intel 公司CPU的发展史?

Intel公司是IT史上最伟大的公司之一，尤其是在处理器领域，甚至可以说Intel公司三十多年的发展史就是PC处理器的进化过程。从最早的存储器（Intel创业发家靠的就是存储器）到最新的“Tera-scale” 万亿次芯片技术，Intel推出了无数处理器，它们中的有些在市场上大放光芒，有的却又黯然离场。梳理Intel公司的处理器产品线，我们从中撷取了15 款可说最经典的X86处理器（嵌入式等领域的处理器暂不考虑），回顾这些处理器的历史不仅是为了温故更为了知新，我们看到处理器性能越来越强大，功耗却在渐渐降低，未来的处理器有望继续延续这一道路，可以说是会“更好更强大”。下面就让我们一起看看15款处理器的光辉时刻吧！

1、8086：第一款PC处理器

8086是第一款面世的X86 CPU－在此之前，英特尔公司已经发布了4004,8008,8080，8085等CPU。8086可以使用外部20位地址总线管理1MB的内存。不过 IBM选定的4.77MHz速度实在是有些低了，在最终退并派源市前它的速度可以达到10MHz。

世界上第一台PC使用的处理器就是8086的衍生品－仅有8位（外部）数据总线的8088。有趣的是，美国航天飞机上的控制系统用的就是8086处理，2002年的时候NASA（美国宇航局）还在eBay上购买了几块8086，因为英特尔早已不再供货了。

2、80286：支持16MB内存，依然是16位

发布于1982年的80286在同频率下性能要三倍于8086处理器。它可以支持16MB内存，不过依然是16 位处理器。它是第一款带有MMU（内存管理单元，memory management unit）模块的处理器，使得它可以管理虚拟内存。和8086一样，它也没有浮点运算单元（FPU），不过它可羡伍以使用X87协处理器。它的最大频率为 12.5MHz，相比之下，竞争对手的速度已经能够达到25MHz了。

3、80386：32位，高速缓存

英特尔公司的80386是第一款32位的X86处理器，有好几个版本存在，其中最知名的是16位数据总线的 386 SX（Single-word eXternal）和32位数据总线的386 DX（Double-word eXternal），其余的两个版本就不值一提了绝态：386 SL首次提供了（外部）缓存管理功能，386 EX用在了太空计划中（哈勃望远镜使用的就是它）。

4、486：首次拥有APU(浮点运算单元)和Multipliers（乘法器）

486的出现则是一个时代的标志，很长时间内486 DX2/66都是游戏玩家的最低配置。这款发布于1989年的CPU带来了几项有趣的新功能：板载APU，数据缓存和第一个时钟乘法器。板载APU和 x87协处理器的搭配组成了486 DX(不是SX)系列。处理器内部拥有一块8KB L1缓存（写回速度比写入速度稍快些），同时也使主板上具备集成L2缓存的可能（运行在总线频率下）。

第二代486开始拥有一个CPU乘法器，随着DX2(2组乘法器)和DX4(3组乘法器)系列的发布，处理器的频率开始高于FSB（前端总线）的频率。还有一个小故事，作为486SX的APU出售的487SX实际上就是屏蔽掉部分核心的486DX。

5、Pentium：带来麻烦的BUG

1993年面世的Pentium引人注意的原因很多：放弃传统数字命名方式，因为Intel被禁止使用数字作为商标，最出名的就是它的一个BUG，第一代Pentium的某些除法操作会产生不正确的结果，尽管英特尔很快更换了这些处理器，但是不良影响已经造成，这个罕见的BUG一度让IT媒体的报道铺天盖地。

Pentium总共有三个不同版本出售，最初的没有CPU乘法器，第二个版本带有一个乘法器（其包括著名的Pentium 166），最后的则开始支持X86架构的SIMD指令集-MMX，Pentium MMX还增加了L1缓存的大小，并做了小幅改进。这是英特尔公司第一款能同时执行两条指令的X86 CPU,它的L2缓存集成于主板上，运行频率等同FSB频率。

