Intel CPU的發(fā)展史PPT課件

1、.,1,Intel CPU的發(fā)展史,.,2,一. Intel 4004,1971年，英特爾公司推出了世界上第一款微處理器4004，這是第一個(gè)用于微型計(jì)算機(jī)的4位微處理器，它包含2300個(gè)晶體管，功能相當(dāng)有限，運(yùn)算速度108KHz，被當(dāng)時(shí)的藍(lán)色巨人IBM以及大部分商業(yè)用戶不屑一顧，但是它畢竟是劃時(shí)代的產(chǎn)品，從此以后，INTEL便與微處理器結(jié)下了不解之緣。,intel 4004 微處理器,.,3,二.Intel 8008 & 8080,隨后1972年英特爾又推出了8008， 8008的運(yùn)算能力比4004強(qiáng)勁2倍。1974年,8008發(fā)展成8080。8080擁有16位地址總線和8位數(shù)據(jù)總線，包含7個(gè)

2、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 8080被用于當(dāng)時(shí)一種品牌為Altair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。,Intel 8008 & 8080 微處理器,.,4,二.Intel 8008 & 8080,基于8080芯片的計(jì)算機(jī)Processor Technology Sol-20,內(nèi)部結(jié)構(gòu),.,5,

3、三. Intel 8086 & 8088,1978年英特爾公司生產(chǎn)的8086是第一個(gè)16位的微處理器。很快Zilog公司和摩托羅拉公司也宣布計(jì)劃生產(chǎn)Z8000和68000。這就是第三代微處理器的起點(diǎn)。 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(shí)英特爾還生產(chǎn)出與之相配合的數(shù)學(xué)協(xié)處理器i8087,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(duì)數(shù)、指數(shù)和三角函數(shù)等數(shù)學(xué)計(jì)算的指令。 人們將這些指令集統(tǒng)一稱之為 x86指令集。之后設(shè)計(jì)生產(chǎn)的設(shè)備、芯片仍然兼容原來(lái)的x86指令。,.,6,三. Intel 8086 & 8088,197

4、9年，英特爾公司又開發(fā)出了8088。 8086和8088均采用16位數(shù)據(jù)傳輸，所以都稱為16位微處理器。 但8086每周期能傳送或接收16位數(shù)據(jù)，而8088每周期只采用8位。 因?yàn)樽畛醯拇蟛糠衷O(shè)備和芯片是8位的，而8088的外部8位數(shù)據(jù)傳送、接收能與這些設(shè)備相兼容。8088采用40針的DIP封裝，工作頻率為6.66MHz、7.16MHz或8MHz，微處理器集成了大約29000個(gè)晶體管。 1981年，美國(guó)IBM公司將8088芯片用于其研制的PC機(jī)中，從而開創(chuàng)了全新的微機(jī)時(shí)代。,使用8088芯片的筆記本,配置如下： Intel 8088 CPU 128Kb RAM 3.5 360kb 或者 720

5、kb 軟驅(qū) 5MB 硬盤,.,7,四. Intel 80286,1982年，英特爾發(fā)布了80286處理器，也就是俗稱的286。 顯著的改進(jìn)：支持更大的內(nèi)存。達(dá)到了當(dāng)時(shí)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(chǔ)設(shè)備模擬的大量存儲(chǔ)空間，這樣就大大擴(kuò)展了80286所能勝任的工作范圍；能同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)。 多任務(wù)是通過(guò)多任務(wù)硬件機(jī)構(gòu)使微處理器在各種任務(wù)間來(lái)回快速切換；處理速度。最早PC機(jī)的速度是4MHz，第一臺(tái)基于80286的AT機(jī)運(yùn)行速度為6MHz至8MHz，一些制造商還自行提高速度，使80286達(dá)到了20MHz，,使用80286處理器的電腦,.,8,五. Intel 803

