桌面CPU的发展史――铭刻历史的记忆
2009年08月05|分类:网络日志|0条评论|标签:WikiCPU为CentralProcessingUnit英文简称，也就是中央处理器，它是计算机中最重要的一个组成部分，CPU就像是计算机的心脏。按照CPU处理信息的字长大小，CPU一般分为四位微处理器、八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及当今流行的六十四位微处理器等。天缘把桌面CPU的发展采用精简概要的方式，让大家轻松了解Intel这个伟大企业的伟大历程。
1971年，世界上第一块商用微型处理器4004诞生
制作工艺：10微米，集成晶体管2300个
封装类型：DIP-16
工作电压：15V
数据宽度：4位
运行速度：740KHz
芯片介绍：4004的发明人为Intel公司的工程师霍夫，实际上在4004之前还有C3001和C3002，C3001是世界上第一颗固态记忆体，C3002是第一颗具有微处理器雏形，C4004才真正算得上是商用微处理器。C4004只有45条指令，每秒可执行5万条指令，市场售价大约200-1500美元，推出后市场反应平淡，可以说是探求市场的第一个实验品。
1972年，推出8008微处理器
制作工艺：10微米工艺，集成晶体管3500个
封装类型：DIP-18
数据宽度：8位
工作电压：5V
工作频率：0.5Mhz-0.8Mhz
芯片简介：C8008是第一款8位处理器，性能是4004的两倍，拥有3500个晶体管，此时的台式机雏形已基本上形成。8008芯片原本是为ComputerTerminalCorporation（CTC）公司设计的，后来由于交货推迟惨遭退货，根据协议，知识产权归INTEL所有。D8008是后期的量产版。
1974年，推出8080微处理器
制作流程：10微米工艺，集成晶体管6000个
封装类型：DIP-40
数据宽度：8位
工作电压：5V
工作频率：2MHz
芯片简介：8080处理是8008的加强版，这个时候，微处理器的优势已经被业内人士所认同，更多的公司接入并进入这一领域，竞争日益激烈。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、AMD、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。
1978年，推出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，这两种芯片使用相同的指令集，以后英特尔生产的处理器，均对其兼容。Intel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。
制作流程：3微米HMOS工艺，集成晶体管29,000个
封装类型：DIP-40
数据宽度：16位
工作电压：5V
工作频率：5Mhz-10Mhz
芯片简介：8086为Intel公司x86架构下的产品元老，8088为8086的简化版，外频宽度被缩减为8位。8088也是IBM第一款个人电脑所采用的微处理器。同时Intel成功将8088销售给IBM全新的个人计算机部门，1981年，IBM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IBMPC的核心。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芯片承担了这项光荣的使命。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。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，推出80286微处理器，英特尔的最后一块16位处理器
制作工艺：1.5微米工艺，集成晶体管134,000个
封装类型：LCC68PIN
数据宽度：16位
工作电压：5V
工作频率：4-25MHz
芯片简介：80286是微处理器进入全新技术的标准产品，16位字长，集成13.4万只晶体管，具有6MHz、8MHz、10MHz、12.5MHz四个主频的产品。286是Intel第一款具有完全兼容性的处理器，即可以运行所有针对其早期处理器编写的软件。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达到了大约1500万台。?
