微型计算机和微处理器的发展2022优秀课件

微型计算机和

微处置器的开展微型计算机和

微处置器的开展1计算机开展概略电子管→晶体管→集成电路→VLSI第一代——电子管计算机1946年，第一台计算机在美国诞生第二代——晶体管计算机第三代——集成电路计算机微处置器的诞生与开展第四代——超大规模集成电路计算机计算机开展概略电子管→晶体管→集成电路→VLSI2Intel公司Intel公司成立于1968年。 开创人:格鲁夫〔左〕诺依斯〔中〕摩尔〔右〕是微电子业界的梦境组合

Intel公司Intel公司成立于1968年。

31973年8月，研制出8位微处置器Intel8080，以N沟道MOS电路取代了P沟道，运用了基于6微米技术的6000个晶体管。其优点：20段的超级流水线、高效的乱序执行功能、2倍速的ALU、新型的片上缓存、SSE2指令扩展集和400MHz的前端总线等。IBM将其命名为“个人电脑〔PersonalComputer〕〞，其缩写“PC〞成为一切个人电脑的代名词。1982年，Intel推出80286处置器，集成了大约13.PentiumMMX添加了片内16KB数据缓存、16KB指令缓存和4路写缓存，特别新添加了57条MMX多媒体指令〔专门用来处置音频、视频等数据〕。486其实就是80386+80387协处置器+8KB一级缓存,是超级版本的386。第五代微处置器〔64位机〕第五代微处置器〔64位机〕1976年，Apple计算机公司开发出微型计算机AppleI，AppleII。此外，还支持DDR3内存。CPU将向速度更快、64位构造、多核方向前进。两种任务方式：实方式,维护方式。Intel很快又开发出0.其优点：20段的超级流水线、高效的乱序执行功能、2倍速的ALU、新型的片上缓存、SSE2指令扩展集和400MHz的前端总线等。微架构经强化后，在一样频率下较上代Core产品拥有更高性能，同时L2Cache容量亦提升50%，明显提高数据读取执行的命中率。电子管→晶体管→集成电路→VLSI摩尔定律摩尔预言，晶体管的密度每过18个月就会翻一番，这就是著名的摩尔定律。1973年8月，研制出8位微处置器Intel8080，以N4第一代微处置器

〔4位机和低档8位机〕Intel40041971年1月，Intel公司研制胜利世界上第一片微处置器芯片Intel4004，微处置器和微机时代从此开场。 4004是个四位系统，只需2300个晶体管，时钟频率在108KHz，每秒执行6万条指令〔0.06MIPs)。Intel80081972年4月，开发出第一个8位微处置器Intel8008第一代微处置器

〔4位机和低档8位机〕Intel40045第二代微处置器〔中、高档8位机〕Intel8080 1973年8月，研制出8位微处置器Intel8080，以N沟道MOS电路取代了P沟道，运用了基于6微米技术的6000个晶体管。 主频2MHz的8080芯片运算速度比8008快10倍，可存取64KB存储器，处置速度为0.64MIPS。第二代微处置器〔中、高档8位机〕Intel80806第二代微处置器〔中、高档8位机〕1976年,Intel发布8085处置器当时，Zilog、Motorola和Intel在微处置器领域三足鼎立。Zilog公司于1976年开发出Z80微处置器，广泛用于微型计算机和工业自动控制设备。Motorola开发出MC6800微处置器。第二代微处置器〔中、高档8位机〕1976年,Intel发布7Apple计算机1976年，Apple计算机公司开发出微型计算机AppleI，AppleII。 AppleII是第一个带有彩色图形的个人计算机，是IBMPC机问世之前世界上最流行的微型计算机。AppleII及其系列改良机型风靡一时，这使Apple成为微型机时代最胜利的计算机公司之一。Apple计算机1976年，Apple计算机公司8第三代微处置器〔16位机〕Intel8086和80881978年，Intel推出4.77MHz的8086微处置器，集成了29000个3微米技术的晶体管，采用16位存放器和16位数据总线，20位地址总线。1年之后,Intel推出4.77MHz的准16位微处置器8088，它是8086的廉价版本。内部以16位运转，但支持8位数据总线。IBM公司1981年消费的第一台电脑就是运用的这种芯片。1979年，Motorola推出M6800016位微处置器，它因采用了68000个晶体管而得名。第三代微处置器〔16位机〕Intel8086和80889IBMPC1981年8月，IBM公司在纽约宣布第一台IBMPC诞生，这也标志着x86架构和IBMPC兼容电脑的产生。第一台IBMPC采用了主频为4.77MHz的Intel8088，操作系统是Microsoft提供的MS-DOS。IBM将其命名为“个人电脑〔PersonalComputer〕〞，其缩写“PC〞成为一切个人电脑的代名词。IBMPC1981年8月，IBM公司在纽约宣布第一台IBM10第三代微处置器〔16位机〕1982年，Intel推出80286处置器，集成了大约13.4万个晶体管,最大主频为20MHz,采用16位数据总线和24位地址总线。两种任务方式：实方式,维护方式。第三代微处置器〔16位机〕1982年，Intel推出802811第四代微处置器〔32位机〕1985年，Intel推出80386微处置器(最高33MHz主频)，集成275,000个晶体管。具有32位数据线、32位地址线〔可以直接访问4G字节的内存〕。任务方式：实方式、维护方式、虚拟86方式〔可以同时模拟多个8086处置器来加强多义务处置才干〕。具有比80286更多的指令集。第四代微处置器〔32位机〕1985年，Intel推12第四代微处置器〔32位机〕1989年4月，Intel推出80486微处置器。集成了120万个晶体管,运用1微米的制造工艺。486其实就是80386+80387协处置器+8KB一级缓存,是超级版本的386。

