Intel中央處理器的發(fā)展歷史
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Intel中央處理器的發(fā)展歷史
1971年: 4004 微處理器Intel在1969年為日本計(jì)算機(jī)制造商Busicom的一項(xiàng)專案,著手開發(fā)第一款微處理器,為一系列可程式化計(jì)算機(jī)研發(fā)多款晶片。最終,英特爾在1971年11月15日向全球市場推出4004微處理器,當(dāng)年Intel 4004處理器每顆售價(jià)為200美元。4004 是英特爾第一款微處理器,為日后開發(fā)系統(tǒng)智能功能以及個(gè)人電腦奠定發(fā)展基礎(chǔ),其晶體管數(shù)目約為2千3百顆。
1972年: 8008 微處理器
1973年:Intel推出8008微處理器,其運(yùn)算能力是4004的兩倍。Radio Electronics于1974年刊載一篇文章介紹一部采用8008的Mark-8裝置,被公認(rèn)是第一部家用電腦,在當(dāng)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)來看,這部電腦在制造、維護(hù)、與運(yùn)作方面都相當(dāng)困難。Intel 8008晶體管數(shù)目約為3千5百顆。
1974年: 8080 微處理器1974年,Intel推出8080處理器,并作為Altair個(gè)人電腦的運(yùn)算核心,Altair在《星艦奇航》電視影集中是企業(yè)號太空船的目的地。電腦迷當(dāng)時(shí)可用395美元買到一組Altair的套件。它在數(shù)個(gè)月內(nèi)賣出數(shù)萬套,成為史上第一款下訂單后制造的機(jī)種。Intel 8080晶體管數(shù)目約為6千顆。
1978年: 8086、8088 微處理器取得IBM新成立之個(gè)人電腦部門敲定的重要銷售合約,讓Intel 8088處理器成為IBM新款暢銷產(chǎn)品 ,IBM個(gè)人電腦的大腦,Intel 8088處理器的成功將英特爾拱上財(cái)富雜志500大企業(yè)排行榜,財(cái)富雜志將英特爾評為 “70年代最成功的企業(yè)”之一。Intel 8088晶體管數(shù)目約為29,000。
1982年: 80286 微處理器80286(也被稱為286)是英特爾首款能執(zhí)行所有舊款處理器專屬軟件的處理器,這種軟件相容性之后成為英特爾全系列微處理器的注冊商標(biāo),在6年的銷售期中,估計(jì)全球各地共安裝了1500萬部286個(gè)人電腦。Intel 80286處理器晶體管數(shù)目為13萬4千顆。
1985年: 80386 微處理器Intel 80386微處理器內(nèi)含275,000 個(gè)晶體管—比當(dāng)初的4004多了100倍以上,這款32位元處理器首次支持多工任務(wù)設(shè)計(jì),能同時(shí)執(zhí)行多個(gè)程序。Intel 80386晶體管數(shù)目約為27萬5千顆。
1989年: Intel 80486微處理器Intel 80486處理器世代讓電腦從命令列轉(zhuǎn)型至點(diǎn)選式(point to click)的圖形化操作環(huán)境,據(jù)史密森美國歷史博物館的科技史學(xué)家David K. Allison回憶道:“當(dāng)時(shí)我擁有第一部彩色螢?zāi)浑娔X,開始能以大幅加快的速度進(jìn)行桌面排版作業(yè)。”Intel 80486處理器率先內(nèi)建數(shù)學(xué)協(xié)同處理器,由于能扮演中央處理器處理復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算,因此能加快整體運(yùn)算的速度。Intel 80486晶體管數(shù)目為120萬顆。
