計算機(jī)六十年史詩

六十年史詩！CPU的歷史~!1946——20062006-09-0519:54分幾個部份：1、CPU歷史2、INTELCPU歷史3、AMDCPU4,CyrixCPU5、NexGenCPU6、IDT公司的CPU7、Transmeta公司8、MacintoshCPU9、國產(chǎn)的CPU——龍芯CPU,Centralprocessingunit.是現(xiàn)代計算機(jī)的核心部件，又稱為“微處理器(Microprocessor)”。對于PC而言，CPU的規(guī)格與頻率常常被用來作為衡量一臺電腦性能強(qiáng)弱重要指標(biāo)。今年是intelx86架構(gòu)25周年，而x86架構(gòu)的CPU對我們大多數(shù)人的工作、生活影響頗為深遠(yuǎn)。在開始intelx86神奇時光之旅前面，我們需要弄清楚歷史上幾件很重要的事件，計算機(jī)的始祖到底是誰？是ENIAC嗎?這張圖相信很多人都看過。世界上第一臺電子計算機(jī)ENIAC：教科書里面的答案是ENIAC。這個答案不算正確，但也沒完全錯。EN1AC是美國賓州大學(xué)研制的第一臺電子計算機(jī)，也是世界上第一臺電子計算機(jī)。準(zhǔn)確一點(diǎn)說：ENIAC是世界上第一臺通用型計算機(jī)。ENIAC是ElectronicNumericalIntegratorAndComputer的縮寫，它于1946年2月15日誕生；當(dāng)時的資助者是美國軍方，目的是計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)行計算，因此研究一種快捷準(zhǔn)確計算的辦法很有必要。那個時候的“程序設(shè)計”，需要插拔N多的插頭

美國軍方花費(fèi)了48萬美元經(jīng)費(fèi)在ENIAC項目上，這在當(dāng)時可是一筆巨款，要不是為了二次世界大戰(zhàn)，誰能舍得出這么大的錢？事實上ENIAC也是美國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)。從技術(shù)上而言，ENIAC是沒有太明晰的CPU概念的。因為它采用電子管作為基本電子元件。用了足足18800個電子管，而每個電子管大約有一個普通家用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英尺長的身軀，體積有研立方米，重達(dá)30噸，耗電高達(dá)140千瓦。每秒能進(jìn)行5000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)時已經(jīng)是人類智慧的最高水平。但是，其實ENIAC還不是計算機(jī)的最早始祖?，F(xiàn)代計算機(jī)的思想由來已久，到了19世紀(jì)已經(jīng)才日漸成熟，但是當(dāng)時的技術(shù)水平很低弱，所以根本無法制造出可以運(yùn)行的系統(tǒng)來，其中最據(jù)代表性的就是巴貝奇的分析機(jī)。巴貝奇的分析機(jī):

