笔记本cpu历史,cpu的演变历史是什么

seosqwseo3周前 (04-18)百科精选12

一、介绍一下CPU的历史

CPU发展历史

CPU是Central Processing Unit(**微处理器)的缩写,它是计算机中重要的一个部分,由运算器和控制器组成。如果把计算机比作人,那么CPU就是人的大脑。CPU的发展非常迅速,个人电脑从8088(XT)发展到现在的Pentium 4时代,只经过了不到二十年的时间。

从生产技术来说,初的8088集成了29000个晶体管,而PentiumⅢ的集成度超过了2810万个晶体管;CPU的运行速度,以MIPS(百万个指令每秒)为单位,8088是0.75MIPS,到高能奔腾时已超过了1000MIPS。不管什么样的CPU,其内部结构归纳起来都可以分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分,这三个部分相互协调,对命令和数据进行分析、判断、运算并控制计算机各部分协调工作。

CPU从初发展至今已经有二十多年的历史了,这期间,按照其处理信息的字长,CPU可以分为:4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及正在酝酿构建的64位微处理器,可以说个人电脑的发展是随着CPU的发展而前进的。

Intel 4004

1971年,英特尔公司推出了世界上第一款微处理器4004,这是第一个可用于微型计算机的四位微处理器,它包含2300个晶体管。随后英特尔又推出了8008,由于运算性能很差,其市场反应十分不理想。1974年,8008发展成8080,成为第二代微处理器。8080作为代替电子逻辑电路的器件被用于各种应用电路和设备中,如果没有微处理器,这些应用就无法实现。

由于微处理器可用来完成很多以前需要用较大设备完成的计算任务,价格又便宜,于是各半导体公司开始竞相生产微处理器芯片。Zilog公司生产了8080的增强型Z80,摩托罗拉公司生产了6800,英特尔公司于1976年又生产了增强型8085,但这些芯片基本没有改变8080的基本特点,都属于第二代微处理器。它们均采用NMOS工艺,集成度约9000只晶体管,平均指令执行时间为1μS~2μS,采用汇编语言、BASIC、Fortran编程,使用单用户*作系统。

Intel 8086

1978年英特尔公司生产的8086是第一个16位的微处理器。很快Zilog公司和摩托罗拉公司也宣布计划生产Z8000和68000。这就是第三代微处理器的起点。

8086微处理器高主频速度为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数学协处理器i8087,这两种芯片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,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***数字命名。

1979年,英特尔公司又开发出了8088。8086和8088在芯片内部均采用16位数据传输,所以都称为16位微处理器,但8086每周期能传送或接收16位数据,而8088每周期只采用8位。因为初的大部分设备和芯片是8位的,而8088的外部8位数据传送、接收能与这些设备相兼容。8088采用40针的DIP封装,工作频率为6.66MHz、7.16MHz或8MHz,微处理器集成了大约29000个晶体管。

8086和8088问世后不久,英特尔公司就开始对他们进行改进,他们将更多功能集成在芯片上,这样就诞生了80186和80188。这两款微处理器内部均以16位工作,在外部输入输出上80186采用16位,而80188和8088一样是采用8位工作。

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活之中,它也标志着一个新时代的开始。

Intel 80286

1982年,英特尔公司在8086的基础上,研制出了80286微处理器,该微处理器的大主频为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,另一种叫保护方式。

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*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;能够模拟内存空间;能同时运行多个任务;提高了处理速度。早PC机的速度是4MHz,第一台基于80286的AT机运行速度为6MHz至8MHz,一些制造商还自行提高速度,使80286达到了20MHz,这意味着性能上有了重大的进步。

80286的封装是一种被称为PGA的正方形包装。PGA是源于PLCC的便宜封装,它有一块内部和外部固体插脚,在这个封装中,80286集成了大约130000个晶体管。

IBM PC/AT微机的总线保持了XT的三层总线结构,并增加了高低位字节总线驱动器转换逻辑和高位字节总线。与XT机一样,CPU也是焊接在主板上的。

那时的原装机仅指IBM PC机,而兼容机就是除了IBM PC以外的其它机器。在当时,生产CPU的公司除英特尔外,还有AMD及西门子公司等,而人们对自己电脑用的什么CPU也不关心,因为AMD等公司生产的CPU几乎同英特尔的一样,直到486时代人们才关心起自己的CPU来。

8086~80286这个时代是个人电脑起步的时代,当时在国内使用甚至见到过PC机的人很少,它在人们心中是一个神秘的东西。到九十年代初,国内才开始普及计算机。

Intel 80386

1985年春天的时候,英特尔公司已经成为了第一流的芯片公司,它决心全力开发新一代的32位核心的CPU—80386。Intel给80386设计了三个技术要点:使用“类286”结构,开发80387微处理器增强浮点运算能力,开发高速缓存解决内存速度瓶颈。

1985年10月17日,英特尔划时代的产品——80386DX正式发布了,其内部包含27.5万个晶体管,时钟频率为12.5MHz,后逐步提高到20MHz、25MHz、33MHz,后还有少量的40MHz产品。

80386DX的内部和外部数据总线是32位,地址总线也是32位,可以寻址到4GB内存,并可以管理64TB的虚拟存储空间。它的运算模式除了具有实模式和保护模式以外,还增加了一种“虚拟86”的工作方式,可以通过同时模拟多个8086微处理器来提供多任务能力。

