管,时钟频率为 133MHz ,处理速度几乎是100MHz的 PENTIUM的2倍.P6的一级片内缓存为8KB指令和8KB数据.值 得注意的是在P6的 一个封装中除P6芯片外还包括有一个256KB的二级缓存芯 片,两个芯片之间
11、用高频宽的 内部通讯总线互连.P6最引人注目的是具有一项称为"动态执行"的创新技术,这是继PENTIUM在超标M体系结构上实现实破之后的又一次飞跃.这是第一代产品,二级 Cache有256KB或512KB ,最大有1MB的二级Cache工作频 率有:133/66MHZ工程样品,150/60MHz 、 166/66MHz 、 180/60MHz 、200/66MHz .In tel Pe ntium n : 1998年7月,In tel推出了用于效劳器和工作站的Pe ntiumll至强 器PentiumllXeon .Pentiumn中文名称叫奔腾二代它采用新的P6微处理器结
12、构,0.25微米制造,最低主频400MHz,内部带有512K或1M二级高速缓存.PentiumII至强使用的是330线的SLOT2插槽,使L2高速缓存与CPU主频同步 运行,系 统性能有很大的提升,当然,体积也比SLOT1的PentiumIl稍大.它有Klamath、Deschutes Mendocino 、Katmai等几种不同核心结构的系列产品,其中 第一代 采用Klamath核心,0.35微米工艺制造,内部集成 750万个晶体管,核心 工作电压为 2.8V.Pentiumn微处理器采用了双重独立总线结构,使用了一种脱离芯片的外部高速L2Cache,容M为512KB ,并以CPU主频的一半
13、速度运行.英特尔将Pentium n 的L1 Cache从16KB增至32KB.1998年4月16日,英特尔 第一个支持100MHz额定外频的、代号 为Deschutes的350、400MHz CPU 正式推出.采用新核心的 Pentium n 微处理器不但外 频提升至100MHz ,而且它们采用0.25微米工艺制造,其核心工作电压也 由2.8V降至 2.0V, L1 Cache 和 L2 Cache 分别是 32KB、512KB.支持芯片组主 要是 In tel 的 440BX.In tel Pe ntiumM : 1999年2月26日春节刚过,英特尔公司就发布了采用Katmai核心的新一代
14、微处理器 一 Pentiumm ,打响了 1999年CPU大战的第一枪.Pentiumlll 的内核和Pentiumll 大致一样,只有新增加了 70条SSE StreamingSIMDExtensions单指令对数据流扩展指令集,使 CPU的浮点运算水平得到增强,提升了 CPU对浮点运算密集型应用程序的执行效率.处理器除采用0.25微米工艺制造,内部集成950万个晶体管,Slot 1架构,此外目前的PentiumHI主频为450MH和 500MHz,0.25 微米工艺制造,32K 一级高速缓存,512K二级高速缓存同样以 CPU主频的 一半运行,核心电压2.0V,仍然使用Slot1插槽.需要
15、注意的是,目前支持SSE指令集的软件还很少,不能表达出SSE指令的优势,随着各大软件厂商对SSE指令的支持,Pentiumlll的性能将会 有更大的提高,并新增加了能够增强音频、视频和3D图形效果的SSE Streaming SIMD Extensions数据流单指令多数据扩展指令集,共70条新指 令.两家世界上最大的处理器制造厂 AMD和In tel曾都遇到一个难题,那就是 频率频率作为衡 M处理器好坏的标准已经成为了大多数人的定论.低频率就代表着一颗处理器性能的滞后.在设计者提升处理器内部进程的数M、增加缓存容M等方法纷纷用尽以后,似乎残酷的现实告诉设计者们:单核心处理器已经走到尽 头.双
16、核心被Intel和AMD确定为下步发 展工程也就缺乏为奇了.AMD和In tel的双核技术在物理结构上也有很大不同之处.AMD将两个内核做在一个Die 内核上,通过宜连架构连接起来,集成度更高.In tel那么是采用两个独立的 内核 封装在一起,因此有人将In tel的方案称为 双芯认为AMD的方案才是真正 的双核从用 尸端的角度来看,AMD的方案能够使双核CPU的管脚、功耗等指 标跟单核CPU保持一致,从 单核升级到双核,不需要更换电源、芯片组、散热系统和主板,只需要刷新BIOS软件即可,这对于主板厂商、计算机厂商和最终用尸的投资保护是非常有利的.由此看来,在多核处理器市场上,AMD在对客尸的理解和对 输出最符合客尸需求的产品方面的理念
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 人工智能应用开发合作合同
- 工程承包合同税率解析
- 度进口水果采购合同样本
- 合同:股东放弃股份优先购买权声明
- 合作协议合同标准版
- 货车司机聘用及管理规定合同
- 新媒体广告合作合同范本
- 建筑外墙防水合同样本
- 环保节能建材供货合同
- 度不锈钢采购合同模板
- 基于核心素养的高中数学“教、学、评”一致性研究
- GB/T 44768-2024配电网线损理论计算导则
- 体育运动中的交流与合作 课件 2024-2025学年人教版(2024)初中体育与健康七年级全一册
- 小学科学湘科版六年级下册全册同步练习含答案
- 反激式开关电源电子数据表格(自带公式)
- T∕CGMA 033002-2020 压缩空气站节能设计指南
- 土建工程监理实施细则(完整版)
- 诗词接龙(飞花令)PPT
- 床旁血液滤过
- “挑战杯”优秀组织奖申报汇报材料
- 越南矿产资源分布
评论
0/150
提交评论