《Intel中央处理器发展历史概述》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Intel中央处理器发展历史概述（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1.一切的起点 这一时期，是 CPU 初生的年代。计算机仍然是科研领域的专用设备，普通人别说使用，连听说过的人也在少数。此时的 CPU 是后世所有 CPU 的雏形，很多基本技术在此时期奠定基础，同样，这一时期的 CPU 各项参数仍不确定，在不停的改变和尝试。Intel 这一现今的半导体巨头，也是最初 CPU 的缔造者。始祖4004品名 Intel 4004出产时间 1971 年制造工艺 10 微米晶体管数量 2300时钟频率 0.74MHz数据位宽 4bit工作电压 15V封装形式 DIP-16 双列直插 16针Intel 4004 是 Intel 公司出品的第一款真正意义上的微处理器，在此之
2、前，Intel 仅仅是一家生产存储器的公司，例如 Intel 的第一个产品 3101 便是世界上首枚固态存储芯片，容量只有 64bit。从 4004 开始，Intel 开始涉足CPU 领域，直至发展成如今的半导体巨头。Intel 4004 微处理器最初是 Intel 专门为日本一家名为 Busicom 的公司设计制造，用于该公司的计算器产品。但由于技术原因，Intel 的延期交货让Busicom 公司颇为恼怒。与此同时，计算器领域的竞争日益激烈，当 Intel 彻底完成 4004 芯片的设计和样品的生产时，Busicom 公司要求 Intel 打折扣，Intel 同意了，但是它附加了一个条件：
3、允许 Intel 在除计算器芯片市场之外的其它市场上自由出售 4004 芯片，至此，Intel 公司完成了从单一的存储器制造商向微处理器制造商的转型。由于其在 CPU 发展历史上的重要地位，“摩尔定律”的创立者，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。最初的 Intel 4004 微处理器采用金顶白色陶瓷封装，后期才出现了普通黑陶瓷以及塑料封装。金顶白陶 4004 又分为普通白陶、灰色痕迹白陶、5 系白陶三类。其中，灰色痕迹白陶瓷版最为珍贵。相关轶事：严格来说，4004 并不是世界上第一个 CPU，只能说是世界上第一个商用 CPU。因为在 4004
4、发布前一年的 1970 年，美国军方就已经在 F14 战斗机上装备了F14 CADA 芯片，用作战斗机的控制，所以它才是世界上第一个 CPU。由于其军用身份，直至 1998 年美军将其解密，才被世人知晓它的存在。4004 可以说是目前世界上最昂贵的 CPU（尽管它也是性能最差的）。由于存世量及其稀少，在如今的 CPU 收藏爱好者手中，曾经卖出 1500 美元的高价。 4004 的升级版本：8008品名 Intel 8008出产时间 1972 年制造工艺 10 微米晶体管数量 3500时钟频率 0.5MHz/0.8MHz位宽 8bit工作电压 5V封装形式 DIP-18 双列直插 18针8008
5、 比起 4004 有了很大的进步，尽管制造工艺没有变化，但是增加了更多的晶体管，并且将位宽提升成为 8 位，而且得益于内存分段技术，8008 最大可以支持 16K 的内存地址空间。不过在实际的商业应用中，8008 同 4004 一样遭遇了失败。Intel 8008 原本是英特尔为 Computer Terminal Corporation（CTC）的 Datapoint 2200 所制造的微处理器（原本叫 Intel 1201），不过因为交货延迟而效能又比原本宣称的差，所以惨遭退货。不过 CTC 允许 Intel 将 8008 出售给其他客户。因此上，这款 CPU 同样只有收藏价值。 相关轶事