第四代微处置器〔32位机〕1989年4月，Intel推出813微处置器的诞生与开展6微米工艺，集成310万只晶体管。但工艺的提升，没有使得功耗降低，主频提升，由于芯片中晶体管数量的添加使得二氧化硅绝缘层变得更薄，进而导致走漏电流，添加了芯片的额外功耗。Intel40041976年,Intel发布8085处置器6GHz，搭配12MB三级缓存，每个中心可以运转两个线程，即最多可以同时运转12个线程。18微米工艺制造的PentiumIII处置器，任务频率高达733MHz。在漏电方面也有非常显著的改良。IBM将其命名为“个人电脑〔PersonalComputer〕〞，其缩写“PC〞成为一切个人电脑的代名词。摩尔〔右〕微架构经强化后，在一样频率下较上代Core产品拥有更高性能，同时L2Cache容量亦提升50%，明显提高数据读取执行的命中率。PentiumII架构曾经从Socket7转成Slot1，并初次引入了S.第三代——集成电路计算机酷睿i7/i5/i3处置器运用英特尔超线程技术，让每个内核同时运转双重担务，实现高效、智能的多义务处置。两种任务方式：实方式,维护方式。第五代微处置器〔64位机〕1993年，英特尔公司的Pentium(奔腾)问世，采用0.6微米工艺，集成310万只晶体管。64位数据线、32位地址线，16KB的cache，采用超标量构造。时钟频率从最初的60MHz、66MHz，不断上升到133MHz，处置速度比486快6~8倍。微处置器的诞生与开展第五代微处置器〔64位机〕1993年，英14第五代微处置器〔64位机〕1995年，Intel推出了PentiumPro处置器，集成了5.5M个晶体管。PentiumPro的任务频率有150/166/180和200MHz四种，都具有16KB的一级缓存和256KB的二级缓存。PentiumPro采用了“PPGA〞封装技术。即一个256KB的二级缓存芯片与PentiumPro芯片封装在一同，这样就使高速缓存能更容易地运转在更高的频率上。第五代微处置器〔64位机〕1995年，Intel15第五代微处置器〔64位机〕1997年，Intel推出PentiumMMX。PentiumMMX添加了片内16KB数据缓存、16KB指令缓存和4路写缓存，特别新添加了57条MMX多媒体指令〔专门用来处置音频、视频等数据〕。比普通CPU处置多媒体的才干提高了60％左右。其任务频率有166MHz、200MHz、233MHz三种。第五代微处置器〔64位机〕1997年，Intel推出Pent16第五代微处置器〔64位机〕1997年4月,英特尔发布了PentiumII处置器。内部集成了750万个晶体管，并整合了MMX指令集技术。PentiumII架构曾经从Socket7转成Slot1，并初次引入了S.E.C封装(SingleEdgeContact)技术，将高速缓存与处置器整合在一块PCB板上。Slot1的PentiumII晶体管数为900万。其任务频率可达333MHz。第五代微处置器〔64位机〕1997年4月,英特尔发布了17第五代微处置器〔64位机〕1999年1月，Intel推出走腾III处置器，它采用0.25微米制造工艺，拥有32K一级缓存和512K二级缓存，包含MMX指令和Intel本人的“3D〞指令SSE。此外其身份代码还可经过Internet读取。