英國皇家學(xué)會會員、劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)教授巴貝奇(CharlesBabbage,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，后來繼承了相當(dāng)豐厚的遺產(chǎn)。巴貝奇把繼承的財富都用于科學(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)知識甚至超過了教師。1817年獲碩士學(xué)位，1928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算機(jī)，來代替大腦計算復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題。當(dāng)時并沒有電子技術(shù)的應(yīng)用，于是巴貝奇的設(shè)想就架構(gòu)在當(dāng)時日趨成熟的機(jī)械技術(shù)上。巴貝奇將他設(shè)想的通用計算機(jī)命名為“分析機(jī)”，并希望它能自動解算有100個變量的復(fù)雜算題，每個數(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“存貯倉庫”(Store)和“運(yùn)算室唧“作坊”(Mill),而且還有他未給出名稱的“控制器”裝置，以及在“存貯倉庫''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實的基礎(chǔ)。最初，巴貝奇還有政府的資助來研究設(shè)計“分析機(jī)”，但是短視的英國政府于1842年，斷然宣布停止對巴貝奇的一切資助，而當(dāng)時的科學(xué)界也譏笑他是“愚笨的傻瓜“，公然稱差分機(jī)“毫無任何價值不過英雄的故事里面總是有美人垂青，英國著名詩人拜倫的女兒愛達(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)代替原來的十進(jìn)制數(shù)(編者注：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。她還為某些計算開發(fā)了一些指令，并預(yù)言計算機(jī)總有一天會演奏音樂。第二年，她幫助巴貝奇處理論文的譯稿時，加入了許多獨(dú)特的見解，深得巴貝奇教授的贊許。在愛達(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變賣，以幫助巴貝奇度過經(jīng)濟(jì)難關(guān)。之后，巴貝奇又獨(dú)自堅持了近20年，直至1871年,這位先驅(qū)者孤獨(dú)地離開了人世時，分析機(jī)終于沒能制造出來，未完成的一部分也被保留在英國皇家博物館里。巴貝奇逝世后，他的兒子亨利?巴貝奇少將制造了若干個復(fù)制品，送往世界各地保存。亨利堅定地相信，總有一天，他父親的這種機(jī)器一定會被后人制造出來。近年來，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，英國肯圣頓(Kensington)科學(xué)博物館根據(jù)這些圖紙重新建造了一臺差分機(jī)。復(fù)制過程中，只發(fā)現(xiàn)圖紙存在著幾處小的錯誤。復(fù)制者特地采用18世紀(jì)中期的技術(shù)設(shè)備來制作，不僅成功地造出了機(jī)器，而且可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為什么要提這些舊事？其實無論是英特爾、IBM、微軟，還是甲骨文，如果沒有這些先驅(qū)們的奉獻(xiàn)，就沒有今天的繁榮。［注解1：1981年，美國國防部花了10年的時間，研制了一種計算機(jī)全功能混合語言，并成為軍方數(shù)千種電腦的標(biāo)準(zhǔn)。為了紀(jì)念愛達(dá)夫人，這種語言被正式命名為ADA語言，并贊譽(yù)她是“世界上第一位軟件工程師”。］在以下部分的介紹里，我們將看到集成電路的通用型CPU誕生……?“桃園三結(jié)義"！Intel公司就這樣成立了其實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貝爾實驗室的三位科學(xué)家發(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，美國科學(xué)家達(dá)默提出“將電子設(shè)備制作在一個沒有引線的固體半導(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，美國德克薩斯州儀器公司的工程師基爾比(JackKilby)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。也正因為這件事，2000年的諾貝爾物理獎頒發(fā)給了已退休的基爾比。1959年，美國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，從此開啟了集成用路比黃金還誘人的時代。其后，摩爾、諾宜斯、葛洛夫這三個“伙伴”離開原來的仙童公司，一起開創(chuàng)事業(yè)——籌建一家他們自己的公司。三人一致認(rèn)為，最有發(fā)展?jié)摿Φ陌雽?dǎo)體市場是計算機(jī)存儲器芯片市場。Intel的元老們，摩爾吸引他們成立新公司的另一個重要原因是：這一市場幾乎完全依賴于高新技術(shù)，你可以盡可能地在一個芯片上放最多的電路，誰的集成度高，誰就能成為這一行業(yè)的領(lǐng)袖?；谝陨峡紤]，摩爾為新公司命名為：Intel,這個字是山“集成/電子(IntegratedElectronics)"兩個英文單詞組合成的，象征新公司將在集成電路市場上飛黃騰達(dá)，結(jié)果就真的如此。(看來在摩爾有生之年，請他起個名字一定發(fā)達(dá)，?！)Intel這個名字有著深遠(yuǎn)涵義葛洛夫諾宜斯1971年Intel誕生了第一個微處理器 4004當(dāng)時，這三位創(chuàng)業(yè)者說服風(fēng)險資本家阿瑟?羅克給他們投資了200萬美元；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，這可比惠普的車庫要強(qiáng)多了。公司創(chuàng)建不久，三位創(chuàng)建人就與公司職員（這時是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，用諾宜斯的話來說就是“對當(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，就開發(fā)哪種技術(shù)”，公司有的是時間、才能和資金，所以他們不能草率行事。諾宜斯說：'‘沒能任何合同規(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?！庇⑻貭柟景l(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，可以將若干比特（bites,資料的最小計量單位）信息非常廉價地儲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，英特爾公司生產(chǎn)了第一批產(chǎn)品，即雙極處理64比特存儲芯片。不久，公司又推出256比特的MOS存儲器芯片。一個小小的Intel公司，以它的兩種新產(chǎn)品的問世而打入了整個計算機(jī)存儲器市場——這是一個輝煌的開端，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爭，內(nèi)存的生意越來越艱難。盡管當(dāng)時有很多美國人抱怨日本人公司以低于成本的價格向美國傾銷產(chǎn)品，但一個不可否認(rèn)的事實是，日本在芯片制造上的速度和質(zhì)量是無與倫比的。這時候，英特爾公司面對有史以來最大的生存危機(jī)。不過最終他們作出一個令人欽佩的決斷：放棄內(nèi)存，全力投入微處理器業(yè)務(wù)。說到微處理糊業(yè)務(wù)，其實最初是件很偶然的事情：英特爾的一家客戶（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)計一些處理芯片。在研究過程中，英特爾的研究員霍夫（Hoff）問自己：對于集成電路，能否在外部軟件的操縱下以簡單的指令進(jìn)行復(fù)雜的工作呢？為什么不可將這個計算機(jī)上的所有邏輯集成到一個芯片上并在上面編制簡單通用的程序呢？這其實就是今天所有微處理器的原理。但日本公司對此毫無興趣。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，再加上存儲器；完善了這種后來被稱為4004的芯片，也就是世界上第一片微處理器。1971年英特爾誕生了第一個微處理器 4004o該芯片其實是為Busicomcalculator專門設(shè)計制造的，但已經(jīng)可以看到個人電腦的影子在里面了。