1993年: Intel Pentium 處理器Pentium是Intel首個(gè)放棄利用數(shù)字來命名的處理器產(chǎn)品,在微架構(gòu)上取得突破,讓電腦更容易處理 “現(xiàn)實(shí)世界”的資料,例如語音、聲音、書寫、以及相片影像。源自漫畫與電視脫口秀的Pentium,在問市后立即成為家喻戶曉的名字,Intel Pentium處理器晶體管數(shù)目為310萬顆。
1996年:Intel Pentium Pro處理器初步占據(jù)了一部分CPU市場的INTEL并沒有停下自己的腳步,在其他公司還在不斷追趕自己的奔騰之際,又在1996年推出了最新一代的第六代X86系列CPU棗P6。P6只是它的研究代號,上市之后P6有了一個(gè)非常響亮的名字叫PentiumPro。PentiumPro的內(nèi)部含有高達(dá)550萬個(gè)的晶體管,內(nèi)部時(shí)鐘頻率為133MHZ,處理速度幾乎是100MHZ的PENTIUM的2倍。PentimuPro的一級(片內(nèi))緩存為8KB指令和8KB數(shù)據(jù)。值得注意的是在PentimuPro的一個(gè)封裝中除PentimuPro芯片外還包括有一個(gè)256KB的二級緩存芯片,兩個(gè)芯片之間用高頻寬的內(nèi)部通訊總線互連,處理器與高速緩存的連接線路也被安置在該封裝中,這樣就使高速緩存能更容易地運(yùn)行在更高的頻率上。PentiumPro 200MHZ CPU的L2CACHE就是運(yùn)行在200MHZ,也就是工作在與處理器相同的頻率上。這樣的設(shè)計(jì)領(lǐng)PentiumPro達(dá)到了最高的性能。而PentimuPro最引人注目的地方是它具有一項(xiàng)稱為“動(dòng)態(tài)執(zhí)行”的創(chuàng)新技術(shù),這是繼PENTIUM在超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)實(shí)破之后的又一次飛躍。PentimuPro系列的工作頻率是150/166/180/200,一級緩存都是16KB,而前三者都有256KB的二級緩存,至于頻率為200的CPU還分為三種版本,不同就在于他們的內(nèi)置的緩存分別是256KB,512KB,1MB。
1997年: Intel Pentium II 處理器內(nèi)含750萬個(gè)晶體管的Pentium II處理器結(jié)合了Intel MMX技術(shù),能以極高的效率處理影片、音效、以及繪圖資料,首次采用Single Edge Contact (S.E.C) 匣型封裝,內(nèi)建了高速快取記憶體。這款晶片讓電腦使用者擷取、編輯、以及透過網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)和親友分享數(shù)位相片、編輯與新增文字、音樂或制作家庭電影的轉(zhuǎn)場效果、使用視訊電話以及透過標(biāo)準(zhǔn)電話線與網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)傳送影片,Intel Pentium II處理器晶體管數(shù)目為750萬顆。
1998年:Intel Celeron 處理器1998 年,AMD的低價(jià)政策奏效,以 1/3 于 Intel 同時(shí)脈處理器的價(jià)格,成功的大舉入侵低價(jià)處理器市場,當(dāng)時(shí)基本型電腦 (NT$:30,000~25,000-) 大行其道,加上 AMD 的 K6-2 處理器本身的整數(shù)運(yùn)算能力優(yōu),非常適合一般家庭的基本需求,各大廠紛紛推出 Socket-7 平臺(tái)的低價(jià)電腦。這段期間,Intel 為了完全主導(dǎo)下一代處理器走向,宣布放棄 Socket-7 架構(gòu),和美國國家半導(dǎo)體共同發(fā)表了新一代架構(gòu) - Slot-1,并且推出全新架構(gòu)的處理器 - Pentium II,雖然這款處理器,成功的打入主流市場,不過昂貴的 Pentium II,加上昂貴的主機(jī)板,使得 Intel 完全失去低價(jià)市場的這塊大餅。