計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史簡(jiǎn)介

1、計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史簡(jiǎn)介這張圖相信很多人都看過(guò)，世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC教科書里面的答案是ENIAC。這個(gè)答案不算正確，但也沒(méi)完全錯(cuò)。ENIAC是美國(guó)賓州大學(xué)研制的第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)，也是世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。準(zhǔn)確一點(diǎn)說(shuō)：ENIAC是世界上第一臺(tái)通用型計(jì)算機(jī)。ENIAC是Electronic Numerical Integrator And Computer(電子數(shù)字積分器和計(jì)算機(jī) )的縮寫，它于1946年2月15日誕生；當(dāng)時(shí)的資助者是美國(guó)軍方，目的是計(jì)算彈道的各種非常復(fù)雜的非線性方程組。眾所周知，這些方程組是沒(méi)有辦法求出準(zhǔn)確解的，因此只能用數(shù)值方法近似地進(jìn)行計(jì)算，因此研究一種快捷準(zhǔn)確計(jì)算的

2、辦法很有必要。那個(gè)時(shí)候的“程序設(shè)計(jì)”，需要插拔N多的插頭美國(guó)軍方花費(fèi)了48萬(wàn)美元經(jīng)費(fèi)在ENIAC項(xiàng)目上，這在當(dāng)時(shí)可是一筆巨款，要不是為了二次世界大戰(zhàn)，誰(shuí)能舍得出這么大的錢？事實(shí)上ENIAC也是美國(guó)陸軍軍械部和賓州大學(xué)莫爾學(xué)院聯(lián)合發(fā)布的，而非書本上所提的只有賓州大學(xué)(賓夕法尼亞大學(xué)莫爾學(xué)院的莫奇來(lái)教授和他的博士生?？颂夭┦垦兄疲?。從技術(shù)上而言，ENIAC是沒(méi)有太明晰的CPU概念的。因?yàn)樗捎秒娮庸茏鳛榛倦娮釉?。用了足?8800個(gè)電子管，而每個(gè)電子管大約有一個(gè)普通家用25瓦燈泡那么大。這樣整部電腦就有了8英尺高、3英尺寬、100英尺長(zhǎng)的身軀，重達(dá)30噸，耗電高達(dá)140千瓦。每秒能進(jìn)行5000

3、次加法運(yùn)算(而人最快的運(yùn)算速度每秒僅5次加法運(yùn)算)，還能進(jìn)行平方和立方運(yùn)算，計(jì)算正弦和余弦等三角函數(shù)的值及其它一些更復(fù)雜的運(yùn)算。這樣的速度在當(dāng)時(shí)已經(jīng)是人類智慧的最高水平。但是，其實(shí)ENIAC還不是計(jì)算機(jī)的最早始祖?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)的思想由來(lái)已久，從遠(yuǎn)古到2000多年前的西漢朝 出現(xiàn)的 算盤、后來(lái)的計(jì)算尺到1642年帕斯卡的機(jī)械加法器，到萊布尼茲的乘法器。到了19世紀(jì)已經(jīng)才日漸成熟，1822年巴貝奇的差分機(jī)。但是當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平很低弱，所以根本無(wú)法制造出可以運(yùn)行的系統(tǒng)來(lái)，其中最據(jù)代表性的就是巴貝奇的分析機(jī)（1832年只是設(shè)計(jì)思想）。下圖是巴貝奇分析機(jī)部件英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員、劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)教授巴貝奇(Char

4、les Babbage, 1792-1871.)，是一位富有的銀行家的兒子。他于1792年出生于英格蘭西南部的托格茅斯，后來(lái)繼承了相當(dāng)豐厚的遺產(chǎn)。巴貝奇把繼承的財(cái)富都用于科學(xué)研究，并顯示出極高的數(shù)學(xué)天賦，考入劍橋大學(xué)后，他發(fā)現(xiàn)自己掌握的代數(shù)知識(shí)甚至超過(guò)了教師。1817年獲碩士學(xué)位，1828年受聘擔(dān)任劍橋大學(xué)“盧卡辛講座”的數(shù)學(xué)教授，這是只有牛頓等科學(xué)大師才能獲得的殊榮。巴貝奇教授，Charles Babbage巴貝奇不但精于科學(xué)理論，更喜歡將科學(xué)應(yīng)用在各種發(fā)明創(chuàng)造上。他最早提出，人類可以制造出通用的計(jì)算機(jī)，來(lái)代替大腦計(jì)算復(fù)雜的數(shù)學(xué)問(wèn)題。當(dāng)時(shí)并沒(méi)有電子技術(shù)的應(yīng)用，于是巴貝奇的設(shè)想就架構(gòu)在當(dāng)時(shí)日趨

5、成熟的機(jī)械技術(shù)上。巴貝奇將他設(shè)想的通用計(jì)算機(jī)命名為“分析機(jī)”，并希望它能自動(dòng)解算有100個(gè)變量的復(fù)雜算題，每個(gè)數(shù)達(dá)25位，速度達(dá)到每秒鐘運(yùn)算一次。分析機(jī)包括齒輪式“存貯倉(cāng)庫(kù)”(Store)和“運(yùn)算室”即“作坊”(Mill)，而且還有他未給出名稱的“控制器”裝置，以及在“存貯倉(cāng)庫(kù)”和“作坊”之間運(yùn)輸數(shù)據(jù)的輸入輸出部件。這種天才的思想，劃時(shí)代地提出了類似于現(xiàn)代電腦五大部件的邏輯結(jié)構(gòu)，也為后世的通用處理器誕生奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最初，巴貝奇還有政府的資助來(lái)研究設(shè)計(jì)“分析機(jī)”，但是短視的英國(guó)政府于1842年，斷然宣布停止對(duì)巴貝奇的一切資助，而當(dāng)時(shí)的科學(xué)界也譏笑他是“愚笨的傻瓜”，公然稱差分機(jī)“毫無(wú)任何價(jià)

6、值”。不過(guò)英雄的故事里面總是有美人垂青，英國(guó)著名詩(shī)人拜倫的女兒愛(ài)達(dá)·拉夫拉斯伯爵夫人(注解1)，是唯一能理解巴貝奇的人，也是世界計(jì)算機(jī)先驅(qū)中的第一位女性。她幫助巴貝奇研究分析機(jī)，建議用二進(jìn)制數(shù)代替原來(lái)的十進(jìn)制數(shù)(真是天才！)。她還指出分析機(jī)可能像雅各織布機(jī)一樣編程，并發(fā)現(xiàn)了編程的要素。她還為某些計(jì)算開(kāi)發(fā)了一些指令，并預(yù)言計(jì)算機(jī)總有一天會(huì)演奏音樂(lè)。第二年，她幫助巴貝奇處理論文的譯稿時(shí)，加入了許多獨(dú)特的見(jiàn)解，深得巴貝奇教授的贊許。在愛(ài)達(dá)夫人短暫生命的最后十年里，全力協(xié)助巴貝奇工作，甚至把自己的珠寶手飾都拿出來(lái)變賣，以幫助巴貝奇度過(guò)經(jīng)濟(jì)難關(guān)。之后，巴貝奇又獨(dú)自堅(jiān)持了近20年，直至1871年