这里我们解释一下Pentium 的这个BUG：使用FPU进行的某些计算会导致不正确的结果。出现这个错误的几率非常罕见，况且Inel也迅速免费更换了问题产品。下面是Pentium出错的一个实列：

4195835.0/3145727.0 = 1.333 820 449 136 241 002 (正确结果) 4195835.0/3145727.0 = 1.333 739 068 902 037 589（ 问题Pentium上的错误结果)

6、Pentium Pro：首次支持超过4GB的内存

发布于1995年的Pentium Pro是首款支持超过4GB内存的处理器，它利用36位物理地址扩展（PAE）技术最大可支持64GB内存。这款CPU也是第一款P6架构（酷睿2核心也源自于此）处理器，也是首次在CPU内部集成L2缓存。实际上256KB到1MB的缓存置于CPU核心旁边，而且与CPU同速，不再是板载方式。

这款CPU也有一个性能问题，运行32位程序性能很不错，但是运行16位程序（例如Windows 95系统）就就慢得多了，因为16位的寄存器管理32位的寄存器可能有些问题，这抵消了Pentium Pro的乱序执行架构的优势。

7、Pentium II and III: 同门兄弟

发布于1997年的Pentium II是Pentium Pro开始走向普通公众的产物（Pentium Pro叫好不叫座），整体上与Pentium Pro很相似，只是缓存方面有些不同，L2缓存不再与CPU核心保持同速（这么做的代价高昂），P II的512KB 缓存工作于CPU半速，另外Intel抛弃了传统的封装方式，开始把L2缓存也封装在外壳内部，不再像之前那样集成在主板上或者处理器内。

相比Pentium Pro，Pentium II原生支持MMX（SIMD）指令，拥有双倍的L2缓存。1999年发布的Pentium III（Katmai核心）除了支持SSE（SIMD）指令外其他方面与Pentium II是一样的。

Pentium II and III都有512KB L2缓存，但使用180nm工艺制造的Pentium II 移动版Dixon只有256KB L2缓存，不过这款处理器的运行速度比桌面版快多了。

8、Celeron and Xeon：瞄准低端/高端

90年代后期，Intel推出了两个熟知的品牌：Celeron（赛扬）and Xeon（至强）。前者瞄准入门级市场，后者意图染指服务器和工作站领域。第一代赛扬其实就是阉割掉L2缓存的Pentium II,当时其性能可以说非常烂，相比之下那时至强拥有更大的L2缓存。直到现在这两个品牌依然存在：面向入门级的赛扬（通常是减少L2缓存，降低FSB速度），以及面向服务器领域的至强（高频率，高FSB速度和大容量缓存）。

Intel后来还是给赛扬增加了L2缓存（只有128KB），其中赛扬300A凭借着50%的超频幅度长时间内都是市场上最炙手可热的明星产品。

与PⅡ一样，至强外壳内也有外置L2缓存，容量介于512KB到2MB之间，晶体管数量在31M到124M之间。

9、冲击1GHz的Pentium Ⅲ

Coppermine核心的Pentium Ⅲ是Intel历史上首款达到1Ghz的X86处理器，之后甚至推出了1.13GHz的型号，不过由于不稳定它很快退出了市场。新版Pentium Ⅲ提高了核心内的L2缓存容量，要比早期外置512KB L2缓存的型号运行的更快，Intel宣称它还可以加速网络冲浪。共有三个版本的P Ⅲ发布：服务器级（Xeon），入门级（Celeron），移动版（第一次引入SpeedStep技能技术）。

2002年又发布了一个改进版：Tualatin（图拉丁）奔三，其拥有512KB L2缓存，使用更先进的130nm工艺制造。原本它是Intel准备用于服务器和移动市场的，因而它在消费级市场也只是昙花一现，并不为人熟知。

