Intel中央處理器發(fā)展歷史概述

1、1.一切的起點     這一時期，是CPU初生的年代。計算機仍然是科研領(lǐng)域的專用設(shè)備，普通人別說使用，連聽說過的人也在少數(shù)。此時的CPU是后世所有CPU的雛形，很多基本技術(shù)在此時期奠定基礎(chǔ)，同樣，這一時期的CPU各項參數(shù)仍不確定，在不停的改變和嘗試。    Intel這一現(xiàn)今的半導(dǎo)體巨頭，也是最初CPU的締造者。 始祖4004 品名Intel 4004出產(chǎn)時間1971年制造工藝10微米晶體管數(shù)量2300時鐘頻率0.74MHz數(shù)據(jù)位寬4bit工作電壓15V封裝形式DIP-16 雙列直插16針  &

2、#160;  Intel 4004是Intel公司出品的第一款真正意義上的微處理器，在此之前，Intel僅僅是一家生產(chǎn)存儲器的公司，例如Intel 的第一個產(chǎn)品3101便是世界上首枚固態(tài)存儲芯片，容量只有64bit。從4004開始，Intel開始涉足CPU領(lǐng)域，直至發(fā)展成如今的半導(dǎo)體巨頭。     Intel 4004微處理器最初是Intel專門為日本一家名為Busicom的公司設(shè)計制造，用于該公司的計算器產(chǎn)品。但由于技術(shù)原因，Intel的延期交貨讓Busicom公司頗為惱怒。與此同時，計算器領(lǐng)域的競爭日益激烈，當Intel徹底完成4004芯片

3、的設(shè)計和樣品的生產(chǎn)時，Busicom公司要求Intel打折扣，Intel同意了，但是它附加了一個條件：允許Intel在除計算器芯片市場之外的其它市場上自由出售4004芯片，至此，Intel公司完成了從單一的存儲器制造商向微處理器制造商的轉(zhuǎn)型。由于其在CPU發(fā)展歷史上的重要地位，“摩爾定律”的創(chuàng)立者，英特爾公司的首席執(zhí)行官戈登.摩爾將4004稱之為"人類歷史上最具革新性的產(chǎn)品之一"。     最初的Intel 4004微處理器采用金頂白色陶瓷封裝，后期才出現(xiàn)了普通黑陶瓷以及塑料封裝。金頂白陶4004又分為普通白陶、灰色痕跡白陶、5系白陶

4、三類。其中，灰色痕跡白陶瓷版最為珍貴。   相關(guān)軼事：嚴格來說，4004并不是世界上第一個CPU，只能說是世界上第一個商用CPU。因為在4004發(fā)布前一年的1970年，美國軍方就已經(jīng)在F14戰(zhàn)斗機上裝備了F14 CADA芯片，用作戰(zhàn)斗機的控制，所以它才是世界上第一個CPU。由于其軍用身份，直至1998年美軍將其解密，才被世人知曉它的存在。4004可以說是目前世界上最昂貴的CPU（盡管它也是性能最差的）。由于存世量及其稀少，在如今的CPU收藏愛好者手中，曾經(jīng)賣出1500美元的高價。 4004的升級版本：8008品名Intel 8008出產(chǎn)時間1972年制造工藝10微

5、米晶體管數(shù)量3500時鐘頻率0.5MHz/0.8MHz位寬8bit工作電壓5V封裝形式DIP-18 雙列直插18針     8008比起4004有了很大的進步，盡管制造工藝沒有變化，但是增加了更多的晶體管，并且將位寬提升成為8位，而且得益于內(nèi)存分段技術(shù)，8008最大可以支持16K的內(nèi)存地址空間。     不過在實際的商業(yè)應(yīng)用中，8008同4004一樣遭遇了失敗。Intel 8008原本是英特爾為 Computer Terminal Corporation（CTC）的Datapoint 2200所制造的微處理器（原本

6、叫Intel 1201），不過因為交貨延遲而效能又比原本宣稱的差，所以慘遭退貨。不過CTC允許Intel將8008出售給其他客戶。因此上，這款CPU同樣只有收藏價值。 相關(guān)軼事：在8008之后，Intel曾經(jīng)于1974年推出另一款4004的改進產(chǎn)品：4040。4040能夠支持16Kb內(nèi)存空間，并增加了14條新的硬件指令，采用24針雙列直插封裝。由于其主要應(yīng)用于科研領(lǐng)域，且推出時間晚，所以它的存在一直不被重視。 進一步改進的8080 品名Intel 8080出產(chǎn)時間1974年制造工藝10微米晶體管數(shù)量6000時鐘頻率2MHz位寬8bit工作電壓5V封裝形式DIP-40 雙列直