7、，這位先驅(qū)者孤獨(dú)地離開(kāi)了人世時(shí)，分析機(jī)終于沒(méi)能制造出來(lái)，未完成的一部分也被保留在英國(guó)皇家博物館里。巴貝奇逝世后，他的兒子亨利·巴貝奇少將制造了若干個(gè)復(fù)制品，送往世界各地保存。亨利堅(jiān)定地相信，總有一天，他父親的這種機(jī)器一定會(huì)被后人制造出來(lái)。近年來(lái)，科學(xué)界已經(jīng)普遍確認(rèn)巴貝奇在信息科學(xué)的鼻祖地位。1991年，為了紀(jì)念巴貝奇200周年誕辰，英國(guó)肯圣頓(Kensington)科學(xué)博物館根據(jù)這些圖紙重新建造了一臺(tái)差分機(jī)。復(fù)制過(guò)程中，只發(fā)現(xiàn)圖紙存在著幾處小的錯(cuò)誤。復(fù)制者特地采用18世紀(jì)中期的技術(shù)設(shè)備來(lái)制作，不僅成功地造出了機(jī)器，而且可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。后人完成的巴貝奇分析機(jī)1890年美國(guó)的霍勒雷斯按照巴

8、貝奇分析機(jī)思路做出來(lái)一套機(jī)器叫穿孔機(jī)，用在美國(guó)當(dāng)年人口普查，原來(lái)幾個(gè)月完成的事情幾周就完成了，后來(lái)成立公司最后1911年（和另外鐘表公司、磅秤公司等合并）發(fā)展成IBM（國(guó)際商業(yè)機(jī)器）公司。為什么要提這些舊事？其實(shí)無(wú)論是英特爾、IBM、微軟，還是甲骨文，如果沒(méi)有這些先驅(qū)們的奉獻(xiàn)，就沒(méi)有今天的繁榮。另外，我國(guó)的教育對(duì)于這一段歷史的描述非常差，希望這樣的說(shuō)明能夠在開(kāi)始以下intel x86神奇時(shí)光之旅前，有一個(gè)很好的交待，權(quán)作拋磚引玉吧。注解1：1981年，美國(guó)國(guó)防部花了10年的時(shí)間，研制了一種計(jì)算機(jī)全功能混合語(yǔ)言，并成為軍方數(shù)千種電腦的標(biāo)準(zhǔn)。為了紀(jì)念愛(ài)達(dá)夫人，這種語(yǔ)言被正式命名為ADA語(yǔ)言，并贊譽(yù)

9、她是“世界上第一位軟件工程師”。電子管的發(fā)明（1904年弗萊明）1愛(ài)迪生效應(yīng)1877年晶體管的發(fā)明（1947年12月，貝爾實(shí)驗(yàn)室肖克萊、巴丁、布萊頓，因此獲1956年諾貝爾獎(jiǎng)）晶體管比電子管的優(yōu)點(diǎn)：1可靠性高、壽命長(zhǎng)2功耗低、體積小3不需要預(yù)熱、適于批量生產(chǎn)。在以下部分的介紹里，集成電路的通用型CPU誕生了！集成電路的發(fā)明（IC）其實(shí)早在英特爾公司誕生前，集成電路技術(shù)就已經(jīng)被發(fā)明。1947年，AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室的三位科學(xué)家（巴丁、布萊頓、肖克萊）發(fā)明了晶體管，晶體管的出現(xiàn)，迅速替代電子管占領(lǐng)了世界電子領(lǐng)域。隨后，晶體管電路不斷向微型化方向發(fā)展。1957年，美國(guó)科學(xué)家達(dá)默提出“將電子設(shè)備

10、制作在一個(gè)沒(méi)有引線的固體半導(dǎo)體板塊中”的大膽技術(shù)設(shè)想，這就是半導(dǎo)體集成電路的核心思想。1958年，美國(guó)德克薩斯州儀器公司的工程師杰克(Jack Kilby)在一塊半導(dǎo)體硅晶片上將電阻、電容等分立元件集成在里面，制成世界上第一片集成電路。也正因?yàn)檫@件事，2000年的諾貝爾物理獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了已退休的杰克。1959年，美國(guó)仙童公司的諾伊斯用一種平面工藝制成半導(dǎo)體集成電路，從此開(kāi)啟了集成電路比黃金還誘人的時(shí)代。1968年，摩爾、諾宜斯、葛洛夫這三個(gè)“伙伴”離開(kāi)原來(lái)的仙童公司，一起開(kāi)創(chuàng)事業(yè)籌建一家他們自已的公司。三人一致認(rèn)為，最有發(fā)展?jié)摿Φ陌雽?dǎo)體市場(chǎng)是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器芯片市場(chǎng)。英特爾的元老，摩爾英特爾的元老，葛

11、洛夫英特爾的元老，諾宜斯吸引他們成立新公司的另一個(gè)重要原因是：這一市場(chǎng)幾乎完全依賴于高新技術(shù)，你可以盡可能地在一個(gè)芯片上放最多的電路，誰(shuí)的集成度高，誰(shuí)就能成為這一行業(yè)的領(lǐng)袖?；谝陨峡紤]，摩爾為新公司命名為：Intel，這個(gè)字是由“集成/電子(Integrated Electronics)"兩個(gè)英文單詞組合成的，象征新公司將在集成電路市場(chǎng)上飛黃騰達(dá)，結(jié)果就真的如此，看來(lái)在摩爾有生之年，請(qǐng)他起個(gè)名字一定發(fā)達(dá)。intel這個(gè)名字有著深遠(yuǎn)涵義當(dāng)時(shí)，這三位創(chuàng)業(yè)者說(shuō)服風(fēng)險(xiǎn)資本家阿瑟.羅克給他們投資了200萬(wàn)美元；還找到了他們創(chuàng)業(yè)的最佳地點(diǎn)，就是原聯(lián)合碳化物電子公司的大樓，這可比惠普的車庫(kù)要強(qiáng)多

12、了。公司創(chuàng)建不久，三位創(chuàng)建人就與公司職員(這時(shí)是1968年底，英特爾公司已約定，他們將不拘泥于任何特定的技術(shù)或產(chǎn)品生產(chǎn)線，用諾宜斯的話來(lái)說(shuō)就是“對(duì)當(dāng)今所有技術(shù)進(jìn)行快鏡拍攝，從中發(fā)現(xiàn)哪種技術(shù)行得通，哪種技術(shù)最卓有成效，就開(kāi)發(fā)哪種技術(shù)”，公司有的是時(shí)間、才能和資金，所以他們不能草率行事。諾宜斯說(shuō)：“沒(méi)能任何合同規(guī)定我們必須保證某一生產(chǎn)線的生產(chǎn)。我們也不受任何舊技術(shù)的約束。”英特爾公司發(fā)現(xiàn)：當(dāng)電子在集成電路塊的細(xì)微部位上出現(xiàn)或消失時(shí)，可以將若干比特(bites,資料的最小計(jì)量單位)信息非常廉價(jià)地儲(chǔ)存在微型集成電路硅片上，他們首先將這種發(fā)現(xiàn)應(yīng)用在商業(yè)上。1969年的春天，在公司成立一周年以后，英特爾公

13、司生產(chǎn)了第一批產(chǎn)品，即雙極處理64比特存儲(chǔ)芯片。不久，公司又推出256比特的MOS存儲(chǔ)器芯片。一個(gè)小小的Intel公司，以它的兩種新產(chǎn)品的問(wèn)世而打入了整個(gè)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器市場(chǎng)這是一個(gè)輝煌的開(kāi)端，而其他的一些公司直到1980年才能生產(chǎn)MOS芯片和雙極芯片。隨著日本公司加入競(jìng)爭(zhēng)，內(nèi)存的生意越來(lái)越艱難。盡管當(dāng)時(shí)有很多美國(guó)人抱怨日本人公司以低于成本的價(jià)格向美國(guó)傾銷產(chǎn)品，但一個(gè)不可否認(rèn)的事實(shí)是，日本在芯片制造上的速度和質(zhì)量是無(wú)與倫比的。這時(shí)候，英特爾公司面對(duì)有史以來(lái)最大的生存危機(jī)。不過(guò)最終他們作出一個(gè)令人欽佩的決斷：放棄內(nèi)存，全力投入微處理器業(yè)務(wù)。說(shuō)到微處理器業(yè)務(wù)，其實(shí)最初是件很偶然的事情：英特爾的一家客戶