80386DX有比80286更多的指令,频率为12.5MHz的80386每秒钟可执行6百万条指令,比频率为16MHz的80286快2.2倍。80386经典的产品为80386DX-33MHz,一般我们说的80386就是指它。

由于32位微处理器的强大运算能力,PC的应用扩展到很多的领域,如商业办公和计算、工程设计和计算、数据中心、个人娱乐。80386使32位CPU成为了PC工业的标准。

虽然当时80386没有完善和强大的浮点运算单元,但配上80387协处理器,80386就可以顺利完成许多需要大量浮点运算的任务,从而顺利进入了主流的商用电脑市场。另外,30386还有其他丰富的外围配件支持,如82258(DMA控制器)、8259A(中断控制器)、8272(磁盘控制器)、82385(Cache控制器)、82062(硬盘控制器)等。针对内存的速度瓶颈,英特尔为80386设计了高速缓存(Cache),采取预读内存的方法来缓解这个速度瓶颈,从此以后,Cache就和CPU成为了如影随形的东西。

Intel 80387/80287

严格地说,80387并不是一块真正意义上的CPU,而是配合80386DX的协处理芯片,也就是说,80387只能协助80386完成浮点运算方面的功能,功能很单一。

Intel 80386SX

1989年英特尔公司又推出准32位微处理器芯片80386SX。这是Intel为了扩大市场份额而推出的一种较便宜的普及型CPU,它的内部数据总线为32位,外部数据总线为16位,它可以接受为80286开发的16位输入/输出接口芯片,降低整机成本。

80386SX推出后,受到市场的广泛的欢迎,因为80386SX的性能大大优于80286,而价格只是80386的三分之一。

Intel 80386SL/80386DL

英特尔在1990年推出了专门用于笔记本电脑的80386SL和80386DL两种型号的386芯片。这两个类型的芯片可以说是80386DX/SX的节能型,其中,80386DL是基于80386DX内核,而80386SL是基于80386SX内核的。这两种类型的芯片,不但耗电少,而且具有电源管理功能,在CPU不工作的时候,自动切断电源供应。

Motorola 68000

摩托罗拉的68000是早推出的32位微微处理器,当时是1984年,推出后,性能超群,并获得如日中天的苹果公司青睐,在自己的划时代个人电脑“PC-MAC”中采用该芯片。但80386推出后,日渐没落。

AMD Am386SX/DX

AMD的Am386SX/DX是兼容80386DX的第三方芯片,性能上和英特尔的80386DX相差无己,也成为当时的主流产品之一。

IBM 386SLC

这个是由IBM在研究80386的基础上设计的,和80386完全兼容,由英特尔生产制造。386SLC基本上是一个在80386SX的基础上配上内置Cache,同时包含80486SX的指令集,性能也不错。

Intel 80486

1989年,我们大家耳熟能详的80486芯片由英特尔推出。这款经过四年开发和3亿美元资金投入的芯片的伟大之处在于它首次实破了100万个晶体管的界限,集成了120万个晶体管,使用1微米的制造工艺。80486的时钟频率从25MHz逐步提高到33MHz、40MHz、50MHz。

80486是将80386和数学协微处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内。80486中集成的80487的数字运算速度是以前80387的两倍,内部缓存缩短了微处理器与慢速DRAM的等待时间。并且,在80x86系列中首次采用了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方式,大大提高了与内存的数据交换速度。由于这些改进,80486的性能比带有80387数学协微处理器的80386 DX性能提高了4倍。

随着芯片技术的不断发展,CPU的频率越来越快,而PC机外部设备受工艺限制,能够承受的工作频率有限,这就阻碍了CPU主频的进一步提高。在这种情况下,出现了CPU倍频技术,该技术使CPU内部工作频率为微处理器外频的2~3倍,486 DX2、486 DX4的名字便是由此而来。

Intel 80486 DX

常见的80486 CPU有80486 DX-33、40、50。486 CPU与386 DX一样内外都是32位的,但是慢的486 CPU也比快的386 CPU要快,这是因为486 SX/DX执行一条指令,只需要一个振荡周期,而386DX CPU却需要两个周期。

Intel 80486 SX

因为80486 DX CPU具有内置的浮点协微处理器,功能强大,当然价格也就比较昂贵。为了适应普通的用户的需要,尤其是不需要进行大量浮点运算的用户,英特尔公司推出了486 SX CPU。80486 SX主板上一般都有80487协微处理器插座,如果需要浮点协微处理器的功能,可以插上一个80487协微处理器芯片,这样就等同于486 DX了。常见的80486 SX CPU有:80486 SX-25、33。

Intel 80486 DX2/DX4

其实这种CPU的名字与频率是有关的,这种CPU的内部频率是主板频率的两/四倍,如80486 DX2-66,CPU的频率是66MHz,而主板的频率只要是33MHz就可以了。

Intel 80486 SL CPU

80486 SL CPU初是为笔记本电脑和其他便携机设计的,与386SL一样,这种芯片使用3.3V而不是5V电源,而且也有内部切断电路,使微处理器和其他一些可选择的部件在不工作时,处于休眠状态,这样就可以减少笔记本电脑和其他便携机的能耗,延长使用时间。