10、Pentium 4：高噪音低性能的代名词

2000年Intel宣布了新一代的处理器-Pentium 4。尽管有着更高的时钟频率（最低速度都达到了1.4GHz），但是同频率的性能表现比竞争对手的要差远了，ADM的Athlon（甚至是自家的 Pentium Ⅲ）在相同的频率下都比它运行的快。最要命的是，Intel决定弃主流的内存规格不顾，只支持RAMBUS的RDRAM内存（当时唯一能满足 Pentium 4带宽需求的内存），但是最后失败了。尽管价格昂贵，发热量也大，Pentium 4依靠多项技术改进（如加入L3缓存，支持超线程技术）还是在市场上生存了几年。

市场上一共有Mobile（新增了一组变量乘法器），Clerlon（精简了L2缓存），Xeon（加入L3缓存）三种P4处理器有售。超线程技术和L3首先出现在服务器市场上，之后引入到了普通处理器上（L3缓存也只是出现在EE至尊级型号上）。

这里提一下FSB，借着名为QDR（四倍速数据传输）技术的支持它的速度要四倍快于额定时钟频率。400MHz的总线速度实际上只有100MHz，533MHz也只有133MHz的真实速度。2005年Intel还发布了64位P4处理器，后文我们将谈到它。

11、Pentium M：在膝上型电脑市场上开始发力

2003年Portable PC（便携型电脑）市场开始爆发式地增长。此时Intel只有两款CPU可供选择:落后的图拉丁P3和P4，但P4巨大的发热量决定了它不可能适于便携型电脑处理。就在此时，从以色列实验室来了一个救星:Banias（又名Pentium M）。这款基于P6架构（与Pentium Pro一样）的处理器拥有超越P4的高性能，而且功耗超低。它成了英特尔迅驰（Centrino）平台的处理器，在2004年又被更快的Dothan核心取代。Pentium M在移动平台留下了深深的烙印，Stealey（A100）至今还在使用Dothan架构（只不过频率低些功耗低些罢了）。

与桌面版P4一样，其FSB也是四倍速于额定频率（QDR），插槽使用了Socket 479，实际上只有478个针脚，不过每个针脚的定义与桌面P4的Socket 478不一样。

12、Pentium 4：开始支持64位，变身双核

2005年Intel两次改进了P4处理器：先是带来Prescott-2M，接着又发布了Smithfiel核心产品。前者是基于Proscott的64位处理器，后者是一款双核处理器。他们和P4很相似，面临的问题是也是一样的：低IPC（每周期指令）运算量，难于提高频率。这两款处理器已经不是Intel重点关注的了，(他们的重心在未来的酷睿2)，何况Pentium D说是双核心处理器，实际不过是在一个外壳里封装了两个Proscott核心罢了。

有趣的是，虽然面向消费级市场的P4并不支持PAE技术（使用36位而非32位管理内存），因此最大支持内存被限制在4GB，但它可以突破这个限制。实际上地址总线依然限于36位（Xeon上是40位），但PAE技术已经成了历史―64位程序可以可以充分利用所有内存。

某些特定型号上可以支持超线程技术（Xeon和EE至尊版），Intel稍后又发布了65nm的9x0系列P4，不过并没有什么重要改进。

13、第一款移动版双核

2006年Intel宣布了酷睿双核处理器。这是第一款面向便携式电脑设计的双核处理器，拥有极佳的性能，至少比P4快多了。这也是第一款真双核X86处理器，共享缓存设计，之前的Pentium D双核更像是一个外壳内封装两个处理器。酷睿处理器是Intel迅驰平台的重要组成部分，在市场上取得了巨大的成功。唯一的缺点就是还是32位处理器，不像P 4那样支持64位技术。

