1.2　微處理器及個人計算機發展簡史

20世紀70年代發明的微處理器，帶來了電子計算機的革命。微處理器以及由相應微處理器組建的微型計算機的發展歷程如下：

（1）1971年Intel公司推出全球第一個微處理器4004。

（2）1972年Intel公司生產出8位的微處理器8008。1976年，采用R6502微處理器的Apple I微機誕生，翻開了微機飛速發展的新時代。

（3）1978年，8086 CPU，16位，COMS工藝，線寬1.5μm，約2.9萬管，4.77MHz。

（4）1979年，8088 CPU，準16位，內部字長16位，外部字長8位。

1981年IBM公司研發出了PC（個人計算機），PC采用Intel公司的8088 CPU，微軟公司的DOS操作系統。

1983年IBM公司推出帶有10MB硬盤的PC-XT微機。

（5）1982年，80286 CPU，16位字長，13.4萬管，線寬1.5～2μm，6MHz，24位地址，16MB內存、1GB虛擬內存。工作方式為實模式和保護模式。同類產品有M68000、Z8000。

IBM公司采用80286微處理器研制出PC-AT微機，PC-AT帶有20MB的硬盤。

（6）1985年，80386（80386DX）CPU，32位，27.5萬管，線寬1～1.5μm，12.5MHz，最后發展到33MHz、55MHz，32位尋址，尋址范圍4GB，具有64GB虛擬內存。

80386SX CPU，準32位，外部數據總線為16位，地址為24位。

1986年9月，COMPAQ（康柏）公司率先推出桌面型386個人計算機Deskpro PC。

（7）1989年，80486 CPU，32位，1μm工藝，120萬管，25MHz、33MHz、50MHz，采用RISC技術，數學協處理器（80387）和超高速緩存8KB RAM（82385）。一個時鐘周期執行1條指令，比80386快1倍，性能指標高出803863～4倍。

同類產品有：Power個人計算機601，AMD公司的K5，Cyrix公司的5x86。臺式微機的產品有IBM個人計算機350、聯想LX-E4等。

Dell公司率先推出了486機型的PC。

（8）Intel發布了第一個移動微處理器Intel 386SL。

（9）1993年，Pentium（80586）CPU，32位，64位總線，0.6μm工藝，靜態CMOS，310萬管，66MHz、100MHz。首次采用超標量結構雙路執行流水線，兩個獨立的8KB代碼和8KB數據超高速緩存，1個時鐘周期能執行2條指令，具有能源管理功能。

同類產品有：IBM的Power個人計算機604、DEC的Alpha21064、NexGen的Nx586等。AMD公司的同類產品為K6，Cyrix公司的同類產品為6x86。

筆記本計算機。如Compaq LTE5000系列、東芝T4900CT、AST的Asentia 950N等。

（10）1995年，Pentium-Pro CPU（第6代CPU），32位，64位總線0.6μm，CMOS工藝，550萬管，芯片面積306mm2，最初速率133MHz，4層布線，電源2.9V（節能），功耗14W（比Pentium低25％）。采用動態執行的RISC/CISC技術，第一級緩存16KB（指令8KB、數據8KB），第二級緩存250KB（單片集成1550萬管），387條引腳封裝，每個時鐘周期可執行4條指令。

同類產品有IBM Power個人計算機620、DEC的Alpha21164、SUN的Ul traSparc、HP的PA8000。

（11）1997年1月8日，Intel公司推出Pentium MMX CPU（Multi Media Extensions，多媒體擴展指令集）。

1997年5月7日，Intel發布PentiumⅡ，32位，64位總線，0.35μm，集成750萬管晶體管。PentiumⅡ可看作是Pentium-Pro中追加了MMX功能。

1997年6月2日，Intel公司推出0.25μm，速率233MHz的PentiumⅡ。使用的新技術主要有：引入了QPA設計（Quad Port Acceleration，四端口加速），能在一個時鐘周期內對3個x86指令解碼；內置512KB的L2 Cache（第2級高速緩存）；在支持ACPI功能的基礎上增加了Modem遠程遙控喚醒功能；改進了Ultra DMA性能，使硬盤傳輸速率有了提高。