14、(Busicom，一家現(xiàn)已不存在的日本廠商)要求英特爾為其專門設(shè)計(jì)一些處理芯片。在研究過(guò)程中，英特爾的研究員霍夫(Hoff)問(wèn)自已：對(duì)于集成電路，能否在外部軟件的操縱下以簡(jiǎn)單的指令進(jìn)行復(fù)雜的工作呢？為什么不可將這個(gè)計(jì)算器上的所有邏輯集成到一個(gè)芯片上并在上面編制簡(jiǎn)單通用的程序呢？這其實(shí)就是今天所有微處理器的原理。但日本公司對(duì)此毫無(wú)興趣。在同事的幫助及公司支持下，霍夫把中央處理器的全部功能集成在一塊芯片上，再加上存儲(chǔ)器；完善了這種后來(lái)被稱為4004的芯片，也就是世界上第一片微處理器。4004CPU的樣子，可愛(ài)吧？1971年英特爾誕生了第一個(gè)微處理器4004。該芯片其實(shí)是為Busicom calcu

15、lator專門設(shè)計(jì)制造的，但已經(jīng)可以看到個(gè)人電腦的影子在里面了。據(jù)說(shuō)當(dāng)時(shí)有一位留著長(zhǎng)發(fā)的美國(guó)人在無(wú)線電雜志上讀到I4004的消息，立即就想能用這個(gè)CPU來(lái)開(kāi)發(fā)個(gè)人使用的操作系統(tǒng)。結(jié)果經(jīng)過(guò)一番仔細(xì)折騰之后，發(fā)現(xiàn)I4004的功能實(shí)在是太弱，而他想實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能與Basic語(yǔ)言并不能在上面實(shí)現(xiàn)只好作罷，這個(gè)人就是比爾.蓋茨微軟公司的老板。不過(guò)從此之后，他對(duì)英特爾的動(dòng)向非常關(guān)注，終于在1975年成就了微軟公司(Microsoft Corporation)。的核心電路照片這個(gè)也是4004Intel 4004。4004的集成度只有2300個(gè)晶體管其實(shí)4004處理只能處理4位數(shù)據(jù)，但內(nèi)部指令是8位的。400

16、4擁有46條指令，采用16針直插式封裝。數(shù)據(jù)內(nèi)存和程序內(nèi)存分開(kāi)，1K數(shù)據(jù)內(nèi)存，4K程序內(nèi)存。運(yùn)行時(shí)鐘頻率預(yù)計(jì)為1M，最終實(shí)現(xiàn)達(dá)到了740kHz，能進(jìn)行二進(jìn)制編碼的十進(jìn)制數(shù)學(xué)運(yùn)算。這款處理器很快得到了整個(gè)業(yè)界的承認(rèn)，藍(lán)色巨人IBM還將4004裝備在IBM 1620機(jī)器上。另外一種樣子的40044004系列CPU的全家福接下來(lái)到了80088008的運(yùn)算能力比4004強(qiáng)勁2倍。1974年，一本無(wú)線電雜志刊登了一種使用8008作處理器的機(jī)器，叫做“Mark-8(馬克八號(hào))”，這也是目前已知的最早的家用電腦了。雖然從今天的角度看來(lái)，“Mark-8”非常難以使用、控制、編程及維護(hù)，但是這在當(dāng)時(shí)卻是一種偉大

17、的發(fā)明。8008的樣子這顆比較清楚一點(diǎn)8008的核心照片事實(shí)上，8008共有四種型號(hào)，分別如下：C8008就是剛才發(fā)的第二張8008圖片C8008-1剛才發(fā)的第一張8008圖片D8008現(xiàn)在發(fā)D8008-1下一代產(chǎn)品叫做8080，8080被用于當(dāng)時(shí)一種品牌為Altair(牽牛星，這個(gè)名字來(lái)源于當(dāng)時(shí)電視節(jié)目里一個(gè)流行的科幻劇)的電腦上。這也是有史以來(lái)第一個(gè)知名的個(gè)人電腦。當(dāng)時(shí)這種電腦的套件售價(jià)是395美金，短短數(shù)月的時(shí)間里面，銷售業(yè)績(jī)達(dá)到了數(shù)萬(wàn)部，創(chuàng)造了個(gè)人電腦銷售歷史的一個(gè)里程碑。8080A8080的核心照片史前總結(jié)：4004的集成度只有2300個(gè)晶體管，功能其實(shí)比較弱，且計(jì)算速度較慢，以致只

18、能用在Busicom計(jì)算器上，更不用說(shuō)進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)計(jì)算了。不過(guò)比起第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC來(lái)說(shuō)，它已經(jīng)輕巧太多太多了。而且最大的歷史意義是，它是第一個(gè)通用型處理器，這在當(dāng)時(shí)專用集成電路設(shè)計(jì)橫行的時(shí)代是難得的突破。所謂專用集成電路設(shè)，就是為不同的應(yīng)用設(shè)計(jì)獨(dú)特的產(chǎn)品，一旦應(yīng)用條件變化，就需要重新設(shè)計(jì)；當(dāng)然在商業(yè)盈利上，對(duì)設(shè)計(jì)公司是很有好處的。但是英特爾公司的目光并沒(méi)有這么短淺，霍夫做出大膽的設(shè)想：使用通用的硬件設(shè)計(jì)加上外部軟件支持來(lái)完成不同的應(yīng)用，這就是最初的通用微處理器的設(shè)想。英特爾公司很快對(duì)這個(gè)設(shè)想進(jìn)行了論證，發(fā)現(xiàn)確實(shí)可行，而且這種產(chǎn)品的好處就在于采用不同的軟件支持就能完成不同的工作，這比

19、重新設(shè)計(jì)專用的集成電路要簡(jiǎn)單得多。看到這種產(chǎn)品將來(lái)的廣闊前景，英特爾公司馬上投入了設(shè)計(jì)工作并很快推出了產(chǎn)品世界上第一塊微處理器在4004發(fā)布后不久，英特爾連續(xù)的發(fā)布了幾款CPU：4040、8008，但市場(chǎng)反響平平，不過(guò)卻為開(kāi)發(fā)8位微處理器打下了良好基礎(chǔ)。1974年，英特爾公司又在8008的基礎(chǔ)上研制出了8080處理器、擁有16位地址總線和8位數(shù)據(jù)總線，包含7個(gè)8位寄存器(A,B,C,D,E,F,G,其中BC,DE,HL組合可組成16位數(shù)據(jù)寄存器)，支持16位內(nèi)存，同時(shí)它也包含一些輸入輸出端口，這是一個(gè)相當(dāng)成功的設(shè)計(jì)，還有效解決了外部設(shè)備在內(nèi)存尋址能力不足的問(wèn)題。大家一般都只知道8086，很少知

20、道8085的存在，這個(gè)就是8085的真面目：1978年，8086處理器誕生了。這個(gè)處理器標(biāo)志著x86王朝的開(kāi)始，為什么要紀(jì)念英特爾x86架構(gòu)xx周年？主要原因是從8086開(kāi)始，才有了目前應(yīng)用最廣泛的PC行業(yè)基礎(chǔ)。雖然從1971年，英特爾制造4004至今，已經(jīng)有39年歷史；但是從沒(méi)有像8086這樣影響深遠(yuǎn)的神來(lái)之作。80868086/8088的核心8086的協(xié)處理器：80878087實(shí)際上有13種型號(hào)，這里只給出一種的圖片，因?yàn)槎即笸‘?。還有一個(gè)更關(guān)鍵的因素，是時(shí)IBM研究新的PC機(jī)來(lái)打擊蘋果的個(gè)人電腦。IBM公司需要選擇一款強(qiáng)大，易于擴(kuò)展的處理器來(lái)驅(qū)動(dòng)，英特爾的x86處理器取得了絕對(duì)的勝利，

