Inter CPU的发展历史和未来前景

1、Inter CPU的发展历史和未来前景1968年，神奇而伟大的Intel公司成立了，格鲁夫、诺依斯和摩尔是微电子业界的梦幻组合。1971年，INTEL（英特尔）公司推出了世界上第一台微处理器4004。Intel 4004微处理器集成了2250个晶体管，每个晶体管的距离是10微米，它能够处理4比特的数据，每秒运算6万次，运行的频率为108Khz，成本不到100美元。英特尔公司的首席执行官戈登摩尔将4004称之为“人类历史上最具革新性的产品之一”。 Inttel 40004微处处理器功功能较弱弱，计算算速度较较慢，以以至于只只能在BBusiicomm计算器器上使用用，更不不用说进进行复杂杂的数学学

2、计算了了。但是是相比第第一套计计算机EENIAAC来说说，功能能和体积积有了长长足的进进步。 119788年，INNTELL公司推推出了命命名为ii80886的16位微微处理器器，同时时还生产产出与之之相配合合的数学学协处理理器i880877，由于于这两种种芯片所所用的指指令集相相互兼容容，所以以人们统统称它们们为“XX86”指指令集。Intell推出了了80886处理理器，到到今天为为止它仍仍然是所所有x886兼容容处理器器的基础础。Intell 80086集集成2.9万只只晶体管管，时钟钟频率为为4.777MHHz，内内部数据据总线(CPUU内部传传输数据据的总线线)、外部部数据总总线(C

3、CPU外外部传输输数据的的总线)均为166位，地地址总线线为200位，可可寻址11MB内内存。 119799年Inttel推推出80088处处理器。Intel 8088处理器内含29000个晶体管，地址总线为20位，时钟频率为4.77MHz，可以使用1M内存。8088处理器的内部数据处理总线为16位，外部数据总线为8位。8088芯片在IBM PC中的使用也开创了全新的微机时代。1981年年Inttel发发布了一一个不太太重要的的CPUU8001866，这颗颗CPUU没有被被PC厂商商所采纳纳，据说说主要是是软件兼兼容的问问题而被被废弃。1982年年Inttel在在80886的基基础上，推推出了

4、8802886芯片片。2886芯片片具备116位字字长，集集成了114.33万只晶晶体管，时时钟频率率由最初初的6MMHz逐逐步提高高到200MHzz。其内内部和外外部数据据总线皆皆为166位，地地址总线线24位。与与80886相比比，8002866寻址能能力达到到了166MB，可可以使用用外存储储设备模模拟大量量存储空空间，从从而大大大扩展了了802286的的工作范范围，还还能通过过多任务务硬件机机构使处处理器在在各种任任务间来来回快速速切换，以以同时运运行多个个任务，其其速度比比80886提高高了5倍甚至至更多。1985年年10月17日Inttel发发布了8803886处理理器。88038

5、86处理理器被广广泛应用用在19980年年代中期期到19990年年代中期期的IBBM PPC兼容容机中。这这些PCC机称为为“8003866电脑”或或“3886电脑脑”，有有时也简简称“8803886”或或“3886”。8003866处理器器首次在在x866处理器器中实现现了322位系统统，可配配合使用用803387数数字协处处理器增增强浮点点运算能能力，并并且首次次采用高高速缓存存（外置置）解决决内存速速度瓶颈颈问题。803866有三种种工作模模式：实实模式、保保护模式式、虚拟拟86模式式。实模模式为DDODXX可以直直接访问问4G字节节的内存存，并具具有异常常处理机机制；虚虚拟866模式可

6、可以同模模拟多个个80886处理理器来加加强多任任务处理理能力。 8803886的广广泛应用用，将PPC机从从16位时时代带入入了322位时代代。8003866的强大大运算能能力也使使PC机的的应用领领域得到到巨大扩扩展，商商业办公公、科学学计算、工工程设计计、多媒媒体处理理等应用用得到迅迅速发展展。1989年年，8004866处理器器面市。80486处理器集成了120万个晶体管，时钟频率由25MHz逐步提升到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，并在X86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

7、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。 由由于这些些改进，80486的性能比带有80387协处理器的80386提高了4倍。早期的486分为有协处理器的486DX和无协处理器的486SX两种，其价格也相差许多。随着芯片技术的不断发展，CPU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CPU倍频技术，该技术使CPU内部工作频率为处理器外频的23倍，486DX2、486DX4的名字便是由此而来。 119933年，全全面超越越4866的新一一代5886处理理器问世世，为了了摆脱4486时时代处理理器名称