6、86,1985年10月17日，英特爾的劃時(shí)代的產(chǎn)品80386DX正式發(fā)布了，其內(nèi)部包含27.5萬(wàn)個(gè)晶體管，時(shí)鐘頻率為12.5MHz，后逐步提高到20MHz、25MHz、33MHz，最后還有少量的40MHz產(chǎn)品。 80386DX的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線是32位，地址總線也是32位，可以尋址到4GB內(nèi)存，并可以管理64TB的虛擬存儲(chǔ)空間。 它的運(yùn)算模式除了具有實(shí)模式和保護(hù)模式以外，還增加了一種虛擬86的工作方式，可以通過(guò)同時(shí)模擬多個(gè)8086微處理器來(lái)提供多任務(wù)能力。 80386DX有比80286更多的指令，頻率為12.5MHz的80386每秒鐘可執(zhí)行6百萬(wàn)條指令，比頻率為16MHz的80286快2.2

7、倍。 80386最經(jīng)典的產(chǎn)品為80386DX33MHz，一般我們說(shuō)的80386就是指的它,.,9,六.Intel 80486,1989年，英特爾發(fā)布了Intel80486處理器。486處理器是英特爾非常成功的商業(yè)項(xiàng)目。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100Mhz。 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80

8、387數(shù)學(xué)協(xié)處理器的80386快了4倍有余。,.,10,七.Intel Pentium,英特爾奔騰處理器采用了0.60微米工藝技術(shù)制造，核心由320萬(wàn)個(gè)晶體管組成。支持計(jì)算機(jī)更輕松的集成“現(xiàn)實(shí)世界”數(shù)據(jù)，如語(yǔ)音、聲音、手寫體和圖片等。 Pentium是x86系列一大革新。其中晶體管數(shù)大幅提高、增強(qiáng)了浮點(diǎn)運(yùn)算功能、并把十年未變的工作電壓降至3.3V。,.,11,八.Intel Pentium MMX,1997年1月，Intel公司推出了Pentium MMX芯片，它在X86指令集的基礎(chǔ)上加入了57條多媒體指令。 Pentium MMX等于是Pentium的加強(qiáng)版中央處理器芯片（CPU），除了增加

9、67個(gè)MMX（Multi-Media eXtension）指令以及64位數(shù)據(jù)型態(tài)之外之外，也將內(nèi)建指令及數(shù)據(jù)暫存（Cache）從之前的8KB增加到16KB，內(nèi)部工作電壓降到2.8V。而英特爾之后的桌上型中央處理器皆包含了MMX指令。 Pentium MMX還吸收了其他CPU的優(yōu)秀處理技術(shù)，如分支預(yù)測(cè)技術(shù)和返回堆棧技術(shù)。,.,12,九.Intel Pentium Overdrive,Intel Pentium OverDrive 中央處理器芯片（CPU），又是一項(xiàng)英特爾造福舊計(jì)算機(jī)使用者的升級(jí)選擇。 Pentium OverDrive 有兩種，一種（不含MMX，5V）是給80486升級(jí)用的，另一

10、種（含MMX，3.3V）是給Pentium早期產(chǎn)品（Socket6, 50-66Mhz）升級(jí)的。他們都有含散熱器及風(fēng)扇。,.,13,十.Intel PentiumII,1997年5月7日，英特爾發(fā)布Pentium II 233MHz、Pentium II 266MHz、Pentium II 300MHz三款PII處理器，采用了0.35微米工藝技術(shù),核心提升到750萬(wàn)個(gè)晶體管組成。 采用SLOT1架構(gòu)，通過(guò)單邊插接卡（SEC）與主板相連，SEC卡盒將CPU內(nèi)核和二級(jí)高速緩存封裝在一起，二級(jí)高速緩存的工作速度是處理器內(nèi)核工作速度的一半；,.,14,十一.Intel Celeron300A,賽揚(yáng)30

11、0A，從某種意義上已經(jīng)是Intel的第二代賽揚(yáng)處理器。 第一代的賽揚(yáng)處理器僅僅擁有266MHz、300MHz兩種版本，第一代的Celeron處理器由于不擁有任何的二級(jí)緩存，雖然有效的降低了成本，但是性能也無(wú)法讓人滿意。 為了彌補(bǔ)性能上的不足，Intel終于首次推出帶有二級(jí)緩存的賽揚(yáng)處理器采用Mendocino核心的Celeron300A、333、366。,.,15,十二.Intel Pentium III,1999年2月26日，英特爾發(fā)布Pentium III 450MHz、Pentium III 500MHz處理器，同時(shí)采用了0.25微米工藝技術(shù),核心由950萬(wàn)個(gè)晶體管組成，從此INTEL開

