CPU发展史

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电脑CPU的发展史

电脑CPU的发展史

[灌水]电脑CPU的今世前身我是好猫于2015/8/1 10:32:51 发布在凯迪社区>猫眼看人一、Intel 4004微处理器是世界上第一款商用计算机微处理器,就像当时的广告说的一样,它是"一件划时代的作品"。

它片集成了2250个晶体管,晶体管之间的距离是10微米(也就是10000纳米,和现在的22纳米相差甚远),能够处理4bit的数据,每秒运算6万次,主频0.74MHz,运行的频率为108KHz,成本不到100美元。

英特尔公司的首席执行官戈登.摩尔将4004称之为"人类历史上最具革新性的产品之一"。

4004外形4004核线路局部二、1972年4月,英特尔推出第一款8位微处理器――8008。

现在回头看8008属于无心插柳的产物,其实它是Intel一笔不太成功的买卖之后的自己吞下的“苦果”,但是却幸运的成功了。

8008外形8008核Intel C8008为世界上第一款八位元处理器。

8008共推出两种速度,0.5 Mhz以及0.8 Mhz,虽然比4004的工作时脉慢,不过因为是八位元处理器(比起4004的四位元),整体效能要比4004好上许多。

8008可以支援到16KB的存。

C8008是比较珍贵的紫色瓷镀金接脚版本,D8008则是后期出的量产版。

三、Intel 8080为英特尔早期发布的处理器。

它于1974年4月发布,是一枚8位元处理器,主频为2MHz,它集成6000只晶体管,每秒运算29万次,拥有16位地址总线和八位数据总线,包含7个八位寄存器,支持16位寻址,同时它也包含一些输入输出端口,这也是一个相当成功的设计,有效解决了外部设备在存寻址能力不足的问题。

它是英特尔公司继4004芯片推出的第三代微处理器,8080比4004快十倍而且数据宽度也从4位扩展到8位,被广泛应用与各种控制系统和嵌入式系统中。

自1975年第一台个人电脑诞生以后,8080芯片帮助英特尔在几年后占据了电脑芯片的霸主地位。

cpu发展史

cpu发展史

CPU发展史1971年世界上第一款微处理器是Intel公司推出的4004,这是第一款可以用于微机的4位处理器,它包括2300个晶体管。

随后Intel又推出8008由于市场反应不理想,1974年8008发展成8080成为第二代处理器,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。

同时期Zilog公司生产了8080的增强型Z80,摩托罗拉公司生产了6800,Intel公司于1976年又生产了增强型8085,但这些芯片都没有改变8080的基本特点,都属于第二代处理器。

它们都采用NMOS工艺,集成约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,使用单用户操作系统。

1978年Intel公司生产的8086是第一个16位的处理器,很快Zilog公司和摩托罗拉公司也计划生产Z8000和68000。

这就是第三代微处理器的起点。

1982年,Intel公司在8086的基础上,研制出了80286微处理器,该处理器最大主频为20MHZ。

内,外部数据传输均为16位,使用24位内存的寻址,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。

1985年春天的时候,INTEL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微处理器增强浮点计算能力,开发高速缓存解决内存速度瓶颈。

1985年10月17日,INTEL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,最后还有少量的40MHZ产品。

1989年INTEL公司又推出准32位微处理器芯片80386SX。

计算机CPU发展历史及其最新技术

计算机CPU发展历史及其最新技术

计算机CPU发展历史及其最新技术班级:计科1001班姓名:周标学号:20102139一、计算机CPU的发展历史从20世纪70年代开始,由于集成电路的大规模使用,把本来需要由数个独立单元构成的CPU集成为一块微小但功能空前强大的微处理器时。

CPU才真正在电子计算机产业中得到广泛应用。

1971年,Intel公司推出了世界上第一台真正的微处理器4004。

1978年,Intel公司生产出16位的微处理器,称之为X86指令1981年,8088芯片首次用于IBM的PC(个人电脑Personal Computer)机中,开创了全新的微机时代。