8、称混乱的的困扰，最最大的CCPU制制造商IInteel公司司把自己己的新一一代产品品命名为为Penntiuum（奔奔腾）以以区别AAMD和和Cyrrix的的产品。 PPenttiumm处理器器包含了了3100万个晶晶体管，内内置了116K的的L1 Cacche，时时钟频率率由最初初的600Mhzz和66MMhz到到后来的的2000MHzz。1995年年秋天，英英特尔发发布了PPenttiumm Prro处理理器。PPenttiumm PRRO是英英特尔首首个专门门为322位服务务器、工工作站设设计的处处理器，主主频有1150/1666/1880和2000MHzz四种。PPenttiumm Pr

9、ro处理理器总共共集成了了5500万个晶晶体管，并并且整合合了高速速二级缓缓存芯片片，性能能比Peentiium更更胜一筹筹。 PPenttiumm Prro处理理器将LL2 ccachhe与CPUU封装在在一起“PPPGAA封装技技术”（L2 cache在486和Pentium中都是设置在主板上），两个芯片之间用高频宽的总线互连，连接线路也被安置在封装中。这使得内置的L2 cache能更容易地运行在更高的频率上，从而大大提高程序的执行速度。 外外部地址址总线扩扩展至336位，处处理器的的直接寻寻址能力力64GGB，为为将来发发展留下下余地。采采用动态态执行技技术，这这是Peentiium处处

10、理器技技术的又又一次飞飞跃。该该技术通通过预测测程序流流程并分分析程序序的数据据流，可可选择最最佳的指指令执行行顺序。意意即指令令不必按按程序为为它规定定的顺序序执行，只只要条件件具备就就可以执执行，从从而使程程序达到到更高的的运行效效率。Pentiium Proo处理器器在技术术上取得得了较大大的进步步，但是是Penntiuum PPro处处理器高高昂的价价格使得得这款处处理器没没有良好好的销售售业绩。于于是19996年年，Inntell公司推推出了PPenttiumm MMMX处理理器。 PPenttiumm MMMX是英英特尔在在Penntiuum内核核基础上上改进，最最大的特特点是增增

11、加了557条MMXX指令。这这些指令令极大地地提高CCPU处处理多媒媒体数据据的效率率。MMMX指令令非常成成功，在在之后生生产的各各型CPPU都包包括这些些指令集集。1997年年英特尔尔发布了了Penntiuum III处理理器。其其内部集集成了7750万万个晶体体管，并并整合了了MMXX指令集集技术。此此时，英英特尔 Penntiuum III架构构已经从从Socckett 7转转成Sllot 1，并并首次引引入了SS.E.C封装装(Siinglle EEdgee Coontaact)技术，将将高速缓缓存与处处理器整整合在一一块PCCB板上上。Sllot 1的Penntiuum III晶体

12、体管数为为9000万，并并且具有有两种版版本的核核心：KKlammathh与Desschuutess。 119977年底，IInteel推出出了没有有集成二二级缓存存的Ceelerron处处理器。由由于性能能不佳很很快就淘淘汰出了了市场。1998年年Inttel发发布了PPenttiumm III Xeeon（至至强）处处理器。Xeon是英特尔引入的新品牌，当时Intel公司为了区分服务器市场和普通个人电脑市场，决定研制全新的服务器CPU，命名也跟普通CPU做了一些明显的区分，称为Pentium II Xeon，取代之前所使用的Pentium Pro品牌。Pentiium II Xeoon处理

13、理器不但但有更快快的速度度，更大大的缓存存，更重重要的是是可以支支持多达达4路或者者8路的SMMP对称称多CPPU处理理功能，它它采用和和Penntiuum III SSlott1接口口不同的的Sloot 22接口，必必须配合合专门的的服务器器主板才才能使用用。 119988年上半半年，IInteel在吸吸取了集集成二级级缓存的的Celleroon处理理器的教教训，推推出了堪堪称经典典的Ceelerron处处理器。 这这款Ceelerron处处理器集集成了二二级缓存存，并且且采用了了66MMHz的的前端总总线，可可以轻易易的超至至1000MHzz。这使使得这款款处理器器可以稳稳定运行行在455

14、0MHHz的速速度。超超频到4450MMHz的的Celleroon 3300AA处理器器足以与与比它贵贵不少的的Penntiuum III 4400抗抗衡。1999年年，Inntell的新一一代产品品Penntiuum IIII处处理器，它它采用00.255微米制制造工艺艺，新的的SECCC2插插口。PPenttiumm IIII处理理器拥有有32KK一级缓缓存和5512KK二级缓缓存（运运行在芯芯片核心心速度的的一半下下），包包含MMMX指令令和Inntell自己的的“ 33D”指指令SSSE，最最初发行行的PIIII有有4500和5000MHzz两种规规格，其其系统总总线频率率为1000M