7、插40針     8080被用于當時一種品牌為Altair的計算機上（牽牛星,這是當時流行科幻連續(xù)劇星際旅行中企業(yè)號飛船的最終目的地）。這也是有史以來第一個知名的個人計算機。當時這種計算機的套件售價是395美元，短短數(shù)月的時間里面，銷售業(yè)績達到了數(shù)萬部，創(chuàng)造了個人計算機銷售歷史的一個里程碑。比爾蓋茲（Bill Gates）當初就是在雜志上看到使用Intel 8080當中央處理器芯片（CPU）的Altair 8080計算機才決定來幫這款計算機設(shè)計BASIC程序語言，當然后來的微軟霸業(yè)也就是從這臺計算機開始的。因此上來說，在整個計算機歷史上，8080也是值得

8、紀念的一款產(chǎn)品。  相關(guān)軼事：8080微處理器芯片需要 +5V, -5V, 以及 +12V三種電壓才能運作，使用不便，所以不久之后Intel就推出了改進版本8085，僅需要一路5V供電即可運行，且工作頻率提升到了3-6MHz，很快便取代了8080。也正是由于8085的存在，才使得后來一款奠定當今計算機基礎(chǔ)的CPU被命名為8086。2.諸侯混戰(zhàn)    Intel并不是唯一對CPU產(chǎn)業(yè)有興趣的企業(yè)，在這一產(chǎn)業(yè)初露端倪的時候，眾多的企業(yè)都曾經(jīng)加入這一場爭斗，Intel只不過是其中的一支力量，究竟最終鹿死誰手，那時還無法確定。在這一場爭斗中，也有許多我們今天仍舊

9、熟知的身影，只不過如今我們已經(jīng)無法將它們和CPU聯(lián)系起來，比如摩托羅拉，比如西門子。那個年代，可以稱為CPU歷史上的戰(zhàn)國年代，一個又一個的廠商加入了混戰(zhàn)，又一個一個在爭斗中失敗退出。大浪淘沙過后，存活下來的廠商寥寥無幾，其中就包括Intel，以及它的宿敵AMD。  創(chuàng)立一個時代的8086 品名Intel 8086出產(chǎn)時間1978年制造工藝3微米晶體管數(shù)量29000時鐘頻率4.77MHz位寬16bit工作電壓5V封裝形式DIP-40 雙列直插40針    Intel 8086以8080和8085的設(shè)計為基礎(chǔ)，擁有類似的暫存器組，但是擴充為16bi

10、t，成為世上第一款16位CPU。8086微處理器最高主頻速度為8MHz，具有16位數(shù)據(jù)通道，內(nèi)存尋址能力為1MB。同時，英特爾還生產(chǎn)出與之相配合的浮點運算數(shù)學協(xié)處理器8087,這兩種芯片使用相互兼容的指令集，但i8087指令集中增加了一些專門用于對數(shù)、指數(shù)和三角函數(shù)等數(shù)學計算的指令。人們將這些指令集統(tǒng)一稱之為 x86指令集。雖然以后英特爾又陸續(xù)生產(chǎn)出第二代、第三代等更先進和更快的新型CPU，但都仍然兼容原來的x86指令，也就是我們所說的X86指令集。而且英特爾在后續(xù)CPU的命名上沿用了原先的x86序列，直到后來因商標注冊問題，才放棄了繼續(xù)用阿拉伯數(shù)字命名。   &

11、#160;  即便說8086是Intel歷史上最重要的產(chǎn)品也不為過，它所創(chuàng)立的x86指令集不斷擴展沿用至今，并且其他廠商所生產(chǎn)的CPU也都兼容x86指令集，這已經(jīng)成為現(xiàn)今的事實標準，并成就了Intel半導(dǎo)體霸主的地位。 相關(guān)軼事：在早期的CPU歷史上，經(jīng)常會出現(xiàn)“協(xié)處理器”這個概念。這是由于受限于當時的工藝水平，不適合將所有功能集成在一個芯片內(nèi)，所以將專門的數(shù)學運算或其他功能獨立出來單獨做成一枚芯片，這樣可以降低設(shè)計難度并提高良品率。不過隨著現(xiàn)今生產(chǎn)工藝的提升，已經(jīng)沒有這樣做的必要了。 廉價的8088 品名Intel 8088出產(chǎn)時間1979年制造工藝3

12、微米晶體管數(shù)量29000時鐘頻率5MHz - 8MHz位寬內(nèi)部16bit/外部8bit工作電壓5V封裝形式DIP-40 雙列直插40針     8086固然強大，但是其采用了當時最為頂級的技術(shù)，因而造成了售價過高的問題，嚴重阻礙了它的普及。為此，Intel對8086進行了性能削減，將外部總線降低成了8bit，而在內(nèi)部仍然保持16bit。盡管做出了這樣的削弱,但這樣的性能對于當時的DOS程序來說,還是足夠了，關(guān)鍵是售價大幅降低，使得8088獲得了商業(yè)上的成功。IBM出品的第一款個人電腦PC-XT便使用8088作為CPU。相關(guān)軼事：1981年，美國IBM公司