也正是从8088开始,PC的概念开始在全世界范围内发展起来。

1990年,Intel公司推出的80386 SL和80386 DL都是低功耗、节能型芯片,主要用于便携机和节能型台式机。

增加了一种新的工作方式:系统管理方式。

当进入系统管理方式后,CPU 就自动降低运行速度、控制显示屏和硬盘等其它部件暂停工作,甚至停止运行,进入“休眠”状态,以达到节能目的。

Pentium(奔腾)微处理器于1993年三月推出,它集成了310万个晶体管。

它使用多项技术来提高cpu性能,主要包括采用超标量结构,内置应用超级流水线技术的浮点运算器,增大片上的cache容量,采用内部奇偶效验一边检验内部处理错误等。

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。

K5是AMD公司第一个独立生产的x86级CPU,发布时间在1996年。

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。

cpu发展历史过程

cpu发展历史过程

cpu发展历史过程CPU(Central Processing Unit)是计算机中的核心部件,负责执行计算机程序的指令,控制和协调计算机的各种操作。

随着计算机技术的发展,CPU也经历了多个阶段的演进和发展。

本文将从早期的计算机CPU开始,逐步介绍CPU的发展历史过程。

一、早期计算机的CPU早期的计算机CPU采用的是电子管技术,这种技术具有高功耗、体积庞大、易损坏等缺点。

该阶段的计算机CPU运算速度较慢,主要用于科学计算和军事应用。

代表性的早期计算机有ENIAC、EDVAC 等。

二、晶体管时代的CPU20世纪50年代末,晶体管技术的发展使得计算机CPU得以进一步改进。

晶体管比电子管体积小、寿命长、功耗低,使得计算机性能得到显著提升。

该时期的计算机CPU采用了冯·诺依曼结构,即将指令和数据存储在同一内存中。

代表性的计算机有IBM System/360等。

三、集成电路时代的CPU20世纪60年代,集成电路技术的出现使得计算机CPU集成度大幅提高,体积缩小,功耗进一步降低。

这一时期的计算机CPU开始出现微处理器,即将多个功能模块集成在一颗芯片上,实现更高的性能和更小的体积。

代表性的计算机有Intel 4004、Intel 8008等。

四、个人计算机时代的CPU20世纪70年代末,个人计算机的出现使得计算机CPU得到大规模普及。

此时的计算机CPU采用了更加先进的微处理器架构,性能大幅提升。

代表性的计算机有IBM PC、Apple Macintosh等。

五、多核处理器时代的CPU21世纪初,多核处理器技术的出现使得计算机CPU能够同时处理多个任务。

这种技术通过在一颗芯片上集成多个处理核心,实现更高的并行计算能力。

代表性的计算机有Intel Core系列、AMD Ryzen系列等。

六、现代计算机时代的CPU随着科技的不断发展,计算机CPU在性能、功耗和集成度方面都取得了巨大的进步。

现代计算机CPU采用了更加先进的制程工艺和架构设计,如14纳米、10纳米工艺、超标量架构、超线程技术等。

简述cpu发展史

简述cpu发展史

简述cpu发展史
CPU(中央处理器)是计算机的核心部件,负责执行计算机指令并处理数据。

下面是CPU发展史的简要描述:
1. 电子管时代(1940年代-1950年代):计算机初期使用电子管作为处理器,电子管可执行基本逻辑运算和控制操作。

ENIAC是世界上第一台使用电子管的计算机。

2. 晶体管时代(1950年代-1960年代):晶体管的发明使得计算机变得更小、更可靠。

晶体管处理器的出现进一步推动计算机技术的发展。

IBM System/360是在这一时期推出的一款主要计算机系统。

3. 集成电路时代(1960年代-1970年代):集成电路的发明将数千个晶体管集成到一个芯片上,使得处理器变得更快、更小、更便宜。

Intel 4004是第一款商用集成电路处理器。

4. 微处理器时代(1970年代至今):微处理器是一种在单个芯片上集成了中央处理器、内存和输入/输出功能的处理器。

AMD和Intel在这个时代竞争激烈,不断推出新的微处理器产品。

此外,还有其他公司也开始生产微处理器,如ARM 等。

5. 多核处理器时代(2000年代至今):为了提高处理器的性能,多核处理器开
始兴起。

多核处理器将多个处理器核心集成到一个芯片上,使得计算机可以同时执行多个任务。

这使得计算机能够更高效地处理复杂的多任务和多线程应用。

总结来说,CPU发展史经历了电子管时代、晶体管时代、集成电路时代、微处理器时代和多核处理器时代。

随着技术的不断进步和创新,CPU性能不断提高,体积变小,价格变得更加亲民,为计算机的发展做出了巨大贡献。

CPU发展史 Intel篇

CPU发展史    Intel篇

CPU发展史Intel篇2009年12月06日星期日 04:10CPU发展史Intel篇1.奔腾前时代1.1.4004 / 4040技术特征:(4004)发布时间:1971年11月15日制造工艺:10微米工作电压:15V核心频率:108 - 740 KHz晶体管数:2250接口类型:DIP 16pin4004是世界首个微处理器,芯片面积只有3 x 4 mm。

