PC发展史,pc机发展史

　　CPU(中央处理器)，又称“微处理器”，是现代计算机的核心部件。对于PC来说，CPU的规格和频率往往被作为衡量一台电脑性能的重要指标。

　　CPU的起源可以追溯到1971年。当年，当时还处于起步阶段的英特尔公司推出了世界上第一款微处理器4004。这不仅是第一个用于计算器的4位微处理器，也是第一个个人买得起的计算机处理器！

　　4004包含2300个晶体管，功能比较有限，速度还是很慢。当时的蓝色巨人IBM和大部分商业用户都忽略了这一点。但毕竟是划时代的产品。从那时起，英特尔就与微处理器结下了不解之缘。可以说CPU的历史发展，在一定意义上就是Intel x86系列CPU的发展。

　　4004处理器内核架构图

　　4004看起来像个窃听器。

　　4004的不同版本

　　再来一个4004。

　　4004发布后不久，英特尔相继发布了几款CPU:4040和8008，市场反响平平，但为8位微处理器的发展奠定了良好的基础。

　　英特尔8008处理器

　　1974年，Intel公司在8008的基础上，开发出8080处理器，具有16位地址总线和8位数据总线，包括7个8位寄存器(A、B、C、D、E、F、G，其中BC、DE、HL可以构成16位数据寄存器)，支持16位存储器。同时，它还包含一些输入和输出端口，这是一个

　　880处理器

　　085处理器采用DIP封装。

　　i8086芯片开始16位操作

　　1978年，英特尔公司再次引领潮流，首次生产出16位微处理器，并命名为i8086。同时还出了与之匹配的数学协处理器i8087。这两个芯片使用了相互兼容的指令集，但在i8087指令集上增加了一些专门用于对数、指数和三角函数的数学计算指令。

　　英特尔8086处理器

　　886芯片内核

　　8086协处理器：8087

　　AMD的仿8086处理器

　　从技术角度来说，8088实际上是8086的简化版，内部有16位指令，但外部有8位数据总线。相对于8086内部数据总线(CPU内部传输数据的总线)和外部数据总线(CPU外部传输数据的总线)的规格都是16位，地址总线是20位，可寻址内存是1MB，差了一点，但是对于DOS系统和当时的应用程序来说已经足够了。

　　在最老的CPU如4004、8008、8086和8088中，DIP封装(双列直插式封装)已经被广泛使用。最大的特点是有两排引脚，可以插入主板上的DIP芯片插座，也可以焊在有相同数量焊孔的几何焊盘上。

　　888处理器IBM PC的皇家选择

　　故事瞬间到了1982年。这一年，英特尔推出了划时代的最新产品80286芯片，相比8086和8088有了飞跃。虽然仍然是16位结构，但是CPU中有13.4万个晶体管，时钟频率从最初的6MHz逐渐提高到20MHz。它的内部和外部数据总线都是16位，它的地址总线是24位，它的可寻址存储器是16MB。从80286开始，CPU有两种工作模式：实模式和保护模式。

　　英特尔80286芯片

　　8286芯片内核

　　这是AMD的286芯片。

　　8386步入32位处理时代

　　1985年，英特尔推出了80386芯片，这是80x86系列的第一款32位微处理器，其制造工艺有了很大的进步。与80286相比，80386包含27.5万个晶体管，时钟频率为12.5MHz，逐渐提高到20MHz、25MHz、33MHz。8386的内部和外部数据总线都是32位，地址总线也是32位，最高可寻址4GB内存。

　　英特尔80386芯片

　　8386芯片内核

　　AMD的386芯片

　　1989年，我们都很熟悉的80486芯片由Intel推出。这款芯片的伟大之处在于，它实际上打破了100万个晶体管的界限，集成了120万个晶体管。8486的时钟频率从25MHz逐渐增加到33MHz和50MHz。

　　8486将80386、数学协处理器80387和一个8KB缓存集成在一个芯片中，在80x86系列中首次采用RISC(精简指令集)技术，可以在一个时钟周期内执行一条指令。它还采用了突发总线的方式，大大提高了与内存的数据交换速度。