為了入侵這塊市場,推出新款的低價(jià)處理器投入戰(zhàn)場,是必須的,但設(shè)計(jì)一款新的處理器,所需要投資的初期研發(fā)成本相當(dāng)高,所以 Intel 打算從原有的 Pentium II 處理器著手,在 1998 年3月的時(shí)候,Intel 正式推出新款處理器 - Celeron。當(dāng)初推出的 Celeron 處理器,架構(gòu)上維持和 Pentium II 相同 (Deschutes),采用 Slot-1,核心架構(gòu)也和 Pentium II 一樣,具有 MMX 多媒體指令集,但是原本在 Pentium II 上的兩顆 L2 快取記憶體則取消了。Intel 拿掉 L2 快取,除了可以降低成本之外,最主要是為了和當(dāng)時(shí)的主流 Pentium II 在效能上有所分別,除了 L2 快取,處理器的外部工作頻率 (Front Side BUS),也是 Intel 用來區(qū)分主流與低價(jià)處理器的分水嶺:當(dāng)時(shí) Intel Pentium II 處理器的外頻為 100 MHz (最早是 Pentium II 350),而屬于低價(jià)的 Celeron 則是維持傳統(tǒng)的 66 MHz。Celeron 的核心架構(gòu),和 Pentium II 完全相同,只是少了 L2 快取,這對整體效能上的影響,到底大不大 看看今天的 P3c 大家心理應(yīng)該就有個(gè)底了,舉例來說,核心時(shí)脈同樣為 500 MHz 的 P3 處理器,外頻相同的狀態(tài)下,On-Die 256K 全速 L2 快取記憶體的 P3 500E,效能上硬是比 P3 500 的半速 512K L2 快取要來的快,光是 L2 快取的速度,就有如此大的影響 (先撇開 ATC 以及 ASB 不談),更何況是‘沒有’L2 快取記憶體。Cache-less 的 Celeron 低價(jià)處理器,剛剛推出時(shí),目標(biāo)放在低價(jià)電腦上,由于采用 Slot-1 架構(gòu),當(dāng)時(shí)可以搭配的主機(jī)板晶片組只有 440 LX 以及 440BX,不過這類型的主機(jī)板,都是以搭配 Pentium II 為主,價(jià)位上也難以壓低,加上 Cache-Less 的 Celeron 處理器,在 Winstone 測試中,成績低的可憐,所以,Intel 最早推出的 Celeron 266/300 MHz,在效能上一直為大家所唾棄。
1998年:Intel Celeron 300A處理器1998年8月24日,這個(gè)日子讓像筆者這樣熱愛硬件的人們都會(huì)無法忘記,Intel推出了裝有二級高速緩存的賽揚(yáng)A處理器,這就是日后被眾多DIYer捧上神壇的賽揚(yáng)300A,一個(gè)讓經(jīng)典不能再經(jīng)典的型號?!≠悡P(yáng)300A,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緩存,雖然有效的降低了成本,但是性能也無法讓人滿意。為了彌補(bǔ)性能上的不足,Intel終于首次推出帶有二級緩存的賽揚(yáng)處理器——采用Mendocino核心的Celeron300A、333、366。經(jīng)典,從此誕生?!≠悡P(yáng)300A的經(jīng)典,并不僅僅是因?yàn)樗某l(多數(shù)賽揚(yáng)300A可以輕松超頻至550MHZ),還在于賽揚(yáng)300A的超頻性幾乎造就了一條專門為它而生的產(chǎn)業(yè)鏈,主板、轉(zhuǎn)接卡......有多少這樣的產(chǎn)品就為了賽揚(yáng)300A而生。一時(shí)間,報(bào)紙雜志網(wǎng)絡(luò)媒體都在討論這款Celeron300A的超頻方式、技巧、配合主板、內(nèi)存等等。DIY的超頻時(shí)代正式到臨。