单核的Core Solo也出现在了市场上，这款追求低功耗的产品FSB速度由667 MHz降到了533MHz，它被应用在了服务器上（代号Sossaman)。这也是专为移动设计的CPU首次用在服务器领域。实际上酷睿处理器没有使用酷睿2处理器的架构，在便携PC市场上它很快被Merom核心的酷睿2取代了。另外，Yonah核心的Socket 479插槽和Pentium M的Socket 479插槽是不一样的（尽管名字一样）。

14、今天的中流砥柱:酷睿2

2006年Intel发布了酷睿2处理器，接着它就变成了市场上的抢手货。这款源自Pentium M的处理器拥有全新的Core架构。此前Intel有两个产品线：专注桌面市场的P4和主攻移动市场的Pentium M，二者还共同构筑了服务器产品线。而现在，Intel只需要一个微架构就可以满足各个产品线，一个64位的酷睿2就可以打遍从低端到高端，从桌面，到便携再到服务器的所有领域。

酷睿2架构在市场上拥有众多型号，主要根据配置的不同来划分等级，包括核心数量的不同（从1到4，单核到四核），缓存大小（从512KB到12MB），FSB快慢（从400MHz到1600MHz）。

下表所示的是最初的酷睿2数据，不过最新的45nm版也同样适用。

移动版Merom规格大体相同，只是FSB略微降低了些，而EE至尊版速度更快些。酷睿2也有四核的，实际上只是两个Core核心封装在一起。45nm酷睿2（Penryn）缓存更大，发热量更低，但是基本架构根跟上面的差不多。

15、未来：Nehalem，Atom等等

当然这些只是本文的一部分，有关AMD处理器（也包括AMD-ATI显卡在内）的第二部马上就要来到。Intel X86处理器的故事不会随着Core 2 Duo结束，有关Intel未来处理器的部分已经在计划中，因为Nehalem，Atom也是X86处理器。而且据透露，Intel进入显卡市场的 Larrabee也是基于X86处理器核心的。

转自：http://blog.zol.com.cn/837/article_836305.html

1968年7月18日，鲍勃-诺斯和戈登-摩尔的新公司在美国加利福尼亚州，美丽的圣弗朗西斯科湾畔芒延维尤城的梅多费大街365号开张了。并在成立不久斥资15000美元从一家叫INTELCO的公司手中买下了INTEL名称的使用权卜团磨。由此INTEL这位半导体巨人开始了他在IT行业传奇般的历史。 1971年11月15日，这一天被当作全球IT界具有里程碑意义的日子而被写入许多计算机专业教科书。INTEL公司的工程师霍夫发明了世界上第一个微处理器—4004，这款4位微处理器虽然只有45条指令，而且每秒只能执行5万条指令。甚至比不上1946年世界第一台计算机ENIAC。但它的集成度却要高很多，一块4004的重量还不到一盅司。 80年代初，INTEL牢牢抓住了一根由创始于1896年的IBM伸向他的橄榄枝。1981年是INTEL发展史上具有重要意义的一年，INTEL销售工程师维斯顿维INTEL的8088处理器找到了一位重要的客户—蓝色巨人IBM，在随后IBM制造的个人电脑中开始使用INTEL的8088微处理器作为其核心处理器。INTEL从此名声大振。《财富》杂志也把INTEL列为在商业上取得最为巨大成功的17个企业之一。 随着INTEL的发展，其研发实力也不断的增强，早期80X86系列微处理器已经不能满足人们的要求了。而INTEL在忙于研发下一代处理器时发现，他最终不可能取得用数字注册商标，于是决定使用一个好听而且更容易被注册的名字来命名它的下一代微处理器，这个名字就是Pentium
1993
年，具有里程碑意义的
INTEL Pentium
处理器正式发布，宣布个人电脑开始进
入多媒体时代。

