电脑CPU的发展史

admin管理员组

文章数量:1567745

2024年7月27日发(作者：)

. -

[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

. -可修编- .

. -

4004核线路局部

. -可修编- .

. -

. -可修编- .

. -

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

. -可修编- .

. -

8008核

. -可修编- .

. -

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。zilog 制造了与8080兼容的CPU z-80。

8080外形

. -可修编- .

. -

8080核

. -可修编- .

. -

特别值得一提的是，当年（晚了10年的1984？）我们元件五厂居然也能跟踪美

帝生产这个玩意！产8080外形及说明书：

. -可修编- .

. -

四、1978年6月INTEL推出了8086微处理器，主频4.77MHz，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，标志着第三代微处理器问世。

. -可修编- .

. -

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,推出了8086的简化版8088，是一款

4.77MHz准16位微处理器。它在部以16位运行，但支持8位数据总线，采用现

有的8位设备控制芯片，包含29000个3微米技术的晶体管，可访问1MB存地

址，速度为0.33MIPS。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。发布的时候，8086的时钟频率

有4.77，8和10MHz 三个版本，包括了具有300个操作的指令集。其中8MHz 版

本包含了大约28,000个晶体管，具备0.8 MIPs 的能力。8085是8位的微处理器

8086外形：

. -可修编- .

. -

8086核：

五、1979年，INTEL公司推出了8088芯片，它仍旧是属于16位微处理器，含

29000个晶体管，时钟频率为4.77MHz，地址总线为20位，可使用1MB存。8088

部数据总线都是16位，外部数据总线是8位，而它的兄弟8086是16位。1981

年8088芯片首次用于IBM PC机中，开创了全新的微机时代。也正是从8088开

始，PC机（个人电脑）的概念开始在全世界围发展起来。

. -可修编- .

. -

8088外形：

8088核：

. -可修编- .

. -

8088的PC我90年代初读书时候是玩过的，就是用它书写代码编译几千行的

BASIC程序完成了我的硕士论文计算工作量，记得每次计算需要7-8分钟的计算

时间，慢慢地等啊。呵呵，想想当年也真是够拼的，现在再看看打印保留的源代

码，居然有的很难看的动了！六、INTEL 1982年推出80286芯片，该芯片相比

8086和8088有了飞跃式发展，虽然它仍是16位结构，但在CPU部含有13.4万

个晶体管，时钟频率由最初6MHz逐步提高到20MHz。部和外部数据总线皆为16

位，地址总线24位，可寻址存大小达到16Mb。80286兼容了8086所有功能，

并且是8086的向上兼容的微处理器，使8086的汇编语言程序可以不做任何修改

地在80286上运行。同时80286的推出也是实模式和保护模式CPU的分水岭。

80286微处理器部有4个功能部件，即地址部件AU，指令部件IU，执行部件EU

和总线部件BU。这四个部件的并行操作，提高了吞吐率，加快了处理速度。

286外形：

. -可修编- .

. -

286核：

. -可修编- .

. -

从286诞生这个时候“摩尔定律”开始发力，如果说前10年INTEL CPU的发展

是龟速，那么到了286时代，就进入了高速快车道，一发而不可收拾，绝尘而去......

其他国家试图跟踪模仿已经望洋兴叹了！七、INTEL 1985年推出的CPU芯片，它

是80x86系列中的第一种32位微处理器，而且制造工艺也有了很大的进步，与

80286相比，80386部含27.5万个晶体管，时钟频率为12.5MHz，后提高到20MHz，

25MHz，33MHz。80386的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存。它除具有实模式和保护模式外，还增加了一种叫虚拟86的

工作方式，可以通过同时模拟多个80x86处理器来提供多任务能力。除了标准的

80386芯片，也就是80386DX外，出于不同的市场和应用考虑，INTEL又陆续推

出了一些其它类型的80386芯片：80386SX、80386SL、80386DL等。

386外形：

. -可修编- .

. -

386核：

. -可修编- .

. -

八、Intel 80486是Intel公司1989年推出的32位微处理器。它采用了1μm（微米）

制造工艺，部集成了120万个晶体管。外部数据总线是32位，地址总线为32

位，可寻址4GB的存储空间，支持虚拟存储管理技术，虚拟存储空间为64TB。

片集成有浮点运算部件和8KB的cache（L1 cache），同时也支持外部cache（L2

cache）。整数处理部件采用精简指令集RISC结构，提高了指令的执行速度。此

外，80486微处理器还引进了时钟倍频技术和新的部总线结构，从而使主频可以

超出100MHz。

. -可修编- .

. -

486外形：

486核：

. -可修编- .

. -

九、Pentium是英特尔第五代x86架构的微处理器，于1993年3月22日开始出

货，是486产品线的后代。Pentium本应命名为80586或 i586，后来命名为

“Pentium”（通常认为“pentium”是希腊文“五（penta）”加拉丁文中代表名

词的接尾语“ium”的造词），是因为阿拉伯数字无法被用作注册商标。i586被

使用在英特尔竞争对手所制造的类80586的微处理器。

INTEL公司还替它起了一个相当好听的中文名字奔腾。奔腾的厂家代号是P54C，

PENTIUM的部含有的晶体管数量高达310万个，时钟频率由最初推出的60MHZ

和66MHZ，后提高到200MHZ。单单是最初版本的66MHZ的PENTIUM微处理器，

它的运算性能比33MHZ的80486DX就提高了3倍多，而100MHZ的PENTIUM则

比33MHZ的80486DX要快6至8倍。也就是从PENTIUM开始，我们大家有了超

频这样一个用尽量少的钱换取尽量多的性能的好方法。作为世界上第一个586

. -可修编- .