12、始踏上了PIII旅程。 是 Pentium II的加強(qiáng)版，新增七十條新指令(SIMD，SSE)。 Celeron系列與Pentium III最大的差距在于二級(jí)緩存，100MHz外頻的Tualatin Celeron 1GHz可以輕松地躍上133MHz外頻。更為重要的是，Tualatin Celeron還有很好的向下兼容性，甚至440BX主板在使用轉(zhuǎn)接卡之后也有望采用該CPU，因此也成為很多升級(jí)用戶的首選。,.,16,十三.Intel Pentium 4,2000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)

13、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 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。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)。,.,17,十四.Intel Itanium,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

14、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)。 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。 安騰處理器是構(gòu)建在IA-64（Intel Architecture 64），也就是說(shuō)“IA-64是一個(gè)與x86代碼的決裂，它是為未來(lái)設(shè)計(jì)的“,.,18,十五.Intel Core,Intel Core微處理器架構(gòu)是一個(gè)由零設(shè)計(jì)起的架構(gòu)，但其有類似Pentium M的設(shè)計(jì)。它有14條管線(Pipeline)，相比NetBurst中Prescott所有的足足少一倍，

15、即其有一個(gè)更大帶寬的執(zhí)行核心。另外，它的執(zhí)行核心亦由P6、P6-M、及Netburst的一次可處理3個(gè)指令增加至4個(gè)。本架構(gòu)亦是一個(gè)雙核心的設(shè)計(jì)，兩個(gè)核心的L1內(nèi)存互相連接，分享的L2內(nèi)存。使用以上設(shè)計(jì)以達(dá)到最高效能功耗比(Performance per watt)。,.,19,十六.Intel Atom,英特爾Atom處理器是英特爾歷史上體積最小和功耗最小的處理器。 Atom基于新的微處理架構(gòu)，專門為小型設(shè)備設(shè)計(jì)，旨在降低產(chǎn)品功耗，同時(shí)也保持了同酷睿2雙核指令集的兼容，產(chǎn)品還支持多線程處理。 Atom是Intel能耗最低的移動(dòng)處理器，它采用45nm High-KCMOS工藝制造，無(wú)鉛無(wú)鹵封裝

16、，體積只有13141.6（mm），DIE核心面積控制在25平方毫米（7.83.1）以下，其內(nèi)部共集成4700萬(wàn)個(gè)晶體管，并配備512KB二級(jí)緩存，支持SSE3和SSSE3指令集，支持Intel Virtualization Technology（VT虛擬化技術(shù)）、Intel Advanced Thermal Manager（高級(jí)散熱管理技術(shù)），此外還具備Execute Disable Bit（EDB防毒）技術(shù)。,.,20,十七.Intel Sandy Bridge,2010年的TOCK時(shí)間，Intel推出代號(hào)為Sandy Bridge的處理器，該處理器采用32nm制程。Sandy Bridge

17、(之前稱作Gesher)是Nehalem的繼任者，也是其工藝升級(jí)版，從45nm進(jìn)化到32nm。Sandy Bridge將有八核心版本，二級(jí)緩存仍為512KB，但三級(jí)緩存將擴(kuò)容至16MB。而Sandy Bridge最主要特點(diǎn)則是加入了game instrution AVX(Advanced Vectors Extensions)技術(shù)，也就是之前的VSSE。intel宣稱，使用AVX技術(shù)進(jìn)行矩陣計(jì)算的時(shí)候?qū)⒈萐SE技術(shù)快90%。其重要性堪比1999年P(guān)entium III引入SSE。,.,21,十八.Intel ivy Bridge、Haswell,ivy bridge為英特爾公司于2012年發(fā)布的第三代Core i系列處理器，代號(hào)Ivy Bridge，簡(jiǎn)稱IVB。 Haswell架構(gòu)是英特爾最新的CPU架構(gòu)，當(dāng)然，它和IVB一樣，繼承高端Core i7，中端Core i5/Core i3/Xeon e3/Xeon e5和低端奔騰、賽揚(yáng)和Atom凌動(dòng)市場(chǎng)。 2014年，Intel 將推