21、成為IBM PC的新“大腦”。這個(gè)歷史的選擇也將英特爾公司日后帶入了財(cái)富500強(qiáng)大公司的行列，并被財(cái)富雜志稱之為：“七十大商業(yè)奇跡之一(Business Triumphs of the Seventies)”IBM公司的PC大獲成功，不但帶旺了英特爾的生意，還造就了另外一個(gè)商業(yè)奇跡微軟公司。比爾.蓋茨搭車銷售了DOS操作系統(tǒng)，為今天稱霸軟件行業(yè)攫取了第一桶金。不但如此，因?yàn)镮BM公司的遠(yuǎn)見(jiàn)，開(kāi)放了PC架構(gòu)的授權(quán)，康柏(今天已經(jīng)變成HP的一部分)等第三方的制造商也大獲其利。甚至中國(guó)臺(tái)灣等經(jīng)濟(jì)的騰飛都與這次歷史的聯(lián)合有著必然的聯(lián)系，無(wú)論從歷史，還是產(chǎn)業(yè)的眼光來(lái)閱讀，這個(gè)事件都非常值得稱頌！8088

22、的圖片使用8088芯片的筆記本，它的配置如下：Intel 8088 CPU 128Kb RAM 3.5" 360kb 或者 720kb 軟驅(qū) 5MB 硬盤 事實(shí)上，IBM在PC XT選用的是8088這個(gè)型號(hào)。以技術(shù)的觀點(diǎn)來(lái)看，8088其實(shí)是8086的一個(gè)簡(jiǎn)版，其內(nèi)部指令是16位的，但是外部是8位數(shù)據(jù)總線；相對(duì)于8086內(nèi)部數(shù)據(jù)總線(CPU內(nèi)部傳輸數(shù)據(jù)的總線)、外部數(shù)據(jù)總線(CPU外部傳輸數(shù)據(jù)的總線)均為16位，地址總線為20位，可尋址1MB內(nèi)存的規(guī)格來(lái)說(shuō)，是稍差了一點(diǎn)，但是已經(jīng)足以勝任DOS系統(tǒng)和當(dāng)時(shí)的應(yīng)用程序了。8086集成2.9萬(wàn)只晶體管，時(shí)鐘頻率為4.77MHz，同時(shí)還生產(chǎn)出與

23、之配合的數(shù)學(xué)協(xié)處理器8087，這兩種芯片使用相同的指令集，可以互相配合提升科學(xué)運(yùn)算的效率。當(dāng)然現(xiàn)在的CPU都內(nèi)建數(shù)學(xué)協(xié)處理器，因此不再需要額外的數(shù)學(xué)協(xié)處理器芯片，但是七十年代的技術(shù)限制，一般只能將數(shù)學(xué)協(xié)處理器做成另外一個(gè)芯片，供用戶選擇。這樣的好處是減少了制造的成本，提高了良品率，更降低速度不敏感的用戶的支出：他們可以暫時(shí)不買數(shù)學(xué)協(xié)處理器，直到需要的時(shí)候買1982年，英特爾發(fā)布了80286處理器，也就是俗稱的286。這是英特爾第一個(gè)可以運(yùn)行所有為其撰寫的處理器，在發(fā)布后的六年中，全球一共交付了一千五百萬(wàn)臺(tái)基于286的個(gè)人電腦。80286圖片80286的核心照片使用80286的電腦80286芯片

24、集成了14.3萬(wàn)只晶體管、16位字長(zhǎng)，時(shí)鐘頻率由最初的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。與8086相比，80286尋址能力達(dá)到了16MB，可以使用外存儲(chǔ)設(shè)備模擬大量存儲(chǔ)空間，從而大大擴(kuò)展了80286的工作范圍，還能通過(guò)多任務(wù)硬件機(jī)構(gòu)使處理器在各種任務(wù)間來(lái)回快速切換，以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)，其速度比8086提高了5倍甚至更多。IBM公司將80286用在技術(shù)更為先進(jìn)AT機(jī)中，與IBM PC機(jī)相比，AT機(jī)的外部總線為16位(PC XT機(jī)為8位)，內(nèi)存一般可擴(kuò)展到16MB，可支持更大的硬盤，支持VGA顯示系統(tǒng)，比PC XT機(jī)在性能上有了重大的進(jìn)步。但是這時(shí)候，I

25、BM公司內(nèi)部發(fā)生了很大的分歧：內(nèi)部很多人反對(duì)快速轉(zhuǎn)換到286計(jì)算機(jī)的銷售，因?yàn)?86 PC會(huì)對(duì)IBM的小型機(jī)與之前的PC XT銷售有影響，他們希望緩慢過(guò)渡。但是intel公司并不能等，80286處理器已經(jīng)批量生產(chǎn)了，不可能堆在倉(cāng)庫(kù)里等IBM慢慢消化；這時(shí)候生產(chǎn)兼容IBM PC的康柏公司就鉆了一個(gè)空子快速推出286的PC機(jī)，一舉打敗IBM成為PC市場(chǎng)的新霸主。微處理器決定了計(jì)算機(jī)的性能和速度，誰(shuí)能制造出性能卓越的高速PC，誰(shuí)便能領(lǐng)導(dǎo)計(jì)算機(jī)的新潮流，這就是游戲規(guī)則。IBM的人最初順應(yīng)的這個(gè)規(guī)則，因此在PC市場(chǎng)大獲成功，但是到了286時(shí)代，卻又放棄了正確的選擇，真是讓人為之嘆惋。80386進(jìn)入了32

26、位元的世代1985年，英特爾再度發(fā)力推出了80386處理器。386集成了27萬(wàn)5千只晶體管，超過(guò)了4004芯片的一百倍。并且386還是英特爾第一種32位處理器，同時(shí)也是第一種具有“多任務(wù)”功能的處理器這對(duì)微軟的操作系統(tǒng)發(fā)展有著重要的影響，所謂“多任務(wù)”就是說(shuō)處理器可以在同時(shí)處理幾個(gè)程序的指令。80386圖片80386的核心照片80286之前還有一個(gè)，80186， 我們單位現(xiàn)在存有三片，可惜在印刷機(jī)上呢，不能拆下來(lái)，80186剛推出沒(méi)幾周，80286就出現(xiàn)了，所以一般都沒(méi)有聽(tīng)過(guò)80186的名字不過(guò)就如過(guò)渡到286一樣，英特爾遇到了很大壓力。當(dāng)時(shí)有一種流行的觀點(diǎn)認(rèn)為，286已經(jīng)足夠了，根本沒(méi)有必要

27、生產(chǎn)386電腦，在銷售上開(kāi)始并不如意。但是英特爾的領(lǐng)導(dǎo)人并不這樣認(rèn)為，在宣傳上采納很多新的手法，借鑒了很多消費(fèi)類產(chǎn)品的辦法，讓人耳目一新；另一方面，也對(duì)386芯片區(qū)分出不同的規(guī)格，去適應(yīng)不同的用戶需求。尤其是后來(lái)推出的80386SX芯片，內(nèi)部數(shù)據(jù)總線為32位，與80386相同，但是外部數(shù)據(jù)總線為16位，既有386的優(yōu)點(diǎn)，又有286的成本優(yōu)勢(shì)，取得了很大的市場(chǎng)成功；同時(shí)原本的386芯片改稱為386DX，以區(qū)別386SX。386時(shí)代，Intel在技術(shù)有了很大的進(jìn)步。80386內(nèi)部?jī)?nèi)含27.5萬(wàn)個(gè)晶體管，時(shí)鐘頻率為12.5MHz，其后又提高到20MHz、25MHz、33MHz等。80386DX的內(nèi)部