同類產品有AMD公司的K6-3及Duron（鉆龍）。

為了爭奪低端CPU市場，自Pentium Ⅱ起，Intel推出Celeron（賽揚）微處理器。與Pentium Ⅱ相比，Celeron缺少L2 Cache（第2級高速緩存），降低了生產成本。Intel公司采用高端產品與低端產品并進的策略，各種類型的Celeron CPU占據了低端CPU市場，從此牢牢占據了大部分個人計算機市場。

（12）1999年7月，Pentium Ⅲ發布，該款CPU為32位，64位總線，0.18μm，集成有950萬管晶體管，最初速率為450MHz和500MHz。

Pentium Ⅲ采用的新技術主要有：增設70條SSE（Streaming SIMD Extensions，數據流單指令多數據擴展）新指令集，其中的SIMD浮點指令集大幅提高了Pentium Ⅲ的3D處理能力。

Intel公司首次在微處理器中設置了一個96位的序列號，這是制造時加入的硬件標識，主要作用有：使用安全功能的應用程序、在受管理的情況下訪問新的Internet內容與服務；電子文檔交換等。但它同時使人們的隱私權受到極大的威脅而受到廣泛的質疑。

同類產品有AMD公司的K7，即Thunderbird（雷鳥）。

（13）2000年7月，Pentium 4發布，該款CPU為32位，64位總線，0.13μm，集成有950萬管晶體管，最初速率為1.5GHz和1.4GHz。

Pentium 4的主要新技術有：Net Burst結構；400MHz的系統總線（Pentium Ⅲ系統總線僅為133MHz）；分支預報和有20個進程深度（Pentium Ⅲ的2倍）的防御管線；新型快速執行引擎（Rapid-Execution Engine）；3.2GB的系統總線帶寬等。

（14）2001年5月，Intel公司推出首款采用IA-64架構的Itanium（安騰）處理器，微處理器進入64位時代。安騰處理器為0.18μm工藝制造，集成有2500萬管晶體管。

2002年7月，Intel公司推出第2代Itanium（安騰）處理器。該處理器集成了22100萬管晶體管（2.21億），內核面積為421mm2。

2003年9月，AMD公司發布了Athlon 64系列處理器，宣布AMD正式進入64位時代。Athlon64 FX-51的主頻為2.2GHz，支持快速數據傳輸（Hyper Transport）技術。

（15）2003年3月，Intel公司推出迅馳（Centrino）移動技術。迅馳技術由Pentium-M處理器、Intel 855系列芯片組和IEEE 802.11b的Intel Pro/Wireless LAN2100無線網絡模塊3部分組成。采用迅馳移動技術的便攜式計算機，可以不使用電話插口或專用卡，通過Wi-Fi認證的無線局域網和無線熱點接入網絡。

（16）2004年2月2日，Intel正式發布基于Prescott核心的P4PE處理器。Prescott采用0.09μm工藝制造，800MHz前端總線，配備16KB一級緩存和1MB二級緩存，支持SSE-3指令集，增加了13條Prescott新指令。

（17）2005年，Intel推出了Pentium D（雙核）處理器。

（18）2005年，推出Core處理器。Intel最先推出的Core處理器用于移動計算機。

（19）2006年7月27日，推出Core 2處理器（酷睿2代）。Core 2采用65nm工藝，酷睿2采用Core微架構，這是一款領先節能的新型微架構。Core 2是一個跨平臺的構架體系，包括服務器版、桌面版、移動版三大領域。酷睿2的推出最終取代了“奔騰4”處理器。

（20）2008年11月，Intel推出Core i7處理器，為增強4核Intel酷睿微架構CPU。Core i7采用0.045μm工藝制造；LGA 1366接口，集成DDR3內存控制器，支持三通道技術，采用QPI總線（帶寬為24～32Gbit/s），支持超線程技術。

（21）2012年4月，Intel正式發布了Ivy Bridge（IVB）處理器。Ivy Bridge采用22nm制造工藝，執行單元的數量達到24個，翻了一番。Ivy ridge加入了對DX11支持的集成顯卡（核芯顯卡），提供4個支持原生的USB 3.0接口，CPU的制作采用3D晶體管技術，耗電量減少一半。