13、將8088芯片用于其研制的PC機中，從而開創(chuàng)了全新的微機時代。也正是從8088開始，個人電腦(PC)的概念開始在全世界范圍內(nèi)發(fā)展起來。從8088應(yīng)用到IBM PC機上開始,個人電腦真正走進了人們的工作和生活之中，它也標志著一個新時代的開始。 過渡產(chǎn)品80186 品名Intel 80186出產(chǎn)時間1982年制造工藝/晶體管數(shù)量/時鐘頻率3MHz - 20MHz位寬16bit工作電壓5V封裝形式68pin LCC 無引線載體68腳    80186就是8086的升級版，所以仍然是16bit位寬，同樣需要一款名為80187的協(xié)處理器來輔助進行浮點運算

14、。同樣的，它也有一款削減版的產(chǎn)品80188，就是把外部位寬降低到8bit的版本。當初只有少數(shù)個人計算機采用80186當作中央處理器芯片，其中包括了西門子（Siemens）所生產(chǎn)的第一臺個人Siemens PC-D（采用MS-DOS 2.11）以及一些學校教學用計算機（瑞典、英國以及加拿大）。但從時間上看，就在80186剛推出沒幾周，80286就出現(xiàn)了，所以它并不像80286一樣造成個人計算機界的旋風，很多人甚至沒有聽說過這款產(chǎn)品，相關(guān)資料也很少提到它。 相關(guān)軼事：8080微處理器芯片需要 +5V, -5V, 以及 +12V三種電壓才能運作，使用不便，所以不久之后Intel就推出了改進

15、版本8085，僅需要一路5V供電即可運行，且工作頻率提升到了3-6MHz，很快便取代了8080。也正是由于8085的存在，才使得后來一款奠定當今計算機基礎(chǔ)的CPU被命名為8086。值得記憶的80286 品名Intel 80286出產(chǎn)時間1982年制造工藝1.5微米晶體管數(shù)量134000時鐘頻率4MHz - 25MHz位寬16bit工作電壓5V封裝形式68pin LCC / 68pin PGA     80286（通常我們簡稱為286）就是造成個人計算機風行的一款中央處理器芯片，在發(fā)布后的六年中，全球配備286的個人計算機一共出貨了一千五百萬臺。

16、它除了改善了一些指令的執(zhí)行速度，同時也增加最大內(nèi)存支持到16MB。當初預(yù)計這種內(nèi)存支持大概在十年之內(nèi)都不會需要再增加了。    1982年，英特爾公司在8086的基礎(chǔ)上，研制出了80286微處理器，該微處理器的最大主頻為20MHz，內(nèi)、外部數(shù)據(jù)傳輸均為16位，使用24位內(nèi)存儲器的尋址，內(nèi)存尋址能力為16MB。80286可工作于兩種方式，一種叫實模式（相當于與MS DOS兼容，具有8086與8088芯片的限制），另一種叫保護方式（增加了微處理器的功能）。在實模式下，微處理器可以訪問的內(nèi)存總量限制在1兆字節(jié)；而在保護方式之下，80286可直接訪問16兆字節(jié)的內(nèi)存。此外

17、，80286工作在保護方式之下，可以保護操作系統(tǒng)，使之不像實模式或8086等不受保護的微處理器那樣在遇到異常應(yīng)用時會使系統(tǒng)遭到停機。    IBM公司將80286微處理器用在先進技術(shù)微機即AT機中，引起了極大的轟動。80286在以下四個方面比它的前輩有顯著的改進：支持更大的內(nèi)存。達到了當時前所未有的16MB；能夠模擬內(nèi)存空間。這使得微處理器可以使用外存儲設(shè)備模擬的大量存儲空間，這樣就大大擴展了80286所能勝任的工作范圍；能同時運行多個任務(wù)。多任務(wù)是通過多任務(wù)硬件機構(gòu)使微處理器在各種任務(wù)間來回快速切換；處理速度。最早PC機的速度是4MHz，第一臺基于80286的A

18、T機運行速度為6MHz至8MHz，一些制造商還自行提高速度，使80286達到了20MHz，這確實意味著性能上有了重大的進步。    從80286開始，Intel逐步將封裝形式過渡到PGA，286也就有了LCC封裝和PGA封裝兩種版本。也是從80286開始,中國人開始逐漸接觸到了微機的概念。相關(guān)軼事：將286電腦第一次引入中國并不是現(xiàn)在大名鼎鼎的聯(lián)想，而是長城。1987年05月：第一臺國產(chǎn)286微機“長城286”在北京展覽館發(fā)布，年產(chǎn)量20000臺。不過聯(lián)想緊隨其后，也推出了286電腦，由此奠定下今日成功的基礎(chǔ)。32位鼻祖 80386 品名Intel 80

19、386出產(chǎn)時間1985年制造工藝1微米晶體管數(shù)量275000時鐘頻率16MHz - 40MHz位寬32bit工作電壓5V封裝形式132pin PGA    從386開始，個人電腦進入了32位時代，其內(nèi)存尋址范圍高達4GB，這在當時看來是一個如此奢侈而遙遠的想法。即便是今天我們大部分人使用的系統(tǒng)仍然是32位的，可以說和386一脈相承。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，這也是當前流行的虛擬化技術(shù)的先驅(qū)了。    同它的前輩一樣，80386仍然有一款配套的數(shù)學協(xié)處

