处理器发展史

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1、处理器开展史CPU是Central Processing Unit,就是中央处理器的缩写，它是计算机中 最重要的一个局部，由运算器和控制器组成。如果把计算机比作一个人，那么 CPU就是他的心脏，其重要作用由此可见一斑。按照其处理信息的字长，CPU 可以分为：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 器以及六十四位微处理器等等。INTEL处理器开展史英特尔公司是全球最大的半导体芯片制造商，它成立于1968年，具有40 多年产品创新和市场领导的历史。1971年，英特尔推出了全球第一个微处理 器。微处理器所带来的计算机和互联网革命，改变了整个世界。一、Intel桌面处理器开展史19

2、71年11月15日：世界上第一块个人微型处理器4004诞生1971年11月15日，Intel公司的工程师霍夫创造了世界上第一个商用微 处理器4004，从此这一天被当作具有全球 IT 界里程碑意义的日子而被永远 的载入了史册。这款4位微处理器虽然只有45条指令，每秒也只能执行5万 条指令，运行速度只有108KHz，甚至比不上1946年世界第一台计算机ENIA C。但它的集成度却要高很多，集成晶体管2300只，一块 4004 的重量还不到一盅司。这一突破性的创造最先应用于 Busicom 计算器，为无生命体和个人计算机的智能嵌入铺平了道路。Busicom最初方案是需要12个定制芯片。而英特尔工程师

3、霍夫提出了通用 逻辑设备的概念，它可能是一个更出色、更高效的解决方案。正是由于他的提 议才使得微处理器得以开发。起初，Busicom向英特尔支付了 60000美元，获 得了微处理器所有权。在认识到“大脑芯片的无限潜力之后，英特尔提出用 60000美元换回微处理器设计的所有权。Busicom同意了英特尔的请求。1971年 11 月 15 日，英特尔面向全球市场推出了 4004 微处理器，每个售价为 200编号为 4004 ，第一个“4代表此芯片是客户订购的产品编号，后一个 “4代表此芯片是英特尔公司制作的第四个订制芯片。这种数字代号却延用 至今。霍夫终于如愿以偿，他在世界第一个微处理器上，集成了

4、 2000 多个晶 体管，创造了世界第一块大规模集成电路 4004，在电子计算机历史上，写下了 光芒的一页。4004 芯片根本具备了微处理器的特点，用它来做计算器，改变了 传统计算器的形象。采用 4004 芯片后，再配用一块程序存储器，数据存储 器，移位存放器，再加上键盘和数码管，就构成了一台完整的微型计算机。 1972 年：8008 微处理器让英特尔以外的是推出 4004 芯片后，业内的反响相当平淡。一些分析家 称这款芯片虽然有些意思，但 4004 的处理能力实在有限，还缺乏以引起人们 的兴趣。然而，当一年后英特尔推出其 8008 微处理器时，业内的目光都几乎 集中到了英特尔身上。 8008

5、 频率为 200Khz ，晶体管的总数已经到达了 3500 个，能处理 8 比特的数据。更为重要的是，英特尔还首次获得了处理器的指令 技术。8008 它的性能是 4004 的两倍，拥有 3500 晶体管数量，速度为 200KHz， 并且于1974年被一款名为Mark-8的设备采用，Mark-8是第一批家用计算机之 一，此时台式机根本上形成了一个最初雏形。8008 芯片原本是为德克萨斯州的 Datapoint 公司设计的，但是这家公司最 终却没有足够的财力支付这笔费用。于是双方达成协议，英特尔拥有这款芯片 所有的知识产权，而且还获得了由 Datapoint 公司开发的指令集。这套指令集 奠定了今