6、：在 8008 之后，Intel 曾经于 1974 年推出另一款 4004 的改进产品：4040。4040能够支持 16Kb 内存空间，并增加了 14 条新的硬件指令，采用 24 针双列直插封装。由于其主要应用于科研领域，且推出时间晚，所以它的存在一直不被重视。进一步改进的 8080品名 Intel 8080出产时间 1974 年制造工艺 10 微米晶体管数量 6000时钟频率 2MHz位宽 8bit工作电压 5V封装形式 DIP-40 双列直插 40针 8080 被用于当时一种品牌为 Altair 的计算机上（牵牛星,这是当时流行科幻连续剧星际旅行中企业号飞船的最终目的地）。这也是有史以来第
7、一个知名的个人计算机。当时这种计算机的套件售价是 395 美元，短短数月的时间里面，销售业绩达到了数万部，创造了个人计算机销售历史的一个里程碑。比尔盖兹（Bill Gates）当初就是在杂志上看到使用 Intel 8080 当中央处理器芯片（CPU）的 Altair 8080 计算机才决定来帮这款计算机设计 BASIC 程序语言，当然后来的微软霸业也就是从这台计算机开始的。因此上来说，在整个计算机历史上，8080 也是值得纪念的一款产品。 相关轶事：8080 微处理器芯片需要 +5V, -5V, 以及 +12V 三种电压才能运作，使用不便，所以不久之后 Intel 就推出了改进版本 8085，
8、仅需要一路 5V 供电即可运行，且工作频率提升到了 3-6MHz，很快便取代了 8080。也正是由于 8085 的存在，才使得后来一款奠定当今计算机基础的 CPU 被命名为 8086。2.诸侯混战Intel 并不是唯一对 CPU 产业有兴趣的企业，在这一产业初露端倪的时候，众多的企业都曾经加入这一场争斗，Intel 只不过是其中的一支力量，究竟最终鹿死谁手，那时还无法确定。在这一场争斗中，也有许多我们今天仍旧熟知的身影，只不过如今我们已经无法将它们和 CPU 联系起来，比如摩托罗拉，比如西门子。那个年代，可以称为 CPU 历史上的战国年代，一个又一个的厂商加入了混战，又一个一个在争斗中失败退出
9、。大浪淘沙过后，存活下来的厂商寥寥无几，其中就包括 Intel，以及它的宿敌AMD。 创立一个时代的 8086品名 Intel 8086出产时间 1978 年制造工艺 3 微米晶体管数量 29000时钟频率 4.77MHz位宽 16bit工作电压 5V封装形式 DIP-40 双列直插40 针Intel 8086 以 8080 和 8085 的设计为基础，拥有类似的暂存器组，但是扩充为 16bit，成为世上第一款 16 位 CPU。8086 微处理器最高主频速度为 8MHz，具有 16 位数据通道，内存寻址能力为 1MB。同时，英特尔还生产出与之相配合的浮点运算数学协处理器 8087,这两种芯片
10、使用相互兼容的指令集，但 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。人们将这些指令集统一称之为 x86 指令集。虽然以后英特尔又陆续生产出第二代、第三代等更先进和更快的新型 CPU，但都仍然兼容原来的 x86 指令，也就是我们所说的 X86 指令集。而且英特尔在后续 CPU 的命名上沿用了原先的 x86 序列，直到后来因商标注册问题，才放弃了继续用阿拉伯数字命名。即便说 8086 是 Intel 历史上最重要的产品也不为过，它所创立的 x86 指令集不断扩展沿用至今，并且其他厂商所生产的 CPU 也都兼容 x86 指令集，这已经成为现今的事实标准，并成就了 In
11、tel 半导体霸主的地位。相关轶事：在早期的 CPU 历史上，经常会出现“协处理器”这个概念。这是由于受限于当时的工艺水平，不适合将所有功能集成在一个芯片内，所以将专门的数学运算或其他功能独立出来单独做成一枚芯片，这样可以降低设计难度并提高良品率。不过随着现今生产工艺的提升，已经没有这样做的必要了。廉价的 8088品名 Intel 8088出产时间 1979 年制造工艺 3 微米晶体管数量 29000时钟频率 5MHz - 8MHz位宽 内部 16bit/外部8bit工作电压 5V封装形式 DIP-40 双列直插40 针8086 固然强大，但是其采用了当时最为顶级的技术，因而造成了售价过高的问