28、和外部數(shù)據(jù)總線都是32位，地址總線也是32位，可尋址高達(dá)4GB內(nèi)存。它除具有實(shí)模式和保護(hù)模式外，還增加了一種叫虛擬模式的工作方式，可同時(shí)模擬多個(gè)8086處理器來(lái)提供多任務(wù)能力。80386DX的照片80186的核心照片雖然有80186，可是從來(lái)沒(méi)有在PC機(jī)上出現(xiàn)過(guò)，因此，這是一個(gè)容易讓人遺忘的芯片_好，接著剛才的386來(lái)1989年，英特爾發(fā)布了486處理器。486處理器是英特爾非常成功的商業(yè)項(xiàng)目。很多廠商也看清了英特爾處理器的發(fā)展規(guī)律，因此很快就隨著英特爾的營(yíng)銷戰(zhàn)而轉(zhuǎn)型成功。80486處理器集成了125萬(wàn)個(gè)晶體管，時(shí)鐘頻率由25MHz逐步提升到33MHz、40MHz、50MHz及后來(lái)的100Mh

29、z。80486也是英特爾第一個(gè)內(nèi)部包含數(shù)字協(xié)處理器的CPU，并在x86系列中首次使用了RISC(精簡(jiǎn)指令集)技術(shù)，從而提升了每時(shí)鐘周期執(zhí)行指令的速度。486還采用了突發(fā)總線方式，大大提高了處理器與內(nèi)存的數(shù)據(jù)交換速度。由于這些改進(jìn)，80486的性能比帶有80387數(shù)學(xué)協(xié)處理器的80386快了4倍有余。英特爾將區(qū)格用戶的策略再次應(yīng)用在486產(chǎn)品上，因此486分為有數(shù)學(xué)協(xié)處理器的486DX和無(wú)數(shù)學(xué)協(xié)處理器的486SX兩種，486SX的價(jià)格要便宜一些。后來(lái)486在倍頻上規(guī)格有所改進(jìn)，就出現(xiàn)了486DX2、486DX4的新“變種”。以DX2來(lái)舉例，其涵義是處理器內(nèi)部工作頻率為外頻的2倍，這樣緩解處理器內(nèi)

30、部高速與外部總線的慢速的矛盾。80486的照片80486DX80486的核心照片Pentium，第一款與數(shù)字無(wú)關(guān)的處理器1993年，英特爾發(fā)布了Pentium(奔騰)處理器。本來(lái)按照慣常的命名規(guī)律是80586，但是因?yàn)閷?shí)際上“586”這樣的數(shù)字不能注冊(cè)成為商標(biāo)使用，因此任何競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都可以用586來(lái)混淆概念，擾亂市場(chǎng)。事實(shí)上在486發(fā)展末期，就已經(jīng)有公司將486等級(jí)的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)成586來(lái)銷售了。因此英特爾絕對(duì)使用自造的新詞來(lái)作為新產(chǎn)品的商標(biāo)Pentium。Pentium的照片Pentium/Pentium Pro的核心照片這是387協(xié)處理器的照片Pentium處理器集成了310萬(wàn)個(gè)晶體管，最初推出

31、的初始頻率是60MHz、66MHz，后來(lái)提升到200MHz以上。第一代的Pentium代號(hào)為P54C，其后又發(fā)布了代號(hào)為P55C，內(nèi)建MMX(多媒體指令集)的新版Pentium處理器。如果購(gòu)買了最初60MHz、66MHz Pentium的用戶比較倒霉，不但其Socket插座與其后推出的Socket 7不同，不能升級(jí)以外；更有極大可能是有內(nèi)部缺陷的產(chǎn)品：早期的幾批產(chǎn)品存在浮點(diǎn)運(yùn)算錯(cuò)誤的問(wèn)題，雖然英特爾開(kāi)始稱這樣的錯(cuò)誤只是非常小一部分用戶才會(huì)遇到，但是因?yàn)槭袌?chǎng)反應(yīng)嘩然，一時(shí)之間造成了很大的銷售停滯。最后，當(dāng)時(shí)的英特爾總裁安迪葛洛夫于1993年11月29日向全球用戶誠(chéng)意道歉，并承諾回收產(chǎn)品而告終。據(jù)

32、后來(lái)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明回收成本高達(dá)4億美金，這在當(dāng)時(shí)是十分冒險(xiǎn)的行為，對(duì)于公司的資金實(shí)力是一個(gè)生死存亡的考驗(yàn)；但最終的結(jié)果是重新贏得了消費(fèi)者的信任，Pentium再度成為市場(chǎng)上最暢銷的產(chǎn)品。Pentium Pro的照片Pentium MMX是英特爾在Pentium內(nèi)核基礎(chǔ)上改進(jìn)，最大的特點(diǎn)是增加了57條MMX指令。這些指令專門用來(lái)處理音視頻相關(guān)的計(jì)算，目的是提高CPU處理多媒體數(shù)據(jù)的效率。MMX指令非常成功，在之后生產(chǎn)的各型CPU都包括這些指令集。據(jù)Toms Hardware測(cè)試，即使最慢的Pentium MMX 166MHz也比Pentium 200MHz普通版要快。Pentium MMX的照片

33、1995年秋天，英特爾發(fā)布了Pentium Pro處理器。Pentium PRO是英特爾首個(gè)專門為32位服務(wù)器、工作站設(shè)計(jì)的處理器，可以應(yīng)用在高速輔助設(shè)計(jì)、機(jī)械引擎、科學(xué)計(jì)算等領(lǐng)域。英特爾在Pentium PRO的設(shè)計(jì)與制造上又達(dá)到了新的高度，總共集成了550萬(wàn)個(gè)晶體管，并且整合了高速二級(jí)緩存芯片。Pentium PRO透露出英特爾對(duì)企業(yè)市場(chǎng)的雄心，不過(guò)作為第一代產(chǎn)品，還是有很多商榷的地方。最有趣的一件事情是，Pentium PRO執(zhí)行16位程序的效能還不及同頻率Pentium的水平；當(dāng)然這不是一個(gè)錯(cuò)誤，只是在當(dāng)時(shí)16位程序數(shù)量還很多，32位軟件尚未成為主流的情形下就顯得太過(guò)超前。Pentiu

34、m Pro的核心照片1997年英特爾發(fā)布了Pentium II處理器。其內(nèi)部集成了750萬(wàn)個(gè)晶體管，并整合了MMX指令集技術(shù)，可以更快更流暢的播放影音Video，Audio以及圖像等多媒體數(shù)據(jù)。Pentium II首次引入了S.E.C封裝(Single Edge Contact)技術(shù)，將高速緩存與處理器整合在一塊PCB板上。通過(guò)Pentium II，用戶可以透過(guò)因特網(wǎng)來(lái)捕捉、編輯、共享數(shù)碼圖片給自己的朋友和家人；甚至在影片上加入一些文字、音樂(lè)、效果等；可以使用視頻電話等最新的多媒體技術(shù)。而之前的處理器在效能上就遜色很多了；因此在行銷宣傳上，英特爾特別凸現(xiàn)Pentium II的多媒體能力，這也很