15、HHz。同年10月月，Inntell推出了了基于00.188微米工工艺制造造的Peentiium IIII处理器器，这款款Penntiuum IIII处处理器有有2566K在片片二级高高速缓存存，代码码名为CCopppermminee。Coppperrminne以7333MHzz登台。随随着工艺艺尺寸从从0.225微米米减少到到0.118微米米，不仅仅提高了了Penntiuum IIII处处理器的的时钟速速度，也也使Inntell推出了了集成的的二级高高速缓存存。虽然然集成的的二级高高速缓存存只有老老式Peentiium IIII处理器器的一半半，但在在处理器器全速下下运行，性性能仍有有显著提

16、提高。 其其后Inntell推出了了Penntiuum IIII Xeoon处理理器。作作为Peentiium II Xeoon的后后继者，除除了在内内核架构构上采纳纳全新设设计以外外，也继继承了PPenttiumm IIII处理理器新增增的700条指令令集，以以更好执执行多媒媒体、流流媒体应应用软件件。除了了面对企企业级的的市场以以外，PPenttiumm IIII XXeonn加强了了电子商商务应用用与高阶阶商务计计算的能能力。IInteel还将将Xeoon分为为两个部部分，低低端Xeeon和和高端XXeonn。其中中，低端端Xeoon和普普通的CCopppermminee一样，仅仅装备2

17、256KKB二级级缓存，并并且不支支持多处处理器。这这样低端端Xeoon和普普通的PPenttiumm IIII的性性能差距距很小，价价格也相相差不多多；而高高端Xeeon还还是具有有以前的的特征，支支持更大大的缓存存和多处处理器。2000年年Inttel推推出了CCeleeronn III处理器器。Ceelerron II处处理器核核心源于于Coppperrminne，Coppperrminne的二二级缓存存为2556KBB，而Ceelerron II处处理器的的二级缓缓存为1128KKB。第第一批CCeleeronn III处理器器的外频频为666MHzz，与Ceelerron A处理理器

18、相同同。随后后Inttel把把Celleroon III处理理器的外外频提高高到了1000MHHz。 在在这时期期市场上上还有TTuallatiin CCeleeronn和TuaalattinPPenttiumm IIII处理理器销售售。 进进入211世纪，IInteel处理理器也进进入全新新的Peentiium 4时代代。到目目前为止止Penntiuum 44共采用用了Wiillaamettte,Norrthwwoodd和Preescoott核核心的三三种。 其其中Wiillaamettte核核心属于于Penntiuum 44最早期期的产品品，是采采用0.18微微米工艺艺制造的的，代表表产品

19、有有P4 1.77G和P4 1.88G。因因为它发发热量比比较大、频频率提升升比较困困难，而而且二级级缓存只只有2556KBB，所以以总体性性能并不不理想，特特别是对对于超频频用户来来说，这这类产品品难以让让人感到到满意。因因此Inntell很快就就开发出出了Noorthhwoood核心心的产品品，以满满足消费费者的需需求。NNortthwoood核核心的PPenttiumm 4采采用0.13微微米工艺艺制造，相相比Wiillaamettte内内核的处处理器，其其主频有有了很大大飞跃，二二级缓存存也从2256KK翻番到到5122KB。而而Preescoott核核心的PPenttiumm 4采采

20、用了另另人咋舌舌的311级流水水线设计计，配备备16KKB的一一级数据据缓存和和多达11MB的的二级缓缓存。在这期间，Intel也推出了Northwood核心的Celeron处理器。Northwood核心的Celeron处理器拥有128kB二级缓存不支持超线程技术。其后又推出了基于Prescott核心的Celeron D处理器。2005年年春，IInteel正是是发布第第一款家家用的桌桌面双核核CPUU-Peentiium D8005,自自此，人人们的生生活开始始进入双双核时代代。经历两年多多的发展展， PPenttiumm D系系列已经经比较壮壮大，旗旗下共有有PD88X5, PDD8X00, PPD9XX5等等等型号，由由于价格格的不断断下滑，现现在已经经成为入入门级双双核的首首选之一一。但是，由于于CPUU的核心心构架比比较落后后，所生生产的产产品功耗耗比较高高，这也也正成全全了AMMD,因因为AMMD的CPUU流水线线较短，工工艺也运运用的得得当，使使得同性性能的CCPU要要比Inntell的功耗耗低一些些。虽然不断的的对Peentiium D系列列进行制制程等工工艺方面面的改，但但他始终终不能从从AMDD手中捞捞到便宜宜，始终终摆脱不不了低能能高耗的的形象。 为了了彻底改改变被动动局面，2006年7月，Intel正式宣布推出采用Core(中文名“扣肉”)微架构的Conr