支持4位运算、8位指令集和12位的地址空间。

最初为日本Busicom公司设计生产计算器,成本不足100美元。

被摩尔称作“人类历史上最具革新性的产品之一”。

1974年发布的4040,拥有更大的寻址空间、更多的寄存器和指令。

具备了中断和单步运行,并支持7层递归,插槽也更换为 24pinDIP。

不过由于推出时间晚于8008所以并没有受到重视。

1.2.8008 / 8080 / 8085技术特征:(8080)发布时间:1974年4月制造工艺:10微米工作电压:5V核心频率:2 - 3.125MHz晶体管数:4000 - 4500只接口类型:DIP 40pin8008是Intel在1972年发布的第一款8位处理器,拥有8位数据总线,14位地址总线,使用18pinDIP接口。

而8080则被用于 Altair 8080个人电脑上,地址总线增加到16位,支持超过7层递归等特性。

1976年的8085,则是8080的单电压版,成本更低,被应用于小体积便携电脑上,主频也提升到3 - 6MHz。

1.4.8086 / 8088技术特征:(8086)发布时间:1978年制造工艺:3微米工作电压:5V核心频率:4.77 - 10MHz晶体管数:约2.9万只接口类型:DIP 40pin8086是首颗16位处理器,其核心架构与指令集都对以后的处理器发展有着深远影响,为了纪念8086的跨时代意义,Intel在Vendor ID里就是8086。

8086本身不包含任何浮点指令,可搭配8087数字协处理器(FPU)完成浮点运算。

CPU的发展史分类结构和主要性能指标

CPU的发展史分类结构和主要性能指标

CPU的发展史分类结构和主要性能指标CPU即中央处理器,是计算机的核心部件之一、它负责执行计算机指令并处理数据,是计算机的心脏。

本文将从发展史、分类、结构和主要性能指标四个方面介绍CPU的相关知识。

一、发展史CPU的发展经历了几个重要的阶段。

早期的计算机使用的是电子管,体积庞大、功耗高、可靠性差。

1950年代,随着集成电路的发展,晶体管取代了电子管,大大提高了计算机的性能,并使计算机体积缩小。

1960年代,CPU的功能进一步扩展,实现了多道程序运行和操作系统的出现。

1970年代,计算机性能迅速提高,推出了多种高性能大中型机。

1980年代,个人计算机开始普及,CPU的发展逐渐走向高速、低功耗的方向。

1990年代,随着互联网的兴起,CPU的主频逐渐提高,对于计算性能的要求也越来越高。

2000年代,多核处理器技术的出现,使得CPU的计算能力进一步提升。

二、分类根据不同的指标,CPU可以分为多种类型。

按照用途划分,可以分为通用处理器和特定用途处理器;按照传统制造工艺和材料,可以分为CISC和RISC处理器;按照工作原理,可以分为单核和多核处理器;按照加工工艺,可以分为32位和64位处理器等。

三、结构CPU的结构主要包括运算器、控制器和寄存器等部分。

其中,运算器负责执行计算操作,控制器负责解析和执行指令,寄存器用于暂存指令和数据。

运算器由算术逻辑单元(ALU)和数据通路组成,ALU执行加减乘除等运算操作,数据通路负责数据的传输和暂存。

控制器包含取指令、译码、执行和存储结果等功能。

寄存器是存放指令和数据的临时存储器,包括程序计数器、指令寄存器、通用寄存器等。

CPU的性能可以通过多个指标来衡量。

常见的性能指标包括主频、缓存、指令级并行度和功耗等。

1.主频:也叫时钟频率,表示CPU每秒钟进行的工作周期。

主频越高,CPU每秒钟执行的计算指令和数据传输次数就越多,计算速度越快。

2.缓存:CPU内部的缓存用于存储频繁使用的指令和数据,以提高访问速度。

CPU发展史

CPU发展史

CPU发展史CPU是英文Central Processing Unit的缩写,中文名称为中央处理器,其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

它是一台计算机的运算核心和控制核心,相当于计算机的“心脏”。

差未几所有的CPU的运作原理可分为四个阶段:提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。

CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码。

它把指令分解成一系列的微操纵,然后发出各种控制命令,执行微操纵系列,从而完成一条指令的执行。

(引用自百度百科“中央处理器”)CPU的发展历史根据微处理器的字长和功能,可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,其典型产品是Intel4004和Intel8008微处理器和分别由它们组成的MCS-4和MCS-8微机。