1985年，推出第一代32位处理器80386
制作流程：1微米CHMOSIV工艺，集成晶体管275,000个
封装类型：132-pinceramicPGA
数据宽度：32位
工作电压：5V
工作频率：16-40Mhz
代表产品：MG80386、A80386-16、A80386-20、80386SX-16、80386SX-20等，还有很多种。
芯片简介：此时，英特尔的微处理器开始进入到了32位时代。1985年秋，英特尔在伦敦、慕尼黑、巴黎、旧金山和东京同时推出了Intel80386处理器。这是英特尔第一款32位处理器，集成了27.5万只晶体管，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。
1989年，推出IntelRapidCAD微处理器
制作工艺：0.8微米CHMOSIV工艺，集成晶体管800,000个
封装类型：PGA132-PIN
数据宽度：32位
工作电压：5V
工作频率：25-?33MHz
代表产品：RAPIDCAD、RAPIDCAD-1、RAPIDCAD-2。
芯片简介：这一款微处理器被很多人忽视，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（也是OverDrive的始祖）。原386的使用者不需要更换主机板，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486DX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486DX。相同频率下，486DX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，则可以提升将近70%。
1989年，Intel公司推出最后一款以数字编号的处理器80486
制作流程：0.8微米工艺，集成晶体管900,000个（1微米工艺，集成晶体管1,185,000个）
封装类型：168-PIN网格阵列
数据宽度：32位
工作电压：5V
工作频率：16-?100MHz
芯片简介：1989年，英特尔发布了Intel80486处理器。486处理器是英特尔非常成功的商业项目。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100Mhz。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，英特尔开始告别微处理器数字编号时代，进入到了Pentium时代
1993年，推出IntelPentium中央处理器芯片
制作工艺：0.6微米，集成晶体管320万个（0.35微米，集成晶体管330万个）
封装类型：296-pin交叉栅格阵列
数据宽度：32位
工作电压：3.3V
工作频率：50-?200MHz
芯片简介：1993年，英特尔发布了Pentium（俗称586）中央处理器芯片（CPU）。本来按照惯常的命名规律是80586，但是因为像586这样的数字是不能注册成为商标使用的，再者任何竞争对手都可以用586来扰乱消费市场。事实上在486发展末期，就已有公司将486等级的产品标识成586来销售。因此英特尔决定改用自创的Pentium品牌来作为新产品的商标。
Pentium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（FDIVBug），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FDIVBug的微处理器所剩不多。Pentium50Mhz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。
1997年，推出IntelPentiumMMX中央处理器
制作工艺：0.35微米，集成晶体管450万个
封装类型：296-PIN交叉栅格阵列
数据宽度：32位
工作电压：2.8V
工作频率：166MHz-300MHz
芯片简介：1997年1月，Intel公司推出了PentiumMMX处理器，它在X86指令集的基础上加入了57条多媒体指令。这些指令专门用来处理视频、音频和图象数据，使CPU在多媒体操作上具有更强大的处理能力，PentiumMMX还使用许多新技术。单指令多数据流SIMD技术能够用一个指令并行处理多个数据，缩短了CPU在处理视频、音频、图形和动画时用于运算的时间；流水线从5级增加到6级，一级高速缓存扩充为16K，一个用于数据高速缓存，另一个用于指令高速缓存，因而速度大大加快；PentiumMMX还吸收了其他CPU的优秀处理技术，如分支预测技术和返回堆栈技术。
PentiumMMX相当于Pentium的加强版中央处理器芯片（CPU），除了增加67个MMX（Multi-MediaeXtension）指令以及64位数据型态之外之外，也将内建指令及数据暂存（Cache）从之前的8KB增加到16KB，内部工作电压降到2.8V。而英特尔之后的桌上型中央处理器皆包含了MMX指令。
IntelPentiumOverDrive中央处理器芯片又是一项英特尔造福旧计算机使用者的升级选择。PentiumOverDrive有两种，一种不含MMX（5V）是给80486升级用的，另一种含MMX（3.3V）是给Pentium早期产品（Socket6,50-66Mhz）升级的。都包含散热器及风扇。
1997-1998年，推出PentiumII处理器
制作工艺：0.35微米，集成晶体管450万个（0.25微米，集成晶体管750万个）
封装类型：SingleEdgeContactCartridge
数据宽度：32位
工作电压：2.8V
工作频率：233MHz-450MHz
芯片简介：1997年5月7日，英特尔发布PentiumII233MHz、PentiumII266MHz、PentiumII300MHz三款PII处理器，采用了0.35微米工艺技术,核心提升到750万个晶体管组成。采用SLOT1架构，通过单边插接卡（SEC）与主板相连，SEC卡盒将CPU内核和二级高速缓存封装在一起，二级高速缓存的工作速度是处理器内核工作速度的一半；处理器采用了与PentiumPRO相同的动态执行技术，可以加速软件的执行；通过双重独立总线与系统总线相连，可进行多重数据交换，提高系统性能；PentiumII也包含MMX指令集。Intel此举希望用SLOT1构架的专利将AMD等一棍打死，可没想到Socket7平台在以AMD的K6-2为首的处理器的支持下，走入了另一个春天。而从此开始，Intel也开始走上了一条前途不明的道路，开始频繁的强行制定自己的标准，企图借此达到迅速挤垮竞争对手的目的，但市场与用户的需要使得Intel开始不断的陷入被动和不利的局面。
1999年，推出IntelPentiumIII处理器
制作工艺：0.25微米，集成晶体管950万个
封装类型：SingleEdgeContactCartridge2(SECC2)，后又转成PPGA、FC-PGA
数据宽度：32位
工作电压：2V
工作频率：400MHz-1400MHz
芯片简介：1999年2月26日，英特尔发布PentiumIII450MHz、PentiumIII500MHz处理器，同时采用了0.25微米工艺技术,核心由950万个晶体管组成，从此INTEL开始踏上了PIII旅程。PentiumIII相当于PentiumII的加强版，新增七十条新指令(SIMD，SSE)。PentiumIII与PentiumII一样有Mobile、Xeon以及Cerelon等不同的版本。Celeron系列与PentiumIII最大的差距在于二级缓存，100MHz外频的TualatinCeleron1GHz可以轻松地跃上133MHz外频。更为重要的是，TualatinCeleron还有很好的向下兼容性，甚至440BX主板在使用转接卡之后也有望采用该CPU，因此也成为很多升级用户的首选。
2000年，IntelPentium4处理器?
