第2讲 CPU.ppt

第2章 CPU 2.1 CPU发展简介 1971年，Intel公司推出了世界上第一块4位微处理器4004，含有2300个晶体管，时钟频率为1MHz，用于计算器上。它功能不全、实用价值不大，但为微型计算机的发展开辟了一条崭新的途径。 1978年6月，Intel公司推出了16位微处理器Intel 8086。 1979年6月，Intel公司推出了Intel 8088，内含29000个晶体管，主频为4.77MHz，它的内部数据总线为16位，外部数据总线为8位，属于准16位微处理器，地址总线为20位，寻址范围为1MB内存。1981年，IBM公司用Intel 8088芯片首先推出准16位IBM PC个人计算机，开创了全新的微机时代。 1982年，Intel公司推出全16位微处理器芯片Intel 80286，内含13.4万个晶体管。80286芯片内部和外部数据总线都为16位，地址总线24位，可寻址16MB内存，时钟频率6M—20M。1984年，IBM公司以Intel 80286芯片为CPU，推出IBM-PC/AT机。 1985年10月，Intel公司推出全32位微处理器芯片Intel 80386，内含27.5万个晶体管。80386内部和外部数据总线都为32位，地址总线也是32位，可寻址4GB内存，时钟频率12.5M—33M。 1989年4月，Intel公司推出Intel 80486，内含120万个晶体管。32位微处理器，时钟频率25M—50M，带有8K的L1Cache及浮点运算单元。 1993年，Intel公司推出Intel Pentium，采用0.8um制造工艺，早期Pentium工作在与系统总线相同的66M和60M频率下，没有倍频设置。一年后，使用0.6um半导体制造工艺，供电电压均为3.3 V，总线频率60/66M，时钟频率达到75—200M，带有一个16KB的一级缓存，8KB用于数据，8KB用于指令。使用倍频技术，外频×倍频=CPU工作频率。 1994年，Intel公司推出Intel Pentium Pro，含550万个晶体管，时钟频率133MHz。首次将二级缓存整合到CPU上，工作频率与CPU时钟频率相同，一级缓存为16KB，8KB用于数据，8KB用于指令，二级缓存256KB，系统总线为60/66M，0.35um制造工艺，它支持所有以前的Pentium指令。 1997年1月8日，Intel公司推出Intel Pentium MMX，含450万个晶体管，它支持MMX多媒体新指令集，在x86指令集中加入了57条新指令，用于高效的处理图形、视频、音频数据，内部 Cache为32KB，0.35um制造工艺，采用双电压设计，内核电压为2.8V，系统I/O电压仍为3.3V，这就要求主机板增加一个电压调整器，时钟频率166M—233M，总线频率66M。 1997年4月2日，AMD抢在Intel发布PII CPU之前推出 AMD K6处理器，由于其性能与PII不相上下，而价格却比PII低了不少，因而获得了极大成功。 1997年5月7日，Intel公司推出Intel PentiumⅡ，含750万个晶体管，带有MMX指令，核心电压为2.0V，0.25um制造工艺，采用Slot1架构，工作在66/100M外频，频率为233M—450M。 1998年：Intel公司推出Celeron，0.25um制造工艺，Slot1架构，没有片内L2缓存，所以它的整数运算能力很差。66M外频，核心工作电压为2.0V。 1999年2月22日，AMD发布K6-III 400MHz CPU，集成2300万个晶体管，采用Socket 7结构。 1999年2月26日，Intel公司推出了PentiumⅢ CPU芯片，它的集成度达到800万个晶体管，0.18um制造工艺，Slot1架构，32KB一级缓存和256KB二级高速缓存，100M/133M外频，包括MMX指令和Intel自己的3D指令SSE（因特网数据流单指令扩展，有71条指令）内核工作电压为1.6V。 1999年6月23日，AMD推出AMD Athlon (K7) 处理器。其超标量浮点单元及200MHz系统总线使其性能达到了以前x86处理器从未达到的水平。 2000年3月29日，Intel公司推出了CeleronⅡ，0.18um制造工艺，SSE指令，128KB L2，66M外频。 2000年6月，Intel公司又推出了Pentium 4 CPU芯片，Netburst 结构的Pentium 4 起始频率为1.4GHz。 2001年8月20日，AMD公司推出Athlon 4 及Duron芯片系列的新产品。 2001年8月28日，Intel正式发布了代号为Willamette的P4 CP