CPU發(fā)展史ppt課件.ppt

CPU發(fā)展史 1 Intel公司成立于1968年 格魯夫 左 諾依斯 中 和摩爾 右 是微電子業(yè)界的夢(mèng)幻組合 格魯夫 只有偏執(zhí)狂才能生存 2 摩爾定律摩爾預(yù)言 晶體管的密度每過18個(gè)月就會(huì)翻一番 這就是著名的摩爾定律 3 CPU主要性能指標(biāo) 主頻即CPU的時(shí)鐘頻率 CPUClockSpeed 這是我們最關(guān)心的 我們所說的3 2GHz 2 0GHz等就是指它 一般說來(lái) 主頻越高 CPU的速度就越快 整機(jī)的就越高 不過現(xiàn)在AMD都采用了更加模糊的命名方式 企圖讓消費(fèi)者淡化以主頻率計(jì)算性能的觀念 比如Athlon3000 它的頻率有可能是2 20GHz 也有可能是2 0GHz Intel則采用了Pentium643這種更易讓人眼花繚亂的命名方式 一般人不查參數(shù) 很難記得它的意義 FSB前端總線即CPU的外部時(shí)鐘頻率 由電腦主板提供 以前一般是133MHz 目前Intel公司最新的芯片組i925XE芯片組使用1066MHz的FSB 內(nèi)部緩存 L1Cache 封閉在CPU芯片內(nèi)部的高速緩存 用于暫時(shí)存儲(chǔ)CPU運(yùn)算時(shí)的部分指令和數(shù)據(jù) 存取速度與CPU主頻一致 L1緩存的容量單位一般為KB L1緩存越大 CPU工作時(shí)與存取速度較慢的L2緩存和內(nèi)存間交換數(shù)據(jù)的次數(shù)越少 相對(duì)電腦的運(yùn)算速度可以提高 外部緩存 L2Cache CPU外部的高速緩存 現(xiàn)在處理器的L2Cache是和CPU運(yùn)行在相同頻率下的 以前P2P3的二級(jí)緩存運(yùn)行在相當(dāng)于CPU頻率一半下 4 1971年1月 Intel公司的霍夫 MarcianE Hoff 研制成功世界上第一枚4位微處理器芯片Intel4004 標(biāo)志著第一代微處理器問世 微處理器和微機(jī)時(shí)代從此開始 4004當(dāng)時(shí)只有2300個(gè)晶體管 是個(gè)四位系統(tǒng) 時(shí)鐘頻率在108KHz 每秒執(zhí)行6萬(wàn)條指令 0 06MIPs 功能比較弱 且計(jì)算速度較慢 只能用在Busicom計(jì)算器上 4004 5 1972年4月 霍夫等人開發(fā)出第一個(gè)8位微處理器Intel8008 由于8008采用的是P溝道MOS微處理器 因此仍屬第一代微處理器 6 1973年8月 霍夫等人研制出8位微處理器Intel8080 以N溝道MOS電路取代了P溝道 第二代微處理器就此誕生 主頻2MHz的8080芯片運(yùn)算速度比8008快10倍 可存取64KB存儲(chǔ)器 使用了基于6微米技術(shù)的6000個(gè)晶體管 處理速度為0 64MIPS 7 Intel8085處理器 1978年6月 Intel推出4 77MHz的8086微處理器 標(biāo)志著第三代微處理器問世 它采用16位寄存器 16位數(shù)據(jù)總線和29000個(gè)3微米技術(shù)的晶體管 售價(jià)360美元 不過當(dāng)時(shí)由于360美元過于昂貴 大部分人都沒有足夠的錢購(gòu)買使用此芯片的電腦 于是Intel在1年之后 推出4 77MHz的8位微處理器8088 IBM公司1981年生產(chǎn)的第一臺(tái)電腦就是使用的這種芯片 這也標(biāo)志著x86架構(gòu)和IBMPC兼容電腦的產(chǎn)生 Intel8086 8 Intel8088電路 1979年6月1日 Intel推出4 77MHz的準(zhǔn)16位微處理器8088 它是8086的廉價(jià)版本 價(jià)格為大眾所接受 在性能方面 它在內(nèi)部以16位運(yùn)行 但支持8位數(shù)據(jù)總線 采用現(xiàn)有的8位設(shè)備控制芯片 包含29000個(gè)3微米技術(shù)的晶體管 可訪問1MB內(nèi)存地址 速度為0 33MIPS AMD8088 9 AMD8086 Zilogz80 10 Intel80186 Intel80286 11 Intel386 AMD386 12 Intel486 AMD486 13 Pentium AMD K5 14 PentiumMMX PentiumPRO 15 作為Intel的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 AMD也發(fā)布了AMD K6 MMX處理器 包含相近的指令集 從而導(dǎo)致了一連串的法律糾紛 16 PentiumII 同時(shí)代競(jìng)爭(zhēng)的是AMD的K6 2 這時(shí)候的口碑也相當(dāng)不錯(cuò) 17 celeron 引發(fā)超頻熱潮 18 Intel推出奔騰III處理器 它采用0 25微米制造工藝 擁有32K一級(jí)緩存和512K二級(jí)緩存 運(yùn)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 19 AMD K6 III Athlon 2000年3月6日 AMD發(fā)布Athlon1GHz 2000年3月8日 Intel限量供應(yīng)1GHzPentiumIII處理器 20 Prescott核心的Pentium4采用了另人咋舌的31級(jí)流水線設(shè)計(jì) 