基本特点是采取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,主要采取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。

Intel在1969年为日本计算机制造商Busicom的一项专案,着手开发第一款微处理器,为一系列可程式化计算机研发多款晶片。

最终,英特尔在1971年11月15日向全球市场推出4004微处理器,当年Intel 4004处理器每颗售价为200美元。

4004 是英特尔第一款微处理器,为日后开发系统智能功能以及个人电脑奠定发展基础,其晶体管数目约为2300颗。

翌年,Intel推出8008微处理器,其运算威力是4004的两倍。

Radio Electronics于1974年刊载一篇文章介绍一部采取8008的Mark-8装置,被公认是第一部家用电脑,在当时的尺度来看,这部电脑在制造、维护、与运作方面都相当困难。

Intel 8008晶体管数目约为3500颗。

cpu的发展简史

cpu的发展简史

电脑CPU的发展历程CPU是central processing unit(中央微处理器)的缩写,它是计算机中最重要的一个部分,由运算器和控制器组成。

编辑今天所写的产品主要是针对市场份额超大的两家,像国产的威盛还有龙芯编辑没有做进一步的探究。

目的只是让大家先普及一下主流产品的过去和未来。

以后会为大家做更深层的探究。

著名的处理8088处理器演变英特尔发展史处理器的发展演变史编辑认为和产品内部的电路有的一拼,几十年的时间可处理器的轨迹却是飞一般的发展,无论是性能、工艺、体积、价格都发生了举世瞩目的变革。

废话少说我们先看下市场大哥的发展史,编辑的寥寥数语不可能把它的发展轨迹描述的详细入里,只能以点带面了。

英特尔CPU发展史:4004:1969年(4bit)8008:1972年(8bit)8080:1974年(8bit)8085:1976年(8bit)8086:1978年(16bit)8088:1979年(CPU内部16bit而外部8bit),编辑这里要提一句就是从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,个人电脑真正走了人们的工作和生活之中,它也标志着一个新时代的开始。

80186:1980年(16bit)80188:1981年(16bit)80286:1982年(16bit)80386:1985年(32bit)80486:1989年(32bit)。

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逐步提到33mhz、40mhz、50mhz。

80486的性能比带有80387数协微处理器的80386 dx性能提了4倍1993年出现了Pentium(586),全面超越486的新一代586的cpu问世也为大家带来性能强劲处理器的开端,为了摆脱486时代微处理器名称混乱的困扰,英特尔公把自己的新一代产品命名为pentium(奔腾),接下来我们就可以看到一系列的发展进化,其中有成功也有失败。

CPU发展历史

CPU发展历史
案例分析
《英雄联盟》游戏性能评测。在该案例中,通过使用专业的游戏性能测试工具,记录不 同配置CPU在运行《英雄联盟》时的帧数、延迟等数据,并对结果进行分析和比较,从
而得出不同CPU在游戏性能方面的差异。
专业应用领域中的性能评测需求
科学计算与仿真
需要高性能的CPU以加速复杂的数学计算和物理仿真 过程。
超线程技术的挑战与前景
尽管超线程技术能够提高处理效率,但它也面临着一些挑 战,如线程调度、资源争用等问题。未来,随着处理器设 计和调度算法的不断优化,超线程技术有望进一步提高 CPU的性能和效率。
多核CPU的崛起与挑战
多核CPU的优势
多核CPU的挑战
多核CPU是指在一个处理器芯 片上集成多个处理核心,每个 核心可以独立执行指令。多核 CPU通过并行处理提高了计算 能力和效率,满足了日益增长 的计算需求。
RISC(精简指令集计 算机)架构
与CISC相反,RISC架构追求简洁 、高效的指令集,以降低功耗并 提高处理速度。RISC架构在嵌入 式系统、移动设备等领域得到广 泛应用,如ARM处理器。
CISC与RISC的融合
近年来,随着计算机体系结构的 不断发展,CISC与RISC架构逐渐 走向融合。一些现代处理器设计 结合了CISC和RISC的优点,以实 现更高的性能和效率。
集成电路时代
微处理器时代
1960年代,集成电路的出现进一步缩小了 CPU的体积,提高了性能。
1970年代,Intel推出了第一款微处理器 4004,标志着CPU进入了微处理器时代。
当前面临的挑战和机遇分析
制造工艺的挑战
随着CPU制造工艺的不断进步,制造成本不断上升,同时 物理学的限制也使得进一步提高制造工艺变得越来越困难 。

