1.1.4　微型計算機的發展

大規模集成電路的發展為計算機的微型化打下了堅實的基礎，20世紀70年代初在美國硅谷誕生了第一片微處理器（Micro Processor Unit，MPU）。MPU將運算器和控制器等部件集成在一塊大規模集成電路芯片上作為中央處理部件。微型計算機就是以MPU為核心，再配上存儲器、接口電路等芯片構成的。短短的40多年中，微處理器集成度幾乎每18個月增加1倍，產品每2～4年更新換代一次。微型計算機以微處理器的字長和功能為主要劃分依據，經歷了6代演變。

第一代（1971—1973年）：4位和8位低檔微型計算機。字長為4位的微處理器的典型代表是Intel公司的4004，由它作為微處理器的MCS-4計算機是第一臺微型計算機。隨后，Intel公司又推出了以8位微處理器8008為核心的MCS-8微型計算機。這一階段的微型計算機主要用于處理算術運算、家用電器及簡單的控制等。

第二代（1974—1977年）：8位中高檔微型計算機。在這個階段，微處理器的典型代表有Intel公司的Intel 8080、Zilog公司的Z-80和Motorola公司的MC 6800。采用這些中高檔微處理器的微型計算機其運算速度提高了一個數量級，主要用于教學和實驗、工業控制、智能儀器等。

第三代（1978—1984年）：16位微型計算機。在這個階段，微處理器的典型代表有Intel公司的Intel 8086/8088、Zilog公司的Z-8000和Motorola公司的MC 68000。IBM選擇Intel 8086作為微處理器，于1981年成功開發了個人計算機（IBM PC），從此開始了個人計算機大發展的時代。1982年2月，Intel公司推出了超級16位微處理器Intel 80286，能夠實現多任務并行處理。

第四代（1985—1992年）：32位微型計算機。在這個階段，微處理器的典型代表有Intel公司的Intel 80386。該微處理器集成了27.5萬個晶體管，數據總線和地址總線均為32位，具有4GB的物理尋址能力。1989年4月，Intel公司又推出了Intel 80486微處理器，其芯片內集成了120萬個晶體管。從此，PC的功能越來越強大，可以構成與20世紀70年代大、中型計算機相匹敵的計算能力，并有取而代之之勢。

第五代（1993—2005年）：奔騰（Pentium）系列微處理器時代。典型產品是Intel公司的奔騰系列芯片及與之兼容的AMD的K6系列微處理器芯片。內部采用了超標量指令流水線結構，并具有相互獨立的指令和數據高速緩存。隨著MMX（MultiMedia eXtended）微處理器的出現，微機的發展在網絡化、多媒體化和智能化等方面跨上了更高的臺階。

第六階段（2005年至今）：酷睿（Core）系列微處理器時代。“酷睿”是一款領先節能的新型微架構，設計的出發點是提供卓然出眾的性能和能效，也就是所謂的能效比。2010年6月，Intel發布第二代Core i3/i5/i7處理器，基于全新的SNB（Sandy Bridge）微架構。SNB重新定義了“整合平臺”的概念，與處理器“無縫融合”的“核芯顯卡”終結了“集成顯卡”的時代，SNB采用了更加先進的32nm制造工藝，使CPU功耗進一步降低，并使電路尺寸和性能顯著優化，進而為將“核芯顯卡”與CPU封裝在同一塊基板上創造了有利條件。此外，第二代酷睿還加入了全新的高清視頻處理單元，其視頻處理速度大大提高。