1999年10月，Intel推出了基于0.18微米工艺制造的PentiumIII处置器，任务频率高达733MHz。第五代微处置器〔64位机〕1999年1月，Intel推出走腾18第五代微处置器〔64位机〕2000年11月，Intel发布了Pentium4。Pentium4采用0.18微米铝导线工艺。主频可达1.7GHz和1.8GHzPentium4丢弃了Intel沿用了多年的P6构造，采用了新的NetBurstCPU构造。其优点：20段的超级流水线、高效的乱序执行功能、2倍速的ALU、新型的片上缓存、SSE2指令扩展集和400MHz的前端总线等。Intel很快又开发出0.13微米工艺的Pentium4芯片，其主频有了很大飞跃，31级流水线设计，配备16KB的一级数据缓存和多达1MB的二级缓存。第五代微处置器〔64位机〕2000年11月，Int192004年Intel推出90nm工艺的Pentium4E处置器，集成了1亿个晶体管。支持超线程技术，800MHz前端总线和1MB二级缓存。但工艺的提升，没有使得功耗降低，主频提升，由于芯片中晶体管数量的添加使得二氧化硅绝缘层变得更薄，进而导致走漏电流，添加了芯片的额外功耗。2004年Intel推出90nm工艺的Pentium4E处202005年，Intel迅速推出了65nm工艺的PentiumExtremeEdition955双核处置器。无论在制造工艺还是架构变革方面都有了非常大改良，包括独立的双L2Cache设计。在漏电方面也有非常显著的改良。多核处置器2005年，Intel迅速推出了65nm工艺的Pentiu21多核处置器2007年，Intel推出45nm多核处置器，包括双核、四核共7款芯片。双核版建4.1亿个晶体管，四核版那么有8.2亿个晶体管。微架构经强化后，在一样频率下较上代Core产品拥有更高性能，同时L2Cache容量亦提升50%，明显提高数据读取执行的命中率。此外，亦参与47条全新IntelSSE4指令，提高多媒体性能和实现高性能运算运用。多核处置器2007年，Intel推出45nm多核处置器，包222021年1月8日，英特尔在北京举行了题为“以智变应万变〞的全新32nm双核4线程酷睿处置器〔酷睿i7/i5/i3〕发布会。酷睿i7/i5处置器拥有独特的英特尔睿频加速技术，可以根据任务负载动态、智能地调理频率和性能，在任务量较大时能实现按需提升频率自动加速〔原始主频2.66GHz可加速到3.33GHz〕。酷睿i7/i5/i3处置器运用英特尔超线程技术，让每个内核同时运转双重担务，实现高效、智能的多义务处置。2021年2月，Intel推出32nm工艺的六核处置器酷睿i7-780，开发代号为Gulftown。主频3.6GHz，搭配12MB三级缓存，每个中心可以运转两个线程，即最多可以同时运转12个线程。此外，还支持DDR3内存。2021年1月8日，英特尔在北京举行了题为“以智变应万变〞23总结微处置器的开展史虽然不过30余年，但在这30余年里微处置器的开展历程却是天翻地覆的变化。从Intel的4004开场，到Intel、AMD、Cyrix三足鼎立，到Intel一家独大，再到如今Intel、AMD分庭抗衡。CPU将向速度更快、64位构造、多核方向前进。CPU的制造工艺更加精细，90纳米、65纳米、45纳米、32纳米……。总结微处置器的开展史虽然不过30余年，但在这30余年里微24微型计算机和

