CPU是Central Processing Unit-中央處理器的縮寫,是壹臺計算機最重要的部分。它由壹個運算器和壹個控制器組成。如果把電腦比作壹個人,那麽CPU就是他的心臟,其重要作用可見壹斑。無論哪種CPU,其內部結構都可以概括為三個部分:控制單元、邏輯單元和存儲單元。如果這三個部分相互協調,我們就可以分析、判斷、計算和控制計算機各部分的協調工作。那麽CPU是什麽,過去現在未來會是什麽樣子?跟我壹起來看看吧!
歷史文章
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處理器不為人所熟知,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。
從此不用我說大家都很了解CPU的發展了。1997年初,奔騰MMX上市,奔騰II和AMD K6年中上市,Cyrix6x8MX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。
回應者:leosongyou-魔術師5級2-21 09:15
CPU概述
CPU是Central Processing Unit-中央處理器的縮寫,是壹臺計算機最重要的部分。它由壹個運算器和壹個控制器組成。如果把電腦比作壹個人,那麽CPU就是他的心臟,其重要作用可見壹斑。無論哪種CPU,其內部結構都可以概括為三個部分:控制單元、邏輯單元和存儲單元。如果這三個部分相互協調,我們就可以分析、判斷、計算和控制計算機各部分的協調工作。那麽CPU是什麽,過去現在未來會是什麽樣子?跟我壹起來看看吧!
歷史文章
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。
從此不用我說大家都很了解CPU的發展了。1997年初,奔騰MMX上市,奔騰II和AMD K6年中上市,Cyrix6x8MX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。
參考資料:
在學校學的~
/accessory/361133524696170496/2004 09 29/1859915 . shtml
1971年英特爾4004:
1972英特爾8008:
1974英特爾8080:
1976英特爾8085:
1978英特爾8086:
1979英特爾8088:
1982英特爾80186:
1982英特爾80286:
1985英特爾80386:
1989英特爾80486:
1993英特爾奔騰或80586:
1995英特爾奔騰Pro:
1996英特爾奔騰MMX:
1997英特爾奔騰II:
1998英特爾賽揚:
1999英特爾奔騰III:
2000年的英特爾賽揚II:
2000年的英特爾奔騰4:
2001英特爾賽揚III:
參考資料:
http://BBS . China emu . org/htm _ data/25/0412/16995 . html