Intel 486 OverDrive

升级486 SX可以在主板的协微处理器插槽上安装一个80487SX芯片,使其等效于486 DX,但是这样升级后,只是增加了浮点协微处理器的能力,并没有提高系统的速度。为了提高系统的速度,还有另外一种升级的方法,就是在协微处理器插槽上插上一个486 OverDrive CPU,它的原理与486 DX2 CPU一样,其内部*作速度可以是外部速度的两倍。如一个20MHz的主板上安插了OverDrive CPU之后,CPU内部的*作速度可以达到40MHz。486 OverDrive CPU也有浮点协微处理器的功能,常见的有:OverDrive-50、66、80。

TI 486 DX

作为全球知名的半导体厂商之一,美国德州仪器(TI)也在486时代异军突起,它自行生产了486 DX系列CPU,尤其在486DX2成为主流后,其DX2-80因较高的性价比成为当时主流产品之一,TI 486高主频为DX4-100,但其后再也没有进入过CPU市场。

Cyrix 486DLC

这是Cyrix公司生产的486 CPU,说它是486 CPU,是指它的效率上逼近486 CPU,却并不是严格意义上的486 CPU,这是由486 CPU的特点而定的。486DLC CPU只是将386DX CPU与1K Cache组合在一块芯片里,没有内含浮点协微处理器,执行一条指令需要两个振荡周期。但是由于486DLC CPU设计精巧,486DLC-33 CPU的效率逼近英特尔公司的486 SX-25,而486DLC-40 CPU则超过了486 SX-25,并且486DLC-40 CPU的价格比486 SX-25便宜。486DLC CPU是为了升级386DM而设计的,如果原来有一台386电脑,想升级到486,但是又不想更换主板,就可以拔下原来的386 CPU,插上一块486DLC CPU就可以了。

Cyrix 5x86

自从英特尔另辟蹊径,开发了Pentium之后,Cyrix也很快推出了自己的新一代产品5x86。它仍然延用原来486系列的CPU插座,而将主频从100MHz提高到120MHz。5x86比起486来说性能是有所增加,可是比起Pentium来说,不但浮点性能远远不足,就连Cyrix一向自豪的整数运算性能也不那么高超,给人一种比上不足比下有余的感觉。由于5x86可以使用486的主板,因此一般将它看成是过渡产品。

AMD 5x86

AMD 486DX是AMD公司在 486市场的利器,它内置16KB回写缓存,并且开始了单周期多指令的时代,还具有分页虚拟内存管理技术。由于后期TI推出了486DX2-80,价格非常低,英特尔又推出了Pentium系列,AMD为了抢占市场的空缺,推出了5x86系列CPU。它是486级高主频的产品,为5x86-120及133。它采用了一体的16K回写缓存,0.35微米工艺,33×4的133频率,性能直指Pentiun 75,并且功耗要小于Pentium。

Intel Pentium

1993年,全面超越486的新一代586 CPU问世,为了摆脱486时代微处理器名称混*的困扰,英特尔公司把自己的新一代产品命名为Pentium(奔腾)以区别AMD和Cyrix的产品。AMD和Cyrix也分别推出了K5和6x86微处理器来对付芯片巨人,但是由于奔腾微处理器的性能佳,英特尔逐渐占据了大部分市场。

Pentium初级的CPU是Pentium 60和Pentium 66,分别工作在与系统总线频率相同的60MHz和66MHz两种频率下,没有我们现在所说的倍频设置。

早期的奔腾75MHz~120MHz使用0.5微米的制造工艺,后期120MHz频率以上的奔腾则改用0.35微米工艺。经典奔腾的性能相当平均,整数运算和浮点运算都不错。

Intel Pentium MMX

为了提高电脑在多媒体、3D图形方面的应用能力,许多新指令集应运而生,其中著名的三种便是英特尔的MMX、SSE和AMD的3D NOW!。 MMX(MultiMedia Extensions,多媒体扩展指令集)是英特尔于1996年发明的一项多媒体指令增强技术,包括57条多媒体指令,这些指令可以一次处理多个数据,MMX技术在软件的配合下,就可以得到更好的性能。

多能奔腾(Pentium MMX)的正式名称就是“带有MMX技术的Pentium”,是在1996年底发布的。从多能奔腾开始,英特尔就对其生产的CPU开始锁倍频了,但是MMX的CPU超外频能力特别强,而且还可以通过提高核心电压来超倍频,所以那个时候超频是一个很时髦的行动。超频这个词语也是从那个时候开始流行的。

多能奔腾是继Pentium后英特尔又一个成功的产品,其生命力也相当顽强。多能奔腾在原Pentium的基础上进行了重大的改进,增加了片内16KB数据缓存和16KB指令缓存,4路写缓存以及分支预测单元和返回堆栈技术。特别是新增加的57条MMX多媒体指令,使得多能奔腾即使在运行非MMX优化的程序时,也比同主频的Pentium CPU要快得多。

这57条MMX指令专门用来处理音频、视频等数据。这些指令可以大大缩短CPU在处理多媒体数据时的等待时间,使CPU拥有更强大的数据处理能力。与经典奔腾不同,多能奔腾采用了双电压设计,其内核电压为2.8V,系统I/O电压仍为原来的3.3V。如果主板不支持双电压设计,那么就无法升级到多能奔腾。