20、理器80387。另外，386也有性能削減的廉價版本，不過不象以前用x86/x88區(qū)分，而是在80386后邊加上字母后綴，DX表示為完整的32位版，SX表示內(nèi)部32位外部16位的削減版。到了386時代，CPU的封裝形式已經(jīng)完全采用了PGA的方式。 相關(guān)軼事：現(xiàn)在的微機經(jīng)常提到64位技術(shù)，目前市面上幾乎所有的CPU其實都已經(jīng)是支持64位運算的了，不過這僅僅是硬件在層面上來說的，真正的64位應(yīng)用需要相關(guān)的軟件支持。當年計算機應(yīng)用很少，涉及的領(lǐng)域也很有限，所以從4位一直到32位的變化都很簡單，就是整機軟硬件完全換新。而當前計算機應(yīng)用已經(jīng)進入日常生活的方方面面，且軟硬件的開發(fā)分工相當細化，軟硬

21、件之間相互脫節(jié)嚴重，原有的豐富多彩的32位軟件大部分不能在64位系統(tǒng)中正常運行，因此32位向64位的過渡將是一個很長的過程。 最后的“數(shù)字名”80486 品名Intel 80486出產(chǎn)時間1989年制造工藝0.8微米 / 1微米晶體管數(shù)量900000 / 1185000時鐘頻率16MHz - 100MHz位寬32bit工作電壓5V封裝形式168pin PGA    在CPU發(fā)展歷史上，486有幾點值得紀念。首先，486也分為DX版和SX版來區(qū)分高端低端，不過它們都是完整的32位處理器。DX和SX差別在于，486DX開創(chuàng)性的內(nèi)置了浮點運算單元，因

22、此不再需要協(xié)處理器就能獲得很高的性能，而SX則沒有浮點運算器，仍然需要配套的80487芯片來輔助運算。不過用戶們很快發(fā)現(xiàn)，486SX+487的組合成本要比486DX高很多，不如干脆一步到位購買DX版本，因此DX版的銷量很樂觀。    隨著芯片技術(shù)的不斷發(fā)展，CPU的頻率越來越快，而PC機外部設(shè)備受工藝限制，能夠承受的工作頻率有限，這就阻礙了CPU主頻的進一步提高。在這種情況下， Intel創(chuàng)立了“倍頻”概念，即允許CPU工作在其他周邊設(shè)備若干倍的頻率上，來擺脫慢速周邊設(shè)備的拖累。DX版和SX版都有帶倍頻的版本，包括DX2，SX2和DX4。需要注意的是，DX4是3倍

23、倍頻而不是4倍。 相關(guān)軼事：486SX比起DX版來說減少了浮點處理單元，早期的SX實際上就是沒有通過檢測的DX芯片。由于良品率的問題，如果DX版本的浮點單元不能正常工作，就會被屏蔽浮點單元，當作SX進行銷售。但后期為了降低成本和減少芯片面積而將浮點單元完整地拿掉了。3.奔騰年代    奔騰，一個我們耳熟能詳?shù)拿?，它幾乎成了大部分人眼中電腦的代名詞。哪怕是一個老奶奶，恐怕都知道“奔騰電腦”，不得不讓我們贊嘆Intel取名的藝術(shù)?！氨简v”這個品牌，甚至比它背后的生產(chǎn)者Intel的名氣更響亮。    在那個時代，擁有一顆“奔騰的

24、心”是人們購買電腦的不二選擇，這個長壽的品牌為Intel的發(fā)展立下了汗馬功勞，服役時間長達12年。在同一時期，在混戰(zhàn)中幸存的主要競爭對手AMD與Cyrix則在Intel的打壓下艱難度日。 奔騰乍現(xiàn) 品名Intel Pentium出產(chǎn)時間1993年制造工藝0.6微米晶體管數(shù)量320萬時鐘頻率50MHz - 200MHz位寬32bit工作電壓3.3V封裝形式296pin PGA     Pentium正式推出的日期為1993年3月22日，Intel公司還替它起了一個相當好聽的中文名字奔騰。奔騰的廠家代號是P54C，Pentium的內(nèi)部含有

25、的晶體管數(shù)量高達320萬個，時鐘頻率由最初推出的50MHZ和55MHZ，后提高到200MHZ。單單是最初版本的66MHZ的Pentium微處理器，它的運算性能比33MHZ的80486 DX就提高了3倍多，而100MHZ的Pentium則比33MHZ的80486 DX要快6至8倍。也就是從Pentium開始，我們大家有了超頻這樣一個用盡量少的錢換取盡量多的性能的好方法。     作為世界上第一個586級處理器，Pentium也是第一個令人超頻的最多的處理器，由于Pentium的制造工藝優(yōu)良，所以整個系列的CPU的浮點性能也是各種各樣性能是CPU中最強的，可

