CPU -從頭到尾的發展史。

CPU從最初的發展到現在已經二十多年了。在此期間，CPU按其處理信息的字長可分為四位微處理器、八位微處理器、十六位微處理器、三十二位微處理器和六十四位微處理器。1971年，早期的Intel公司推出了世界上第壹個微處理器4004，這是第壹個用於計算機的四位微處理器。它包含2300個晶體管，由於性能不佳，市場反應非常不理想。隨後，Intel開發了8080處理器和8085處理器，與摩托羅拉的MC6800微處理器和Zilog的Z80微處理器壹起，它們形成了八位微處理器家族。16位微處理器的典型產品是Intel的8086微處理器，同時產生的數學協處理器，即8087。這兩種芯片使用兼容的指令集，但在8087指令集中加入了壹些專門用於對數、指數、三角函數等數學計算的指令。因為這些指令應用於8086和8087，所以統稱為X86指令集。自此，英特爾推出的新壹代CPU產品全部兼容原有的X86指令。1979年，Intel推出了8088芯片，仍然是16位微處理器，包含29000個晶體管，時鐘頻率4.77MHz，地址總線20位，可以使用1MB內存。8088內部數據總線為16位，外部數據總線為8位。1981年，8088芯片首次用於IBM PC。如果說8080處理器不太為人熟知，那麽8088可以說是家喻戶曉，個人電腦的第壹代CPU——PC就是從它開始的。1982的80286芯片雖然是16位芯片，但已經包含了13.4千個晶體管，時鐘頻率達到了前所未有的20MHz。其內部和外部數據總線是16位，其地址總線是24位。可使用16MB內存，可用的工作模式有實模式和保護模式。32位微處理器的代表產品是1985年Intel公司推出的80386，這是壹款全32位微處理器芯片，也是X86家族中的第壹款32位芯片。它包含275000個晶體管，時鐘頻率為12.5MHz，之後逐漸提高到33MHz。80386的內外數據總線都是32位，地址總線也是32位，可以尋址4GB內存。除了實模式和保護模式之外，它還增加了壹個虛擬86工作模式，可以通過同時模擬多個8086處理器來提供多任務能力。1989年，Intel推出準32位處理器芯片80386SX。其內部數據總線為32位，與80386相同，外部數據總線為16位。也就是說80386SX的內部處理速度接近80386，而且還支持真正的多任務操作，可以接受為80286開發輸入/輸出接口芯片。80386SX的性能比80286好，價格只有80386的三分之壹。386處理器沒有內置協處理器，所以不能執行浮點運算指令。如果需要進行浮點運算，就必須購買價格昂貴的80387協處理器芯片。80年代末90年代初，80486處理器問世，集成了1.2萬個晶體管，時鐘頻率從25MHz逐漸提高到50MHz。80486將80386、數學協處理器80387和壹個8KB緩存集成在壹個芯片中，並且在X86系列中首次使用RISC(精簡指令集)技術，可以在壹個時鐘周期內執行壹條指令。它還采用了突發總線模式，大大提高了與內存的數據交換速度。由於這些改進，80486的性能比帶有80387協處理器的80386高4倍。早期的486分為帶協處理器的486DX和不帶協處理器的486SX兩種，它們的價格也相差很大。隨著芯片技術的不斷發展，CPU的主頻越來越快，而PC的外部設備受到技術的限制，阻礙了CPU主頻的進壹步提升。在這種情況下，出現了CPU倍頻技術，使得CPU內部工作頻率是處理器外部頻率的2-3倍，因此得名486DX2和486DX4。90年代中期，新壹代586處理器問世，全面超越486處理器。為了擺脫486時代處理器名稱的混亂，最大的CPU制造商英特爾公司將其新壹代產品命名為奔騰，以區別AMD和Cyrix產品。AMD和Cyrix也推出了K5和6x86處理器來對付英特爾，但由於奔騰處理器性能最好，英特爾逐漸占據了大部分市場。奔騰MMX在1997年初上市，奔騰II和AMD K6在年中上市，Cyrix6x8MX在年底上市。1998年更是“三足鼎立”，PII、賽揚、K6-2、MII互相廝殺。從奔騰二代推出開始，英特爾就放棄了老化的Socket 7市場，力推先進的Slot 1架構，但這次英特爾犯了壹個錯誤。隨著全球對1000美元以下低價PC的需求不斷增加，AMD的K6-2處理器填補了這壹低端領域的空白。原本只在1槽位上實現的AGP總線技術和100MHz外頻，在AMD開創的速7時代也實現了。雖然K6-2和Super 7的性能仍然遠遠落後於同頻率的PII，但低廉的價格仍然讓AMD攫取了近30%的CPU零售市場份額。AMD以壹種不畏強敵的姿態贏得了眾多消費者的青睞。可惜的是，1999年，面對英特爾的猛烈反擊，AMD開始走下坡路，市場銷量非常糟糕。Cyrix在這場處理器大戰中落敗。它本想根據*NS(美國國家半導體公司)東山再起，但為時已晚，最終於6月被芯片組廠商威盛收購。隨後，IDT和瑞思這兩家新進入處理器市場的公司，在技術創新和市場定位上各有特色。IDT的Winchip C6和Winchip C6-2主要針對低端家用市場，而Rise的處理器主要進入移動電腦領域。可惜，在英特爾產品的壓力下，他們的生活也很堅定。1999年年中，就在Cyrix被收購壹個月後，威盛收購了IDT公司，與此同時，Rise也被另壹家芯片組廠商SIS(矽系統技術)收購。隨後有消息稱，Rise退出了PC處理器市場，專註於家電處理芯片市場。這樣，經過重新調整，PC處理器市場呈現出新的三足鼎立之勢。AMD憑借8月份發布的Athlon-K7打了壹個漂亮的翻身仗，K7有史以來第壹次成為整體性能超越英特爾同類產品的最快處理器，市場份額有進壹步擴大的趨勢。收購Cyrix和IDT後，威盛整合了兩家公司的最新技術，計劃在2000年初推出兼容Socket370的Joshua-Joshua處理器，主攻低端市場。1999年2月底，Intel發布了新壹代處理器——采用Katmai core的Pⅲ。處理器采用0.25微米工藝制造，內部集成了950萬個晶體管。由於第壹代P ⅲ處理器的性能不如AMD發布的K7速龍處理器，Intel在1999年底推出了第二代P ⅲ，賦予其Coppermine結構，采用0.18微米工藝制造，核心頻率達到1G以上。2000年6月，Intel發布了Willamette架構的第四代奔騰處理器，主頻1.5GHz，之後陸續推出了更高頻率的處理器，處理器最高頻率已經達到3.8GHz，2004年底AMD和Inel相繼推出64位個人處理器。然後推出了雙核處理器，把CPU的發展帶到了壹個新的時代。