　　英特尔80486芯片

　　8486芯片内核

　　AMD的80486 CPU，也就是DX40，主频40MHZ。

　　经典的486 DX66处理器相信很多玩家都用过。

　　奔腾MMX的诞生是为了引领新潮流

　　英特尔第一代品牌CPU奔腾，中文名称为“奔腾”，采用PGA(引脚栅格阵列封装)和Socket 5/7接口。

　　奔腾75，老玩家不会忘记吧？

　　奔腾芯片内核

　　AMD的仿制品5x86-P75，

　　还是基于486架构，Socket 5接口

　　AMD K5处理器

　　在命名英特尔处理器奔腾之后，AMD将其新处理器命名为K5，并采用PR值来标记CPU。

　　后来英特尔推出Pentimu Pro(中文名“高能奔腾”)，虽然性能不错，但远远没有落后。另外价格很贵，所以Pentimu Pro实际卖出的数量很少，市场寿命也很短。Pentimu Pro可以说是英特尔第一款失败的产品，但是奔腾Pro的设计思想和整体架构对英特尔后来的处理器设计产生了深远的影响。

　　奔腾Pro失败。

　　奔腾的芯片内核

　　吸取奔腾Pro的教训，英特尔在1996年底推出了奔腾系列的改进版，厂商代号为P55C，也就是我们通常所说的奔腾MMX(中文名“多能奔腾”)。这种处理器当时没有集成费力不讨好的L2高速缓存，而是采取了独特的方法，采用MMX指令集来增强性能。

　　英特尔奔腾MMX处理器

　　奔腾MMX，支持多媒体技术的奔腾

　　在英特尔推出奔腾MMX几个月后，AMD也推出了自己的新产品K6。K6系列CPU有五个型号(PR值)，分别是166/200/233/266/300。五款都采用66MHz外频，但是后来推出的233/266/300通过升级主板的BIOS已经可以支持100MHz外频，所以CPU的性能有了一个飞跃。

　　特别是他们的一级缓存已经增加到64KB，是MMX的两倍，所以它的商业性能甚至比奔腾MMX还要好。但K6由于浮点运算能力低，缺乏多媒体扩展指令集，在包括游戏在内的多媒体性能上不如奔腾MMX。

　　AMD的K6处理器

　　AMD K6/300

　　经典奔腾2别忘了赛扬的外观

　　1997年5月，英特尔推出了与奔腾Pro同级的产品，即最具影响力的CPU——奔腾(Pentium)。第一代奔腾II的核心叫Klamath。

　　作为奔腾II的第一代芯片，它运行在66MHz总线上，有四个主频：233MHz、266MHz、300MHz和333 MHz。然后推出了100MHz总线的奔腾II，频率有300MHz，350MHz，400MHz，450MHz。奔腾II采用了与奔腾Pro相同的核心架构，从而继承了原奔腾Pro处理器优秀的32位性能，但加快了段寄存器的写操作，并增加了MMX指令集，加快了16位操作系统的执行速度。

　　经典奔腾处理器

　　奔腾芯片内核

　　为了对抗强大的奔腾，AMD在1998年中期推出了K6-2处理器。它的核心电压为2.2伏，所以热量输出相对较低，一级缓存为64KB。更重要的是，为了对抗英特尔的MMX指令集，AMD还开发了自己的多媒体指令集，命名为3DNow！

　　然而，与奔腾II相比，K6-2仍然没有集成的L2缓存，因此尽管它受到广泛好评，但它在市场份额上始终无法击败奔腾II。

　　AMD K6-2处理器

　　AMD K6-2 300MHz

　　1999年，英特尔发布了赛扬(Celeron)处理器。简单来说，赛扬和奔腾II并没有本质上的区别，因为它们的核心是一样的，最大的区别在于缓存。最初的赛扬没有L2缓存，目的是为了降低成本，抢占低端市场的份额，就像386SX和486SX的简化版是在386SX和486SX的基础上做的一样。

　　英特尔赛扬处理器

　　为了降低成本，英特尔推出了采用PPGA(塑料网格阵列)封装的Socket 370接口赛扬处理器。

　　由插座370封装的赛扬

　　赛扬处理器，超频好，性价比优秀，基本上蚕食了低端市场。AMD为了对抗奔腾3而研发的K6-3也因为性能平庸而陷入困境！

　　AMD K6-3处理器

　　战奔腾3速龙成就AMD

　　然而AMD并没有停下脚步，一个更强大的秘密武器正在问世。随着Athlon处理器的发布，AMD彻底摆脱了追随英特尔的阴影。至此，AMD开始了完全自主设计研发处理器的道路，并首次在主频上超越英特尔。