26、超頻性能最大，因此贏得了586級CPU的大部分市場。Pentium家族里面的頻率有60/66/75/90/100/120/133/150/166/200，至于CPU的內(nèi)部頻率則是從60MHz到66MHz不等。值得一提的是，從奔騰75開始，CPU的插座技術(shù)正式從以前的Socket4轉(zhuǎn)換到同時支持Socket 5和7同時支持，其中Socket 7還一直沿用至今。而且所有的Pentium CPU里面都已經(jīng)內(nèi)置了16K的一級緩存，這樣使它的處理性能更加強大。 相關(guān)軼事：我們經(jīng)常把“奔騰”叫做“586”，可事實上Intel從未推出過586這款CPU。由于CPU市場的競爭越來越趨向于激烈化，In

27、tel覺得不能再讓AMD和其他公司用同樣的名字來搶自己的飯碗了，于是提出了商標注冊，由于在美國的法律里面是不能用阿拉伯數(shù)字注冊的，于是Intel用拉丁文去注冊商標。其實Pentium在拉丁文里面就是“五”的意思了。多媒體電腦的開端多能奔騰 品名Intel Pentium MMX出產(chǎn)時間1997年制造工藝0.35微米晶體管數(shù)量450萬時鐘頻率166MHz - 300MHz位寬32bit工作電壓2.8V封裝形式296pin PGA     Pentium MMX 等于是 Pentium的加強版CPU，除了指令集中增加了57條MMX指令(多媒體增強指

28、令集)外，還將CPU芯片內(nèi)的L1緩存由原來的16KB增加到32KB（16K指令+16K數(shù)據(jù)），因此MMX CPU比普通CPU在運行含有MMX指令的程序時，處理多媒體的能力上提高了60左右，另外內(nèi)部工作電壓降到2.8V，增加了4路寫緩存以及分支預(yù)測單元和返回堆棧技術(shù)，使得Pentium MMX即使在運行非MMX優(yōu)化的程序時，也比同主頻的Pentium CPU要快得多。而Intel之后的所有中央處理器皆包含了MMX指令。 相關(guān)軼事：MMX技術(shù)是在CPU中加入了特地為視頻信號(Video Signal)，音頻信號(Audio Signal)以及圖像處理(Graphical Manipula

29、tion)而設(shè)計的57條指令，因此，MMX CPU極大地提高了電腦的多媒體(如立體聲、視頻、三維動畫等)處理功能。從此，“多媒體電腦”的概念開始在IT界流行。從Pentium MMX開始，英特爾就對其生產(chǎn)的CPU開始鎖倍頻了，但是MMX的CPU超外頻能力特別強，而且還可以通過提高核心電壓來超倍頻，所以那個時候超頻是一個很時髦的行動。超頻這個詞語也是從那個時候開始流行的。也是從Pentium MMX開始，Intel的CPU封裝材料逐漸由紫色陶瓷外殼向PCB基板+金屬上蓋的方向轉(zhuǎn)變，不過仍舊屬于PGA封裝形式。   不是游戲卡Pentium II 品名Intel Pe

30、ntium II出產(chǎn)時間1997年制造工藝0.35微米晶體管數(shù)量750萬時鐘頻率233MHz - 450MHz位寬32bit工作電壓2.8V封裝形式SECC單邊接觸卡盒Slot 1     與Pentium處理器不同，Intel為Pentium II創(chuàng)立了一種新的插槽式接口設(shè)計。處理器芯片與其他相關(guān)芯片皆在一塊類似子卡的電路板上，而電路板上有一塊塑膠蓋，有時亦有一風扇。Pentium II亦把L2放到這電路板上，但只運行處理器時鐘一半的速度。此舉增加處理器的良率，從而減低制作成本。    在Pentium II之前，CPU如

31、果需要L2緩存，都是插在主板上的專用插槽內(nèi)，而從Pentium II開始CPU內(nèi)置L2緩存。不過Pentium II的所謂“內(nèi)置”僅僅是Intel玩的手段，摘掉它的外殼，CPU仍舊是一塊正方形的芯片，只不過同L2緩存芯片焊在同一塊PCB板上，包裝進一個外殼里而已。L2緩存仍舊在CPU核心的外部，只是消費者不會明白這些。為此Intel特別推出了名為“Slot 1”的CPU插槽。這樣的設(shè)計方式一直延續(xù)到早期的Pentium III產(chǎn)品。    也是從Pentium II開始，新一代的SDRAM內(nèi)存開始逐步取代EDO內(nèi)存成為主流。于此同時，脫胎于PCI接口，專門針對圖形