35、大促進(jìn)了多媒體技術(shù)的流行。Pentium II 的照片Pentium II 核心的照片1999年，英特爾發(fā)布了Celeron(賽揚(yáng))處理器。簡(jiǎn)單的說(shuō)，Celeron與Pentium II并沒(méi)有本質(zhì)上的不同，因?yàn)樗鼈兊膬?nèi)核是一樣的，最大的區(qū)別在于高速緩存上。最初的Celeron是沒(méi)有二級(jí)緩存的，目的是降低成本來(lái)奪取低端市場(chǎng)的份額，就像當(dāng)年在386、486上，制造386SX、486SX簡(jiǎn)化版的做法一樣。但是很遺憾的是，完全沒(méi)有二級(jí)緩存的Celeron處理器效能極差，消費(fèi)者并不買帳，因此很快英特爾就調(diào)整戰(zhàn)略：將Celeron處理器的二級(jí)緩存設(shè)定為只有Pentium II的一半(也就是128KB)，這

36、樣既有合理的效能，又有相對(duì)低廉的售價(jià)；這樣的策略一直延續(xù)到今天。Celeron(賽揚(yáng))處理器不過(guò)很快有人發(fā)現(xiàn)，使用雙Celeron的系統(tǒng)與雙Pentium II的系統(tǒng)差距不大，而價(jià)格卻便宜很多，結(jié)果造成了Celeron沖擊高端市場(chǎng)的局面。后來(lái)英特爾決定取消Celeron處理器的SMP功能，才解決了這個(gè)問(wèn)題?？梢钥闯觯珻eleron與Pentium II是英特爾決定將高低產(chǎn)品線用不同的品牌區(qū)分的開(kāi)始，事實(shí)也證明這種市場(chǎng)策略的成功。Pentium II Xeon，PRO的繼承者1998年英特爾發(fā)布了Pentium II Xeon(至強(qiáng))處理器。Xeon是英特爾引入的新品牌，取代之前所使用的Pent

37、ium Pro品牌。這個(gè)產(chǎn)品線面向中高端企業(yè)級(jí)服務(wù)器、工作站市場(chǎng)；是英特爾公司進(jìn)一步區(qū)格市場(chǎng)的重要步驟。Xeon主要設(shè)計(jì)來(lái)運(yùn)行商業(yè)軟件、因特網(wǎng)服務(wù)、公司數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、數(shù)據(jù)歸類、數(shù)據(jù)庫(kù)、電子，機(jī)械的自動(dòng)化設(shè)計(jì)等。Pentium II Xeon處理器不但有更快的速度，更大的緩存，更重要的是可以支持多達(dá)4路或者8路的SMP對(duì)稱多CPU處理功能。Pentium II XEON，至強(qiáng)的開(kāi)始1999年英特爾發(fā)布了Pentium III處理器。從Pentium III開(kāi)始，英特爾又引入了70條新指令(SIMD，SSE)，主要用于因特網(wǎng)流媒體擴(kuò)展(提升網(wǎng)絡(luò)演示多媒體流、圖像的性能)、3D、流式音頻、視頻和語(yǔ)音識(shí)別

38、功能的提升。Pentium III可以使用戶有機(jī)會(huì)在網(wǎng)絡(luò)上享受到高質(zhì)量的影片，并以3D的形式參觀在線博物館、商店等。老PIII的照片新封裝的PIII照片Pentium III Xeon，決戰(zhàn)服務(wù)器市場(chǎng)1999年，英特爾發(fā)布了Pentium III Xeon處理器。作為Pentium II Xeon的后繼者，除了在內(nèi)核架構(gòu)上采納全新設(shè)計(jì)以外，也繼承了Pentium III處理器新增的70條指令集，以更好執(zhí)行多媒體、流媒體應(yīng)用軟件。除了面對(duì)企業(yè)級(jí)的市場(chǎng)以外，Pentium III Xeon加強(qiáng)了電子商務(wù)應(yīng)用與高階商務(wù)計(jì)算的能力。在緩存速度與系統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)上，也有很多進(jìn)步，很大程度提升了性能，并為更好

39、的多處理器協(xié)同工作進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 PIII的核心照片Pentium 4、Celeron，一統(tǒng)江湖的風(fēng)云2000年英特爾發(fā)布了Pentium 4處理器。用戶使用基于Pentium 4處理器的個(gè)人電腦，可以創(chuàng)建專業(yè)品質(zhì)的影片，透過(guò)因特網(wǎng)傳遞電視品質(zhì)的影像，實(shí)時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音、影像通訊，實(shí)時(shí)3D渲染，快速進(jìn)行MP3編碼解碼運(yùn)算，在連接因特網(wǎng)時(shí)運(yùn)行多個(gè)多媒體軟件。這是目前空前強(qiáng)大的個(gè)人電腦處理器產(chǎn)品，仍然在繼續(xù)銷售中。 P4 423PinP4 478PinPentium 4處理器集成了4200萬(wàn)個(gè)晶體管，到了改進(jìn)版的Pentium 4(Northwood)更是集成了5千5百萬(wàn)個(gè)晶體管；并且開(kāi)始采用0.18微米

40、進(jìn)行制造，初始速度就達(dá)到了1.5GHz(gigahertz)，相當(dāng)于從舊金山到紐約只花了13秒的車程(當(dāng)然，沒(méi)人有這么快的汽車)。Pentium 4還引入了NetBurst新結(jié)構(gòu)，以下是NetBurst結(jié)構(gòu)帶來(lái)的好處：1.較快的系統(tǒng)總線(Faster System Bus)；2.高級(jí)傳輸緩存(Advanced Transfer Cache)；3.高級(jí)動(dòng)態(tài)執(zhí)行(Advanced Dynamic Execution) (包含執(zhí)行追蹤緩存Execution Trace Cache、高級(jí)分支預(yù)測(cè)Enhanced Branch Prediction)4.超長(zhǎng)管道處理技術(shù)(Hyper Pipelined

41、Technology)；5.快速執(zhí)行引擎(Rapid Execution Engine)；6.高級(jí)浮點(diǎn)以及多媒體指令集(SSE2)等等。當(dāng)程序指令與數(shù)據(jù)一開(kāi)始進(jìn)入處理時(shí)，就會(huì)進(jìn)入系統(tǒng)總線隊(duì)列。Pentium 3處理器外頻FSB設(shè)定在133Mhz，每時(shí)鐘周期傳輸64位數(shù)據(jù)，提供8字節(jié)*133Mhz=1066MB/s的數(shù)據(jù)帶寬；而Pentium 4處理器的系統(tǒng)總線雖然僅為100Mhz，同樣是64位數(shù)據(jù)帶寬，但由于其利用了與AGP4X相同的原理“四倍速”(即FSB400)技術(shù)，因此可傳輸高達(dá)3200MB/秒的數(shù)據(jù)傳輸速度。因此，Pentium 4處理器傳輸數(shù)據(jù)到系統(tǒng)的其他部分比目前所有的x86處理器

42、都快，也打破了Pentium 3處理器受系統(tǒng)總線瓶頸的限制。其后英特爾又不斷改進(jìn)系統(tǒng)總線技術(shù)，推出了FSB533、FSB800的新規(guī)格，將數(shù)據(jù)傳輸速度進(jìn)一步提升。并且在最新的Pentium 4處理器，英特爾已經(jīng)支持雙通道DDR技術(shù)，讓內(nèi)存與處理器傳輸速度也有很大的改進(jìn)。Pentium 4還提供的SSE2指令集，這套指令集增加144個(gè)全新的指令，在128bit壓縮的數(shù)據(jù)，在SSE時(shí)，僅能以4個(gè)單精度浮點(diǎn)值的形式來(lái)處理，而在SSE2指令集，該資料能采用多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)處理：4個(gè)單精度浮點(diǎn)數(shù)(SSE)2個(gè)雙精度浮點(diǎn)數(shù)(SSE2)16字節(jié)數(shù)(SSE2)8個(gè)字?jǐn)?shù)(word)數(shù)(SSE2)4個(gè)雙字?jǐn)?shù)(SSE