多能奔腾的代号为P55C,是第一个有MMX技术(整量型单元执行)的CPU,拥有16KB数据L1 Cache,16KB指令L1 Cache,兼容SMM,64位总线,528MB/s的频宽,2时钟等待时间,450万个晶体管,功耗17瓦。支持的工作频率有:133MHz、150MHz、166MHz、200MHz、233MHz。

Intel Pentium Pro

曾几何时,Pentium Pro是高端CPU的代名词,Pentium Pro所表现的性能在当时让很多人大吃一惊,但是Pentium Pro是32位数据结构设计的CPU,所以Pentium Pro运行16位应用程序时性能一般,但仍然是32位的赢家,但是后来,MMX的出现使它黯然失色。

Pentium Pro(高能奔腾,686级的CPU)的核心架构代号为P6(也是未来PⅡ、PⅢ所使用的核心架构),这是第一代产品,二级Cache有256KB或512KB,大有1MB的二级Cache。工作频率有:133/66MHz(工程样品),150/60MHz、166/66MHz、180/60MHz、200/66MHz。

AMD K5

K5是AMD公司第一个独立生产的x86级CPU,发布时间在1996年。由于K5在开发上遇到了问题,其上市时间比英特尔的Pentium晚了许多,再加上性能不好,这个不成功的产品一度使得AMD的市场份额大量丧失。K5的性能非常一般,整数运算能力不如Cyrix的6x86,但是仍比Pentium略强,浮点运算能力远远比不上Pentium,但稍强于Cyrix。综合来看,K5属于实力比较平均的那一种产品。K5低廉的价格显然比其性能更能吸引消费者,低价是这款CPU大的卖点。

AMD K6

AMD自然不甘心Pentium在CPU市场上呼风唤雨,因此它们在1997年又推出了K6。K6这款CPU的设计指标是相当高的,它拥有全新的MMX指令以及64KB L1 Cache(比奔腾MMX多了一倍),整体性能要优于奔腾MMX,接近同主频PⅡ的水平。K6与K5相比,可以平行地处理更多的指令,并运行在更高的时钟频率上。AMD在整数运算方面做得非常成功,K6稍微落后的地方是在运行需要使用到MMX或浮点运算的应用程序方面,比起同样频率的Pentium要差许多。

K6拥有32KB数据L1 Cache,32KB指令L1 Cache,集成了880万个晶体管,采用0.35微米技术,五层CMOS,C4工艺反装晶片,内核面积168平方毫米(新产品为68平方毫米),使用Socket7架构。

Cyrix 6x86/MX

Cyrix也算是一家老资格的CPU开发商了,早在x86时代,它和英特尔,AMD就形成了三雄并立的局面。

自从Cyrix与美国国家半导体公司合并后,使它终于拥有了自己的芯片生产线,成品也日益完善和完备。Cyrix的6x86是投放到市场上与Pentium兼容的微处理器。

IDT WinChip

美国IDT公司(Integrated Device Technology)作为新加入此领域的CPU生产厂商,在1997年推出的第一个微微处理器产品是WinChip(即C6),在整个CPU市场上所占的份额还不足1%。1998年5月,IDT宣布了它的第二代产品WinChip 2。

WinChip 2在原有WinChip的基础上作了一些改进,增加了一个双指令的MMX单元,增强了浮点运算功能。改进后的WinChip 2比相同频率的WinChip性能提高约10%,基本达到Intel Pentium微处理器的性能。

Intel PentiumⅡ

1997年~1998年是CPU市场竞争异常激烈的一年,这一时期的CPU芯片异彩纷呈,令人目不暇接。

PentiumⅡ的中文名称叫“奔腾二代”,它有Klamath、Deschutes、Mendocino、Katmai等几种不同核心结构的系列产品,其中第一代采用Klamath核心,0.35微米工艺制造,内部集成750万个晶体管,核心工作电压为2.8V。

PentiumⅡ微处理器采用了双重独立总线结构,即其中一条总线连通二级缓存,另一条负责主要内存。PentiumⅡ使用了一种脱离芯片的外部高速L2 Cache,容量为512KB,并以CPU主频的一半速度运行。作为一种补偿,英特尔将PentiumⅡ的L1 Cache从16KB增至32KB。另外,为了打败竞争对手,英特尔第一次在PentiumⅡ中采用了具有专利权保护的Slot 1接口标准和SECC(单边接触盒)封装技术。

1998年4月16日,英特尔第一个支持100MHz额定外频的、代号为Deschutes的350、400MHz CPU正式推出。采用新核心的PentiumⅡ微处理器不但外频提升至100MHz,而且它们采用0.25微米工艺制造,其核心工作电压也由2.8V降至2.0V,L1 Cache和L2 Cache分别是32KB、512KB。支持芯片组主要是Intel的440BX。