《cpu发展史》课件

《cpu发展史》课件

服务器
服务器是提供网络服务的计算机,其CPU通常采用多核设 计,具备高可靠性、高性能和高扩展性等特点。服务器 CPU能够处理大量数据和网络请求,为各种应用程序提供 稳定、高效的服务。
随着云计算和大数据技术的不断发展,服务器CPU的性能 要求也越来越高,需要具备更高的运算速度和数据处理能 力。
嵌入式系统
指令集的优化
03
04
运算速度大幅 提升
第四代CPU的特征
01
超大规模集成电路
02
多核处理器的出现
03 04
并行处理能力增强 支持多媒体处理和游戏性能优化
多核处理器的出现
提高处理器性能
支持多任务处理和并行计 算
降低功耗和散热问题
广泛应用于服务器、桌面 和移动设备
03 CPU的制造工艺
微米级制造工艺
量子计算和神经网络处理器的兴起
量子计算
01
利用量子力学的特性进行计算的新型计算模式,具有超强的并
行计算能力和指数级加经元网络的处理器,适用于人工智能、机器学习等
领域,具有高效的学习和推理能力。
量子计算和神经网络处理器的融合
03
随着技术的不断发展,量子计算和神经网络处理器将有可能实
第一代CPU采用真空管作为基本 元件,代表机型为UNIVAC I。
02
第一代CPU运算速度较慢,可靠 性也不高,但它的出现奠定了计 算机的基础。
02 CPU的发展历程
第二代CPU的特征
晶体管代替电子管 体积缩小
逻辑运算能力增强 功耗降低
第三代CPU的特征
01
集成电路代替 晶体管
02
高速缓存的出 现
异构计算的发展
异构计算
是指将不同类型的处理器(如 CPU、GPU、FPGA等)结合使用 ,以实现更高效、更灵活的计算 能力。

CPU发展史(精选可编辑)

CPU发展史(精选可编辑)

CPU发展史(精选可编辑)CPU,全称中央处理器(Central Processing Unit),是计算机系统的核心部件,负责处理和执行计算机程序中的指令。

自1971年第一块商用CPU芯片问世以来,CPU在尺寸、性能和结构上都经历了飞速的发展。

以下是CPU的发展史概述。

1.早期阶段(1970-1980)(1)4004处理器1971年,英特尔发布了世界上第一块商用CPU——4004,它含有2300个晶体管,主频为108KHz,速度为每秒60,000次运算。

(2)8080处理器1974年,英特尔推出了8080处理器,它有6000个晶体管,主频为2MHz,每秒能进行50万次运算。

此时,微型计算机的时代开始了。

2.发展阶段(1980-1990)(1)80286处理器1982年,英特尔发布了80286处理器,这款处理器有13万个晶体管,主频为6MHz。

它引入了32位地址线和24位数据线,使得计算机可以使用更多内存。

(2)80386处理器1985年,英特尔发布了80386处理器,也称386处理器。

它有120万个晶体管,主频可达20MHz。

这款处理器引入了实地址模式和保护模式。

3.繁荣阶段(1990-2010)(1)奔腾系列处理器1993年,英特尔发布了第一代奔腾处理器,这是一款以586为基础的CPU。

随后又推出了奔腾II、奔腾III和奔腾IV等系列。

(2)酷睿系列处理器2006年,英特尔发布了基于酷睿架构的CPU,这一系列处理器具有高性能、低能耗的特点。

之后又不断推出酷睿i3、i5、i7等系列。

(3)ARM架构处理器在这个阶段,移动设备开始兴起,而ARM架构的处理器因为低功耗、高效能而在移动设备上得到了广泛应用。

苹果的iPhone和iPad就使用了ARM架构的处理器。

4.当前阶段(2010年至今)(1)多核多线程技术为了提高处理器的性能,现代CPU开始采用多核多线程技术。

这意味着一个处理器可以同时执行多个任务,提高了处理器的并行处理能力。

处理器发展史

处理器发展史

处理器开展史CPU是Central Processing Unit,就是中央处理器的缩写,它是计算机中最重要的一个局部,由运算器和控制器组成。

如果把计算机比作一个人,那么CPU就是他的心脏,其重要作用由此可见一斑。

按照其处理信息的字长,CPU可以分为: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六十四位微处理器等等。