2003
年
3
月，
INTEL
有史以来首次发布一种完整的计算解决方案—迅驰移动计算技
术，此次发布可以看作是
INTEL
全面进军移动便携式电脑的先兆。

微处理器的发展一直在遵循着摩尔定律，始终没有违背，但正式按照定律和目前的研
发速度，专家们推断目前的微处理器生产技术即将面临一道难以逾越的鸿沟。
INTEL
似乎看到了处理器发照举步艰难。因此再次敞开了广博的胸襟，把臂膀伸向自己尽可
能触及的芯片制造领域中，迅驰移动技术也成了
INTEL
叩开未来之门的敲门砖。

INTEL
和
AMD
是冤家？

有人说，
INTEL
和
AMD
积怨已久，此言差矣。
1969
年，先后有
8
人从当时知名的半
导体制造企业仙童公司辞职，其中诺斯、摩尔、葛鲁夫三人创办了
INTEL
公司，还有
一个人创建了
AMD
，他就是杰里
-
桑德斯。这两家公司总部都建在硅谷。但在
286
、
386
时代，
AMD
根本没有能力独立设计微处理器，它那时制造的
CPU
都是由
INTEL
提供设计图纸，
这种情况一直延续到
K5
的出现。
AMD
收购
NEXGEN
公司后，
在
1997
年
4
月推出
K6
处理器，此后它的竞争能力日益扩大，并推出了更多令
INTEL
感到竞
争压力的微处理器。时至今日，处理器市场形成了
INTEL
与
AMD
双雄争霸的局面。
何谓“摩尔定律”？

1965
年，戈登
-
摩尔在准备一个演讲时发现了一个具有历史意义的现象。当他开始制
作图表来表示内存芯片性能增长数据时，
发现了一个惊人的增长型斗趋势，
芯片容量每
18
—
24
个月增长一倍。
据此推理，
如果按照这一趋势发展下去，
在较短的时间内计算能力将规律性增加
处理器的发展演变史编辑认为和产品内部的电路有
的一拼，几十年的时间可处理器的轨迹却是飞一般的发或键
展，无论是性能、工艺、体积、价格都发生了举世瞩目的
变革。废话少说我们先看下市场大哥的发展史，编辑的寥
寥数语不可能把它的发展轨迹描述的详细入里，只能以点
带面了。
英特尔
CPU
发展史：

4004
：

1969
年

(4bit)
8008
：

1972
年

(8bit)
8080
：

1974
年

(8bit)
8085
：

1976
年

(8bit)
8086
：

1978
年

(16bit)
8088
：

1979
年

(CPU
内部
16bit
而外部
8bit)
，从
8088
开始，
个人电脑
(pc)
的概念开始在全世界范围内发展起来。
从
8088
应用到
ibm pc
机上开始
,
个人电脑真正走了人们的
工作和生活之中，它也标志着一个新时代的开始。

80186
：

1980
年

(16bit)
80188
：

1981
年

(16bit)
编者：莫利奖

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6
页

共
15
页

80286
：

1982
年

(16bit)
80386
：

1985
年

(32bit)
80486
：

1989
年

(32bit)
。
1989
年，我们大家耳熟能详
的
80486
芯片由英特尔推出。
这款经过四年开发和
3
亿美
资金投入的芯片的伟大之处在于它首次实破了
100
万个晶
体管的界限，集成了
120
万个晶体管，使用
1
微米的制造
工艺。
80486
的时钟频率从
25mhz
逐步提到
33mhz
、
40mhz
、
50mhz
。
80486
的性能比带有
80387
数协微处理
器的
80386 dx
性能提了
4
倍。

1993
年出现了
Pentium(586)
，
全面超越
486
的新一代
586
的
cpu
问世也为大家带来性能强劲处理器的开端，为了摆
脱
486
时代微处理器名称混乱的困扰，
英特尔公把自己的
新一代产品命名为
pentium(
奔腾
)
，接下来我们就可以看
到一系列的发展进化，其中有成功也有失败。不过处理器
的发展始终在前行，而且会伴随人们的生活发展下去。
P1
，有
3
个大代：
P1
，
P1 mmx
，
P1 pro
。最多见的
是
P1 mmx
，有了
mmx
指令集，让
P1
有了解压
VCD
的
能力。