32、加速卡的高速擴展接口AGP誕生了。  相關(guān)軼事：在Pentium II時代誕生了另一個不容忽視的CPU品牌：Celeron（賽揚）。Intel為了占據(jù)低端CPU市場，將去除L2緩存的Pentium II處理器取了這樣一個新名字推向市場。不過由于Intel的CPU性能受L2緩存的影響很嚴重，第一代賽揚性能極差。隨后Intel為賽揚加上了奔騰處理器一半容量的L2緩存，獲得很好的市場效果。從此以后，賽揚CPU一直與奔騰相伴而生，成為Intel在低價CPU市場的生力軍，延續(xù)至今。 英雄3世Pentium III 品名Intel Pentium III出產(chǎn)時間19

33、98年制造工藝0.25微米晶體管數(shù)量950萬時鐘頻率400MHz - 1400MHz位寬32bit工作電壓2V封裝形式PGA Socket 370     在Pentium II一年之后，Intel再接再厲推出了改進的Pentium III。早期的奔騰III沿用了Slot 1插槽的封裝形式，不過很快Intel就再次回歸PGA的陣營，由于制造工藝的提升，現(xiàn)在的L2緩存可以真正的融入到CPU內(nèi)核之中了，無需外置，因此Intel將Pentium III的封裝改為了PGA的形式，并將其接口叫做“Socket 370”，因為它有370個針腳。  

34、;  值得注意的是，Pentium III加入了最新的SSE(Streaming SIMD Extensions)指令集。它包括70條指令，其中包含單指令多數(shù)據(jù)浮點計算、以及額外的SIMD整數(shù)和高速緩存控制指令。其優(yōu)勢包括：更高分辨率的圖像瀏覽和處理、高質(zhì)量音頻、MPEG2視頻、同時MPEG2加解密；語音識別占用更少CPU資源；更高精度和更快響應(yīng)速度。    另外，在Pentium III時代，Intel的CPU產(chǎn)品主頻終于突破1GHz大關(guān)。從此，市面上的個人電腦開始進入“狂奔”的年代。 相關(guān)軼事：發(fā)生在Intel與AMD之間的“1GHz爭奪戰(zhàn)

35、”是CPU發(fā)展歷史上非常精彩的一幕。從4004開始，Intel一直在CPU領(lǐng)域扮演領(lǐng)跑者的角色，直到AMD發(fā)布Athlon 650MHz，超越了當時Intel最高端的Pentium III 600MHz。首次痛失性能王冠的Intel急匆匆推出一系列尚不成熟的新產(chǎn)品試圖挽回顏面，效果均不理想。在沖擊1Ghz大關(guān)的競爭中，兩家公司相互角力，CPU頻率快速提升，最終AMD再度領(lǐng)先，搶先發(fā)布了1GHz的產(chǎn)品。不過盡管Intel晚了1個多月才拿出1GHz的產(chǎn)品，但憑借全速L2緩存的優(yōu)勢，在性能上擊敗了只有1/3速度L2緩存的AMD產(chǎn)品，總算將性能王冠重新奪回。 漫長的一代Pentium IV&

36、#160;品名Intel Pentium IV出產(chǎn)時間2000年制造工藝0.18微米，0.13微米0.09微米晶體管數(shù)量4200萬1億6900萬時鐘頻率1300MHz - 3800MHz位寬32bit / 64bit工作電壓1.75V封裝形式PGA Socket 423PGA Socket 478LGA 775    Pentium IV開創(chuàng)了一個漫長的時代，這也是Intel市場策略進入新紀元的開始。從Pentium IV開始，Intel已經(jīng)不再每一兩年就推出全新命名的中央處理器芯片，反而一再使用 Pentium IV這個名字，這個作法，導(dǎo)致 Pentium IV

37、這個家族有一堆兄弟姐妹，而且這個P4家族延續(xù)了五年，這英特爾的市場策略是前所未見的。在奔騰4整個生命周期內(nèi)，制造工藝推進了兩次，核心改變過兩次，封裝形式改變過兩次，頻率從最初的1.3GHz飆升到3.8GHz，晶體管數(shù)量也從4200萬增加到1億6900萬。    Pentium IV耗電量非常驚人（從剛開始的72W到后來100多瓦），所以從P4開始，英特爾在芯片上開始使用熱監(jiān)控（Thermal Monitor）。此技術(shù)可以讓CPU 根據(jù)溫度調(diào)整頻率周期，及防止散熱不足情況下所造成的傷害。為此Intel曾推出“BTX”架構(gòu)以及“38度機箱”概念來改進散熱效率，不過隨著

38、Intel后來CPU設(shè)計思路的改變，這些新技術(shù)也就不了了之了。    自從在Pentium IV中使用Netburst核心架構(gòu)，Intel走上了一條依靠高功耗沖擊高頻率的道路，盡管后來的事實證明這是一條錯誤的道路，但在當時，高達20級的流水線以及SSE2指令集，還有“亂序推測引擎”和“超標量執(zhí)行”技術(shù)的確為奔騰4帶來了性能的提升。不斷飆升的主頻將AMD遠遠甩在后邊，消費者被鋪天蓋地的廣告灌輸“主頻=性能”的觀念，使得 “奔四”成為一段時間內(nèi)電腦市場的絕對主題。    另外，在Pentium IV的發(fā)展過程中，CPU的位寬在經(jīng)歷了漫長的