在1998年至1999年间,英特尔公司推出了比PentiumⅡ功能更强大的CPU--Xeon(至强微处理器)。该款微处理器采用的核心和PentiumⅡ差不多,0.25微米制造工艺,支持100MHz外频。Xeon大可配备2MB Cache,并运行在CPU核心频率下,它和PentiumⅡ采用的芯片不同,被称为CSRAM(Custom StaticRAM,定制静态存储器)。除此之外,它支持八个CPU系统;使用36位内存地址和PSE模式(PSE36模式),大800MB/s的内存带宽。Xeon微处理器主要面向对性能要求更高的服务器和工作站系统,另外,Xeon的接口形式也有所变化,采用了比Slot 1稍大一些的Slot 2架构(可支持四个微处理器)。

Intel Celeron(赛扬)

英特尔为进一步抢占低端市场,于1998年4月推出了一款廉价的CPU—Celeron(中文名叫赛扬)。初推出的Celeron有266MHz、300MHz两个版本,且都采用Covington核心,0.35微米工艺制造,内部集成1900万个晶体管和32KB一级缓存,工作电压为2.0V,外频66MHz。Celeron与PentiumⅡ相比,去掉了片上的L2 Cache,此举虽然大大降低了成本,但也正因为没有二级缓存,该微处理器在性能上大打折扣,其整数性能甚至不如Pentium MMX。

为弥补缺乏二级缓存的Celeron微处理器性能上的不足,进一步在低端市场上打击竞争对手,英特尔在Celeron266、300推出后不久,又发布了采用Mendocino核心的新Celeron微处理器—Celeron300A、333、366。与旧Celeron不同的是,新Celeron采用0.25微米工艺制造,同时它采用Slot 1架构及SEPP封装形式,内建32KB L1 Cache、128KB L2 Cache,且以CPU相同的核心频率工作,从而大大提高了L2 Cache的工作效率。

AMD K6-2

AMD于1998年4月正式推出了K6-2微处理器。它采用0.25微米工艺制造,芯片面积减小到了68平方毫米,晶体管数目也增加到930万个。另外,K6-2具有64KB L1 Cache,二级缓存集成在主板上,容量从512KB到2MB之间,速度与系统总线频率同步,工作电压为2.2V,支持Socket 7架构。

K6-2是一个K6芯片加上100MHz总线频率和支持3D Now!浮点指令的“结合物”。3D Now!技术是对x86体系的重大突破,它大大加强了处理3D图形和多媒体所需要的密集浮点运算性能。此外,K6-2支持超标量MMX技术,支持100MHz总线频率,这意味着系统与L2缓存和内存的传输率提高近50%,从而大大提高了整个系统的表现。

Cyrix MⅡ

作为Cyrix公司独自研发的后一款微处理器,Cyrix MⅡ是于1998年3月开始生产的。除了具有6x86本身的特性外,该微处理器还支持MMX指令,其核心电压为2.9V,具有256字节指令;3.5X倍频;核心内集成650万个晶体管,功耗20.6瓦;64KB一级缓存。

Rise mp6

Rise公司是一家成立于1993年11月的美国公司,主要生产x86兼容的CPU,在1998年推出了mP6 CPU。mp6不仅价格便宜,而且性能优异,有着很好的多媒体性能和强大的浮点运算。mp6使用Socket 7/Super 7兼容插座,只有16KB的一级缓存。

Intel PentiumⅢ

1999年春节刚过,英特尔公司就发布了采用Katmai核心的新一代微处理器—PentiumⅢ。该微处理器除采用0.25微米工艺制造,内部集成950万个晶体管,Slot 1架构之外,它还具有以下新特点:系统总线频率为100MHz;采用第六代CPU核心—P6微架构,针对32位应用程序进行优化,双重独立总线;一级缓存为32KB(16KB指令缓存加16KB数据缓存),二级缓存大小为512KB,以CPU核心速度的一半运行;采用SECC2封装形式;新增加了能够增强音频、视频和3D图形效果的SSE(Streaming SIMD Extensions,数据流单指令多数据扩展)指令集,共70条新指令。PentiumⅢ的起始主频速度为450MHz。

和PentiumⅡ Xeon一样,英特尔同样也推出了面向服务器和工作站系统的高性能CPU—PentiumⅢ Xeon至强微处理器。除前期的PentiumⅡ Xeon500、550采用0.25微米技术外,该款微处理器是采用0.18微米工艺制造,Slot 2架构和SECC封装形式,内置32KB一级缓存和512KB二级缓存,工作电压为1.6V。

Intel CeleronⅡ

为进一步巩固低端市场优势,英特尔于2000年3月29日推出了采用Coppermine核心CeleronⅡ。该款微处理器同样采用0.18微米工艺制造,核心集成1900万个晶体管,采用FC-PGA封装形式,它和赛扬Mendocino一样内建128KB和CPU同步运行的L2 Cache,故其内核也称为Coppermine 128。CeleronⅡ不支持多微处理器系统。但是,CeleronⅡ的外频仍然只有66MHz,这在很大程度上限制了其性能的发挥。

AMD K6-Ⅲ

AMD于1999年2月推出了代号为“Sharptooth”(利齿)的K6-Ⅲ,它是该公司后一款支持Super 7架构和CPGA封装形式的CPU,采用0.25微米制造工艺、内核面积是135平方毫米,集成了2130万个晶体管,工作电压为2.2V/2.4V。

相对于

二、cpu的演变历史是什么

cpu的演变历史发展划分为以下几个阶段:

第1阶段:

第1阶段(1971——1973年)是4位和8位低档微处理器时代,通常称为第1代,基本特点是采用PMOS工艺,集成度低(4000个晶体管/片),系统结构和指令系统都比较简单,主要采用机器语言或简单的汇编语言,指令数目较少(20多条指令),基本指令周期为20~50μs,用于简单的控制场合。

第2阶段:

第2阶段(1974——1977年)是8位中高档微处理器时代,通常称为第2代,它们的特点是采用NMOS工艺,集成度提高约4倍,运算速度提高约10~15倍。

第3阶段:

第3阶段(1978——1984年)是16位微处理器时代,通常称为第3代,其特点是采用HMOS工艺,集成度和运算速度都比第2代提高了一个数量级。指令系统更加丰富、完善,采用多级中断、多种寻址方式、段式存储机构、硬件乘除部件,并配置了软件系统。这一时期著名微机产品有IBM公司的个人计算机。

第4阶段:

第4阶段(1985——1992年)是32位微处理器时代,又称为第4代。其特点是采用HMOS或CMOS工艺,集成度高达100万个晶体管/片,具有32位地址线和32位数据总线。每秒钟可完成600万条指令(MillionInstructionsPerSecond,MIPS)。

第5阶段:

第5阶段(1993-2005年)是奔腾(pentium)系列微处理器时代,通常称为第5代。内部采用了超标量指令流水线结构,并具有相互独立的指令和数据高速缓存。随着MMX(MultiMediaeXtended)微处理器的出现,使微机的发展在网络化、多媒体化和智能化等方面跨上了更高的台阶。

第6阶段:

第6阶段(2005年至今)是酷睿(core)系列微处理器时代,通常称为第6代。“酷睿”是一款领先节能的新型微架构,设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效,提高每瓦特性能,也就是所谓的能效比。早期的酷睿是基于笔记本处理器的。