P2
，主频从
266
起跳，最高到
466;P2
时期出了
Celeron
，
抢占低端市场。
赛扬芯片的推出估计大家都不会
陌生，它的出现使得大家有了一个入门用户的选择，不错
的性能低廉的价格使得
Intel
抢尽了市场的风头。至今还
有处理器销售。
P3
，出了
3
代：第一代是
slot7
接口的，和内存一样
是金手指插上的，最高到
P3 600;
第
2
代是
copper mine
核心的
P3
，采用的是针脚接口，性能高，是
P3
时期每
mhz
处理能力最高的处理器，最高到
1.1G;
最后是
tuladin(
图拉丁
)
核心的
P3
，采用
socket370
接口，最高到
1.4G
，超频能力非常好。
P3
最杰出的一点是能够支持
sse
指令集，
让处理器有了截压
DVD
的能力，
浮点运算能力上
了很大的台阶。

P4
，出了
4
代：第一代频率从
1.5-2.0G
，采用的是
rambus
内存，
前端总线达到了史无前例的
400mhz
，
由于
内存性能不佳，并且昂贵，所以出货后不久就被淘汰了
;
第
2
代是采用
478
接口的
P4b
，
williamet
核心，支持了
DDR
内存，最高支持
ddr333
，前端总线达到了
533;
第
3
代是
northwood
核心的，前端有
533
的，也有
800
的，
称为
P4c
，
频率达到了最高的
3.02G;
第
4
带是最后一代
P4
，
采用了
31
级流水线级别的
prescott
核心，支持
800-1066
前端总线，也就是最后说的
P4e
和
P4ee
，频率最后达到
了
3.8G
。
P4
时期最大的技术提升是处理器支持了
sse2
，
sse3
和
EMT64
技术，采用了最小
65nm
技术，并且有了
超线程技术，支持模拟的双核心，进一步提升了多任务能
力。

PD
，为了应对
AMD
的双核处理器，采用了和
P4e
一
样的高流水线级别，两个内核之间缺乏联系，和同等级的
AMD
处理器比较有明显的下风。
Pd
时期最大的进步是，
intel
进入了双核心时代，取消了超线程技术。

编者：莫利奖

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页

PE
，
PD
的高端产品，实际上就是加入了超线程技术
的
PD
，能看到
4
个核心，实际上是
2
个真实核心和两个
虚拟核心，性能非常好，除了功率大以外，都没有缺点。

core duo
，酷睿
1
，这个处理器只在笔记本和苹果的
机子上能看到，普通的台式
pc
上没有，优点是功率低，
缺点是，和
PD
比，性能上没有优势。

编者：莫利奖

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11
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页

core2duo
，
酷睿
2
，
intel
决杀产品，
core2duo
的推出
表明了经历了
10
年的奔腾系列的终结，
core2duo
各方面
性能优越，功率低
;core2duo
在技术上来说，采用了共享
L2 cache
的的方式，提高了双核心的交流，多任务强劲，
并且在
core2duo
上实现了每周期执行
4
个命令的优点，
支持了
ssse3
指令集

886
系列：

886
产品，处理性能比
P7
高一倍。

1286
系列：

Intel
公司规划
2011
年的指标产品。

CISC CPU
和
RISC CPU
◎
CISC
（
Complex Instruction Set Computer
，复杂指令集
计算机）复杂指令集
CPU
内部为将较复杂的指令译码，分成几

高一倍。

8086
8088
80286
80386
80486
80586（奔腾1）
奔2
赛卖冲此扬2
奔中迅腾3 赛扬3
奔腾4 赛扬4
奔腾D
酷睿判陵
酷睿2
酷瑞I7