39、32位時代之后，終于開始向64位邁進，不過率先做出這種嘗試的并非Intel，而是AMD。Intel認為現(xiàn)在有的32位完全能夠滿足現(xiàn)有需求，并且此時Intel正沉浸在不斷提升頻率的樂趣中，感到?jīng)]必要追求64位，因此只是低調(diào)的在新款CPU中加入了EM64T指令集，這種做法與AMD添加AMD64指令集的做法類似。因為此時PC電腦已經(jīng)應(yīng)用很廣泛，不適合做革命性的改變，因此兩家都采取了平滑過渡的方式，通過向CPU添加64位指令集來同時兼容32位于64位運算。     在Pentium IV時代末期，Intel的CPU接口轉(zhuǎn)變成了LGA（Land Grid Arra

40、y）柵格陣列封裝，這樣的形式一直沿用至今。與PGA相比，LGA最顯著的特點是去除了CPU背面的針腳，改為了金屬觸點，相對地，主板上的CPU插槽則把插孔改變成了極細的金屬絲（如同尼龍搭扣一樣的形狀，頂端彎曲），用來和CPU上的觸點相接觸。這種形式最初為人詬病，因為插槽上脆弱的金屬絲極易折斷，增加了安裝CPU的風險，同時此舉似乎把折斷針腳的危險轉(zhuǎn)嫁到了主板廠商的身上。而Intel方面的說法是這樣的封裝形式減少了過長的連接線路帶來的信號干擾，可以提供更穩(wěn)定的電氣性能。 相關(guān)軼事：在Pentium IV的末期，Intel曾執(zhí)著于挑戰(zhàn)4GHz主頻，但由于高頻帶來的發(fā)熱量無法控制在可以接受的范圍

41、內(nèi)，導(dǎo)致4G的產(chǎn)品一再跳票。而與此同時，AMD方面由于無力比拼頻率，所以通過改進核心架構(gòu)來提高性能，在低頻率和低發(fā)熱量的情況下取得了和Intel產(chǎn)品同等甚至更高的性能，市場占有率一路上升。迷茫許久的Intel終于醒悟，放棄了延續(xù)5年的Netburst架構(gòu)和挑戰(zhàn)4GHz的計劃，時任Intel CEO的貝瑞特（Craig Barrett）單膝跪地向公眾誠摯道歉，被稱為“驚天一跪”。從此以后Intel開始將研發(fā)重點轉(zhuǎn)移到多核心技術(shù)上。臨危受命的失敗者奔騰D 品名Intel Pentium D出產(chǎn)時間2005年制造工藝0.09微米晶體管數(shù)量2億3000萬時鐘頻率2800MHz - 3200MHz位寬3

42、2bit / 64bit工作電壓1.225V 1.325V封裝形式LGA 775    作為Intel的首個雙核CPU產(chǎn)品，Pentium D的設(shè)計其實非常“偷懶”。它的內(nèi)部是兩顆Pentium 4的核心，這兩個核心有各自獨立的L1和L2緩存，他們共享一條FSB（前端總線）連接到北橋芯片，而兩個核心之間根部無法直接通信，而要通過FSB繞道北橋芯片來傳遞信息。這種做法實際上同部分服務(wù)器主板上的雙CPU插槽設(shè)計沒有什么區(qū)別。因此上這種雙核心設(shè)計的效率提升比較有限，一顆奔騰D的性能大約相當于同頻奔騰4性能的160%。更重要的是，由于它的內(nèi)部實際是兩顆Pentium IV

43、核心，而Pentium IV則是以高功耗聞名的，因此上Pentium D的發(fā)熱量更是登峰造極，正因為這樣，它的最高頻率只有3.2GHz。    Pentium D由于其高功耗和低效能，被戲稱為Intel歷史上最失敗的產(chǎn)品。實際上，Pentium D的存在時期極短，它的身份更像是一個過渡產(chǎn)品，只有寥寥幾個型號。主要是由于此時的AMD憑借優(yōu)秀的能耗性能比，在CPU市場上攻城略地，并且在率先引入64位技術(shù)之后，再度搶先推出雙核的Athlon 64 X2產(chǎn)品，風頭正勁。Intel面臨歷史上最嚴重的威脅，不得已推出奔騰D來勉強“應(yīng)急”。  相關(guān)軼事：Pe

44、ntium D作為一款匆匆推出的過渡產(chǎn)品，注定不會是一款成功的CPU。而此時風光無限的AMD則抓住Pentium D的軟肋攻擊其為“假雙核”，而自家的Athlon64 X2則是“真雙核”，上演了一場“真假雙核”的口水戰(zhàn)。無獨有偶，Intel在推出首款4核心CPU產(chǎn)品時又故技重施，將兩顆雙核CPU核心封裝在一個外殼內(nèi)推出，再次引發(fā)了“真假四核”之爭。 外傳“扣肉”前世Pentium M 品名Intel Pentium M出產(chǎn)時間2003年制造工藝0.13微米 / 0.09微米晶體管數(shù)量7700萬 / 1億4000萬時鐘頻率1000MHz - 2260MHz位寬32bit工作電