. -

级处理器，PENTIUM也是第一个令人超频的最多的处理器，由于Pentium的制造

工艺优良，所以整个系列的CPU的浮点性能也是各种各样性能是CPU中最强的，

可超频性能最大，因此赢得了586级CPU的大部分市场。Pentium家族里面的频

率有60/66/75//90/100/120/133/150/166/200，至于CPU的部频率则是从60MHz到

66MHz不等。奔腾外形：

奔腾核：

. -可修编- .

. -

到了奔腾级别的CPU，不说制造了，那310万个晶体管的设计图，看得懂的国家

都没几个了。十、intel 可不管你跟得上跟不上，继续发威。英特尔于1997年5

月7日推出奔腾II〔Pentium II〕微处理器。它基于Pentium Pro使用的P6架构，

但加强了16位元的效能，以及加入MMX指令集。Pentium II为英特尔推出的一

. -可修编- .

. -

枚X86架构的处理器，基于Pentium Pro使用的P6微处理架构，但另一方面它的

16位元处理能力获得优化，并加入MMX指令集：第一代Pentium II核心代号为

Klamath，使用350纳米制程，以及，就当时而言，制造出一个非常高的热量。

推出时，时脉只有233及266MHz，使用66MHz前端总线，后期另推出时脉300MHz

的版本第二代Pentium II核心代号为Deschutes，运行时脉为333MHz，于1998年

1月推出，使用250纳米制程，而且温度亦有效的减低。支援100MHz前端总线，

英特尔于1998年另外推出了时脉为266、330、350、400、450的Pentium II处理

器。

PII 外形：

. -可修编- .

. -

PII核：

. -可修编- .

. -

PII 的插槽很奇葩的，太吐槽了。不过超频性能很棒，是当年的超频王者。十一、

P3。1999年2月26日，英特尔发布Pentium III 450MHz、Pentium III 500MHz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。

Pentium III是英特尔的x86（更准确地说是i686）架构之微处理器。刚推出的版

本与早期的Pentium II非常相似，最值得注意的不同是SSE指令的扩充，以及在

每个芯片制造的过程加入了有争议的序号。与Pentium II相同，也有低阶的Celeron

版本和高阶的Xeon版本。Pentium III最后被Pentium 4所取代，Pentium III的改

进设计就是后来的的Pentium M。

P3 M版外形：

. -可修编- .

. -

P3 M版核：

. -可修编- .

. -

P2 P3阶段，美帝另一家AMD公司曾经与intel 展开激烈竞争，但是总是处于下

风。

P3至强外形：

. -可修编- .

. -

P3至强核：

. -可修编- .

. -

十二、P4。奔腾4 首款产品代码为：Willamette，拥有1.4GHz左右的核时钟，并

使用Socket 423脚位架构，首款处理器于2000年11月发布。Pentium 4有着非

常快速到400MHz的前端总线，之后更有提升到533MHz、800MHz。它其实是一

个为100MHz的四条并列总线(100Mhz x4 并列)，因此理论上它可以传送比一般

总线多四倍的容量，所以号称有400MHz的速度。AMD Athlon的前端总线则有

266MHz的速度（133MHz双倍并列总线）。

2002年1月英特尔发布了使用Northwood核的2.0和2.2GHz的Pentium 4。

Northwood将二级缓存的大小从256KB增加到了512KB（晶体管数量从4200万增

加到5500万）并且使用了130纳米制造工艺。使用更小晶体管制造的芯片能够

. -可修编- .

. -

在同样的速度产生更少的热量，或者工作在更高的时钟频率。

Northwood带来了Pentium 4时代。尽管争夺性能领先的战斗依然很激烈（因

为AMD发布了更快版本的Athlon XP）,但是许多观察人士都认同最快的Northwood

P4稍稍领先于对手。尤其是在2002年夏天更是这样，当时AMD转换到130纳

米制造技术过程被延迟，从2.4到2.8GHz围的P4很显然是当时市场上最快的芯

片。

P4外形：

. -可修编- .

. -

P4核：

十三、“酷睿”多核心U时代：酷睿处理器采用800MHz-1333Mhz的前端总线速

率，45nm/65nm制程工艺，2M/4M/8M/12M/16M L2缓存，双核酷睿处理器通过

SmartCache技术两个核心共享12M L2资源。

. -可修编- .

. -

intel 发力创新，全新的CPU架构！酷睿2外形：

酷睿2核：

. -可修编- .

. -

酷睿四核心U外形：

. -可修编- .

. -

酷睿四核心U核：

. -可修编- .

. -

奇怪的是居然有人嘲笑intel的是胶水粘接多核心？呵呵。酷睿的弟弟妹妹 I3I5

CPU 外形：

I7 CPU外形及其核：

. -可修编- .

. -

. -可修编- .

. -

顺便说下我现在用的服务器是双路12核心的至强2600系列，无图。这个神一样

的东西，仿佛来自1400亿光年外的开普勒2B星球，只要想一想都醉了。

. -可修编-

.

本文标签： 晶体管芯片推出制造使用