4004CPU的樣子，可愛吧？4004的核心電路照片[Intel歷史上的首款微處理器4004]POP1CP0P.C0W另外一些樣子的4004

據(jù)說當(dāng)時有一位留著長發(fā)的美國人在無線電雜志上讀到14004的消息，立即就想能用這個CPU來開發(fā)個人使用的操作系統(tǒng)。結(jié)果經(jīng)過一番仔細(xì)折騰之后，發(fā)現(xiàn)14004的功能實在是太弱，而他想實現(xiàn)的系統(tǒng)功能與Basic語言并不能在上面實現(xiàn)只好作罷，這個人就是比爾.蓋茨一微軟公司的老板。不過從此之后，他對英特爾的動向非常關(guān)注，終于在1975年成就了微軟公司(MicrosoftCorporation)o4004的全家福8008

1974年兩倍于4004性能的CPU——8008（馬克八號）接下來到了8008出場的時候了。8008的運(yùn)算能力比4004強(qiáng)勁2倍。1974年，一本無線電雜志刊登了一種使用8008作處理器的機(jī)器，叫做“Mark-8（馬克八號廣，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，“Mark-8”非常難以使用、控制、編程及維護(hù)，但是這在當(dāng)時卻是一種偉大的發(fā)明。

事實上，8008共有四種型號,分別為C8008、C8008-LD8008,D8008-1,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。以下為D8008、D8008-11974年成就了首款知名電腦的CPU——8080在8008之后，Intel又開發(fā)了下一代產(chǎn)品叫做8080,8080被用于當(dāng)時一種品牌為Altair（牽牛星，這個名字來源于當(dāng)時電視節(jié)目里一個流行的科幻?。┑碾娔X上。這也是有史以來第一個知名的個人電腦。當(dāng)時這種用腦的套件售價是395美金，短短數(shù)月的時間里面，銷售業(yè)績達(dá)到了數(shù)萬部，創(chuàng)造了個人電腦銷售歷史的一個里程碑。這是基于8080芯片的計算機(jī)ProcessorTechnologySol-20［小總結(jié)］:4004的集成度只有2300個晶體管，功能其實比較弱，且計算速度較慢，以致只能用在Busicom計算器上，更不用說進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)計算了。不過比起第一臺電子計算機(jī)ENIAC來說，它已經(jīng)輕巧太多太多了。而且最大的歷史意義是，它是第一個通用型處理器，這在當(dāng)時專用集成電路設(shè)計橫行的時代是難得的突破。所謂專用集成電路設(shè)，就是為不同的應(yīng)用設(shè)計獨(dú)特的產(chǎn)品，一旦應(yīng)用條件變化，就需要重新設(shè)計；當(dāng)然在商業(yè)盈利上，對設(shè)計公司是很有好處的。但是英特爾公司的目光并沒有這么短淺，霍夫做出大膽的設(shè)想：使用通用的硬件設(shè)計加上外部軟件支持來完成不同的應(yīng)用，這就是最初的通用微處理器的設(shè)想。英特爾公司很快為這個設(shè)想進(jìn)行了論證，發(fā)現(xiàn)確實可行，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，這比重新設(shè)計專用的集成電路要簡單得多?？吹竭@種產(chǎn)品將來的廣闊前景,英特爾公司馬上投入了設(shè)計工作并很快推出了產(chǎn)品——世界上第一塊微處理器Intel4004o其實4004處理只能處理4位數(shù)據(jù)，但內(nèi)部指令是8位的。4004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，1K數(shù)據(jù)內(nèi)存，4K程序內(nèi)存。運(yùn)行時鐘頻率預(yù)計為1M,最終實現(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業(yè)界的承認(rèn)，藍(lán)色巨人IBM還將4004裝備在IBM1620機(jī)器上。在4004發(fā)布后不久，英特爾連續(xù)的發(fā)布了幾款CPU：4040、8008,但市場反響平平，不過卻為開發(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8位寄存器（A,B,C,D,E,F,G^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，同時它也包含一些輸入輸出端口，這是一個相當(dāng)成功的設(shè)計，還有效解決了外部設(shè)備在內(nèi)存尋址能力不足的問題。1978年確立x86地位創(chuàng)造商業(yè)奇跡的CPU—8086大家一般都只知道8086,很少知道8085的存在，下面這個就是8085的真面H：1978年，8086處理器誕生了。這個處理器標(biāo)志著x86王朝的開始，為什么要紀(jì)念英特爾x86架構(gòu)25周年？主要原因是從8086開始,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32年歷史；但是從沒有像8086這樣影響深遠(yuǎn)的神來之作。

