1971年11月15日:世界上第一块个人微型处理器4004诞生
1971年11月15日,Intel公司的工程师霍夫发明了世界上第一个商用微处理器—4004,从此这一天被当作具有全球IT界里程碑意义的日子而被永远的载入了史册。这款4位微处理器虽然只有45条指令,每秒也只能执行5万条指令,运行速度只有108KHz,甚至比不上1946年世界第一台计算机ENIAC。但它的集成度却要高很多,集成晶体管2300只,
一块4004的重量还不到一盅司。这一突破性的发明最先应用于Busicom计算器,为无生命体和个人计算机的智能嵌入铺平了道路。
4004微处理器
Busicom最初计划是需要12个定制芯片。而英特尔工程师霍夫提出了通用逻辑设备的概念,它可能是一个更出色、更高效的解决方案。正是由于他的提议才使得微处理器得以开发。起初,Busicom向英特尔支付了60000美元,获得了微处理器所有权。在认识到“大脑”芯片的无限潜力之后,英特尔提出用60000美元换回微处理器设计的所有权。Busicom同意了英特尔的请求。1971年11月15日,英特尔面向全球市场推出了4004微处理器,每个售价为200美元。
4004微处理器
编号为4004,第一个“4”代表此芯片是客户订购的产品编号,后一个“4”代表此芯片是英特尔公司制作的第四个订制芯片。这种数字代号却延用至今。霍夫终于如愿以偿,他在世界第一个微处理器上,集成了2000多个晶体管,发明了世界第一块大规模集成电路4004,在电子计算机历史上,写下了光辉的一页。4004芯片基本具备了微处理器的特点,用它来做计算器,改变了传统计算器的形象。采用4004芯片后,再配用一块程序存储器,数据存储器,移位寄存器,再加上键盘和数码管,就构成了一台完整的微型计算机。
1972年:8008 微处理器
让英特尔意外的是推出4004芯片后,业内的反应相当平淡。一些分析家称这款芯片虽然有些意思,但4004的处理能力实在有限,还不足以引起人们的兴趣。然而,当一年后英特尔推出其8008微处理器时,业内的目光都几乎集中到了英特尔身上。8008频率为200Khz,晶体管的总数已经达到了3500个,能处理8比特的数据。更为重要的是,英特尔还首次获得了处理器的指令技术。
8008微处理器
8008它的性能是4004的两倍,拥有3500晶体管数量,速度为200KHz,并且于1974年被
一款名为Mark-8的设备采用,Mark-8是第一批家用计算机之一,此时台式机基本上形成了一个最初雏形。
8008芯片原本是为德克萨斯州的Datapoint公司设计的,但是这家公司最终却没有足够的财力支付这笔费用。于是双方达成协议,英特尔拥有这款芯片所有的知识产权,而且还获得了由Datapoint公司开发的指令集。这套指令集奠定了今天英特尔公司X86系列微处理器指令集的基础。
1974年:8080微处理器
在微处理器发展初期,具有革新意义的芯片非Intel8080莫属了。英特尔公司于1974年推出了这款划时代的处理器,立即引起了业界的轰动。由于采用了复杂的指令集以及40管脚封装,8080的处理能力大为提高,其功能是8008的10倍,每秒能执行29万条指令,集成晶体管数目6000,运行速度2MHz。与此同时,微处理器的优势已经被业内人士所认同,于是更多的公司开始接入这一领域,竞争开始变得日益激烈。当时与英特尔同台竞技的有RCA(美国无线电公司)、Honeywell、Fairchild、美国国家半导体公司、AMD、摩托罗拉以及Zilog公司。值得一提的是Zilog,世界上第一块4004芯片的设计者Faggin就加盟了该公司。由该公司推出的Z80微处理器比Intel8080功能更为强大,而且直到今天这款处理器仍然被尊为经典。
8080微处理器
8080有幸成为了第一款个人计算机Altair的大脑。据说Altair这个名称是源自《星际旅行》电视节目中一个星际飞行计划(Starship Enterprise)的目的地名称。计算机爱好者花费395美元即可购得 Altair 套件。数月内,Altair的销售量达到数万台,造成了电脑销售历史上第一次缺货现象。这足以看出来8080对于电脑发展是具有划时代意义的。
1997-1998年:PentiumII处理器
