CPU技術(shù)發(fā)展歷程

★★★★★【文章導(dǎo)讀】：CPU技術(shù)發(fā)展歷程具體內(nèi)容是：CPU也稱為微處理器。微處理器的歷史可追溯到1971年，當(dāng)時INTEL公司推出了世界上第一臺微處理器4004。它是用于計算器的4位微處理器，含有2300個晶體管。從此以后，INTEL便與微處理器結(jié)下了不解之緣。下面以INTEL公司的…

來源：日期：2013-10-4 22:42:34 人氣：標(biāo)簽：

    CPU也稱為微處理器。微處理器的歷史可追溯到1971年，當(dāng)時INTEL公司推出了世界上第一臺微處理器4004。它是用于計算器的4位微處理器，含有2300個晶體管。從此以后，INTEL便與微處理器結(jié)下了不解之緣。下面以INTEL公司的80×86系列為例介紹一下微處理器的發(fā)展歷程。

    1978和1979年，INTEL公司先后推出了8086和8088芯片，它們都是16位微處理器，內(nèi)含29000個晶體管，時鐘頻率為4.77MHz，地址總線為20位，可使用1MB內(nèi)存。它們的內(nèi)部數(shù)據(jù)總線都是16位，外部數(shù)據(jù)總線8088是8位，8086是16位。1981年8088芯片首次用于IBM PC機中，開創(chuàng)了全新的微機時代。

    1982年，INTEL推出了80286芯片，該芯片含有13.4萬個晶體管，時鐘頻率由初的6MHz逐步提高到20MHz。其內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線皆為16位，地址總線24位，可尋址16MB內(nèi)存。80286有兩種工作方式：實模式和保護模式。

    1985年INTEL推出了80386芯片，它是80×86系列中的第一種32位微處理器，內(nèi)含27.5萬個晶體管，時鐘頻率為12.5MHz，后提高到20MHz，25MHz，33MHz。其內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線都是32位，地址總線也是32位，可尋址4GB內(nèi)存。它除具有實模式和保護模式外，還增加了一種叫虛擬86的工作方式，可以通過同時模擬多個8086處理器來提供多任務(wù)能力。

    除了標(biāo)準(zhǔn)的80386芯片(稱為80386DX)外，出于不同的市場和應(yīng)用考慮，INTEL又陸續(xù)推出了一些其它類型的80386芯片：80386SX、80386SL、80386DL等。

    1988年推出的80386SX是市場定位在80286和80386DX之間的一種芯片，其與80386DX的不同在于外部數(shù)據(jù)總線和地址總線皆與80286相同，分別是16位和24位(即尋址能力為16MB)。

    1990年推出的80386 SL和80386 DL皆是低功耗、節(jié)能型芯片，主要用于便攜機和節(jié)能型臺式機。80386 SL與80386 DL的不同在于前者是基于80386SX的，后者是基于80386DX的，但兩者皆增加了一種新的工作方式：系統(tǒng)管理方式(SMM)。當(dāng)進入系統(tǒng)管理方式后，CPU就自動降低運行速度、控制顯示屏和硬盤等其它部件暫停工作，甚至停止運行，進入“休眠”狀態(tài)，以達到節(jié)能目的。

    1989年INTEL推出了80486芯片，這種芯片實破了100萬個晶體管的界限，集成了120萬個晶體管。其時鐘頻率從25MHz逐步提高到33MHz、50MHz。80486是將80386和數(shù)學(xué)協(xié)處理器80387以及一個8KB的高速緩存集成在一個芯片內(nèi)，并且在80×86系列中首次采用了RISC技術(shù)，可以在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條指令。它還采用了突發(fā)總線方式，大大提高了5內(nèi)存的數(shù)據(jù)交換速度。由于這些改進，80486的性能比帶有80387數(shù)學(xué)協(xié)處理器的80386DX提高了4倍。

    80486和80386一樣，也陸續(xù)出現(xiàn)了幾種類型。上面介紹的初類型是80486DX。1990年推出了80486SX，它是486類型中的一種低價格機型，其與80486DX的區(qū)別在于它沒有數(shù)學(xué)協(xié)處理器。

    80486 DX2由系用了時鐘倍頻技術(shù)，其芯片內(nèi)部的運行速度是外部總線運行速度的兩倍，即芯片內(nèi)部以2倍于系統(tǒng)時鐘的速度運行，但仍以原有時鐘速度與外界通訊。80486 DX2的內(nèi)部時鐘頻率主要有40MHz、50MHz、66MHz等。

    80486 DX4也是采用了時鐘倍頻技術(shù)的芯片，它允許其內(nèi)部單元以2倍或3倍于外部總線的速度運行。為了支持這種提高了的內(nèi)部工作頻率，它的片內(nèi)高速緩存擴大到16KB。80486 DX4的時鐘頻率為100MHz，其運行速度比66MHz的80486 DX2快40%。

    80486也有SL增強類型，其具有系統(tǒng)管理方式，用于便攜機或節(jié)能型臺式機。

    INTEL公司于1993年又推出了80586，其正式名稱為PENTIUM。PENTIUM含有310萬個晶體管，時鐘頻率初為60MHZ和66MHZ，后提高到100MHZ。66MHZ的PENTIUM微處理器的性能比33MHZ的80486 DX提高了3倍多，而100MHZ的PENTIUM則比33MHZ的80486 DX快6至8倍。

    PENTIUM引起的轟動尚未結(jié)束，今年2、3月份INTEL公司在世界各地舉行的一系列產(chǎn)品介紹會上又介紹了它將要推出的新一代微處理器__P6。

    P6含有550萬個晶體管，時鐘頻率為133MHZ，處理速度幾乎是100MHZ的PENTIUM的2倍。P6的一級(片內(nèi))緩存為8KB指令和8KB數(shù)據(jù)。值得注意的是在P6的一個封裝中除P6芯片外還包括有一個256KB的二級緩存芯片，兩個芯片之間用高頻寬的內(nèi)部通訊總線互連。P6 引人注目的是具有一項稱為“動態(tài)執(zhí)行”的創(chuàng)新技術(shù)，這是繼PENTIUM在超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)實破之后的又一次飛躍。

    在短短四分之一世紀(jì)內(nèi)，微處理器的發(fā)展日新月異，令人難以置信。目前的PENTIUM比1981年用于第一臺PC機的8088幾乎要快300倍。可以說，人類的其它發(fā)明都沒有微處理器發(fā)展得那么神速、影響那么深遠。