12、题，严重阻碍了它的普及。为此，Intel 对 8086 进行了性能削减，将外部总线降低成了 8bit，而在内部仍然保持 16bit。尽管做出了这样的削弱,但这样的性能对于当时的 DOS 程序来说,还是足够了，关键是售价大幅降低，使得8088 获得了商业上的成功。IBM 出品的第一款个人电脑 PC-XT 便使用 8088 作为CPU。相关轶事：1981 年，美国 IBM 公司将 8088 芯片用于其研制的 PC 机中，从而开创了全新的微机时代。也正是从 8088 开始，个人电脑(PC)的概念开始在全世界范围内发展起来。从 8088 应用到 IBM PC 机上开始,个人电脑真正走进了人们的工作和生
13、活之中，它也标志着一个新时代的开始。过渡产品 80186 品名 Intel 80186出产时间 1982 年制造工艺 /晶体管数量 /时钟频率 3MHz - 20MHz位宽 16bit工作电压 5V封装形式 68pin LCC 无引线载体68 脚80186 就是 8086 的升级版，所以仍然是 16bit 位宽，同样需要一款名为80187 的协处理器来辅助进行浮点运算。同样的，它也有一款削减版的产品80188，就是把外部位宽降低到 8bit 的版本。当初只有少数个人计算机采用80186 当作中央处理器芯片，其中包括了西门子（Siemens）所生产的第一台个人 Siemens PC-D（采用 M
14、S-DOS 2.11）以及一些学校教学用计算机（瑞典、英国以及加拿大）。但从时间上看，就在 80186 刚推出没几周，80286 就出现了，所以它并不像 80286 一样造成个人计算机界的旋风，很多人甚至没有听说过这款产品，相关资料也很少提到它。相关轶事：8080 微处理器芯片需要 +5V, -5V, 以及 +12V 三种电压才能运作，使用不便，所以不久之后 Intel 就推出了改进版本 8085，仅需要一路 5V 供电即可运行，且工作频率提升到了 3-6MHz，很快便取代了 8080。也正是由于 8085 的存在，才使得后来一款奠定当今计算机基础的 CPU 被命名为 8086。值得记忆的 8
15、0286品名 Intel 80286出产时间 1982 年制造工艺 1.5 微米晶体管数量 134000时钟频率 4MHz - 25MHz位宽 16bit工作电压 5V封装形式 68pin LCC / 68pin PGA80286（通常我们简称为 286）就是造成个人计算机风行的一款中央处理器芯片，在发布后的六年中，全球配备 286 的个人计算机一共出货了一千五百万台。它除了改善了一些指令的执行速度，同时也增加最大内存支持到 16MB。当初预计这种内存支持大概在十年之内都不会需要再增加了。 1982 年，英特尔公司在 8086 的基础上，研制出了 80286 微处理器，该微处理器的最大主频为
16、20MHz，内、外部数据传输均为 16 位，使用 24 位内存储器的寻址，内存寻址能力为 16MB。80286 可工作于两种方式，一种叫实模式（相当于与 MS DOS 兼容，具有 8086 与 8088 芯片的限制），另一种叫保护方式（增加了微处理器的功能）。在实模式下，微处理器可以访问的内存总量限制在 1 兆字节；而在保护方式之下，80286 可直接访问 16 兆字节的内存。此外，80286 工作在保护方式之下，可以保护操作系统，使之不像实模式或 8086 等不受保护的微处理器那样在遇到异常应用时会使系统遭到停机。IBM 公司将 80286 微处理器用在先进技术微机即 AT 机中，引起了极大的轰动。80286 在以下四个方面比它的前辈有显著的改进：支持更大的内存。达到了当时前所未有的 16MB；能够模拟内存空间。这使得微处理器可以使用外存储设备模拟的大量存储空间，这样就大大扩展了 80286 所能胜任的工作范围；能同时运行多个任务。多任务是通过多任务硬件机构使微处理器在各种任务间来回快速切换；处理速度。