INTEL处理器开展史英特尔公司是全球最大的半导体芯片制造商,它成立于1968年,具有40多年产品创新和市场领导的历史。

1971年,英特尔推出了全球第一个微处理器。

微处理器所带来的计算机和互联网革命,改变了整个世界。

一、Intel桌面处理器开展史1971年11月15日:世界上第一块个人微型处理器4004诞生1971年11月15日,Intel公司的工程师霍夫创造了世界上第一个商用微处理器—4004,从此这一天被当作具有全球IT界里程碑意义的日子而被永远的载入了史册。

这款4位微处理器虽然只有45条指令,每秒也只能执行5万条指令,运行速度只有108KHz,甚至比不上1946年世界第一台计算机ENIA C。

但它的集成度却要高很多,集成晶体管2300只,一块4004的重量还不到一盅司。

这一突破性的创造最先应用于Busicom 计算器,为无生命体和个人计算机的智能嵌入铺平了道路。

Busicom最初方案是需要12个定制芯片。

而英特尔工程师霍夫提出了通用逻辑设备的概念,它可能是一个更出色、更高效的解决方案。

正是由于他的提议才使得微处理器得以开发。

起初,Busicom向英特尔支付了60000美元,获得了微处理器所有权。

在认识到“大脑〞芯片的无限潜力之后,英特尔提出用60000美元换回微处理器设计的所有权。

Busicom同意了英特尔的请求。

1971年11月15日,英特尔面向全球市场推出了4004微处理器,每个售价为200美元。

编号为4004,第一个“4〞代表此芯片是客户订购的产品编号,后一个“4〞代表此芯片是英特尔公司制作的第四个订制芯片。

简述CPU的发展史

简述CPU的发展史

简述Intel系列CPU的发展史CPU(Central Processing Unit),中文全称中央处理器。

从1971年Intel 发布了全世界第一款微处理器芯片4004以来,它的发展速度之快实在令人咋舌。

那么CPU从研发至今,到底经过了哪些变化呢,我们主要查询了Intel公司的芯片生产历程资料。

根据微处理器的字长和功能,可将其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,其典型产品是Intel4004和Intel8008微处理器和分别由它们组成的MCS-4和MCS-8微机。

众所周知,世界上第一款商用计算机微处理器是Intel公司于Intel 4004微处理器(如图1)。

就像当时的广告说的一样,它是"一件划时代的作品";其首席执行官戈登.摩尔将4004称之为"人类历史上最具革新性的产品之一"。

其诞生的原因是最初Intel专门为日本一家名为Busicom的公司设计制造一款用于该公司的计算器产品。

但由于技术原因,Intel的延期交货让Busicom公司颇为恼怒。

与此同时,计算器领域的竞争日益激烈,当Intel彻底完成4004芯片的设计和样品的生产时,Busicom公司要求Intel打折扣,Intel同意了,但是它附加了一个条件:允许Intel在除计算器芯片市场之外的其它市场上自由出售4004芯片。

至此,Intel公司完成了从单一的存储器制造商向微处理器制造商的转型。

为什么第一款芯片编号要叫做4004呢,因为第一个“4”是代表客户订购的产品编号,后一个“4”则是代表此芯片是Intel公司制作的第四个定制芯片,在此之前还有Intel还曾开发出4001(动态随机存储器DRAM)、4002(只读存储器ROM)、4003(寄存器(Register)),三者再加上4004,就可架构出一台微型计算机系统。