43、2)2個(gè)四字?jǐn)?shù)(SSE2)1個(gè)128位長(zhǎng)的整數(shù)(SSE2) Pentium 4也有對(duì)應(yīng)型號(hào)的Celeron處理器，來(lái)應(yīng)對(duì)低端市場(chǎng)。Pentium 4 Willamette 核心照片Pentium 4 Northwood 核心照片P4 Celeron 照片XEON：Pentium 4的至強(qiáng)版本XEON MP：Pentium 4的至強(qiáng)版本Itanium，64位元的時(shí)代來(lái)臨2001年英特爾發(fā)布了Itanium(安騰)處理器。Itanium處理器是英特爾第一款64位元的產(chǎn)品。這是為頂級(jí)、企業(yè)級(jí)服務(wù)器及工作站設(shè)計(jì)的，在Itanium處理器中體現(xiàn)了一種全新的設(shè)計(jì)思想，完全是基于平行并發(fā)計(jì)算而設(shè)計(jì)(EPIC

44、)。對(duì)于最苛求性能的企業(yè)或者需要高性能運(yùn)算功能支持的應(yīng)用(包括電子交易安全處理、超大型數(shù)據(jù)庫(kù)、電腦輔助機(jī)械引擎、尖端科學(xué)運(yùn)算等)而言，Itanium處理器基本是PC處理器中唯一的選擇。Itanium的照片Itanium的照片Itanium 2處理器是以Itanium架構(gòu)為基礎(chǔ)所建立與擴(kuò)充的產(chǎn)品。提供了二位元的相容性，可與專為第一代Itanium處理器優(yōu)化編譯的應(yīng)用程序兼容，并大幅提升了50%100%的效能。Itanium 2具有6.4GB/sec的系統(tǒng)總線帶寬、高達(dá)3MB的L3緩存，據(jù)英特爾稱Itanium 2的性能，足足比Sun Microsystems的硬件平臺(tái)高出50%。Itanium

45、2的照片Itanium核心的照片Itanium2核心的照片Pentium M，移動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)、節(jié)能的鐵騎2003年英特爾發(fā)布了Pentium M處理器。以往雖然有移動(dòng)版本的Pentium II、III，甚至是Pentium 4-M產(chǎn)品，但是這些產(chǎn)品仍然是基于臺(tái)式電腦處理器的設(shè)計(jì)，再增加一些節(jié)能，管理的新特性而已。即便如此，Pentium III-M和Pentium 4-M的能耗遠(yuǎn)高于專門為移動(dòng)運(yùn)算設(shè)計(jì)的CPU，例如全美達(dá)的處理器。英特爾Pentium M處理器結(jié)合了855芯片組家族與Intel PRO/Wireless2100網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)技術(shù)，成為英特爾Centrino(迅馳)移動(dòng)運(yùn)算技術(shù)的最重要組成

46、部分。Pentium M處理器可提供高達(dá)1.60GHz的主頻速度，并包含各種效能增強(qiáng)功能，如：最佳化電源的400MHz系統(tǒng)總線、微處理作業(yè)的融合(Micro-OpsFusion)和專門的堆棧管理器(Dedicated Stack Manager)，這些工具可以快速執(zhí)行指令集并節(jié)省電力。更關(guān)鍵的是，Pentium M處理器加上802.11的無(wú)線WiFi技術(shù)，就構(gòu)成了英特爾Centrino(迅馳)移動(dòng)運(yùn)算技術(shù)的整套解決方案。這樣不僅具備了節(jié)能、長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)，更領(lǐng)導(dǎo)了目前流行的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)風(fēng)尚。因此，IBM、Sony、HP等各大筆記本電腦廠商已經(jīng)全面轉(zhuǎn)用Pentium M處理器來(lái)制造自己的主流產(chǎn)品。

47、照片順便把Mobile Pentium II的照片補(bǔ)上Mobile CeleronMobile Pentium IIIAMD接下來(lái)該介紹AMD的CPU了首先是AMD8080AMD8088-2-BQAAMDAMZ8002AMDAMZ8068DCAMDD8086AMDC80186-3AMDCG80286-8-C2AMDAm29000-25GCAMDAm29030-25GCAMDAm29040-33GCAMDA80386DXL-33AMDNG80386SXL-33AMDNG80386DX-40AMDA80486SX2-66AMDK5PR100ABQAMDK5PR133ABQAMDK6200ALYDk

48、6-300Ak6-2-350k6-iii AMD athlon一顆有紀(jì)念意義的CPUthunderbird核心的athlonduronpalomino核心的athlon xp 2000+thunderbird核心的athlonAMD K5核心照片AMD K6核心照片AMD K6-2核心照片AMD K6-III核心照片AMD K7 (Athlon)AMD K6-III核心照片AMD Opteron（K8）核心照片CPU又叫中央處理器，是英文單詞Central Processing Unit的縮寫，負(fù)責(zé)對(duì)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和處理，并實(shí)現(xiàn)本身運(yùn)行過(guò)程的自動(dòng)化。在早期的計(jì)算機(jī)當(dāng)中，CPU被分成了運(yùn)算器

49、和控制器兩個(gè)部分，后來(lái)由于電路集成度的提高，在微處理器問(wèn)世時(shí)，就將它們都集成在一個(gè)芯片中了。需要智能控制、大量信息處理的地方就會(huì)用到CPU。CPU有通用CPU和嵌入式CPU，通用和嵌入式的分別，主要是根據(jù)應(yīng)用模式的不同而劃分的。通用CPU芯片的功能一般比較強(qiáng)，能運(yùn)行復(fù)雜的操作系統(tǒng)和大型應(yīng)用軟件。嵌入式CPU在功能和性能上有很大的變化范圍。隨著集成度的提高，在嵌入式應(yīng)用中，人們傾向于把CPU、存儲(chǔ)器和一些外圍電路集成到一個(gè)芯片上，構(gòu)成所謂的系統(tǒng)芯片（簡(jiǎn)稱為SOC），而把SOC上的那個(gè)CPU成為CPU芯核。現(xiàn)在，指令系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)有兩個(gè)截然相反的方向。一個(gè)是增強(qiáng)指令的功能,設(shè)置一些功能復(fù)雜的指令，

50、把一些原來(lái)有軟件實(shí)現(xiàn)的常用功能改用硬件的指令系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種計(jì)算機(jī)成為復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)。早期Intel的X86指令體系就是一種CISC指令結(jié)構(gòu)。RISC是Reduced Instruction Set Computer的縮寫中文翻譯成精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，是八十年代發(fā)展起來(lái)的，盡量簡(jiǎn)化指令功能，只保留那些功能簡(jiǎn)單，能在一個(gè)節(jié)拍內(nèi)執(zhí)行完成的指令，較復(fù)雜的功能用一段子程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)成為精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)。目前采用RISC體系結(jié)構(gòu)的處理器的芯片廠商有SUN、SGI、IBM的Power PC系列、DEC公司的Alpha系列、Motorola公司的龍珠和Power PC等等。MIPS是世界上