1997年5月7日,英特尔发布Pentium II 233MHz、Pentium II 266MHz、Pentium II 300MHz三款PII处理器,采用了0.35微米工艺技术,核心提升到750万个晶体管组成。采用SLOT1架构,通过单边插接卡(SEC)与主板相连,SEC卡盒将CPU内核和二级高速缓存封装在一起,二级高速缓存的工作速度是处理器内核工作速度的一半;处理器采用了与Pentium PRO相同的动态执行技术,可以加速软件的执行;通过双重独立总线与系统总线相连,可进行多重数据交换,提高系统性能;PentiumII也包含MMX指令集。Intel此举希望用SLOT1构架的专利将AMD等一棍打死,可没想到Socket 7平台在以AMD的K6-2为首的处理器的支持下,走入了另一个春天。而从此开始,Intel也开始走上了一条前途不明的道路,开始频繁的强行制定自己的标准,企图借此达到迅速挤垮竞争对手的目的,但市场与用户的需要使得Intel开始不断的陷入被动和不利的局面。
在这个时期100MHZ频率的SDR内存已经出现在市场上,但是Intel却惊人地宣布他们将放弃并行内存而主推一种名为Rambus的内存,而一时间众多大公司如西门子、HP和DELL等都投入了Rambus的门下,不过后来DDR内存的流行也证明了Intel的失败。
1997年6月2日,英特尔发布MMX 指令技术的Pentium II 233MHz处理器,采用了0.35微米工艺技术,核心由450万个晶体管组成。
1997年8月18日,英特尔发布L2 cache为1M的Pentium II 200MHz处理器,采用了0.35微米工艺技术,核心由550万个晶体管组成。
1998年1月26日,英特尔发布Pentium II 333MHz处理器,采用了0.35微米工艺技术,核心由750万个晶体管组成。
1998年4月15日,英特尔发布Pentium II 350MHz、Pentium II 400MHz和第一款Celeron 266MHz处理器,此三款CPU都采用了最新0.25微米工艺技术,核心由750万个晶体管组成。
1998年8月24日,英特尔发布Pentium II 450MHz处理器,采用了0.25微米工艺技术,核心由750万个晶体管组成。
CPU发展到这个时期,就不能不说说Intel Pentium II Cerelon处理器。英特尔将Celeron处理器的L2 Cache设定为只有Pentium II的一半(也就是128KB),这样既有合理的效能,又有相对低廉的售价(有A字尾的);这样的策略一直延续到今天。不过很快有人发现,使用双Celeron的系统与双Pentium II的系统差距不大,而价格却便宜很多,结果造成了Celeron冲击高阶市场的局面。后来英特尔决定取消Celeron处理器的SMP功能,才解决了这个问题。
Pentium II Celeron处理器
赛扬300A,是一个让多少人闻之动容的产品,又陪伴了多少曾经年少的读者度过悠长的学生时代。赛扬300A,从某种意义上已经是Intel的第二代赛扬处理器。第一代的赛扬处理器仅仅拥有266MHz、300MHz两种版本,第一代的Celeron处理器由于不拥有任何的二级缓存,虽然有效的降低了成本,但是性能也无法让人满意。为了弥补性能上的不足,Intel终于首次推出带有二级缓存的赛扬处理器——采用Mendocino核心的Celeron300A、333、366。经典,从此诞生。
1999年:IntelPentium III处理器
1999年2月26日,英特尔发布Pentium III 450MHz、Pentium III 500MHz处理器,同时采用了0.25微米工艺技术,核心由950万个晶体管组成,从此INTEL开始踏上了PIII旅程。
Intel Pentium III处理器
Pentium III是给桌上型计算机的中央处理器芯片(CPU),等于是 Pentium II的加强版,新增七十条新指令(SIMD,SSE)。Pentium III与Pentium II一样有 Mobile、Xeon以及Cerelon等不同的版本。Celeron系列与Pentium III最大的差距在于二级缓存,100MHz外频的Tualatin Celeron 1GHz可以轻松地跃上133MHz外频。更为重要的是,Tualatin Celeron还有很好的向下兼容性,甚至440BX主板在使用转接卡之后也有望采用该CPU,因此也成为很多升级用户的首选。