微处置器的开展微型计算机和

微处置器的开展25计算机开展概略电子管→晶体管→集成电路→VLSI第一代——电子管计算机1946年，第一台计算机在美国诞生第二代——晶体管计算机第三代——集成电路计算机微处置器的诞生与开展第四代——超大规模集成电路计算机计算机开展概略电子管→晶体管→集成电路→VLSI26Intel公司Intel公司成立于1968年。 开创人:格鲁夫〔左〕诺依斯〔中〕摩尔〔右〕是微电子业界的梦境组合

Intel公司Intel公司成立于1968年。

271973年8月，研制出8位微处置器Intel8080，以N沟道MOS电路取代了P沟道，运用了基于6微米技术的6000个晶体管。其优点：20段的超级流水线、高效的乱序执行功能、2倍速的ALU、新型的片上缓存、SSE2指令扩展集和400MHz的前端总线等。IBM将其命名为“个人电脑〔PersonalComputer〕〞，其缩写“PC〞成为一切个人电脑的代名词。1982年，Intel推出80286处置器，集成了大约13.PentiumMMX添加了片内16KB数据缓存、16KB指令缓存和4路写缓存，特别新添加了57条MMX多媒体指令〔专门用来处置音频、视频等数据〕。486其实就是80386+80387协处置器+8KB一级缓存,是超级版本的386。第五代微处置器〔64位机〕第五代微处置器〔64位机〕1976年，Apple计算机公司开发出微型计算机AppleI，AppleII。此外，还支持DDR3内存。CPU将向速度更快、64位构造、多核方向前进。两种任务方式：实方式,维护方式。Intel很快又开发出0.其优点：20段的超级流水线、高效的乱序执行功能、2倍速的ALU、新型的片上缓存、SSE2指令扩展集和400MHz的前端总线等。微架构经强化后，在一样频率下较上代Core产品拥有更高性能，同时L2Cache容量亦提升50%，明显提高数据读取执行的命中率。电子管→晶体管→集成电路→VLSI摩尔定律摩尔预言，晶体管的密度每过18个月就会翻一番，这就是著名的摩尔定律。1973年8月，研制出8位微处置器Intel8080，以N28第一代微处置器

〔4位机和低档8位机〕Intel40041971年1月，Intel公司研制胜利世界上第一片微处置器芯片Intel4004，微处置器和微机时代从此开场。 4004是个四位系统，只需2300个晶体管，时钟频率在108KHz，每秒执行6万条指令〔0.06MIPs)。Intel80081972年4月，开发出第一个8位微处置器Intel8008第一代微处置器

〔4位机和低档8位机〕Intel400429第二代微处置器〔中、高档8位机〕Intel8080 1973年8月，研制出8位微处置器Intel8080，以N沟道MOS电路取代了P沟道，运用了基于6微米技术的6000个晶体管。 主频2MHz的8080芯片运算速度比8008快10倍，可存取64KB存储器，处置速度为0.64MIPS。第二代微处置器〔中、高档8位机〕Intel808030第二代微处置器〔中、高档8位机〕1976年,Intel发布8085处置器当时，Zilog、Motorola和Intel在微处置器领域三足鼎立。Zilog公司于1976年开发出Z80微处置器，广泛用于微型计算机和工业自动控制设备。Motorola开发出MC6800微处置器。第二代微处置器〔中、高档8位机〕1976年,Intel发布31Apple计算机1976年，Apple计算机公司开发出微型计算机AppleI，AppleII。 AppleII是第一个带有彩色图形的个人计算机，是IBMPC机问世之前世界上最流行的微型计算机。AppleII及其系列改良机型风靡一时，这使Apple成为微型机时代最胜利的计算机公司之一。Apple计算机1976年，Apple计算机公司32第三代微处置器〔16位机〕Intel8086和80881978年，Intel推出4.77MHz的8086微处置器，集成了29000个3微米技术的晶体管，采用16位存放器和16位数据总线，20位地址总线。1年之后,Intel推出4.77MHz的准16位微处置器8088，它是8086的廉价版本。内部以16位运转，但支持8位数据总线。IBM公司1981年消费的第一台电脑就是运用的这种芯片。1979年，Motorola推出M6800016位微处置器，它因采用了68000个晶体管而得名。第三代微处置器〔16位机〕Intel8086和808833IBMPC1981年8月，IBM公司在纽约宣布第一台IBMPC诞生，这也标志着x86架构和IBMPC兼容电脑的产生。第一台IBMPC采用了主频为4.77MHz的Intel8088，操作系统是Microsoft提供的MS-DOS。IBM将其命名为“个人电脑〔PersonalComputer〕〞，其缩写“PC〞成为一切个人电脑的代名词。IBMPC1981年8月，IBM公司在纽约宣布第一台IBM34第三代微处置器〔16位机〕1982年，Intel推出80286处置器，集成了大约13.4万个晶体管,最大主频为20MHz,采用16位数据总线和24位地址总线。两种任务方式：实方式,维护方式。第三代微处置器〔16位机〕1982年，Intel推出802835第四代微处置器〔32位机〕1985年，Intel推出80386微处置器(最高33MHz主频)，集成275,000个晶体管。具有32位数据线、32位地址线〔可以直接访问4G字节的内存〕。任务方式：实方式、维护方式、虚拟86方式〔可以同时模拟多个8086处置器来加强多义务处置才干〕。具有比80286更多的指令集。第四代微处置器〔32位机〕1985年，Intel推36第四代微处置器〔32位机〕1989年4月，Intel推出80486微处置器。集成了120万个晶体管,运用1微米的制造工艺。486其实就是80386+80387协处置器+8KB一级缓存,是超级版本的386。

