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cpu制造工艺的发展史(笔记本电脑处理器天梯)

cpu制造工艺的发展史(笔记本电脑处理器天梯)

更新时间:2025-07-25 08:02:52

cpu制造工艺的发展史

第一阶段:(1971-1973年)4位处理器时代,那个时候的CPU主要是Intel4004和Intel8008。因为技术的限制,集成度非常低约为4000个晶体管/片,指令集也很简单。而这个阶段里CPU几乎很少出现在民用的“电脑”中。

第二阶段:(1974-1977年)8位处理器时代,典型的产品是Intel8080和8085。因为技术的提升,集成度提高了4倍,因此CPU的性能也得到了明显的提升,指令集更加的完善。个人电脑开始进入民用消费类市场,人们也开始逐渐对这个磨人的“小妖精”更加着迷。

第三阶段:(1978-1984年)16位处理器时代,典型的产品是Intel的8086和8088。CPU的制造工艺得到了明显的提升,集成度和运算速度方面也是如此,达到20000~70000晶体管/片。比上一代几乎提升了一个数量级!IBM公司开始推出了个人电脑,6年间个人电脑几乎火遍全球,人们逐渐认识到了电脑为我们带来的工作便利。

第四阶段:(1985-1992年)32位处理器时代,Intel推出了我们所熟悉的80386和80486.集成度高达100万个晶体管/片。电脑逐渐被大众所认可,并成为了许多“有钱人”家里的大玩具。

第五阶段:(1993-2005年)这是一个Intel和AMD双雄争霸的新时代,在应用市场,奔腾和K6K7展开了一场拉锯战。2003年AMD公司推出了第一款桌面级的64位处理器,再次对Intel的市场占用率发起挑战!电脑的应用也进入到了人们生活的方方面面,社会上开始了一场学习电脑的热潮。无数小伙伴们打着学习的旗号让家里给自己买电脑,可实际上,基本都是用来玩游戏的!不得不说,网络游戏也是从这个时候开始崭露头角的。《万王之王》、《传奇》、《魔力宝贝》、《红色警戒》、《魔兽争霸》等等,一个个耳熟能详的游戏也为我们的生活带来了更多的乐趣!

第六阶段:(2005年至今)酷睿系列处理器成为了CPU的代表,同时也意味着农企AMD开始被Intel踩在脚下。Intel也是从这个时候开始慢慢挤牙膏的,这种情况直到2017年AMD发布了锐龙系列CPU以后才有所改观。

发展历史

X86时代的CPU

CPU的溯源可以一直去到1971年。在那一年,当时还处在发展阶段的INTEL公司推出了世界上第一台微处理器4004。这不但是第一个用于计算器的4位微处理器,也是第一款个人有能力买得起的电脑处理器!4004含有2300个晶体管,功能相当有限,而且速度还很慢,被当时的蓝色巨人IBM以及大部分商业用户不屑一顾,但是它毕竟是划时代的产品,从此以后,INTEL便与微处理器结下了不解之缘。可以这么说,CPU的历史发展历程其实也就是 INTEL公司X86系列CPU的发展历程,就通过它来展开的“CPU历史之旅”。

1978年,Intel公司再次领导潮流,首次生产出16位的微处理器,并命名为i8086,同时还生产出与之相配合的数学协处理器 i8087,这两种芯片使用相互兼容的指令集,但在i8087指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算指令。由于这些指令集应用于 i8086和i8087,所以人们也这些指令集统一称之为X86指令集。虽然以后Intel又陆续生产出第二代、第三代等更先进和更快的新型CPU,但都 仍然兼容原来的X86指令,而且Intel在后续CPU的命名上沿用了原先的X86序列,直到后来因商标注册问题,才放弃了继续用阿拉伯数字命名。至于在 后来发展壮大的其他公司,例如AMD和Cyrix等,在486以前(包括486)的CPU都是按Intel的命名方式为自己的X86系列CPU命名,但到 了586时代,市场竞争越来越厉害了,由于商标注册问题,它们已经无法继续使用与Intel的X86系列相同或相似的命名,只好另外为自己的586、 686兼容CPU命名了。

