英特尔CPU的前世今生
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8080处理器拥有16位地址总线和8位数据总线, 包含7个8位寄存器(A,B,C,D,E,F,G,其中 BC,DE,HL组合可组成16位数据寄存器),支持16 位内存,同时它也包含一些输入输出端口,有效 解决了外部设备在内存寻址能力不足的问题。
8086
1978年英特尔公司生产的8086是第一个16位的微处理器,最高主频速度为 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 用阿拉伯数字命名。
Intel的元老们,摩尔、诺宜斯、葛洛夫(从左至右)
Intel 公司的诞生
半导体市场几乎完全依赖于高新技术,你可以尽可能地在一个芯片上放最 多的电路,谁的集成度高,谁就能成为这一行业的领袖。
基于以上考虑,摩尔为新公司命名为:Intel,这个字是由“集成/电子 (Integrated Electronics)"两个英文单词组合成的,象征新公司将在集成电 路市场上飞黄腾达。
4004
1971年英特尔诞生了第一个微处理器——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。该芯片其实是 为Busicom calculator(Busicom,一家现已不存在的日本厂商)专 门设计制造的,但已经可以看到个人电脑的影子在里面了。
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。
286 & 386 & 486
1985年10月17日,英特尔划时代的产品——80386DX正式发布了,80386内部 内含27.5万个晶体管,时钟频率为12.5MHz,其后又提高到20MHz、25MHz、 33MHz等。80386DX的内部和外部数据总线都是32位,地址总线也是32位, 可寻址高达4GB内存。它除具有实模式和保护模式外,还增加了一种叫虚拟模 式的工作方式,可同时模拟多个8086处理器来提供多任务能力。
作者:崔杰
Intel CPU 的前世今生
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Intel 公司的诞生
1959年,美国仙童公司的诺伊斯用一种平面工艺制成半导体集成电路,从此开启 了集成电路比黄金还诱人的时代。其后,摩尔、诺宜斯、葛洛夫这三个“伙伴”离 开原来的仙童公司,一起开创事业——筹建一家他们自已的公司。三人一致认为, 最有发展潜力的半导体市场是计算机存储器芯片市场。
左边是8086,右边是8087协处理器
8088
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。因为最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。
崭露头角
英特尔公司发现:当电子在集成电路块的细微部位上出现或消失时,可以将 若干比特(bites,资料的最小计量单位)信息非常廉价地储存在微型集成电路硅片上, 他们首先将这种发现应用在商业上。1969年的春天,在公司成立一周年以后,英 特尔公司生产了第一批产品,即双极处理64比特存储芯片。不久,公司又推出 256比特的MOS存储器芯片,而其他的一些公司直到1980年才能生产MOS芯片和 双极芯片。一个小小的Intel公司,以它的两种新产品的问世而打入了整个计算机 存储器市场——这是一个辉煌的开端。
插曲
据说当时有一位留着长发的美国人在无线电杂志上读到I4004的消息,立即 就想能用这个CPU来开发个人使用的操作系统。结果经过一番仔细折腾之 后,发现I4004的功能实在是太弱,而他想实现的系统功能与Basic语言并 不能在上面实现只好作罢,这个人就是盖茨——微软公司的老板。不过从 此之后,他对英特尔的动向非常关注,终于在1975年成就了微软公司 (Microsoft Corporation)。
8008&8080
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。
8008共有四种型号,从左到右依次为C8008、C8008-1、D8008、D8008-1,
在研究过程中,英特尔的研究员霍夫(Hoff)设想将计算机上的所有逻辑集成 到一个芯片上并在上面编制简单通用的程序呢。这其实就是今天所有微处理器的 原理。在同事的帮助及公司支持下,霍夫把中央处理器的全部功能集成在一块芯 片上,再加上存储器;完善了这种后来被称为4004的芯片,也就是世界上第一 片微处理器。
286 & 386 & 486
1982年,英特尔公司在8086的基础上,研制出了80286微处理器,该微处理器的最 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,可以保护操 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。