第四代微处置器〔32位机〕1989年4月，Intel推出837微处置器的诞生与开展6微米工艺，集成310万只晶体管。但工艺的提升，没有使得功耗降低，主频提升，由于芯片中晶体管数量的添加使得二氧化硅绝缘层变得更薄，进而导致走漏电流，添加了芯片的额外功耗。Intel40041976年,Intel发布8085处置器6GHz，搭配12MB三级缓存，每个中心可以运转两个线程，即最多可以同时运转12个线程。18微米工艺制造的PentiumIII处置器，任务频率高达733MHz。在漏电方面也有非常显著的改良。IBM将其命名为“个人电脑〔PersonalComputer〕〞，其缩写“PC〞成为一切个人电脑的代名词。摩尔〔右〕微架构经强化后，在一样频率下较上代Core产品拥有更高性能，同时L2Cache容量亦提升50%，明显提高数据读取执行的命中率。PentiumII架构曾经从Socket7转成Slot1，并初次引入了S.第三代——集成电路计算机酷睿i7/i5/i3处置器运用英特尔超线程技术，让每个内核同时运转双重担务，实现高效、智能的多义务处置。两种任务方式：实方式,维护方式。第五代微处置器〔64位机〕1993年，英特尔公司的Pentium(奔腾)问世，采用0.6微米工艺，集成310万只晶体管。64位数据线、32位地址线，16KB的cache，采用超标量构造。时钟频率从最初的60MHz、66MHz，不断上升到133MHz，处置速度比486快6~8倍。微处置器的诞生与开展第五代微处置器〔64位机〕1993年，英38第五代微处置器〔64位机〕1995年，Intel推出了PentiumPro处置器，集成了5.5M个晶体管。PentiumPro的任务频率有150/166/180和200MHz四种，都具有16KB的一级缓存和256KB的二级缓存。PentiumPro采用了“PPGA〞封装技术。即一个256KB的二级缓存芯片与PentiumPro芯片封装在一同，这样就使高速缓存能更容易地运转在更高的频率上。第五代微处置器〔64位机〕1995年，Intel39第五代微处置器〔64位机〕1997年，Intel推出PentiumMMX。PentiumMMX添加了片内16KB数据缓存、16KB指令缓存和4路写缓存，特别新添加了57条MMX多媒体指令〔专门用来处置音频、视频等数据〕。比普通CPU处置多媒体的才干提高了60％左右。其任务频率有166MHz、200MHz、233MHz三种。第五代微处置器〔64位机〕1997年，Intel推出Pent40第五代微处置器〔64位机〕1997年4月,英特尔发布了PentiumII处置器。内部集成了750万个晶体管，并整合了MMX指令集技术。PentiumII架构曾经从Socket7转成Slot1，并初次引入了S.E.C封装(SingleEdgeContact)技术，将高速缓存与处置器整合在一块PCB板上。Slot1的PentiumII晶体管数为900万。其任务频率可达333MHz。第五代微处置器〔64位机〕1997年4月,英特尔发布了41第五代微处置器〔64位机〕1999年1月，Intel推出走腾III处置器，它采用0.25微米制造工艺，拥有32K一级缓存和512K二级缓存，包含MMX指令和Intel本人的“3D〞指令SSE。此外其身份代码还可经过Internet读取。1999年10月，Intel推出了基于0.18微米工艺制造的PentiumIII处置器，任务频率高达733MHz。第五代微处置器〔64位机〕1999年1月，Intel推出走腾42第五代微处置器〔64位机〕2000年11月，Intel发布了Pentium4。Pentium4采用0.18微米铝导线工艺。主频可达1.7GHz和1.8GHzPentium4丢弃了Intel沿用了多年的P6构造，采用了新的NetBurstCPU构造。其优点：20段的超级流水线、高效的乱序执行功能、2倍速的ALU、新型的片上缓存、SSE2指令扩展集和400MHz的前端总线等。Intel很快又开发出0.13微米工艺的Pentium4芯片，其主频有了很大飞