　　对AMD意义重大的Athlon处理器

　　和一个裸体的Athlon处理器。

　　1998年，英特尔发布了奔腾II至强处理器。至强是英特尔推出的新品牌，取代了之前使用的奔腾Pro品牌。该产品线面向中高端企业服务器和工作站市场，是英特尔进一步细分市场的重要一步。Xeon主要用于运行商业软件、互联网服务、公司数据存储、数据分类、数据库、电子和机械自动化设计等。

　　奔腾至强处理器不仅速度更快，缓存更大，更重要的是，它可以支持多达4或8 SMP对称多处理器功能。

　　英特尔奔腾至强处理器

　　1999年初，英特尔发布了第三代奔腾处理器3354奔腾III (Pentium III)。第一批奔腾III处理器采用Katmai核心，主频450MHz和500MHz。该内核最大的特点是名为SSE的多媒体指令集的更新，在MMX的基础上增加了70条新指令，以增强3D和浮点应用，并兼容之前所有的MMX程序。

　　插槽1奔腾III处理器

　　插座370的奔腾III和赛扬处理器

　　继0.25m工艺的Katmai之后，奔腾III推出了0.18m的Coppermine内核。除了制造工艺带来的提升，部分Coppermine Pentium III还有133MHz的总线频率，插座370的插口。为了区分它们，英特尔在133MHz总线的奔腾III型号后添加了一个“B ”,在Coppermine core的产品后添加了一个“E”。例如B”，频率为800MHz，外接频率为133MHz的铜氨奔腾III称为奔腾III 800EB

　　第二代奔腾III处理器(铜矿核心)

　　实际上，铜P3是真正的P3处理器，全新的内核和制造工艺带来了明显的性能提升。但是，它的包装方式真的是捉弄了大家！英特尔这次又改了接口模式，还好有适配卡。

　　铜矿奔腾III处理器

　　奔腾III处理器芯片内核

　　看到采用Coppermine内核的奔腾III的流行，英特尔开始将赛扬处理器引入这个内核。2000年年中，英特尔推出了带有Coppermine内核的赛扬处理器，俗称赛扬2。由于0.18m工艺的转换，赛扬的超频性能又有了一个飞跃，部分低频机型的超频范围可以达到100%！

　　带铜矿石内核的赛扬处理器

　　齐头并进，处理器突破1GHz大关

　　真正让AMD骄傲的是原来代号雷鸟(“雷鸟”)的Athlon处理器。Athlon配备了超标量和多流水线的超标量Risc内核，采用0.25微米工艺，集成了2200万个晶体管。Athlon包含三个指令解码器、三个整数执行单元(IEU)、三个地址生成单元(AGU)和三个多媒体单元(即浮点运算单元)。Athlon可以在同一个时钟周期内同时执行三条浮点指令，每个浮点单元就是一个完整的流水线。

　　由于K7强大的浮点单元，AMD处理器在浮点方面首次超过了英特尔当前的处理器。

　　AMD雷鸟核心的Athlon处理器

　　在低端CPU方面，AMD推出了Duron CPU，除了L2缓存只有64KB之外，基本架构与Athlon相同。自发布以来，毒龙可以远离同样主打低端市场的赛扬，价格更低。一时间，毒龙成为低价DIY兼容机的首选，但毒龙也有其致命弱点。首先，它继承了速龙高热值的特点。其次，它的核心非常脆弱，安装CPU散热器时容易损坏。所以虽然在兼容机市场很受欢迎，却进不了最赚钱的品牌机市场。

　　毒龙750处理器，在低端市场，让赛扬抬不起头。

　　德尔伯德的核心Athlon不仅性能上略领先于奔腾III，而且最高频率始终高于奔腾III。1GHz频率的里程碑首先是由这款CPU实现的。

　　速龙1.2GHz处理器

　　然而，随着Pentium4的发布，Tunderbird在频率上开始落后于竞争对手。为此AMD发布了第三款Athlon core —— Palomino，采用了全新的频率标称系统。从此，Athlon型号上的数字并不代表实际频率，而是将相当于竞争对手(也就是Intel)产品性能的频率按照一个公式进行换算，其名称也改为AthlonXP。

　　AMD AthlonXP处理器

　　第三代Palomino内核的Athlon处理器

　　面对英特尔在高端和低端市场的同时打压，AMD在0.15到0.13工艺成功转型后，推出了0.13微米工艺制造的纯种马AthlonXP。新的制造工艺使AthlonXP能够进一步提高其频率并改善其自身的性能。