配備16KB的一級(jí)數(shù)據(jù)緩存和多達(dá)1MB的二級(jí)緩存 21 Barton核心的AthlonXP2500 是當(dāng)時(shí)最經(jīng)典 也是最暢銷的CPU 22 64位 AMD的翻身仗 Athlon64的發(fā)布 使得桌面電腦可以迅速邁入64 bit時(shí)代 目前操作系統(tǒng) 軟件都已經(jīng)逐漸成熟 23 Athlon64除了處理速度快 上下兼容模式等特點(diǎn)外 整合了內(nèi)存控制器更是Athlon64最大的特點(diǎn)之一 Athlon64將本來(lái)集成在主板北橋芯片的內(nèi)存控制器 集成到了Athlon64處理器的內(nèi)部 這樣有效的控制內(nèi)存工作頻率 使之操作在與處理器相同的水平上 同時(shí)由于內(nèi)存數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)教幚砥鲀?nèi)部 因而不需要再經(jīng)過北橋 從而有效的降低傳輸過程中的時(shí)間延遲 內(nèi)存控制器集成到CPU內(nèi) 如同把倉(cāng)庫(kù)搬到了加工車間旁邊 效率自然有了極大的提高 Athlon64是如何實(shí)現(xiàn)64位運(yùn)做的 作為第一款64位桌面處理器 Athlon64使用的是X86 64架構(gòu) X86 64則是從INTEL制定的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)X86 32上提升而來(lái)的 X86 64在輕松實(shí)現(xiàn)64位計(jì)算的同時(shí) 還可以上下兼容 比如說執(zhí)行的是32位指令 它會(huì)在32位指令前加上32個(gè) 0 從而實(shí)現(xiàn)64位指令 這種過渡方式具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì) 因此Athlon64在現(xiàn)階段的普及上具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì) 24 25 AMDAM2Athlon64X23600 接口類型 SocketAM2生產(chǎn)工藝 0 09um主頻 2 0GHz二級(jí)緩存 L2256 2K前端總線 1000MHz 1005元 26 告別奔騰的日子 conroe王者之風(fēng) 標(biāo)志著 頻率至上 年代的結(jié)束處理器的競(jìng)爭(zhēng)將跨入微架構(gòu)比拼的更高層面更新微架構(gòu)的目的在于讓處理器擁有更為強(qiáng)大的性能和更低的功耗引入了Mobile核心的節(jié)能技術(shù)設(shè)置了數(shù)碼熱量傳感器 能夠?qū)崟r(shí)偵測(cè)處理器熱量并通過專門的電路控制動(dòng)態(tài)電壓調(diào)節(jié) 運(yùn)行模式調(diào)節(jié)和風(fēng)扇運(yùn)行調(diào)節(jié)創(chuàng)新功能寬位動(dòng)態(tài)執(zhí)行 WideDynamic 智能電源管理 IntelligentPowerCapability 高級(jí)職能高速緩存 AdvancedSmartCache 智能緩存加速 SmartMemoryAcceleratory 高級(jí)數(shù)字媒體增強(qiáng) AdvancedDigitalMediaBoost 27 代號(hào)桌面平臺(tái)級(jí)產(chǎn)品Conroe移動(dòng)平臺(tái)處理器Merom用于筆記本服務(wù)器平臺(tái)處理器Woodcrest 命名 Core2Duo 命名 Core2Extreme 28 29 多核處理器將成為未來(lái)發(fā)展方向 x86領(lǐng)域英特爾已在準(zhǔn)備四核服務(wù)器處理器 計(jì)劃在2007年推出 再遠(yuǎn)一些 英特爾正在準(zhǔn)備一款代號(hào)為 Yorkfield 的八核芯片 計(jì)劃在2008年推出 AMD也在開發(fā)四核芯片預(yù)計(jì)在2007年使內(nèi)核數(shù)量增至兩個(gè)以上非x86領(lǐng)域Sun已在供應(yīng)一款八核服務(wù)器處理器即UltraSparcT1 以前的 Niagara IBM的一款八核心處理器 30 IBM的一款八核心處理器 31 Intel多核產(chǎn)品路線圖 200520062007Future 單核 多核 2cores Platform 安騰處理器 Itanium 2Processor MontecitoMontvale 多核 4cores Allproductsanddatesarepreliminaryandsubjecttochangewithoutnotice Referto factsheet forspecificproducttimings Dimona today TukwilaPoulson Intel Xeon processorMP 多路服務(wù)器 雙路服務(wù)器 Tulsa Dempsey Intel Xeon Processorw 2MBcache Woodcrest TigertonDunnington Sossaman 臺(tái)式機(jī) Pentium D Presler Pentium D Pentium P