51、很流行的一種RISC處理器。MIPS的意思是"無(wú)內(nèi)部互鎖流水級(jí)的微處理器"(Microprocessor without interlocked piped stages)，其機(jī)制是盡量利用軟件辦法避免流水線中的數(shù)據(jù)相關(guān)問(wèn)題。他最早是在80年代初期由斯坦福（Stanford）大學(xué)Hennessy教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研制出來(lái)的。MIPS公司的R系列就是在此基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的RISC工業(yè)產(chǎn)品的微處理器。這些系列產(chǎn)品以為很多打計(jì)算機(jī)公司采用構(gòu)成各種工作站和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。要講CPU，就必須先講一下指令系統(tǒng)。指令系統(tǒng)指的是一個(gè)CPU所能夠處理的全部指令的集合，是一個(gè)CPU的根本屬性。比如我們現(xiàn)

52、在所用的CPU都是采用x86指令集的，他們都是同一類型的CPU，不管是PIII、Athlon或Joshua。我們也知道，世界上還有比PIII和Athlon快得多的CPU，比如Alpha，但它們不是用x86指令集，不能使用數(shù)量龐大的基于x86指令集的程序，如Windows98。之所以說(shuō)指令系統(tǒng)是一個(gè)CPU的根本屬性，是因?yàn)橹噶钕到y(tǒng)決定了一個(gè)CPU能夠運(yùn)行什么樣的程序。    所有采用高級(jí)語(yǔ)言編出的程序，都需要翻譯（編譯或解釋）成為機(jī)器語(yǔ)言后才能運(yùn)行，這些機(jī)器語(yǔ)言中所包含的就是一條條的指令。一條指令一般包括兩個(gè)部分：操作碼和地址碼。操作碼其實(shí)就是指令序列號(hào)，用來(lái)告訴CPU需要執(zhí)

53、行的是那一條指令。地址碼則復(fù)雜一些，主要包括源操作數(shù)地址、目的地址和下一條指令的地址。在某些指令中，地址碼可以部分或全部省略，比如一條空指令就只有操作碼而沒(méi)有地址碼。    舉個(gè)例子吧，某個(gè)指令系統(tǒng)的指令長(zhǎng)度為32位，操作碼長(zhǎng)度為8位，地址長(zhǎng)度也為8位，且第一條指令是加，第二條指令是減。當(dāng)它收到一個(gè)“”的指令時(shí)，先取出它的前8位操作碼，即00000010，分析得出這是一個(gè)減法操作，有3個(gè)地址，分別是兩個(gè)源操作數(shù)地址和一個(gè)目的地址。于是，CPU就到內(nèi)存地址00000100處取出被減數(shù)，到00000001處取出減數(shù)，送到ALU中進(jìn)行減法運(yùn)算，然后把結(jié)果送到00000110處。&

54、#160;   這只是一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單化的例子，實(shí)際情況要復(fù)雜的多。一般說(shuō)來(lái)，現(xiàn)在的指令系統(tǒng)有以下幾種類型的指令：（）算術(shù)邏輯運(yùn)算指令    算術(shù)邏輯運(yùn)算指令包括加減乘除等算術(shù)運(yùn)算指令，以及與或非異或等邏輯運(yùn)算指令?，F(xiàn)在的指令系統(tǒng)還加入了一些十進(jìn)制運(yùn)算指令以及字符串運(yùn)算指令等。（）浮點(diǎn)運(yùn)算指令    用于對(duì)浮點(diǎn)數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。浮點(diǎn)運(yùn)算要大大復(fù)雜于整數(shù)運(yùn)算，所以CPU中一般還會(huì)有專門負(fù)責(zé)浮點(diǎn)運(yùn)算的浮點(diǎn)運(yùn)算單元?，F(xiàn)在的浮點(diǎn)指令中一般還加入了向量指令，用于直接對(duì)矩陣進(jìn)行運(yùn)算，對(duì)于現(xiàn)在的多媒體和3D處理很有用。（）位操作指令    學(xué)過(guò)C的

55、人應(yīng)該都知道C語(yǔ)言中有一組位操作語(yǔ)句，相對(duì)應(yīng)的，指令系統(tǒng)中也有一組位操作指令，如左移一位右移一位等。對(duì)于計(jì)算機(jī)內(nèi)部以二進(jìn)制不碼表示的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，這種操作是非常簡(jiǎn)單快捷的。（）其他指令    上面三種都是運(yùn)算型指令，除此之外還有許多非運(yùn)算的其他指令。這些指令包括：數(shù)據(jù)傳送指令、堆棧操作指令、轉(zhuǎn)移類指令、輸入輸出指令和一些比較特殊的指令，如特權(quán)指令、多處理器控制指令和等待、停機(jī)、空操作等指令。    對(duì)于指令中的地址碼，也會(huì)有許多不同的尋址（編址）方式，主要有直接尋址，間接尋址，寄存器尋址，基址尋址，變址尋址等，某些復(fù)雜的指令系統(tǒng)會(huì)有幾十種甚至更多的尋址方式。

56、3、 CISC與RISC    CISC，Complex Instruction Set Computer，復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)。RISC，Reduced Instruction Set Computer，精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)。雖然這兩個(gè)名詞是針對(duì)計(jì)算機(jī)的，但下文我們?nèi)匀恢粚?duì)指令集進(jìn)行研究。（）CISC的產(chǎn)生、發(fā)展和現(xiàn)狀    一開(kāi)始，計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)只有很少一些基本指令，而其他的復(fù)雜指令全靠軟件編譯時(shí)通過(guò)簡(jiǎn)單指令的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子，一個(gè)a乘以b的操作就可以轉(zhuǎn)換為a個(gè)b相加來(lái)做，這樣就用不著乘法指令了。當(dāng)然，最早的指令系統(tǒng)就已經(jīng)有乘法指令了，這是

57、為什么呢？因?yàn)橛糜布?shí)現(xiàn)乘法比加法組合來(lái)得快得多。    由于那時(shí)的計(jì)算機(jī)部件相當(dāng)昂貴，而且速度很慢，為了提高速度，越來(lái)越多的復(fù)雜指令被加入了指令系統(tǒng)中。但是，很快又有一個(gè)問(wèn)題：一個(gè)指令系統(tǒng)的指令數(shù)是受指令操作碼的位數(shù)所限制的，如果操作碼為8位，那么指令數(shù)最多為256條（2的8次方）。那么怎么辦呢？指令的寬度是很難增加的，聰明的設(shè)計(jì)師們又想出了一種方案：操作碼擴(kuò)展。前面說(shuō)過(guò)，操作碼的后面跟的是地址碼，而有些指令是用不著地址碼或只用少量的地址碼的。那么，就可以把操作碼擴(kuò)展到這些位置。    舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，如果一個(gè)指令系統(tǒng)的操作碼為2位，那么可以有00、0

58、1、10、11四條不同的指令?，F(xiàn)在把11作為保留，把操作碼擴(kuò)展到4位，那么就可以有00、01、10、1100、1101、1110、1111七條指令。其中1100、1101、1110、1111這四條指令的地址碼必須少兩位。然后，為了達(dá)到操作碼擴(kuò)展的先決條件：減少地址碼，設(shè)計(jì)師們又動(dòng)足了腦筋，發(fā)明了各種各樣的尋址方式，如基址尋址、相對(duì)尋址等，用以最大限度的壓縮地址碼長(zhǎng)度，為操作碼留出空間。    就這樣，慢慢地，CISC指令系統(tǒng)就形成了，大量的復(fù)雜指令、可變的指令長(zhǎng)度、多種的尋址方式是CISC的特點(diǎn)，也是CISC的缺點(diǎn)：因?yàn)檫@些都大大增加了解碼的難度，而在現(xiàn)在的高速硬件發(fā)展下，復(fù)雜指令所帶來(lái)的速度提升早已不及在解碼上浪費(fèi)點(diǎn)的時(shí)間。除了個(gè)人PC市場(chǎng)還在用x86指令集外，