三、联想笔记本cpu生产顺序

联想笔记本用的是intel的cpu。

由于Intel产品线跨度很长,不少过往产品已经完全或基本被市场淘汰(比如奔腾III和赛扬II),为了方便起见,我们的介绍也主要围绕P4推出后Intel发布的处理器产品展开。台式机处理器 Pentium 4(P4)第一款P4处理器是Intel在2000年11月21日发布的P4 1.5GHz处理器,从那以后到现在近四年的时间里,P4处理器随着规格的不断变化已经发展成了具有近10种不同规格的处理器家族。在这里面,“P4 XXGHz”是简单的P4处理器型号。这其中,早期的P4处理器采用了Willamette核心和Socket 423封装,具256KB二级缓存以及400MHz前端总线。之后由于接口类型的改变,又出现了采用illamette核心和Socket478封装的P4产品。而目前我们所说的“P4”一般是指采用了Northwood核心、具有400MHz前端总线以及512KB二级缓存、基于Socket 478封装的P4处理器。虽然规格上不一样,不过这些处理器的名称都采用了“P4 XXGHz”的命名方式,比如P4 1.5GHz、P4 1.8GHz、P4 2.4GHz。 Pentium 4 A(P4 A)有了P4作为型号基准,那么P4 A就不难理解了。在基于Willamette核心的P4处理器推出后不久,Intel为了提升处理器性能,发布了采用Northwood核心、具有400MHz前端总线以及512KB二级缓存的新一代P4。由于这两种处理器在部分频率上发生了重叠,为了便于消费者辨识,Intel就在出现重叠的、基于Northwood核心的 P4处理器后面增加一个大写字母“A”以示区别,于是就诞生了P4 1.8A GHz、P4 2.0A GHz这样的处理器产品。需要提醒大家的是,在这些新P4当中未与早期P4发生频率重叠的产品依旧沿用“P4”的名称,比如P4 2.4GHz。 Pentium 4 B(P4 B)在Northwood核心全面推广以后,Intel决定再次对P4处理器进行改进,推出了基于Northwood核心、采用533MHz前端总线、具有512KB二级缓存的P4处理器。尽管这些处理器在核心架构与二级缓存容量上都与P4 A相同,但由于前端总线被提升到了533MHz,性能也得到了提升。为了与主频相同的P4 A处理器区分开来,Intel又在处理器名称后面增加了字母“B”,未出现频率重叠的P4则不需要添加字母后缀。这类处理器的代表产品有P4 2.4B GHz等。 Pentium 4 C(P4 C) 2003年二季度,Intel对Northwood核心的P4处理器进行了一次大规模的升级,不仅处理器的前端总线从原来的533MHz一举提升到了800MHz,而且改进后的P4处理器还能够支持超线程技术(由于处理器仍然沿用了Northwood内核,因此处理器的二级缓存容量仍然是512KB)。此次升级彻底奠定了P4处理器在市场上的领先优势,产品型号也相应地改为P4 C。其中P4 2.4C GHz与P4 2.8C GHz是该系列具代表意义的两款处理器,也是2003年5月至2004年上半年Intel在中高端市场的主打产品。 Pentium 4 E(P4 E)进入2004年,Intel发布了全新的Prescott核心,并以此推广下一代基于LGA 775封装的P4处理器。不过考虑到对现有平台的兼容,Intel推出了采用Socket 478接口、基于Prescott核心的P4处理器。这些处理器具有16KB的一级数据缓存以及高达1MB的二级缓存,支持增强型超线程技术。由于Prescott P4在频率上同样与原有的P4 B、P4 C发生了重叠,所以Intel将Prescott P4命名为P4 E以示区别。目前市场上P4 3.0E与P4 2.8E的性价比非常出色,深受中高端消费者的欢迎。需要注意的是,在采用Prescott核心的P4中有一些比较特殊的产品,它们前端总线仅为533MHz且不支持超线程技术,主要目的是接替原来由P4 A、P4 B系列所把持的市场分额。或许是出于市场划分的考虑,Intel将此类“缩水”的Prescott P4处理器归类到了P4 A系列中,比如P4 2.4A GHz、P42.8A GHz,希望大家在购买的时候注意区别。 Pentium 4 5XX(P4 5系列)针对新发布的若干款处理器,Intel于今年4月制订了新的处理器命名规范,引入了“处理器号”的概念。该规范中规定,基于Prescott核心、具有800MHz前端总线、1MB二级缓存、支持超线程技术并采用LGA 775封装的P4处理器对应的处理器号为5系列(即P4 5XX)。以P4 520为例,它具有2.8GHz的主频,与P4 2.8E规格基本相当,唯一的区别就在于P4 520采用了LGA 775封装,而则P4 2.8E采用了Socket 478封装。 Pentium 4 Extreme Edition(P4 XE,P4至尊版) P4 XE也被部分玩家称为P4 EE,是Intel面向骨灰级玩家推出的一款极高端的桌面处理器产品。早期P4 XE采用了Northwood内核,具有800MHz前端总线以及512KB二级缓存容禀支持朝鲜成技术。为了提高处理器的性能,Intel不惜血本地为P4 XE增加了容量高达2MB的三级缓存,这在Intel的桌面级处理器中是史无前例的。从以上规格我们不难发现,早期P4 XE实际上就是追加了三级缓存的P4 C处理器。随着P4核心与封装形式的升级,Intel在今年4月发布了采用LGA 775封装的P4 3.4XE GHz处理器,该处理器基于全新的Prescott内核,同样配备了2MB三级缓存,可以看作是P4 5XX系列的加强版。由于历代P4 XE处理器制造成本极高,售价也相当昂贵,但性能提升却与价格不成正比,看来只有特别发烧的玩家才能体会到“物有所值”的乐趣。 Pentium 4 F(P4 F) P4 F是Intel首次面向桌面市场发布的64位处理器产品。它基于Prescott核心,采用0.09微米制程,具有800MHz前端总线以及容量高达1MB的二级缓存。与P4 5XX系列不同,P4 F处理器内建了Intel EMT64计算技术,同时兼容64位和32位计算。目前市场上推出的几款P4 F处理器均采用了LGA775封装,至于今后是否会推出Socket 478封装的产品目前还不得而知。从性能和价格来看,P4 F同样是面向硬件发烧友的高端产品。 Celeron(赛扬)自赛扬处理器问世以来,尽管处理器的内核、封装形式以及规格发生了多次改变,但是Intel始终保持了“赛扬”一种型号。至于平时大家听到的“赛扬三”、“赛扬四”等均为用户或经销商自行创造的说法,不符合官方规范。目前低端市场上常见的赛扬处理器主要有“赛扬四”,该系列处理器采用了Northwood核心,具有128KB二级缓存以及400MHz前端总线,不支持超线程技术。大家非常熟悉的赛扬1.8GHz、赛扬2.4GHz均属于该系列产品,是Intel目前在低端市场的主要力量。 