Intel Pentium III处理器
特别指出的是,Pentium III光是桌上型就拥有Katmai Slot 1 、Coppermine Slot 1以及Coppermine Socket 370等三种不同的系列。到后期,英特尔放弃插卡式界面而又回归到插槽界面(Socket 370)。socket370封装开始推出的时候,有一部分消费者舍弃了slot1平台而选择了新的处理器。新的PGA封装分为PPGA和FC-PGA两种,前者较为廉价,因而被赛扬处理器所采用,而更为昂贵的后者则被奔腾III处理器所采用。例外的是:采用Mendocino核心的赛扬处理器同时有这两种不同封装的版本。采用PPGA封装的赛扬处理器可以通过转接卡在slot1主板上使用,而采用FC-PGA封装的奔三处理器则无能为力了。
2000年:IntelPentium 4处理器
Pentium 4相信大家都不陌生。这也是英特尔市场策略进入新纪元的开始。从P4开始,Intel已经不再每一两年就推出全新命名的中央处理器芯片(CPU),反而一再使用 Pentium 4这个名字,这个作法,导致 Pentium 4这个家族有一堆兄弟姊妹,而且这个P4家族延续了五年,这英特尔的市场策略是前所未见的。Penitum 4有分许多制程,Willamette 为P4最早的产品,其中还包括 Socket 423这个跟之后都不兼容的封装(因为接脚数不同嘛),不过正是因为不能升级而且只能使用Rambus这个怪物内存规格,所以此款销售并不怎么好。
Socket423针脚的P4处理器
Socket423是与slot1接口同样短命的一个产物,它从2000年10月推出到2001年8月仅仅使用了不到一年。多数用户最后都升级到了更成熟的socket478平台,而很多购买了socket423处理器的用户的投资都打了水漂。采用socket423接口的CPU只有一款,即Willamette核心的奔腾四处理器。最终这款处理器在市场上的销售情况远低于预期,但在同期Intel的市场份额还有所增长,奔腾四和Netburst的发布给了人们很大的鼓舞,直到今天Intel的3.8GHZ主频的处理器采用的还是这种架构。在新的处理器中还应用了一系列的新技术例如支持快速视频流编码的SSE2指令集等。
478针脚的P4处理器
随着处理器主频和内部集成晶体管数目的增加,处理器消耗的能量也开始大大增加。为了满足处理器所需要的巨大电能,因为奔腾四处理器的功率达到了72W,因此它需要在主板上附设额外的电源接口来满足处理器的供电需要,而由于发热量的增加,一个散热风扇也成了一个必需品。Intel主推的与奔腾四搭配的平台是850平台,双通道的Rambus内存达到了前所未有的2.5GB/S的内存数据带宽,但是由于Rambus内存价格昂贵所以使得早期P4平台相当昂贵。而由于契约的限制Intel又无法使用当时已经出现在市场上的DDR内存。
尽管新的奔四处理器相当成熟,但是在市场上的销量仍然不尽如人意,主要原因就是昂贵的RDRAM内存。虽然后来Intel推出了845解决方案使得用户可以使用SDR内存,但是SDR内存的数据传输速率显然不能够让人满意。当时市场上已经出现了DDR内存,但由于协议问题Intel不能使用这种廉价的解决方案。
经过了消费者漫长的等待Intel终于和Rambus达成了协议,之后Intel马上推出了845D和845GD两种基于DDR内存平台的芯片组。虽然DDR相对SDR数据带宽增加了一倍,但是相对于Rambus还是有所不足,直到双通道DDR内存的出现才解决了这一问题。
2002-2004年:超线程P4处理器
2002年11月14日,英特尔在全新英特尔奔腾4处理器3.06 GHz上推出其创新超线程(HT)技术。超线程(HT)技术支持全新级别的高性能台式机,同时快速运行多个计算应用,或为采用多线程的单独软件程序提供更多性能。超线程(HT)技术可将电脑性能提升达 25%。除了为台式机用户引入超线程(HT)技术外,英特尔在推出英特尔奔腾4处理器3.06GHZ时达到了一个电脑里程碑。这是第一款商用微处理器,运行速率为每秒30亿周期,并且采用当时业界最先进的0.13 微米制程制作。