1999年: Intel Pentium III 處理器Intel Pentium III 處理器加入70個(gè)新指令,加入網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)串流SIMD延伸集稱為MMX,能大幅提升先進(jìn)影像、3D、串流音樂、影片、語音辨識(shí)等應(yīng)用的性能,它能大幅提升網(wǎng)際網(wǎng)絡(luò)的使用經(jīng)驗(yàn),讓使用者能瀏覽逼真的線上博物館與商店,以及下載高品質(zhì)影片,Intel首次導(dǎo)入0.25微米技術(shù),Intel Pentium III晶體管數(shù)目約為950萬顆。
2000年: Intel Pentium 4 處理器采用Pentium 4處理器內(nèi)建了4200萬個(gè)晶體管,以及采用0.18微米的電路,首款微處理器Intel 4004的運(yùn)作頻率為108KHz,Pentium 4初期推出版本的速度就高達(dá)1.5GHz,若汽車速度在同一時(shí)期以相同的速度向上攀升,從舊金山開車到紐約僅僅需要13秒,Pentium 4處理器晶體管數(shù)目約為4200萬顆,翌年8月,Pentium 4 處理理達(dá)到2 GHz的里程碑。
2002年: Intel Pentium 4 HT處理器英特爾推出新款I(lǐng)ntel Pentium 4處理器內(nèi)含創(chuàng)新的Hyper-Threading(HT)超線程技術(shù)。超線程技術(shù)打造出新等級的高性能桌上型電腦,能同時(shí)快速執(zhí)行多項(xiàng)運(yùn)算應(yīng)用,或針對支持多重線程的軟件帶來更高的性能。超線程技術(shù)讓電腦性能增加25%。除了為桌上型電腦使用者提供超線程技術(shù)外,英特爾也達(dá)成另一項(xiàng)電腦里程碑,就是推出運(yùn)作頻率達(dá)3.06 GHz的Pentium 4處理器,是首款每秒執(zhí)行30億個(gè)運(yùn)算周期的商業(yè)微處理器,如此優(yōu)異的性能要?dú)w功于當(dāng)時(shí)業(yè)界最先進(jìn)的0.13微米制程技術(shù),翌年,內(nèi)建超線程技術(shù)的Intel Pentium 4處理器頻率達(dá)到3.2 GHz。
2003年:Intel Pentium M處理器由以色列小組專門設(shè)計(jì)的新型移動(dòng)CPU,Pentium M是英特爾公司的x86架構(gòu)微處理器,供筆記簿型個(gè)人電腦使用,亦被作為Centrino的一部分,于2003年3月推出。公布有以下主頻:標(biāo)準(zhǔn)1.6GHz,1.5GHz,1.4GHz,1.3GHz,低電壓1.1GHz,超低電壓900MHz。為了在低主頻得到高效能,Banias作出了優(yōu)化,使每個(gè)時(shí)鐘所能執(zhí)行的指令數(shù)目更多,并通過高級分支預(yù)測來降低錯(cuò)誤預(yù)測率。另外最突出的改進(jìn)就L2高速緩存增至1MB(P3-M和P4-M都只有512KB),估計(jì)Banias數(shù)目高達(dá)7700萬的晶體管大部分就用在這上。此外還有一系列與減少功耗有關(guān)的設(shè)計(jì):增強(qiáng)型Speedstep技術(shù)是必不可少的了,擁有多個(gè)供電電壓和計(jì)算頻率,從而使性能可以更好地滿足應(yīng)用需求。智能供電分布可將系統(tǒng)電量集中分布到處理器需要的地方(MVPIV)技術(shù)可根據(jù)處理器活動(dòng)動(dòng)態(tài)降低電壓,從而支持更低的散熱設(shè)計(jì)功率和更小巧的外形設(shè)計(jì);經(jīng)優(yōu)化功率的400MHz系統(tǒng)總線;Micro-opsfusion微操作指令融合技術(shù),在存在多個(gè)可同時(shí)執(zhí)行的指令的情況下,將這些指令合成為一個(gè)指令,以提高性能與電力使用效率。專用的堆棧管理器,使用記錄內(nèi)部運(yùn)行情況的專用硬件,處理器可無中斷執(zhí)行程序。Banias所對應(yīng)的芯片組為855系列,855芯片組由北橋芯片855和南橋芯片ICH4-M組成,北橋芯片分為不帶內(nèi)置顯卡的855PM(代號Odem)和帶內(nèi)置顯卡的855GM(代號Montara-GM),支持高達(dá)2GB的DDR266/200內(nèi)存,AGP4X,USB2.0,兩組ATA-100、AC97音效及Modem。其中855GM為三維及顯示引擎優(yōu)化InternalClockGating,它可以在需要時(shí)才進(jìn)行三維顯示引擎供電,從而降低芯片組的功率。