虽然第一款商用计算机微处理器是作为“一件划时代的作品”,但站在今天的角度,它还是比较简单的芯片,其主要参数如表格1 Intel4004 8008主要参数。

简述cpu发展历史

简述cpu发展历史

简述cpu发展历史CPU(Central Processing Unit)是计算机的核心部件,负责执行各种计算任务和指令。

自二十世纪四十年代诞生以来,CPU经历了多个阶段的发展,不断提升着计算机的处理能力和性能。

本文将简述CPU发展的历史。

第一阶段:电子管时代(1940s-1950s)在计算机的早期阶段,CPU使用的是电子管。

电子管是一种使用热电子流控制电流的设备。

由于电子管体积庞大、功耗高、寿命短等问题,这个阶段的CPU处理能力非常有限。

第二阶段:晶体管时代(1950s-1960s)1950年代,晶体管被发明出来,它取代了电子管成为了CPU的关键组件。

相比电子管,晶体管具有更小的体积、更低的功耗和更长的寿命。

这使得CPU的处理能力得到了显著提升。

在这个阶段,CPU开始采用二进制编码和存储程序的概念,使得计算机能够按照指令顺序执行程序。

第三阶段:集成电路时代(1960s-)20世纪60年代,集成电路(Integrated Circuit,IC)的概念提出,并开始应用于CPU。

集成电路是将多个晶体管、电阻、电容等元件集成在一块半导体芯片上的技术。

通过集成电路的应用,CPU的体积进一步缩小,功耗进一步降低,并且可以集成更多的晶体管,提升计算能力。

在集成电路时代,CPU的发展经历了多个重要的阶段:1. 单核处理器时代(1970s-2000s)在早期的集成电路时代,CPU仍然是单核心的,即只有一个处理单元。

这个阶段的CPU主要关注提高时钟频率和优化指令集,以提升单核性能。

然而,随着时钟频率的提升遇到了物理限制,CPU的功耗和散热问题日益凸显。

2. 多核处理器时代(2000s-)为了解决单核性能瓶颈和功耗问题,CPU开始进入多核处理器时代。

多核处理器将多个核心集成在一个芯片上,每个核心可以独立执行任务。

这使得CPU能够同时处理多个任务,提高计算效率。

多核处理器的出现对于计算密集型和多线程应用有着显著的性能提升。

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1972年4月,霍夫等人 开发出第一个8位微处 理器Intel 8008。由 于8008采用的是P沟道 MOS微处理器,因此仍 属第一代微处理器。
1973年8月,霍夫等人研制 出8位微处理器Intel 8080, 以N沟道MOS电路取代了P沟 道,第二代微处理器就此诞 生。主频2MHz的8080芯片运 算速度比8008快10倍,可存 取64KB存储器,使用了基于 6微米技术的6000个晶体管, 处理速度为0.64MIPS。
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Barton核心的Athlon XP2500+ 是当时最经典,也是 最畅销的CPU
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64位-AMD的翻身仗
Athlon64 的发布,使得桌 面电脑可以迅速迈入64-bit 时代,目前操作系统、软件 都已经逐渐成熟。
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Athlon 64是如何实现64位运做的: 作为第一款64位桌面处理器,
Athlon 64使用的是X86-64架构,X8664则是从INTEL制定的业界标准X86-32 上提升而来的。X86-64在轻松实现64 位计算的同时,还可以上下兼容;比 如说执行的是32位指令,它会在32位 指令前加上32个“0”,从而实现64位 指令;这种过渡方式具有相当的优势, 因此Athlon 64在现阶段的普及上具有 得天独厚的优势。
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1971年1月,Intel公司的 霍夫(Marcian E.Hoff)研 制成功世界上第一枚4位 微处理器芯片Intel 4004, 标志着第一代微处理器问 世,微处理器和微机时代 从此开始。
4004
4004当时只有2300个晶体管,是个四位系统,时 钟频率在108KHz,每秒执行6万条指令(0.06 MIPs)。功能比较弱,且计算速度较慢,只能用在 Busicom计算器上。
Pentium®
D
Pentium® D
(Presler)
Kentsfield
Conroe
Future
移动产品
Pentium® M processor
Intel Core™ Duo
Merom
Future
All products and dates are preliminary and subject to change without notice.
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• 代号
–桌面平台级产品
• Conroe
命 名
–移动平台处理器
• Merom
–用于笔记本
–服务器平台处理器
• Woodcrest
命 名
Core 2 Duo
Core 2 Extreme
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多核处理器将成为未来发展方向
• x86领域
–英特尔已在准备四核服务器处理器,计划在2007年 推出。
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AMD-K6-III
Athlon
2000年3月6日 : AMD 发 布Athlon 1GHz
2000年3月8日: Intel 限量供应1GHz Pentium III 处理器
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Prescott核心的Pentium 4 采用了另人咋舌的31级流水 线设计,配备16KB的一级数 据缓存和多达1MB的二级缓 存。
Athlon 64除了处理速度快,上 下兼容模式等特点外,整合了内 存控制器更是Athlon 64最大的 特点之一。Athlon 64将本来集 成在主板北桥芯片的内存控制器, 集成到了Athlon 64处理器的内 部,这样有效的控制内存工作频 率,使之操作在与处理器相同的 水平上,同时由于内存数据直接 传输到处理器内部,因而不需要 再经过北桥,从而有效的降低传 输过程中的时间延迟。(内存控 制器集成到CPU内,如同把仓库 搬到了加工车间旁边,效率自然 有了极大的提高)。
CPU发展史
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Intel公司成立于1968年, 格鲁夫(左)、诺依斯(中) 和摩尔(右)是微电子业界 的梦幻组合
能格 生鲁 存夫 ”“
只 有 偏 执 狂 才
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摩尔定律 摩尔预言,晶
体管的密度每过18 个月就会翻一番, 这就是著名的摩尔 定律。
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·CPU主要性能指标:
• 主频

