Intel CPU 發展史

本文轉載自查看原文 2021-09-27 09:33 392 硬件基礎/ CPU設計

Intel CPU 發展史

CPU技術應該是人類發展史上最頂尖的發明了，它讓人類文明乘上了快速列車！

8086 時代

1971 4004

1971年11月15日,世界上第一塊個人微型處理器4004誕生

1971年11月15日，Intel公司的工程師霍夫發明了世界上第一個商用微處理器—4004，從此這一天被當作具有全球IT界里程碑意義的日子而被永遠的載入了史冊。這款4位微處理器雖然只有45條指令，每秒也只能執行5萬條指令，運行速度只有108KHz，甚至比不上1946年世界第一台計算機ENIAC。但它的集成度卻要高很多，集成晶體管2300只，一塊4004的重量還不到一盅司。這一突破性的發明最先應用於Busicom計算器，為無生命體和個人計算機的智能嵌入鋪平了道路。

1972 8008

1972年：8008微處理器

讓英特爾意外的是推出4004芯片后，業內的反應相當平淡。一些分析家稱這款芯片雖然有些意思，但4004的處理能力實在有限，還不足以引起人們的興趣。然而，當一年后英特爾推出其8008微處理器時，業內的目光都幾乎集中到了英特爾身上。8008頻率為200KHz，晶體管的總數已經達到了3500個，能處理8比特的數據。更為重要的是，英特爾還首次獲得了處理器的指令技術。

8008它的性能是4004的兩倍，擁有3500晶體管數量，速度為200KHz，並且於1974年被一款名為Mark-8的設備采用，Mark-8是第一批家用計算機之一，此時台式機基本上形成了一個最初雛形。

1974 8080

1974年：8080微處理器

在微處理器發展初期，具有革新意義的芯片非Intel8080莫屬了。英特爾公司於1974年推出了這款划時代的處理器，立即引起了業界的轟動。由於采用了復雜的指令集以及40管腳封裝，8080的處理能力大為提高，其功能是8008的10倍，每秒能執行29萬條指令，集成晶體管數目6000，運行速度2MHz。

8080有幸成為了第一款個人計算機Altair的大腦。據說Altair這個名稱是源自《星際旅行》電視節目中一個星際飛行計划(Starship Enterprise)的目的地名稱。計算機愛好者花費395美元即可購得Altair套件。數月內，Altair的銷售量達到數萬台，造成了電腦銷售歷史上第一次缺貨現象。這足以看出來8080對於電腦發展是具有划時代意義的。

1978 8086-8088

1978年：8086-8088微處理器

1978年，英特爾推出了首枚16位微處理器8086，同時生產出與之配合的數學協處理器8087，這兩種芯片使用相同的指令集，以后英特爾生產的處理器，均對其兼容。趁着市場銷售正好的時機，以及市場需求的提升，Intel在同一年推出了性能更出色的8088處理器。三款處理器都擁有29000只晶體管，速度可分為5MHz、8MHz、10MHz，內部數據總線(處理器內部傳輸數據的總線)、外部數據總線(處理器外部傳輸數據的總線)均為16位，地址總線為20位，可尋址1MB內存。首次在商業市場給消費者提供了更自由選擇。

同時Intel成功將8088銷售給IBM全新的個人計算機部門，1981年，IBM推出的首批個人電腦機選用了英特爾8088芯片，使得8088成為了IBM全新熱銷產品IBM PC的大腦。8088的大獲成功使英特爾順利躋身財富500強之列，《財富》雜志將該公司評為“七十大商業奇跡之一(Business Triumphs of the Seventies)”。事后，英特爾高度評價了與IBM這筆交易的重要性。

1982 80286

1982年：80286微處理器英特爾的最后一塊16位處理器

80286(也稱286)是處理器進入全新技術的標准產品，具備16位字長，集成了14.3萬只晶體管，具有6MHz、8MHz、10MHz、12.5MHz四個主頻的產品。

286是Intel第一款具有完全兼容性的處理器，即可以運行所有針對其前代處理器編寫的軟件，這一軟件兼容性也成為了Intel處理器家族一個恆久不變的特點。該產品發布后的6年內，全世界基於286處理器的個人計算機便達到了大約1500萬台。

1985 80386

1985年：80386英特爾的第一代32位處理器

此后，英特爾的微處理器開始進入到了32位時代。為適應企業的全球化發展，1985年秋，英特爾再度發力，並且以一種特殊的形式在倫敦、慕尼黑、巴黎、舊金山和東京同時推出了Intel 80386處理器。

這是英特爾第一款32位處理器，集成了27萬5千只晶體管，超過了4004芯片的一百倍，每秒可以處理500萬條指令。同時也是第一款具有“多任務”功能的處理器，所謂“多任務”，即可同時處理多個程序的指令，這對微軟的操作系統發展有着重要的影響。

1989 80486

1989年：Intel 80486英特爾最后一款以數字為編號的處理器

1989年，英特爾發布了Intel80486處理器。486處理器是英特爾非常成功的商業項目。很多廠商也看清了英特爾處理器的發展規律，因此很快就隨着英特爾的營銷戰而轉型成功。80486處理器集成了125萬個晶體管，時鍾頻率由25MHz逐步提升到33MHz、40MHz、50MHz及后來的100Mhz。

486處理器的應用意味着用戶從此擺脫了命令形式的計算機，進入“選中並點擊(point-and-click)”的計算時代。史密森學會美國歷史國家博物館的技術歷史學家David K. Allison回憶道：“當時我擁有了彩色計算機，並且以很快的速度進行桌面排版工作。”英特爾486處理器首次采用內建的數學協處理器，將負載的數學運算功能從中央處理器中分離出來，從而顯著加快了計算速度。

386和486推向市場后，均大獲成功，英特爾在芯片領域的霸主地位日益凸現。此后，英特爾開始告別微處理器數字編號時代，進入到了Pentium時代。

Pentium(奔騰)時代

P5微架構

1994 Intel Pentium中央處理器芯片(80586)

1994年3月10日：Intel Pentium中央處理器芯片(80586)

1993年，英特爾發布了Pentium(俗稱586)中央處理器芯片(CPU)。本來按照慣常的命名規律是80586，但是因為實際上“586”這樣的數字不能注冊成為商標使用，因此任何競爭對手都可以用586來擾亂消費市場。事實上在486發展末期，就已經有公司將486等級的產品標識成586來銷售了。因此英特爾決定使用自創的品牌來作為新產品的商標—Pentium

1997 Intel Pentium MMX中央處理器

1997年1月: Intel Pentium MMX中央處理器

1997年1月，Intel公司推出了Pentium MMX芯片，它在X86指令集的基礎上加入了57條多媒體指令。這些指令專門用來處理視頻、音頻和圖象數據，使CPU在多媒體操作上具有更強大的處理能力，Pentium MMX還使用了許多新技術。單指令多數據流SIMD技術能夠用一個指令並行處理多個數據，縮短了CPU在處理視頻、音頻、圖形和動畫時用於運算的時間;流水線從5級增加到6級，一級高速緩存擴充為16K，一個用於數據高速緩存，另一個用於指令高速緩存，因而速度大大加快;Pentium MMX還吸收了其他CPU的優秀處理技術，如分支預測技術和返回堆棧技術。