6、天英特尔公司 X86 系列微处理器指令集的根底。1974 年：8080 微处理器在微处理器开展初期，具有革新意义的芯片非Intel8080莫属了。英特尔 公司于 1974 年推出了这款划时代的处理器，立即引起了业界的轰动。由于采 用了复杂的指令集以及40管脚封装，8080的处理能力大为提高，其功能是80 08的10倍，每秒能执行29万条指令，集成晶体管数目6000，运行速度2MH z。与此同时，微处理器的优势已经被业内人士所认同，于是更多的公司开始 接入这一领域，竞争开始变得日益剧烈。当时与英特尔同台竞技的有RCA美 国无线电公司、Honeywell、Fairchild、美国国家半导体公司、A

7、MD、摩托 罗拉以及Zilog公司。值得一提的是Zilog，世界上第一块4004芯片的设计者 Faggin就加盟了该公司。由该公司推出的Z80微处理器比Intel8080功能更为 强大，而且直到今天这款处理器仍然被尊为经典。8080有幸成为了第一款个人计算机Altair的大脑。据说Alt air这个名称 是源自？星际旅行？电视节目中一个星际飞行方案Starship Enterprise的 目的地名称。计算机爱好者花费395美元即可购得Alt air套件。数月内，Al tair的销售量到达数万台，造成了电脑销售历史上第一次缺货现象。这足以看 出来8080对于电脑开展是具有划时代意义的。1978年

8、：8086-8088微处理器1978年，英特尔推出了首枚16位微处理器8086，同时生产出与之配合的 数学协处理器 8087，这两种芯片使用一样的指令集，以后英特尔生产的处理 器，均对其兼容。趁着市场销售正好的时机，以及市场需求的提升，In tel在 同一年推出了性能更出色的 8088 处理器。三款处理器都拥有 29000 只晶体 管，速度可分为5MHz、8MHz、10MHz，内部数据总线处理器内部传输数据的 总线、外部数据总线处理器外部传输数据的总线均为 16 位，地址总线 为20位，可寻址1MB内存。首次在商业市场给消费者提供了更自由选择。同时Intel成功将8088销售给IBM全新的个人

9、计算机部门，1981年，I BM推出的首批个人电脑机选用了英特尔8088芯片，使得8088成为了 IBM全新 热销产品IBM PC的大脑。本来IBM准备采用摩托罗拉的芯片，但是最终阴差 阳错，还是由 8088 芯片承当了这项荣耀的使命。随着个人电脑的流行，英特 尔也开始名扬四海。 8088的大获成功使英特尔顺利跻身财富500强之列， ?财 富？杂志将该公司评为“七十大商业奇迹之一Business Triumphs of the Se v e n t i e s 。事后，英特尔高度评价了与 IBM 这笔交易的重要性。确实，如 果没有这笔交易，很可能现在芯片市场是由摩托罗拉等一统天下。1982年：

10、80286微处理器英特尔的最后一块16位处理器80286也称286是处理器进入全新技术的标准产品，具备16位字长，集成了 14.3万只晶体管，具有6MHz、8MHz、10MHz、12.5 MHz四个主频的产 品。286是In tel第一款具有完全兼容性的处理器，即可以运行所有针对其前 代处理器编写的软件，这一软件兼容性也成为了 In tel处理器家族一个恒久不 变的特点。该产品发布后的6年内，全世界基于286处理器的个人计算机便到 达了大约1500万台。1985年：80386英特尔的第一代32位处理器此后，英特尔的微处理器开始进入到了 32 位时代。为适应企业的全球化 开展，1985年秋，英特

11、尔再度发力，并且以一种特殊的形式在伦敦、慕尼黑、 巴黎、旧金山和东京同时推出了 Intel 80386 处理器。这是英特尔第一款 32 位处理器，集成了27万5千只晶体管，超过了4004芯片的一百倍，每秒可以 处理500万条指令。同时也是第一款具有“多任务功能的处理器，所谓“多 任务就是说它可以同时处理多个程序程序的指令，这对微软的操作系统开展 有着重要的影响。Intel RapidCAD 被遗忘的微处理器还有一款微处理器被很多人无视，这就是Intel RapidCAD。RapidCAD是 英特尔有史以来第一款为旧款个人计算机所提供的升级套件也就是OverDriv e的始祖。原386的使用者不

