什么是cpu?它在哪里?它是用来做什么的?

CPU的发展历史

CPU是中央处理器(CPU)的缩写,它是计算机最重要的部分,由一个算术单元和一个控制器组成。如果把电脑比作人,那么CPU就是人脑。CPU的发展非常迅速。个人电脑从8088(XT)发展到奔腾4时代,只用了不到二十年的时间。

在生产工艺上,原8088集成了29000个晶体管,而奔腾ⅲⅲ的集成超过了2865438+万个晶体管。CPU的运行速度,以MIPS(每秒百万条指令)为单位,8088是0.75MIPS,在高能量运行时已经超过1000MIPS。无论哪种CPU,其内部结构都可以概括为三部分:控制单元、逻辑单元和存储单元,它们相互协调,对命令和数据进行分析、判断和计算,控制计算机各部分协调工作。

CPU从最初的发展到现在,已经有20多年了。在此期间,CPU可分为4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器和在建的64位微处理器。可以说,个人电脑的发展是随着CPU的发展而前进的。

英特尔4004

1971年,Intel推出了世界上第一个微处理器4004,这是第一个可以在微型计算机上使用的四位微处理器。它包含2300个晶体管,然后英特尔推出了8008。1974,8008发展成8080,成为第二代微处理器。8080作为替代电子逻辑电路的器件用于各种应用电路和设备中。

第二代微处理器全部采用NMOS技术,集成了约9000个晶体管,平均指令执行时间为1μs ~ 2μs,用汇编语言、BASIC和Fortran编程,使用单用户操作系统。

英特尔8086

Intel公司生产的1978 8086是第一个16位的微处理器。这是第三代微处理器的起点。

8086微处理器的最大时钟速度为8MHz,数据通道为16位,内存寻址能力为1MB。同时,英特尔还生产了一个数学协处理器i8087,它使用兼容的指令集。这些指令集统称为x86指令集。后来,英特尔相继生产了第二代和第三代更先进、速度更快的新型CPU,但仍然兼容原来的x86指令。而且Intel在给后续的CPU命名时遵循了原来的x86序列,直到后来因为商标注册问题,放弃了用阿拉伯数字命名。

1979年,英特尔开发了8088。8086和8088都在芯片内部使用16位数据传输,所以都称为16位微处理器。8088工作在6.66MHz、7.16MHz或8MHz,集成了大约29000个晶体管。

8086和8088出来后不久,Intel就开始对它们进行改进,它们在芯片上集成了更多的功能,从而诞生了80186和80188。

1981年,美国IBM公司在其PC中使用了8088芯片,从而开创了一个全新的微机时代。也是从8088年开始,个人电脑(PC)的概念开始在全世界发展。自从8088被应用于IBM PC后,个人电脑真正进入了人们的工作和生活,这也标志着一个新时代的开始。

英特尔80286

1982年,Intel在8086的基础上,开发了80286微处理器,集成了大约130000个晶体管。微处理器的最高频率为20MHz。80286在以下四个方面比其前辈有显著改进:支持更大的内存;能够模拟内存空间;可以同时运行多个任务;并且提高了处理速度。

8086 ~ 80286时代是个人电脑起步的时代。那时候国内很少有人使用甚至看到PC,在人们心目中是一个很神秘的东西。直到20世纪90年代初,计算机才在中国普及。

英特尔80386

1985年春天,英特尔已经成为一流的芯片公司。6月17日,英特尔一款划时代的产品80386DX正式发布。它包含275000个晶体管,时钟频率为12.5MHz,之后逐渐提高到20MHz、25MHz、25 MHz。

80386DX的内部和外部数据总线是32位,地址总线也是32位。80386最经典的产品就是80386 DX-33 MHz,也就是我们通常所说的。由于32位微处理器强大的计算能力,PC机的应用已经扩展到许多领域,如商务办公和计算、工程设计和计算、数据中心和个人娱乐等。80386使32位CPU成为PC行业的标准。

英特尔80386SX

1989年,Intel推出准32位微处理器芯片80386SX。这是英特尔为了扩大市场份额而推出的一款廉价且受欢迎的CPU。80386SX推出后,受到了市场的广泛欢迎,因为80386SX的性能比80286好很多,而价格只有80386的三分之一。

英特尔80486

1989,我们都很熟悉的80486芯片是Intel推出的。这款历时四年研发、投资3亿美元的芯片的伟大之处在于,它实际上首次打破了654.38+0万个晶体管的边界,集成了654.38+0.2万个晶体管,并采用了654.38+0微米的制造工艺。80486的时钟频率从25MHz逐渐提高到33MHz、40MHz、50MHz。80486的性能比带有80387数学协处理器的80386 DX高4倍。

英特尔奔腾

1993年,新一代586 CPU问世,全面超越486。为了摆脱486时代微处理器名称的混乱,英特尔公司将其新一代产品命名为奔腾,以区别AMD和Cyrix产品。AMD和Cyrix也分别推出了K5和6x86微处理器来对付芯片巨头,但由于奔腾微处理器性能最好,英特尔逐渐占据了大部分市场。

奔腾的主CPU是奔腾60和奔腾66。早期奔腾75 MHz ~ 120MHz采用0.5微米制造工艺,后来120MHz以上的奔腾采用0.35微米制造工艺。

英特尔奔腾MMX

奔腾MMX的正式名称是“采用MMX技术的奔腾”,发布于1996年底。

多功能奔腾在原有奔腾的基础上进行了大幅度的改进,增加了57条MMX多媒体指令,使得多功能奔腾即使在运行非MMX优化的程序时,也比同频率的奔腾CPU快很多。这57条MMX指令专门用于处理音频、视频和其他数据。奔腾450万晶体管,功耗17W。支持的工作频率有:133MHz、150MHz、166MHz、200MHz、233MHz。

英特尔奔腾Pro

奔腾Pro(高能奔腾,686级CPU)的核心架构代码是P6(也是未来Pⅱ和Pⅲ使用的核心架构)。这是第一代产品。二级缓存有256KB或512KB,最大值为65,438+0 MB。工作频率为:133/66MHz(工程样品),150/60MHz,166/66MHz,180/60MHz,200/66MHz。

英特尔奔腾ⅱ

奔腾II的中文名字叫“奔腾II”,采用Klamath核心,0.35微米工艺制造,内部集成了750万个晶体管,核心工作电压为2.8V。

1998年4月16日,英特尔首款支持100MHz额定外部频率的CPU正式上市。采用新内核的奔腾ⅱ微处理器采用0.25微米工艺制造,内核工作电压降至2.0V,支持芯片组主要是Intel的440BX。

从1998到1999,英特尔推出了比奔腾ⅱII功能更强大的CPU Xeon(至强微处理器)。至强微处理器主要面向需要更高性能的服务器和工作站系统。

英特尔奔腾ⅲ

1999春节刚过,英特尔发布了新一代微处理器——带Katmai内核的奔腾ⅲ。微处理器采用0.25微米工艺制造,内部集成了950万个晶体管,插槽1架构。此外,它还具有以下新特点:系统总线频率为100 MHz;;采用第六代CPU核心P6微架构,针对32位应用进行了优化,具有双独立总线。一级缓存32KB,二级缓存大小512KB。有70种新指令和指令集可以增强音频、视频和3D图形。奔腾ⅲ的启动频率是450MHz。

和奔腾ⅱ至强一样,英特尔也推出了用于服务器和工作站系统的高性能CPU奔腾ⅲ至强微处理器。