　　良种核心的AthlonXP

　　请给我另一个绿色的

　　Athlon MP的移动版本

　　虽然经历了短暂的失利，但是强大的英特尔在上个世纪末的2000年11月发布了第四代奔腾处理器，也就是我们现在每天都能接触到的奔腾4。奔腾4没有沿用PIII架构，而是采用了全新的设计，包括等效400MHz前端总线(100MHz4)、SSE2指令集、256 ~ 512 KB L2缓存、全新的hyper-pipeline技术和NetBurst架构，起始频率1.3GHz

　　第一个奔腾4内核是Willamette，全新的Socket 423插座，256KB L2缓存，支持更强大的SSE2指令集，多达20个超标量流水线，匹配i850/i845系列芯片组。Intel推出了1.4 GHz ~ 2.0 GHz的威拉米特酷睿P4处理器，后来的P4处理器转移到了Socket 478插槽，管脚更多。

　　英特尔奔腾4处理器

　　威拉米特核心P4

　　插座478接口威拉米特核心P4

　　和奔腾III一样，第一款奔腾4酷睿也没有得到太多好评。主要原因是新的CPU架构不能被应用软件完全支持。所以奔腾4在测试中经常落后于同频率的速龙，甚至像英特尔自己的奔腾III。

　　在威拉米特核心P4发布的同时，英特尔推出了新的图拉丁核心P3处理器。这款处理器采用133MHz外频，256 ~ 512KB L2缓存(根据版本不同，服务器版和移动版有512KB L2缓存，桌面版只有256KB)，性能相当优越。

　　图拉丁核心的P3 1.2GHz

　　新图拉丁核心的P3处理器是继P2和赛扬处理器之后英特尔最经典的处理器，它拥有可以与AMD的Athlon处理器竞争的出色性能。然而，为了给性能差价格高的Socket 423接口P4上市扫清障碍，一款优秀的处理器被英特尔扼杀了！市面上很难买到核心的P3，大部分都是英特尔作为赛扬(俗称赛扬3和C3)出售的。

　　1.4 GHz 512 kb高速缓存虚拟化内核P3S

　　(S代表服务器版，M代表移动版)

　　一年后，英特尔发布了第二个奔腾4内核，代号为Northwood，它改为更精细的0.13微米工艺，集成了更大的512KB L2高速缓存。在英特尔的不懈推动和主板、芯片组厂商的支持下，奔腾4已经成为最受欢迎的中高端处理器。

　　诺斯伍德酷睿奔腾4处理器

　　奔腾4的功能框图

　　随后，英特尔相继发布了采用Willamette和Northwood内核的赛扬处理器。新赛扬处理器在原有P4处理器的基础上只关闭了一半的L2缓存，新赛扬的L2缓存为128KB。由于AMD低端处理器Duron停产，新赛扬在低端市场几乎没有对手。

　　这是P4核心的新赛昂人。

　　低端CPU方面，英特尔发布第三代赛扬，采用Tualatin核心，L2缓存容量提升至256KB，外接频率提升至100MHz。目前图拉丁赛扬的主频有1.0/1.1/1.2/1.3GHz等。

　　图拉丁内核的赛扬处理器

　　赛扬3.0GHz

　　另一个奔腾4芯片内核

　　高端平台安腾(安腾)为王。

　　英特尔在2001年发布了至强处理器。把奔腾的名字从英特尔至强前面去掉，并不意味着和x86脱离关系，而是让品牌概念更加清晰。至强处理器的市场定位也更多的是针对高性能、负载均衡、多路对称处理等特性，这些都是奔腾品牌的台式电脑所不具备的。至强处理器实际上是基于奔腾4的内核，比奔腾III的至强处理器快30 ~ 90%，但这取决于软件应用程序的配置。至强处理器基于英特尔的NetBurst架构，具有更高级的网络功能和更复杂、更卓越的3D图形性能。

　　奔腾ii至强

　　至强：至强版本至强：奔腾4

　　2001年，英特尔发布了安腾处理器。安腾处理器是英特尔的首款64位产品，专为顶级企业级服务器和工作站而设计。安腾处理器体现了一种全新的设计思想，完全基于并行并发计算(EPIC)。对于要求最苛刻的企业或需要高性能计算功能支持的应用(包括电子交易安全处理、超大型数据库、计算机辅助机械引擎、前沿科学计算等)，安腾处理器基本上是PC处理器中的唯一选择。).