英特尔发布前端总线为533MHz的Pentium 4 3.06 GHz处理器,采用了0.13微米工艺技术,提供L2 cache为512K的二级缓存,核心由5500万个晶体管组成。时隔一年,英特尔发布了支持超线程(HT)技术的P4处理器至尊版3.20 GHz。基于这一全新处理器的高性能电脑专为高端游戏玩家和计算爱好者而设计,现已由全球的系统制造商全面推出。英特尔奔腾4处理器至尊版采用英特尔的0.13微米制程构建而成,具备512 KB二级高速缓存、2MB三级高速缓存和800MHz系统总线速度。
P4处理器至尊版3.20GHz
该处理器可兼容现有的英特尔865和英特尔875芯片组家族产品以及标准系统内存。2MB三级高速缓存可以预先加载图形帧缓冲区或视频帧,以满足处理器随后的要求,使在访问内存和I/O设备时实现更高的吞吐率和更快的帧带率。最终,这可带来更逼真的游戏效果和改进的视频编辑性能。增强的 CPU性能还可支持软件厂商创建完善的软件物理引擎,从而带来栩栩如生的人物动作和人工智能,使电脑控制的人物更加形象、逼真。
半年之后,2004年6月,英特尔发布了P4 3.4GHz处理器,该处理器支持超线程(HT)技术,采用0.13 微米制程,具备 512 KB二级高速缓存、2 MB 三级高速缓存和800MHz 系统前端总线速度。
Northwood是第二代产品,采用0.13微米制程,具有电压低、体积小、温度低的优点。接着就是Prescott(0.09微米),虽然这技术很新,不过由于效能提升并不明显,而且有过热的问题。后来英特尔又推出Hyper Threading技术,大大增加工作效率,让P4又成为市场宠儿。英特尔之后又推出Extreme Edition、含有Prestonia(原本给服务器用的Xeon核心)以及Gallatin(0.13微米Northwood外频提升改良版)核心的CPU。市场上的高阶Pentium 4则是 Socket LGA 775的 Prescott为主。
2005-2006年:双核处理器
2005年4月,英特尔的第一款双核处理器平台包括采用英特尔955X高速芯片组、主频为 3.2 GHz 的英特尔奔腾处理器至尊版840,此款产品的问世标志着一个新时代来临了。双核和多核处理器设计用于在一枚处理器中集成两个或多个完整执行内核,以支持同时管理多项活动。英特尔超线程(HT)技术能够使一个执行内核发挥两枚逻辑处理器的作用,因此与该技术结合使用时,英特尔奔腾处理器至尊版840能够充分利用以前可能被闲置的资源,同时处理四个软件线程。
英特尔奔腾D处理器
5月,带有两个处理内核的英特尔奔腾D处理器随英特尔945高速芯片组家族一同推出,可带来某些消费电子产品的特性,例如:环绕立体声音频、高清晰度视频和增强图形功能。2006年1月,英特尔发布了Pentium D 9xx系列处理器,包括了支持VT虚拟化技术的Pentium D 960(3.60GHz)、950(3.40GHz)和不支持VT的Pentium D 945(3.4 GHz)、925(3 GHz)(注:925不支持VT虚拟化技术)和915(2.80 GHz)。
英特尔酷睿2双核处理器
2006年7月,英特尔公司今天面向家用和商用个人电脑与笔记本电脑,发布了十款全新英特尔酷睿2(扣肉)双核处理器和英特尔酷睿至尊处理器。英特尔酷睿2双核处理器家族包括五款专门针对企业、家庭、工作站和玩家(如高端游戏玩家)而定制的台式机处理器,以及五款专门针对移动生活而定制的处理器。首批电脑于今天上市,八月份还将有更多的台式机和笔记本电脑推出。这些英特尔酷睿2双核处理器设计用于提供出色的能效表现,并更快速地运行多种复杂应用,支持用户改进各种任务的处理,例如:更流畅地观看和播放高清晰度视频;在电子商务交易过程中更好地保护电脑及其资产;以及提供更耐久的电池使用时间和更加纤巧时尚的笔记本电脑外形。
全新处理器可实现高达40%的性能提升,其能效比最出色的英特尔奔腾处理器高出 40%。英特尔酷睿2双核处理器包含2.91亿个晶体管。不过,Pentium D谈不上是一套完美的双核架构,Intel只是将两个完全独立的CPU核心做在同一枚芯片上,通过同一条前端总线与芯片组相连。两个核心缺乏必要的协同和资源共享能力,而且还必须频繁地对二级缓存作同步化刷新动作,以避免两个核心的工作步调出问题。从这个意义上说,Pentium D带来的进步并没有人们预想得那么大
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