Celeron D 3XX(赛扬D 3系列)赛扬D 3XX是由P4 E衍生出来的新一代赛扬处理器,它采用了Prescott核心,但取消了对超线程技术的支持,前端总线频率及二级缓存容量也分别被降低至533MHz和256KB。由于该系列处理器推出的时候Intel已经开始执行新的处理器命名规则,因此就在原有名称“Celeron”后添加字母“D”以示区别,并归入“3XX”系列(例如赛扬D 325)。赛扬D 3XX的出现较好地衔接了低端P4与传统“赛扬四”之间的市场空白,出色的性能也获得了市场的认可。 Core 2 Duo Core 2 Duo系列采用了全新的命名规则,由一个前缀字母加四位数字组成,形式是Core 2 Duo字母+xxxx,例如Core 2 Duo E6600等等。前缀字母在编号里代表处理器TDP(热设计功耗)的范围,目前共有E、T、L和U等四种类型。其中"E"代表处理器的TDP将超过50W,主要针对桌面处理器;"T"代表处理器的TDP介于25W-49W之间,大部分主流的移动处理器均为T系列;"L"代表处理器的TDP介于15W-24W之间,也就是低电压版本;"U"代表处理器的TDP低于14W,也就是超低电压版本。目前已经发布的产品还只有E系列和T系列,2006年底左右会增加L系列和U系列。在前缀字母后面的四位数字里,左起第一位数字代表产品的系列,其中用奇数来代表移动处理器,例如5和7等等,在前缀字母相同的情况下数字越大就表示产品系列的规格越高,例如T7x00系列的规格就要高于T5x00系列;用偶数来代表桌面处理器,例如4、6和8等等,在前缀字母相同的情况下数字越大也同样表示产品系列的规格越高,例如E6x00系列的规格就要高于E4x00系列。后面的三位数字则表示具体的产品型号,数字越大就代表规格越高,例如E6700规格就要高于E6600,T7600规格也同样要高于T7400。 Core 2 Extreme Core 2 Extreme系列也采用了与Core 2 Duo类似的命名规则,仍然由一个前缀字母加四位数字组成,例如Core 2 Extreme X6800等等。目前前缀字母只有"X"一种,不过与Core 2 Duo系列不同的是,前缀字母在编号里并不代表处理器TDP(热设计功耗)的范围,"X"的含义是"Extreme",具有极速、顶级的意思,代表这是顶级的PC处理器。在前缀字母后面的四位数字里,左起第一位数字仍然代表产品的系列,在前缀字母相同的情况下数字越大就表示产品系列的规格越高,目前还只有一个6系列,2006年底还会增加一个8系列,前端总线会提升到1333MHz FSB并且采用四核心设计。后面的三位数字则表示具体的产品型号,数字越大就代表规格越高。 Mo**le Pentium 4-M(P4-M)与Mo**le Pentium 4(Mo**le P4) P4-M处理器是由基于Northwood核心的P4处理器发展而来,它具有400MHz前端总线、512KB二级缓存。P4- M与普通P4处理器的大区别在于它支持Intel Speedstep节能技术,能够根据笔记本电脑的使用状况自动调整CPU的工作频率,延长笔记本电脑在电池供电情况下的使用时间。除了P4-M,Intel还推出了Mo**le P4处理器,早期Mo**le P4具有533MHz前端总线并支持Speedstep技术,但功耗大于P4-M,兼顾了台式处理器的高效能与笔记本的能耗控制。2003年9月以后,Intel为Mo**le P4处理器增加了超线程功能。 Pentium M(奔腾M)奔腾M系列处理器是Intel专门为笔记本电脑设计的处理器产品,它使用了Banias核心,具有400MHz前端总线、1MB二级缓存以及Speedstep节能技术。由于核心架构十分先进,因此即便是在实际频率大大低于P4-M的情况下,奔腾M依旧保持了非常高的性能水准,较低的功耗也为笔记本电脑赢得了更长的使用时间。奔腾M的频率从900MHz一直覆盖到了1.7GHz,是目前笔记本电脑市场上的主流处理器之一。 Pentium M 7XX(奔腾M 7系列)为了进一步提升奔腾M处理器的性能,Intel在Banias内核的基础上开发出了新一代的Dothan核心,Dothan具有533MHz前端总线以及容量高达2MB的二级缓存。此外,它还在Banias的基础上追加了高级数据预取、高级记录数据重获两项新技术,性能更加优秀。受Intel处理器新命名规则的影响,采用Dothan核心的奔腾M处理器被统一命名为为奔腾M 7系列,比如Pentium M 735,该处理器实际频率1.7GHz,新命名能够有效地将它与奔腾M 1.7G区分开来。 Mo**le Celeron(Mo**le赛扬)与Mo**le Celeron D 3XX(Mo**le赛扬3系列)针对笔记本市场的Mo**le赛扬处理器并不具备Speedstep节能技术,它们大多由桌面版的赛扬四处理器改进而来。早期Mo**le赛扬采用了Willamette核心,但推出后不久由于功耗和性能均不理想,于是Intel迅速推出了基于Northwood核心的Mo**le赛扬处理器。就以Mo**le赛扬2.4G为例,它在赛扬四2.4G的基础上将二级缓存容量提升到了256KB,封装形式也由桌面版的FC-PGA2改为更加适合笔记本电脑使用的Micro-FCPGA,但两者在其他规格上并没有任何区别,主要用于低端笔记本电脑。在Intel推出桌面版的赛扬D 3系列处理器之后,Mo**le赛扬3系列的出现也就变得顺理成章。它同样不支持Intel Speedstep节电技术,但是前段总线被提升到了533MHz,二级缓存容量也增加至512KB。性能较过去的Mo**le赛扬更加出色。 Celeron M(赛扬M)与Celeron M 3XX(赛扬M 3系列)在奔腾M和奔腾M 7系列处理器发布以后,Intel也推出了与之对应的赛扬M与赛扬M 3XX系列处理器。它们分别采用了与奔腾M、奔腾M 7系列相同的Banias/Dothan核心,能够支持Speedstep节能技术,但是二级缓存容量相应地减少到了512KB/1MB,是同级别奔腾M处理器的一半,前端总线均为400MHz。即便如此,赛扬M与赛扬M 3XX由于性能尚可、功耗较低,因此得到了很多笔记本厂商的青睐。 Core Duo和Core Solo Core Duo和Core Solo也采用了全新的命名规则,由一个前缀字母加四位数字组成,形式是Core Duo字母+xxxx,部分型号还会采用在数字后面增加字母后缀的形式(一般是E,代表不支持虚拟化技术Intel VT),例如Core Duo T2300E等等。前缀字母在编号里代表处理器TDP(热设计功耗)的范围,目前共有T、L和U等三种类型。其中"T"代表处理器的TDP介于25W-49W之间,大部分主流的移动处理器均为T系列;"L"代表处理器的TDP介于15W-24W之间,也就是低电压版本;"U"代表处理器的TDP低于14W,也就是超低电压版本

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