IBM 的一款八核心处理器
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Platform
Intel 多核产品路线图
2005
2006
安腾处理器
Itanium® 2 Processor
Montvale
Montecito
Tukwila Poulson
Dimona
多路服务器 双路服务器
Intel® Xeon® processor MP
Intel® Xeon® Processor w/ 2MB
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Athlon64 3000+ 接口类型: Socket AM2
生产工艺: 0.09um 主频: 1.8GHz
二级缓存: L2 512 K 前端总线: 800MHz
¥632 元
AMD AM2 Athlon 64 X2 3600+ 接口类型: Socket AM2 生产工艺: 0.09um 主频: 2.0GHz 二级缓存: L2 256×2 K 前端总线: 1000MHz ¥1005元
即CPU的时钟频率(CPU Clock Speed),这是我们最关心的,我们所说的3.2GHz、2.0GHz
等就是指它,一般说来,主频越高,CPU的速度就越快,整机的就越高。不过现在AMD都采用
了更加模糊的命名方式,企图让消费者淡化以主频率计算性能的观念。比如Athlon 3000+,
它的频率有可能是2.20GHz,也有可能是2.0GHz 。Intel 则采用了Pentium 643这种更易让
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告别奔腾的日子
--conroe王者之风
• 标志着“频率至上”年代的结束
– 处理器的竞争将跨入微架构比拼的更高层面 – 更新微架构的目的
• 在于让处理器拥有更为强大的性能和更低的功耗
• 引入了Mobile核心的节能技术
– 设置了数码热量传感器,能够实时侦测处理器热量 – 并通过专门的电路控制动态电压调节、运行模式调节和风扇运行调节
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作为Intel的主要 竞争对手,AMD也 发布了AMD-K6-MMX 处理器,包含相近 的指令集,从而导 致了一连串的法律 纠纷。
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Pentium II
同时代竞争的是AMD的 K6-2,这时候的口碑也 相当不错
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celeron,引发超频热潮
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Intel推出奔腾III处理器,它 采用0.25微米制造工艺,拥有 32K一级缓存和512K二级缓存 (运行在芯片核心速度的一半 下),包含MMX指令和Intel自 己的“ 3D”指令SSE
• 创新功能
– 宽位动态执行 ( Wide Dynamic) – 智能电源管理(Intelligent Power Capability) – 高级职能高速缓存 (Advanced Smart Cache) – 智能缓存加速(Smart Memory Acceleratory) – 高级数字媒体增强(Advanced Digital Media Boost)
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Intel 8085处理器
Intel 8086
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1978年6月,Intel推出 4.77MHz的8086微处理 器,标志着第三代微处 理器问世。它采用16位 寄存器、16位数据总线 和29000个3微米技术的 晶体管,售价360美元。 不过当时由于360美元 过于昂贵,大部分人都 没有足够的钱购买使用 此芯片的电脑,于是 Intel 在1年之后,推出 4.77MHz的8位微处理器 8088。IBM公司1981年 生产的第一台电脑就是 使用的这种芯片。这也 标志着x86架构和IBM PC 兼容电脑的产生。
Refer to ‘fact sheet’ for specific
product timings
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单核
today
多核 (>=2 cores)

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人眼花缭乱的命名方式,一般人不查参数,很难记得它的意义。
• FSB前端总线

即CPU的外部时钟频率,由电脑主板提供,以前一般是133MHz,目前Intel公司最新的芯
片组i925XE芯片组使用1066MHz的FSB。
• 内部缓存(L1 Cache)

封闭在CPU芯片内部的高速缓存,用于暂时存储CPU运算时的部分指令和数据,存取速度
• 再远一些,英特尔正在准备一款代号为“Yorkfield”的 八核芯片,计划在2008年推出。
–AMD也在开发四核芯片
• 预计在2007年使内核数量增至两个以上
• 非x86领域
–Sun已在供应一款八核服务器处理器
• 即UltraSparcT1(以前的“Niagara”)
IBM 的一款八核心处理器 精品课件
Intel 8088电路
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AMD8088
AMD8086
Zilog z80
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Intel 80186 Intel 80286
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Intel386
AMD386
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Intel486
AMD486
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Pentium AMD-K5
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Pentium MMX
Pentium PRO
cache
Intel® Xeon® processor MP
Tulsa
Tigerton Dunnington
Intel® Xeon® processor
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