计算机组成原理论文——CPU的历史与发展

《计算机组成原理论文——CPU的历史与发展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、1、X86时代的CPU1、1初发展CPU的溯源可以一直到1971年。在那一年，当时还处在发展阶段的INTEL公司推出了世界上第一台微处理器4004。这不但是第一个用于计算器的4位微处理器，也是第一款个人有能力买得起的电脑处理器。1978年，Intel公司再次领导潮流，首次生产出16位的微处理器，并命名为i8086。1979年，INTEL公司推出了8088芯片，它仍旧是属于16位微处理器，内含29000个晶体管，时钟频率为4.77MHz，地址总线为20位，可使用1MB内存。8088内部数据总线都是16位，外部数据总线是8位，而它的兄弟8086是

2、16位。1981年8088芯片首次用于IBMPC机中，开创了全新的微机时代。也正是从8088开始，PC机（个人电脑）的概念开始在全世界范围内发展起来。1、2Intel8086处理器1982年，许多年轻的读者尚在襁褓之中的时候，INTE已经推出了划时代的最新产品棗80286芯片，该芯片比8006和8088都有了飞跃的发展，虽然它仍旧是16位结构，但是在CPU的内部含有13.4万个晶体管，时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。从80286开始，CPU的工作方式也演变出两种来：实模式和保护模式。1、3Intel80286处理器1985年IN

3、TEL推出了80386芯片，它是80X86系列中的第一种32位微处理器，而且制造工艺也有了很大的进步，与80286相比，80386内部内含27.5万个晶体管，时钟频率为12.5MHz，后提高到20MHz，25MHz，33MHz。1、4Intel80386处理器1989年，我们大家耳熟能详的80486芯片由INTEL推出，这种芯片的伟大之处就在于它实破了100万个晶体管的界限，集成了120万个晶体管。80486的时钟频率从25MHz逐步提高到33MHz、50MHz。2、奔腾时代的CPU2、1Intel奔腾处理器与此同时，AMD公司也不甘示弱推出

4、了K5系列的CPU。它的内部总线的频率和奔腾差不多，都是60或者66MHz，虽然它在浮点运算方面比不上奔腾，但是由于K5系列CPU都内置了24KB的一级缓存，比奔腾内置的16KB多出了一半，因此在整数运算和系统整体性能方面甚至要高于同频率的奔腾。2、2Intel奔腾Pro处理器值得注意的是在PentimuPro的一个封装中除PentimuPro芯片外还包括有一个256KB的二级缓存芯片。而PentimuPro最引人注目的地方是它具有一项称为“动态执行”的创新技术。PentimuPro系列的工作频率是150/166/180/200，一级缓存都是

5、16KB，而前三者都有256KB的二级缓存，至于频率为200的CPU还分为三种版本，不同就在于他们的内置的缓存分别是256KB，512KB，1MB。不过由于当时缓存技术还没有成熟，加上当时缓存芯片还非常昂贵，因此尽管PentimuPro性能不错，但远没有达到抛离对手的程度，加上价格十分昂贵，一次PentimuPro实际上出售的数目非常至少，市场生命也非常的短，PentimuPro可以说是Intel第一个失败的产品。3、辉煌的开始——奔腾MMX：INTEL吸取了奔腾Pro的教训，在1996年底推出了奔腾系列的改进版本，厂家代号P55C，也就是我

6、们平常所说的奔腾MMX（多能奔腾）。这款处理器并没有集成当时卖力不讨好的二级缓存，而是独辟蹊径，采用MMX技术去增强性能。MMX是Intel公司在1996年为增强奔腾CPU在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术，MMX技术不但是一个创新，而且还开创了CPU开发的新纪元。4、优势的确立——奔腾Ⅱ1997年五月，INTEL又推出了和奔腾Pro同一个级别的产品，也就是影响力最大的CPU——奔腾Ⅱ。第一代奔腾Ⅱ核心称为Klamath。奔腾II采用了与奔腾Pro相同的核心结构,从而继承了原有奔腾Pro处理器优秀的32位性能，但它加快了段寄存器写操作的

7、速度,并增加了MMX指令集,以加速16位操作系统的执行速度。5、廉价高性能CPU的开端——Celeron：在奔腾Ⅱ又再次获得成功之际，INTEL的头脑开始有点发热，飘飘然了起来，将全部力量都集中在高端市场上，从而给AMD，CYRIX等等公司造成了不少乘虚而入的机会，眼看着性能价格比不如对手的产品，而且低端市场一再被蚕食，INTEL不能眼看着自己的发家之地就这样落入他人手中，又与1998年全新推出了面向低端市场，性能价格比相当厉害的CPU——Celeron，赛扬处理器。6、世纪末的辉煌——奔腾III：在99年初，Intel发布了第三代的奔腾处理

8、器——奔腾III，第一批的奔腾III处理器采用了Katmai内核，主频有450和500Mhz两种，这个内核最大的特点是更新了名为SSE的多媒体指令集，这个指令集在M