1979年,INTEL公司推出了8088芯片,它仍旧是属于16位微处理器,内含29000个晶体管,时钟频率为4.77MHz,地址总线 为20位,可使用1MB内存。8088内部数据总线都是16位,外部数据总线是8位,而它的兄弟8086是16位。1981年8088芯片首次用于IBM PC机中,开创了全新的微机时代。也正是从8088开始,PC(personal computer——个人电脑)的概念开始在全世界范围内发展起来。

1982年,许多年轻的读者尚在襁褓之中的时候,INTE已经推出了划时代的最新产品枣80286芯片,该芯片比8006和8088都有了飞 跃的发展,虽然它仍旧是16位结构,但是在CPU的内部含有13.4万个晶体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其内部和外部数据总线皆 为16位,地址总线24位,可寻址16MB内存。从80286开始,CPU的工作方式也演变出两种来:实模式和保护模式。

Intel 80286处理器

1985年INTEL推出了80386芯片,它是80X86系列中的第一种32位微处理器,而且制造工艺也有了很大的进步,与80286相比, 80386内部内含27.5万个晶体管,时钟频率为12.5MHz,后提高到20MHz,25MHz,33MHz。80386的内部和外部数据总线都是 32位,地址总线也是32位,可寻址高达4GB内存。它除具有实模式和保护模式外,还增加了一种叫虚拟86的工作方式,可以通过同时模拟多个8086处理 器来提供多任务能力。除了标准的80386芯片,也就是经常说的80386DX外,出于不同的市场和应用考虑,INTEL又陆续推出了一些其它类 型的80386芯片:80386SX、80386SL、80386DL等。1988年推出的80386SX是市场定位在80286和80386DX之间的 一种芯片,其与80386DX的不同在于外部数据总线和地址总线皆与80286相同,分别是16位和24位(即寻址能力为16MB)。

1990年推出的80386 SL和80386 DL都是低功耗、节能型芯片,主要用于便携机和节能型台式机。80386 SL与80386 DL的不同在于前者是基于80386SX的,后者是基于80386DX的,但两者皆增加了一种新的工作方式:系统管理方式。当进入系统管理方式后,CPU 就自动降低运行速度、控制显示屏和硬盘等其它部件暂停工作,甚至停止运行,进入“休眠”状态,以达到节能目的。1989年,大家耳熟能详的80486 芯片由INTEL推出,这种芯片的伟大之处就在于它实破了100万个晶体管的界限,集成了120万个晶体管。80486的时钟频率从25MHz逐步提高到 33MHz、50MHz。80486是将80386和数学协处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内,并且在80X86系列中首次采用 了RISC(精简指令集)技术,可以在一个时钟周期内执行一条指令。它还采用了突发总线方式,大大提高了与内存的数据交换速度。由于这些改进,80486 的性能比带有80387数学协处理器的80386DX提高了4倍。80486和80386一样,也陆续出现了几种类型。上面介绍的最初类型是 80486DX。1990年推出了80486SX,它是486类型中的一种低价格机型,其与80486DX的区别在于它没有数学协处理器。80486 DX2由系用了时钟倍频技术,也就是说芯片内部的运行速度是外部总线运行速度的两倍,即芯片内部以2倍于系统时钟的速度运行,但仍以原有时钟速度与外界通 讯。80486 DX2的内部时钟频率主要有40MHz、50MHz、66MHz等。80486 DX4也是采用了时钟倍频技术的芯片,它允许其内部单元以2倍或3倍于外部总线的速度运行。为了支持这种提高了的内部工作频率,它的片内高速缓存扩大到 16KB。80486 DX4的时钟频率为100MHz,其运行速度比66MHz的80486 DX2快40%。80486也有SL增强类型,其具有系统管理方式,用于便携机或节能型台式机。

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