8087實際上有13種型號，這里只給出一種的圖片，因為都大同小異。還有一個更關(guān)鍵的因素，是時IBM研究新的PC機(jī)來打擊蘋果的個人電腦。IBM公司需要選擇一款強(qiáng)大，易于擴(kuò)展的處理器來驅(qū)動，英特爾的x86處理器取得了絕對的勝利，成為IBMPC的新“大腦”。這個歷史的選擇也將英特爾公司日后帶入了財富500強(qiáng)大公司的行列,并被財富雜志稱之為：“七十大商業(yè)奇跡之一(BusinessTriumphsoftheSeventies)^^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，因為IBM公司的遠(yuǎn)見，開放了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。甚至臺灣等經(jīng)濟(jì)的騰飛都與這次歷史的聯(lián)合有著必然的聯(lián)系，無論從歷史，還是產(chǎn)業(yè)的眼光來閱讀，這個事件都非常值得稱頌！使用8088芯片的筆記本配置如下：Intel8088CPU/128KbRAM/3.5"360kb或者720kb軟驅(qū)/5MB硬盤事實上，出M在PCXT選用的是8088這個型號。以技術(shù)的觀點(diǎn)來看，8088其實是8086的一個簡版,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)格來說，是稍差了一點(diǎn)，但是已經(jīng)足以勝任DOS系統(tǒng)和當(dāng)時的

應(yīng)用程序了。8086集成2.9萬只晶體管，時鐘頻率為4.77MHz,同時還生產(chǎn)出與之配合的數(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：他們可以暫時不買數(shù)學(xué)協(xié)處理器，直到需要的時候買一個回來插到IC插座里即可。1982年俗稱"286”CPU——802861982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臺基于286的個人電腦。

80286芯片集成了14.3萬只晶體管、16位字長，時鐘頻率由最初的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,可以使用外存儲設(shè)備模擬大量存儲空間，從而大大擴(kuò)展了80286的工作范圍，還能通過多任務(wù)硬件機(jī)構(gòu)使處理器在各種任務(wù)間來回快速切換，以同時運(yùn)行多個任務(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IBMPC機(jī)相比，AT機(jī)的外部總線為16位（PCXT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PCXT機(jī)在性能上有了重大的進(jìn)步。使用80286的電腦