　　安腾(安腾)处理器

　　2002年，英特尔发布了安腾2处理器。代号为麦金利的安腾2处理器是英特尔的第二代64位系列产品。安腾2为需要计算性能的市场用户带来了英特尔架构的性能和体积经济性。与专有产品相比，安腾2处理器系列以更低的成本和更高的性能为高端服务器和工作站提供各种平台和应用支持。

　　安腾2处理器是在安腾架构基础上构建和扩展的产品，提供32位兼容性。可兼容针对第一代安腾处理器优化编译的应用，性能大幅提升50 ~ 100%。安腾2的系统总线带宽为6.4 GB/秒，三级高速缓存高达3MB。据英特尔称，安腾2的性能比Sun Microsystems的硬件平台高50%。

　　安腾2处理器

　　由于NetBurst微架构指令效率低，英特尔不得不进一步提高CPU主频，并推出超线程技术来对抗AMD的CPU。超线程技术允许在一个英特尔奔腾4处理器上同时执行两个线程(或软件程序的一部分)。支持超线程技术的操作系统(如Microsoft Windows XP Professional)可以将一个物理奔腾4处理器“视为”两个虚拟处理器。通过利用其他闲置资源，含超线程技术的奔腾4处理器可以显著提高现有软件在多任务环境中的性能。然而，根据英特尔的官方数据，超线程技术只能在高频率(3.0GHz以上)的P4处理器中完美发挥。而且从各方面来看，超线程技术带来的性能提升并不像Intel说的那样，还是给大家带来了一些有趣的东西。例如，在Win2000的任务管理器的性能管理器中的CPU选项中可以看到两个CPU的显示，而在3.06GHz以下的P4处理器中打开超线程技术反而会带来性能下降。

　　P4 3.06GHz前端

　　后面也有一个。

　　Athlon64进入了64位计算的新时代

　　此时，处于被动地位的AMD正式发布了拥有512KB L2缓存和Barton内核的Athlon XP系列处理器。起飞型号是速龙XP 2500，有2700和3000两种型号。它看起来与之前的纯种马B没有太大的区别，但中间的模具尺寸略大，这应该是由于内置了512K L2缓存。除了正面，底部外观没有任何变化。巴顿依然采用Socket 462架构，现有的速龙主板可以继续延长寿命。但是需要考虑老主板是否支持166MHz FSB甚至200MHz FSB。

　　巴顿内核的Athlon XP

　　看反面。

　　500款基本都是采用新制造工艺的巴顿core AthlonXP，采用27493基板，上面可以看到印刷电路(早期巴顿也有看不到印刷电路的27488基板，现在看不到了)。在中央处理器核心的顶部有一个电容器，所有的L2金桥都连接在一起。

　　7493的基板2500

　　反面

　　没有人能忽视AMD的斗志。经过漫长的等待，AMD基于“锤子”架构的64微处理器终于可以应用到台式电脑上了。随着AMD的Athlon 64处理器的推出，主流x86架构的台式机进入了64位的新世界。

　　苏龙64处理器

　　在英特尔Athlon 64的攻击下，也要做好反击的准备，那就是全新的P4普雷斯科特处理器。工作在2.66GHz，内置1MB L2缓存，应该是最低端的P4普雷斯科特处理器(后来，英特尔推出了2.4GHz和533MHz的FSB普雷斯科特核心P4处理器)。

　　P4普雷斯科特处理器

　　后面也有一个。

　　即将推出的双核(多核)处理器

　　英特尔和AMD都在2004年推出了双核处理器的样品。

　　从上面的照片可以看出，90nm工艺的单核骁龙的核心尺寸明显小于130nm工艺的单核骁龙，而90nm工艺的双核骁龙的核心尺寸则远大于同级别的单核产品。

　　文章的介绍暂且告一段落。当然，CPU发展的步伐从未停止，英特尔和AMD两大巨头的竞争也日趋激烈。

　　原地址http://hi . Baidu . com/455788909/blog/item/4476 F3 b 4076 C1 f 778 BD 42 f 6 . html

郑重声明：本文由网友发布，不代表盛行IT的观点，版权归原作者所有，仅为传播更多信息之目的，如有侵权请联系，我们将第一时间修改或删除，多谢。