2005年: Intel Pentium D 處理器首顆內(nèi)含2個(gè)處理核心的Intel Pentium D 處理器登場,正式揭開x86處理器多核心時(shí)代。
2006年: Intel Core 2 Duo處理器Core微架構(gòu)桌面處理器,核心代號Conroe將命名為Core 2 Duo/Extreme家族,其E6700 2.6GHz型號比先前推出之最強(qiáng)的Intel Pentium D 960 (3.6GHz)處理器,在性能方面提升了40%,省電效率也增加40%,Core 2 Duo處理器內(nèi)含2.91億個(gè)晶體管。
2008年:Intel Atom處理器2008年6月3日,英特爾在北京向媒體介紹了他們與臺(tái)北電腦展上同步推出的凌動(dòng)處理器Atom。英特爾凌動(dòng)處理采用45納米制造工藝,2.5瓦超低功耗,價(jià)格低廉且性能滿足基本需求,主要為上網(wǎng)本(Netbook)和上網(wǎng)機(jī)(Nettop)使用。作為具有簡單易用、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的新型上網(wǎng)設(shè)備——上網(wǎng)本和上網(wǎng)機(jī),他們主要具有較好的互聯(lián)網(wǎng)功能,還可以進(jìn)行學(xué)習(xí)、娛樂、圖片、視頻等應(yīng)用,是經(jīng)濟(jì)與便攜相結(jié)合的新電腦產(chǎn)品。其最具代表性的產(chǎn)品為半年前華碩率先推出的Eee PC電腦,而現(xiàn)在戴爾、宏基、惠普等眾多廠商也紛紛推出同類產(chǎn)品,行業(yè)對該市場前景樂觀。這次推出的英特爾凌動(dòng)處理器分為兩款,為上網(wǎng)本設(shè)計(jì)的凌動(dòng)N270與為上網(wǎng)機(jī)設(shè)計(jì)的凌動(dòng)230,搭配945GM芯片組,可以滿足基本的視頻、圖形、瀏覽需求,并且體積小巧,同時(shí)價(jià)格能控制在低于主流電腦的價(jià)位。據(jù)英特爾核算,采用凌動(dòng)處理器的上網(wǎng)本可以做到低至250美元左右,而上網(wǎng)機(jī)則不會(huì)超過300美元?!?huì)上英特爾展示了以長城、海爾、同方為代表的上網(wǎng)機(jī)和上網(wǎng)本設(shè)備。其中一款同方的上網(wǎng)機(jī)售價(jià)預(yù)計(jì)在1999元左右,主要用于連接液晶電視,通過遙控器進(jìn)行各種上網(wǎng)和數(shù)碼應(yīng)用,并具備安裝XP系統(tǒng)進(jìn)行電腦應(yīng)用的能力。而多款國產(chǎn)上網(wǎng)本售價(jià)還并未公布,但估計(jì)定價(jià)會(huì)在2999元左右以贏得市場。
2008年:Intel Core i7處理器Intel官方正式確認(rèn),基于全新Nehalem架構(gòu)的新一代桌面處理器將沿用“Core”(酷睿) 名稱,命名為“Intel Core i7”系列,至尊版的名稱是“Intel Core i7 Extreme”系列。Core i7(中文:酷睿 i7,核心代號:(Bloomfield)處理器是英特爾于2008年推出的64位四核心CPU,沿用x86-64指令集,并以Intel Nehalem微架構(gòu)為基礎(chǔ),取代Intel Core 2系列處理器。Nehalem曾經(jīng)是Pentium 4 10 GHz版本的代號。Core i7的名稱并沒有特別的含義,Intel表示取i7此名的原因只是聽起來悅耳,“i”的意思是智能(intelligence的首字母),而7則沒有特別的意思,更不是指第7代產(chǎn)品。而Core就是延續(xù)上一代Core處理器的成功,有些人會(huì)以“愛妻”昵稱之。官方的正式推出日期是2008年11月17日。早在11月3日,官方己公布相關(guān)產(chǎn)品的售價(jià),網(wǎng)上評測亦陸續(xù)被解封。