但是這時候，IBM公司內(nèi)部發(fā)生了很大的分歧：內(nèi)部很多人反對快速轉(zhuǎn)換到286計算機(jī)的銷售，因為286PC會對IBM的小型機(jī)與之前的PCXT銷售有影響，他們希望緩慢過渡。但是intel公司并不能等，80286處理器已經(jīng)批量生產(chǎn)了，不可能堆在倉庫里等IBM慢慢消化；這時候生產(chǎn)兼容IBMPC的康柏公司就鉆了一個空子——快速推出286的PC機(jī)，一舉打敗IBM成為PC市場的新霸主。微處理器決定了計算機(jī)的性能和速度，誰能制造出性能卓越的高速PC,誰便能領(lǐng)導(dǎo)計算機(jī)的新潮流，這就是游戲規(guī)則。IBM的人最初順應(yīng)的這個規(guī)則，因此在PC市場大獲成功，但是到了286時代，卻又放棄了正確的選擇，真是讓人為之嘆惋。80286之前還有一個CPU,叫80186。雖然有個所謂的80186,但從時間上看，就在80186剛推出沒幾周，80286就出現(xiàn)了，而且這款80186從來沒有在PC機(jī)上出現(xiàn)過，因此，也就沒有多少人能記得它了80186

TheSOlSti<1982)couihiitexoHlnmnlclockanduiput/uutputcircuits,pointingthewayforfaxtcr,moreco?//xir/IHM-coni-patiblemachines.1985年真帶領(lǐng)我們進(jìn)入32位時代的CPU——8038680386的出現(xiàn)，首次讓我們進(jìn)入了32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27萬5千只晶體管，超過了4004芯片的一百倍。并且386還是英特爾第一種32位處理器，同時也是第一種具有“多任務(wù)''功能的處理器——這對微軟的操作系統(tǒng)發(fā)展有著重要的影響，所謂"多任務(wù)''就是說處理器可以在同時處理幾個程序的指令。

不過就如過渡到286一樣，英特爾遇到了很大壓力。當(dāng)時有一種流行的觀點(diǎn)認(rèn)為，286已經(jīng)足夠了，根本沒有必要生產(chǎn)386電腦，在銷售上開始并不如意。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，取得了很大的市場成功；同時原本的386芯片改稱為386DX,以區(qū)別386SXo386時代，Intel在技術(shù)有了很大的進(jìn)步。80386內(nèi)部內(nèi)含27.5萬個晶體管，時鐘頻率為12.5MHz,其后又提高到20MHz、25MHz、33MHz等。80386DX的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線都

是32位，地址總線也是32位，可尋址高達(dá)4GB內(nèi)存。它除具有實模式和保護(hù)模式外，還增加了一種叫虛擬模式的工作方式，可同時模擬多個8086處理器來提供多任務(wù)能力。1989年首嘗RISC性能提升4倍的CPU——804861989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銷戰(zhàn)而轉(zhuǎn)型成功。80486處理器集成了125萬個晶體管，時鐘頻率由25MHz逐步提升到33MHz、40MHz、50MHz及后來的lOOMhz。80486也是英特爾第一個內(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（精簡指令集）技術(shù)，從而提升了每時鐘周期執(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和無數(shù)學(xué)協(xié)處理器的486sx兩種，486SX的價格要便宜一些。后來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來舉例，其涵義是處理器內(nèi)部工作頻率為外頻的2倍，這樣一來，就緩解了處理器內(nèi)部高速與外部總線的慢速的矛盾。80486的核心照片

1993年第一款與數(shù)字無關(guān)的CPU——PentiumPentium,第一款與數(shù)字無關(guān)的處理器1993年，英特爾發(fā)布了Pentium（奔騰）處理器。本來按照慣常的命名規(guī)律是80586,但是因為實際上“586”這樣的數(shù)字不能注冊成為商標(biāo)使用，因此任何競爭對手都可以用586來混淆概念，擾亂市場。事實上在486發(fā)展末期，就已經(jīng)有公司將486等級的產(chǎn)品標(biāo)識成586來銷售了。因此英特爾絕對使用自造的新詞來作為新產(chǎn)品的商標(biāo)——Pentium。Pentium處理器集成了310萬個晶體管，最初推出的初始頻率是60MHz、66MHz,后來提升到200MHz以上。第一代的Pentium代號為P54C,其后又發(fā)布了代號為P55C,內(nèi)建MMX（多媒體指令集）的新版Pentium處理器。如果購買了最初60MHz、66MHzPentium的用戶比較倒霉，不但其Socket插座與其后推出的Socket7不同，不能升級以外；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)算錯誤的問題，雖然英特爾開始稱這樣的錯誤只是非常小一部分用戶才會遇到，但是因為市場反應(yīng)嘩然，一時之間造成了很大的銷售停滯。最后，當(dāng)時的英特爾總裁安迪葛洛夫于1993年11月29日向全球用戶誠意道歉，并承諾回收產(chǎn)品而告終。據(jù)后來的統(tǒng)計數(shù)字表明回收成本高達(dá)4億美金，這在當(dāng)時是十分冒險的行為，對于公司的資金實力是一個生死存亡的考驗；但最終的結(jié)果是重新贏得了消費(fèi)者的信任，Pentium再度成為市場上最暢銷的產(chǎn)品。