45、壓1.225V 1.325V封裝形式PPGA 479     Pentium M并不是一款臺式機CPU，而是專門針對筆記本推出的移動版產(chǎn)品。它的推出時間在2003年，早于Pentium D。但它的重要性不容低估，因為我們當今使用的“酷?！北闶侵苯觼碓从赑entium M。    奔騰M的推出是為了配合Intel重要的筆記本平臺技術(shù)“迅馳”的發(fā)布。在此之前，筆記本上使用的CPU大多是同期臺式機CPU的低電壓版，如P3-M、P4-M。不過從“迅馳”開始，也許是苦于Pentium 4的高耗電，筆記本CPU開始使用專門的設(shè)計，即Pe

46、ntium M。財大氣粗的Intel完全有能力同時在兩個發(fā)展方向進行研究，而Pentium M就是獨立于P4團隊之外的另一支研發(fā)團隊的作品。    與臺式機領(lǐng)域的窘境相比，“迅馳”與Pentium M在筆記本市場風光無限，Pentium M完全不同于Pentium IV的設(shè)計理念，憑借優(yōu)異的架構(gòu)設(shè)計，達到了很高的能耗性能比，盡管頻率不高，但性能甚至可以媲美高端Pentium 4。并且針對筆記本應(yīng)用，其主頻可以根據(jù)負載動態(tài)改變，有很不錯的節(jié)能效果。     在Intel CEO“驚天一跪”之后，Pentium M憑借其優(yōu)異特性

47、，被選定為新一代臺式機CPU的雛形。在Pentium M在成為自身“奔騰”品牌的掘墓人的同時，一個新的時代即將到來。 相關(guān)軼事：為什么臺式機上都是Core 2，而沒有Core 1？“迅馳”發(fā)展到第三代的時候，一個嶄新的品牌“Core”取代了Pentium M成為筆記本CPU的標志，這也標志著一個新時代的開始。Core一代產(chǎn)品仍舊停留在筆記本領(lǐng)域，分為單核Solo版和雙核Duo版。不過不久之后其升級產(chǎn)品Core 2便搶灘臺式機市場，且全部為雙核產(chǎn)品。4.酷睿到底    在經(jīng)歷了Pentium后期的失誤之后，Intel毅然放棄了老臣“奔騰”，推出最新的酷睿品

48、牌。英特爾酷睿微體系結(jié)構(gòu)，是一款領(lǐng)先節(jié)能的新型微架構(gòu)，設(shè)計的出發(fā)點是提供卓然出眾的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所謂的能效比，其創(chuàng)新特性可帶來更出色的性能、更強大的多任務(wù)處理性能和更高的能效水平，各種平臺均可從中獲得巨大優(yōu)勢。    當今衡量一款處理器的性能水平，已經(jīng)不能再單純的以頻率的高低考量，而是更強調(diào)“每瓦特性能”，也就是所謂的能效比?！靶阅茴l率×每個時鐘周期的指令數(shù)”是Intel新提出的對性能的創(chuàng)新理解，英特爾寬位動態(tài)執(zhí)行通過提升每個時鐘周期完成的指令數(shù)，從而顯著改進執(zhí)行能力。 美味“扣肉”Core 2 品名Intel C

49、ore 2 Duo出產(chǎn)時間2006年制造工藝0.065微米/0.045微米晶體管數(shù)量2億9100萬時鐘頻率1800MHz - 2670MHz位寬32bit / 64bit工作電壓1.113V 1.387V封裝形式LGA 775     新的時代到來了，誕生于筆記本應(yīng)用領(lǐng)域的Pentium M浴火重生，改頭換面成為Core 2，終于為Intel再創(chuàng)輝煌。在與AMD的對峙中連續(xù)敗北的Intel痛定思痛，新推出的Core 2成功反擊，憑借無以倫比的優(yōu)異特性，一舉收復(fù)失地。而為Intel的發(fā)展立下汗馬功勞的功臣“Pentium”品牌則功成身退，結(jié)束了它12年的壽命。同Pentium一樣，Intel也為Core2起了一個響亮的名字“酷?！薄?#160;   同時，Intel決定開始采用所謂“Tick Tock”發(fā)展戰(zhàn)略，即逢奇數(shù)年推進制造工藝，偶數(shù)年改進核心架構(gòu)。Core 2核心便于2006年發(fā)布，采用最新的65納米工藝制造，因為它脫胎于Pentium M，所以將大量筆記本上采用節(jié)能技術(shù)繼承下來，包括動態(tài)頻率調(diào)整等。另外Core 2系列的CPU都有很強的超頻能力，完全可以在高于額定頻率的狀態(tài)穩(wěn)定工作。為此不少主板廠商都推出了可以按需調(diào)整CPU頻率的產(chǎn)品，閑時降頻，忙時超頻，因此上CPU的