基于fpga的cpu设计与实现

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1、河北工业大学硕士学位论文也有四种系列，分别为Intel80486DX、Intel80486Intel80486DX2与Intel80486DX4。从486之后，Intel为了名称使用权的问题以及想摆脱竞争对手产品名称雷同性太高的问题，所以便不再依循以往的命名规则将新一代的CPU命名为80586，而称Pentium。IntelPentium在这一个等级的CPU又可以分为P54C与P55C两种规格，其主机板上所使用的CPU插槽规格均为Socket7。P54C规格的CPU：P54C规格的CPU就是Intel于1993年所发表的第五代CPU。相同等级的CPU还有AMD公司的K5系列与Cyrix公司

2、的6x86系列CPU。P55C规格的CPU：Intel公司在一九九六年年底发表一款具有多媒体延伸指令集MMX（MultiMediaExtension）规格的CPU，就是P55C。同时其竞争对AMD公司的推出K6系列、Cyrix公司的M2系列以及后起新秀IDT公司的C6系列CPU。IntelPentiumPRO：Intel公司于一九九五年所发表的一颗三十二位的CPU，其安装在主机板上的CPU插槽规格为Socket8。因为设计上的复杂，导致其生产的不良率很高，在市场上出现的时间很短暂。IntelPentiumII这是Intel所发表的新一代CPU，其外观与以往的CPU都不一样，而这种CPU插槽

3、的规格称为Slot1。在计算机世界中，信息产品的生命周期是相当的短暂。加上随着应用软件功能的愈加复杂，想要快速且流畅地操作计算机，那非得要一颗反应敏捷的CPU不可。也因为在这样信息互动与商业竞争的环境中，更快更新的CPU源源不断地被厂商开发出来，而带给使用者有更多更好的选择。而其变化过程分述如下：(1)8088、8086微处理器：1974年，Intel发展出工作频率为4.77MHz~12.5MHz的8088/8086微处理器，由四万颗晶体管所组成。(2)80286微处理器：1982年，Intel发展出工作频率为6MHz~25MHz的80286微处理器，由十三万颗晶体管所组成。80286首度

4、引入保护模式，寻址范围高达1GB，1984年IBM所推出的IBMPCAT就是使用80286。(3)80386微处理器：公元1985年，Intel发展出80386DX微处理器，由二十七万五千颗晶体管所组成，CPU内部与外部都是以32位方式运作，正式进入32位时代。公元1988年，Intel再推出价格较低的80386SX，唯一的差别是将CPU与外部的传输，由原来的32位改成16位，CPU内部仍然是以32位方式运作。(4)80486微处理器：公元1989年，Intel发展出80486微处理器，将原本的80386与80387集中在一颗芯片上，并内建8K的Cache，因此执行效率平均是同频率8038

5、6的四倍。(5)Pentium微处理器：公元1993年，Intel发展出第五代CPU－Pentuim，由二十七万五千颗晶体管所组成。(6)PentiumPro微处理器：公元1995年，Intel推出第六代CPU－PentiumPro，工作频率为同频率Pentium的二倍左右，并且内含L2Cache，主要应用为32位应用软件。未来的计算机发展应该会朝向下列两个方向进行：CPU阵列：由多CPU所组成，并利用平行处理技术提升整体执行效率。分布式架构：利用计算机网络连结各地的计算机进行计算。3基于FPGA的CPU设计1-2-2国外CPU的发展过程及现状国际上CPU主要是Intel和AMD等大公司的

6、竞争。他们涉及CPU在速度与空间上性能的提高，不断地在技术与工艺上创新。以英特尔的CPU为例，从1993年的Pentium60MHz至2002年11月推出的Pentium43.06GHz,在不到10年内运行速度提高了50倍。除了更高的运行速度和全新的CPU架构，CPU的研发者还在CPU中应用了其它多种能提高CPU性能的技术。英特尔在其Pentium43.6GHz处理器上，就采用了一项全新的能够大幅度提高CPU性能的技术——英特尔超线程技术(Hyper-ThreadingTechnology)。2005开始出现了双核芯片，英特尔公司和AMD公司纷纷推出了双核芯片，并且预计能够占领PC机主流市

7、场。目前，市场上的CPU大都采用Intel公司推出的X86架构，对英特尔而言，IA-64（英特尔的64位架构)是下一个10到15年的架构。新的ISA将使英特尔摆脱X86架构的限制，从而设计出超越所有现有RISCCPU和X86CPU的新型处理器。MercedCPU是第一款使用IA-64的处理器，这款CPU具有64位寻址能力和64位宽的寄存器，所以我们称它为64位CPU[7]。1-2-3国内CPU的发展现状中国CPU中以“龙