制作工艺：0.18微米
封装类型：PPGA、FC-PGA
数据宽度：32位
工作电压：2V
工作频率：400MHz-1400MHz
芯片简介：Pentium4是英特尔市场策略进入新纪元的开始。从P4开始，Intel已经不再每一两年就推出全新命名的中央处理器芯片，反而一再使用Pentium4这个名字，并一直延续了五年。纵观微处理器的发展，集成度每次都有大幅度的提高，到了Pentium4，额定功率已经达到了72W，为了适应CPU的大功率能耗，必须为CPU设计专门的供电电路或通道，因此从Pentium4开始的主板上都附设额外的电源接口以满足处理器的供电需求。另一方面随着发热量的增加，一个散热风扇也成了一个必需品。
2001-2010年，Intel的这10年，继续秉承Tick-Tock战略（奇数年份更新工艺(Tick)，偶数年份更新处理器架构(Tock)）
2001年：Intel至强（Xeon）处理器，应用目标是那些即将出现的高性能和中端双路工作站、以及双路和多路配置的服务器。该处理器基于英特尔NetBurst?架构，设计用于为视频和音频应用、高级互联网技术及复杂3D图形提供所需要的计算动力。
2001年：Intel安腾（Itanium）处理器，英特尔安腾处理器是英特尔推出的64位处理器家族中的首款产品。该处理器设计用于高端、企业级服务器和工作站。
2002年：Intel安腾2处理器（Itanium2）IntelPentium4/HyperThreading处理器英特尔安腾2处理器是安腾处理器家族的第二位成员，同样是一款企业用处理器。
2003年：Intel奔腾M（PentiumM）/赛扬M（CeleronM）处理器英特尔奔腾M处理器，英特尔855芯片组家族以及英特尔PRO/无线2100网卡是英特尔迅驰?移动计算技术的三大组成部分。
2005年：Intel奔腾D处理器，首颗内含2个处理核心的IntelPentiumD处理器登场，正式揭开x86处理器多核心时代。
2005年：IntelCore处理器这是英特尔向酷睿架构迈进的第一步。但酷睿处理器并没有采用酷睿架构，而是介于NetBurst和Core之间（第一个基于Core架构的处理器是酷睿2）。最初酷睿处理器是面向移动平台的，它是英特尔迅驰3的一个模块。酷睿有数个版本：Duo双核版，Solo单核版等。
2006年：IntelCore2（酷睿2，俗称“扣肉”）/赛扬Duo处理器Core微架构桌面/移动处理器：桌面处理器核心代号Conroe。将命名为Core2Duo/Extreme家族，其E67002.6GHz型号比先前推出之最强的IntelPentiumD960（3.6GHz）处理器，在效能方面提升了40%，省电效率亦增加40%，Core2Duo处理器内含2.91亿个晶体管。移动处理器核心代号Merom。是迅驰3.5和迅驰4的处理器模块。当然这两种酷睿2有区别，最主要的就是将FSB由667MHz/533MHz提升到了800MHz。
英特尔酷睿2双核处理器图
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2007年：IntelQX9770四核至强处理器，先进制程带来的节能冷静，HI-K的引进使CPU更加稳定。先进的SSE4.1指令集、快速除法器，卓越的执行效率，INTEL在处理器方面不断领先。
2008年：IntelAtom凌动处理器，Intel四核至强处理器，英特尔已经推出了若干四核台式机芯片，作为其双核Quad和Extreme家族的组成部分。在服务器领域，英特尔将在其低电压3500和7300系列中交付使用不少于具有9个四核处理器的Xeons。
2009年：IntelCorei7推出，集成晶体管7.31，突破性的设计，封装从LGA775更改为LGA1366，包括Corei7-920、Corei7-940和Corei7ExtremeEdition965，都是默认DDR3-1066，彻底抛弃DDR2，个头都比775大一倍。另外i5和Corei3也即将上市，Corei5将会采用45nm工艺，为Nehalem架构，预定脚位分别为LGA1156。
2010年，Corei3估计要等2010年登场，预定脚位LGA1155，可能采用32nm工艺，Westmere架构。晕倒，封装又变。
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