12、需要更换主机板，只要把RapidCAD买回来将主 机板上旧有的中央处理器芯片CPU替换掉，就可以享受接近486的运算能 力。RapidCAD其实就是把486 DX芯片去掉内部高速缓存然后装入386的封装 里面，RapidCAD也不支持486增加的新指令。不过由于386 封装的频宽限制， RapidCAD对整体的效能提升比不上直接升级到486 DX。一样频率下，486 DX 可以有比386/387快上两倍的速度，而RapidCAD在整数运算方面最多只能提 升35%，在浮点运算方面，如此可以提升将近70%。Intel RapidCAD特殊的地方在于，它是由两颗芯片组成，缺一不可。这归 咎于486

13、DX内建浮点运算器FPU，而386如此是将浮点运算器分开就是 387。由于 RapidCAD-1 本身就含有浮点运算器因为它就是 486 DX 阉割 版，根本不需要387，所以RapidCAD-2就是用来替代原来主机板上的387芯 片。 RapidCAD-1 负责所有的运算，而 RapidCAD-2 如此是负责假装浮点运算 器，以防止旧有主机板以为没有安装浮点运算功能尤其在执行286/287的程 序时。市面上有时候把RapidCAD-1与RapidCAD-2分开卖，这是就是不了解 RapidCAD运作方式的结果。1989年：Intel 80486英特尔最后一款以数字为编号的处理器1989年，英

14、特尔发布了 Intel80486 处理器。486 处理器是英特尔非常成 功的商业工程。很多厂商也看清了英特尔处理器的开展规律，因此很快就随着 英特尔的营销战而转型成功。80486处理器集成了125万个晶体管，时钟频率 由25MHz逐步提升到33MHz、40MHz、50MHz及后来的lOOMhz。386和486推向市场后，均大获成功，英特尔在芯片领域的霸主地位日益 凸现。此后，英特尔开始辞别微处理器数字编号时代，进入到了 Pentium 时 代。1994年3月10日：In tel Pen tium中央处理器芯片1993年，英特尔发布了 Pen tium俗称586中央处理器芯片CPU。本 来按照惯

15、常的命名规律是80586，但是因为实际上586这样的数字不能注册 成为商标使用，因此任何竞争对手都可以用586来扰乱消费市场。事实上在48 6开展末期，就已经有公司将486等级的产品标识成586来销售了。因此英特 尔决定使用自创的品牌来作为新产品的商标一Pen tium。英特尔奔腾处理器采用了 0.60微米工艺技术制造，核心由320 万个晶体 管组成。支持计算机更轻松的集成“现实世界数据，如语音、声音、手写体 和图片等。“奔腾二字频繁出现在漫画和电视谈话节目中，使其在推出之后 很快成为一个家喻户晓的词语。奔腾是一个划时代的产品，并且影响了 PC领 域十年之久，目前该“名字依然在沿用。Penti

16、um是x86系列一大革新。其中晶体管数大幅提高、增强了浮点运算 功能、并把十年未变的工作电压降至3.3V。Pentium刚推出的时候拥有浮点数 除法不正确的错误FDIV Bug，导致英特尔大量回收第一代产品1994年十 二月之前的产品，所以有FDIV Bug的微处理器所剩不多。Pentium 50Mhz也 有这个 FDIV 错误，不过 A80501-50 只是业界样本，从来没有在市场上出现 过。上图Intel Pentium 60Mhz就是整个Pentium系列第一款产品，也是含有 Bug FDIV 的一款。这颗工程样品为目前世界上有在英特尔官方纪录里最早的 Pentium CPUQ0352，也是目前世界上仅存的一颗。1995年3月27日，英特尔发布Pentium 120MHz处理器，采用了 0.60微 米/0.35两种工艺技术，不过核心依旧由320万个晶