2013-08-25
一、天之骄子,应运而生
1971年,世界上第一款微处理器应运而生。它的母亲就是现今IT界的龙头老大英特尔公司(Intel)。4004是它的母亲赋予这位新生儿的名字。但是其中仅集成2300个晶体管,功能相当有限,而且速度也很慢。因此,蓝色巨人IBM及大部分商业用户不屑一顾。不管怎样,它都算得上是划时代的产品。它的母亲也因此与微处理器结下了不解之缘……
二、和平年代,新生儿的摇篮
1978年,Intel公司再次领导潮流,首次生产出16位的微处理器,并命名为i8086,同时还生产出与之相配合的数学协理器i8087,这两种芯片使用相互兼容的指令集,但在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指令。由于这些指令集应用于i8086和i8087,所以人们也把这些指令集统一称之为X86指令集。虽然以后Intel又陆续生产出第二代、第三代等(286、386、486等)更先进和更快的新型CPU,但都仍然兼容原来的X86指令,而碰斗核且Intel在后的CPU的命名上沿用了原先的X86序列。
就在Intel不断发展壮大时,AMD及Cyrix也看上CPU这个潜力无穷的市场,并先后加入到芯片研发生产行列,并将其产品同样命名为386、486。由于它们的产品性能优异,且价格低廉,很快就抢占了Intel的半璧江山。其中AMD更是成为Intel在业界的日后的“死对头”。
三、硝烟四起,时势造英雄
1、大战前夕的小插曲
继承着80486大获成功的东风,赚翻了几倍资金的INTEL在1993年推出了全新一代的高性能处理器——奔腾。由于CPU市场的竞争越来越趋向于激烈化,INTEL觉得不能再让AMD和其他公司用同样的名字来抢自己的饭碗了,于是提出了商标注册,由于在美国的法律里面是不能用阿拉伯数字注册的,于是INTEL玩了个花样,用拉丁文去注册商标。奔腾在拉丁文里面就是“五”的意思了。INTEL公司还替它起了一个相当好听的中文名字——奔腾。
至于AMD方面,也相应地推出了K5系列。它的频率一共有六种:75/90/100/120/133/166,内部总线的频率和奔腾差不多,都是60或者66MHz,虽然它在浮点 运算方面比不上奔腾,但是由于K5系列CPU都内置了24KB的一级缓存,比奔腾内置的16KB多出了一半,因此在整数运算和系统整体性能方面甚至要高于同频率的奔腾。即便如此,因为k5系列的 交付日期一再后拖,AMD公司在“586”级别的竞争中最终还是败给了INTEL。
2、乘胜追击,霸占皇座
初步占据了一部分CPU市场的Intel并没有停下自己的肢步,在其他公司正在不断追赶自己的奔腾之时,又在1996年推出了最新一代的第六代X86系列CPU——奔腾 Pro。1996年底,Intel又推出了Pentium MMX(多能奔腾)处理器。1997年5月,Intel推出了影响力最大的Pentium ⅡCPU——集Pentimu Pro 精华与MMX技术完美结合之典范。为了占领低端市场,Intel于1998年推出Celeron 处理器。在高端的、基于RISC的工作站和服务器上,于98与99年间,Intel公司推出了新一款Pentium ⅡXeon (至强处理器)。99年初,Intel推出了新一代处理器PentiumⅢ。同年10月,又推出了新制程的PentiumⅢ。
在众多产品中,奔腾 Pro由于价格过于昂贵,只能充当市场中的一颗流星,稍纵即逝,并未为Intel带来什么优势。而真正作用非凡的是其改良版——Pentium MMX(多能奔腾)处理器。而PentiumⅢ更是这Intel创造了世纪末的辉煌。一次又一次的胜利使Intel登上了处理器市场的皇座。
至于AMD方面也不甘示弱。继1995年推出了K5系列。1997年4月,AMD推出了自己研制的新产品K6。98及99年AMD先后推了出了K6的后续版本——K6Ⅱ及K6Ⅲ。而K7则是99年6月AMD公司为迎击Pentium而推笑掘出的首款SlotA架构CPU,并命名为Athlon。这都对Intel构成一定的威胁,K6Ⅱ性能更是全面超过Intel的同等产品,而价格却相当合理,使AMD扬眉吐气。
3、新世纪之战
进入新世纪以来,CPU进入了更高速发展的时代,以往可望而不可及的1Ghz大关被轻松突破了,在市场分布方面,仍然是Intel跟AMD公司在两雄争霸,它们分别推出了Pentium4、Tualatin核心Pentium Ⅱ和Celeron、Tunderbird核心Athlon、AthlonXP和Duron等处理器,竞争日益激烈。而这些产品都是我们耳熟能详的
分为几个阶段:
第一阶段:
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。
英特尔在1971年11月15日向全球市场推出4004微处理器,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。
第二阶段:
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,其典型产品是Intel8080/8085、Motorola公司、Zilog公司的Z80等。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(基本指令执行时间1~2μs)。
1974年,Intel推出8080处理器,并作为Altair个人电脑的运算核心,成为史上第一款下订单后制造的机种。Intel 8080晶体管数目约为6千颗。
第三阶段:
第3阶段(1978—1984年)是16位微处理器时代,通常称为第3代,其典型产品是Intel公司的8086/8088,Motorola公司的M68000,Zilog公司的Z8000等微处理器。
这一时期著名微机产品有IBM公司的个人计算机。1981年IBM公司推出的个人计算机采用8088CPU。紧接着1982年又推出了扩展型的个人计算机IBM PC/XT,对内存进行了扩充,并增加了一个硬磁盘驱动器。
80286(也被称为286)是英特尔首款能执行所有旧款处理器专属软件的处理器,这种软件相容性之后成为英特尔全系列微处理器的注册商标,在6年的销售期中,估计全球各地共安装了1500万部286个人电脑。
1984年,IBM公司推出了以80286处理器为核心组成的16位增强型个人计算机IBM PC/AT。由于IBM公司在发展个人计算机时采用 了技术开放的策略,使个人计算机风靡世界。
第四阶段:
第4阶段(1985—1992年)是32位微处理器时代,又称为第4代。其典型产品是Intel公司的80386/80486,Motorola公司的M69030/68040等。
微型计算机的功能已经达到甚至超过超级小型计算机,完全可以胜任多任务、多用户的作业。同期,其他一些微处理器生产厂商(如AMD、TEXAS等)也推出了80386/80486系列的芯片。
1989年,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。
第五阶段:
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。典型产乱胡孝品是Intel公司的奔腾系列芯片及与之兼容的AMD的K6、K7系列微处理器芯片。
第六阶段:
第6阶段(2005年至今)是酷睿(core)系列微处理器时代做滑,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。 酷睿2:英文名称为Core 2 Duo,是英特尔在2006年推出的新一代基于Core微架构的产品体系统称。于2006年哗稿7月27日发布。酷睿2是一个跨平台的构架体系,包括服务器版、桌面版、移动版三大领域。其中,服务器版的开发代号为Woodcrest,桌面版的开发代号为Conroe,移动版的开发代号为Merom。
酷睿2处理器的Core微架构是Intel的以色列设计团队在Yonah微架构基础之上改进而来的新一代英特尔架构。最显著的变化在于在各个关键部分进行强化。为了提高两个核心的内部数据交换效率采取共享式二级缓存设计,2个核心共享高达4MB的二级缓存。
2013-08-25
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。因发明微处理器,霍夫被英国《经济学家》杂志列为“二战以来最有影响力的7位科学家”之一。
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。1971年11月,Intel推出MCS-4微型计算机系统(包括4001 ROM芯片、4002 RAM芯片、4003移位寄存器芯片和4004微处理器),其中4004(上图)包含2300个晶体管,尺寸规格为3mm×4mm,计算性能远远超过当粗慎年的ENIAC,最初售价为200美元。
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采用搭握的是P沟道MOS微处理器,因此仍属第一代微处理器。
Intel 8080 ,第二代微处理器
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。
第一台微型计算机:Altair 8800
1975年4月,MITS发布第一个通用型Altair 8800,售价375美元,带有1KB存储器。这是世界上第一台微型计算机。
1976年,Intel 发布8085处理器
当时,Zilog、Motorola和Intel在微处理器领域三足鼎立。Zilog公司于1976年对8080进行扩展,开发 出Z80微处理器,广泛用于微型计算机和工业自动控制设备。直到今天,Z80仍然是8位处理器的巅峰之作,还在各岩枝敬种场合大卖特卖。CP/M就是面向其开发的操作系统。许多著名的软件如:WORDSTAR 和DBASE II都基于此款处理器。
处理程序WordStar是当时很受欢迎的应用软件,后来也广泛用于DOS平台。
2013-08-25