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xoz<cmINSTRUCTIONLOGICSUPPORTMPLOGICBUSINTERFACECOMPLEXHINSTRUCTIONPIPELINEDFLOATINGPOINTINSTRUCTIONFETCHCACHECLOCKDRIVERSUPERSCALARINTEGEREXECUTIONUNfTS2gq

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xoz<cmINSTRUCTIONLOGICSUPPORTMPLOGICBUSINTERFACECOMPLEXHINSTRUCTIONPIPELINEDFLOATINGPOINT1995年首款專為服務(wù)器設(shè)計的CPU——PentiumProPentiumMMX是英特爾在Pentium內(nèi)核基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的,其大的特點(diǎn)是增加了57條MMX指令。這些指令專門用來處理音視頻相關(guān)的計算，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)Tom'sHardware測試,即使最慢的PentiumMMX166MHz也比Pentium200MHz普通版要快

1995年首款專為服務(wù)器設(shè)計的CPU——PentiumProPentiumMMX的照片1995年秋天，英特爾發(fā)布了PentiumPro處理器。PentiumPRO是英特爾首個專門為32位服務(wù)器、工作站設(shè)計的處理器，可以應(yīng)用在高速輔助設(shè)計、機(jī)械引擎、科學(xué)計算等領(lǐng)域。英特爾在PentiumPRO的設(shè)計與制造上又達(dá)到了新的高度，總共集成了550萬個晶體管，并且整合了高速二級緩存芯片。PentiumPro透露出英特爾對企業(yè)市場的雄心，不過作為第一代產(chǎn)品，還是有很多商榷的地方。最有趣的一件事情是，PentiumPro執(zhí)行16位程序的效能還不及同頻率Pentium的水平：當(dāng)然這不是一個錯誤，只是在當(dāng)時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超前。

1997年英特爾發(fā)布了PentiumII處理器。其內(nèi)部集成了750萬個晶體管，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)。PentiumII苜次引入了S.E.C封裝(SingleEdgeContact)技術(shù)，將高速緩存與處理器整合在?塊PCB板上。通過PentiumH,用戶可以透過因特網(wǎng)來捕捉、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、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)PentiumII的多媒體能力，這也很大促進(jìn)了多媒體技術(shù)的流行。

1998年升級PentiumPro至強(qiáng)時代開始——Xeon1998年英特爾發(fā)布了PentiumIIXeon（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PentiumPro品牌。這個產(chǎn)品線面向中高端企業(yè)級服務(wù)器、工作站市場；是英特爾公司進(jìn)一步區(qū)格市場的重要步驟。Xeon主要設(shè)計來運(yùn)行商業(yè)軟件、因特網(wǎng)服務(wù)、公司數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)歸類、數(shù)據(jù)庫、電子，機(jī)械的自動化設(shè)計等。PentiumIIXeon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對稱多CPU處理功能。PentiumIIXEON,至強(qiáng)的開始

1999年多事之秋！賽揚(yáng)/奔3/奔3至強(qiáng)齊聚首?Celeron（賽揚(yáng)）處理器1999年，英特爾發(fā)布了Celeron（賽揚(yáng)）處理器。簡單的說，Celeron與PentiumII并沒有本質(zhì)上的不同，因為它們的內(nèi)核是一樣的，最大的區(qū)別在于高速緩存上。最初的Celeron是沒有二級緩存的，目的是降低成本來奪取低端市場的份額，就像當(dāng)年在386、486上，制造386SX、486SX簡化版的做法一樣。但是很遺憾的是，完全沒有二級緩存的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處理器的二級緩存設(shè)定為只有PentiumII的一半（也就是128KB）,這樣既