2009年:Intel Core i5處理器酷睿i5處理器是英特爾的一款產(chǎn)品,同樣建基于Intel Nehalem微架構(gòu)。與Core i7支持三通道存儲(chǔ)器不同,Core i5只會(huì)集成雙通道DDR3存儲(chǔ)器控制器。另外,Core i5會(huì)集成一些北橋的功能,將集成PCI-Express控制器。接口亦與Core i7的LGA 1366不同,Core i5采用全新的LGA 1156。處理器核心方面,代號Lynnfiled,采用45納米制程的Core i5會(huì)有四個(gè)核心,不支持超線程技術(shù),總共僅提供4個(gè)線程。L2緩沖存儲(chǔ)器方面,每一個(gè)核心擁有各自獨(dú)立的256KB,并且共享一個(gè)達(dá)8MB的L3緩沖存儲(chǔ)器。芯片組方面,會(huì)采用Intel P55(代號:IbexPeak)。它除了支持Lynnfield外,還會(huì)支持Havendale處理器。后者雖然只有兩個(gè)處理器核心,但卻集成了顯示核心。P55會(huì)采用單芯片設(shè)計(jì),功能與傳統(tǒng)的南橋相似,支持SLI和Crossfire技術(shù)。但是,與高端的X58芯片組不同,P55不會(huì)采用較新的QPI連接,而會(huì)使用傳統(tǒng)的DMI技術(shù)[1]。接口方面,可以與其他的5系列芯片組兼容[2]。它會(huì)取代P45芯片組。
2010年:Intel Core i3處理器酷睿i3作為酷睿i5的進(jìn)一步精簡版,是面向主流用戶的CPU家族標(biāo)識(shí)。擁有Clarkdale(2010年)、Arrandale(2010年)、Sandy Bridge(2011年)等多款子系列。2011年: Intel Sandy Bridge處理器SNB(Sandy Bridge)是英特爾在2011年初發(fā)布的新一代處理器微架構(gòu),這一構(gòu)架的最大意義莫過于重新定義了“整合平臺(tái)”的概念,與處理器“無縫融合”的“核芯顯卡”終結(jié)了“集成顯卡”的時(shí)代。這一創(chuàng)舉得益于全新的32nm制造工藝。由于Sandy Bridge 構(gòu)架下的處理器采用了比之前的45nm工藝更加先進(jìn)的32nm制造工藝,理論上實(shí)現(xiàn)了CPU功耗的進(jìn)一步降低,及其電路尺寸和性能的顯著優(yōu)化,這就為將整合圖形核心(核芯顯卡)與CPU封裝在同一塊基板上創(chuàng)造了有利條件。此外,第二代酷睿還加入了全新的高清視頻處理單元。視頻轉(zhuǎn)解碼速度的高與低跟處理器是有直接關(guān)系的,由于高清視頻處理單元的加入,新一代酷睿處理器的視頻處理時(shí)間比老款處理器至少提升了30%。
2012年: Intel ivy Bridge處理器在2012年4月24日下午北京天文館,Intel正式發(fā)布了ivy bridge(IVB)處理器。22nm Ivy Bridge會(huì)將執(zhí)行單元的數(shù)量翻一番,達(dá)到最多24個(gè),自然會(huì)帶來性能上的進(jìn)一步躍進(jìn)。Ivy Bridge會(huì)加入對DX11的支持的集成顯卡。另外新加入的XHCI USB 3.0控制器則共享其中四條通道,從而提供最多四個(gè)USB 3.0,從而支持原生USB3.0。cpu的制作采用3D晶體管技術(shù)的CPU耗電量會(huì)減少一半。