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中央处理器（CPU）发展综述 CPU（Central Processing Unit）即中央处理器，是整个电脑系统的核心，也是整个电脑系统最高的执行单位。它负责整个电脑系统指令的执行、数学与逻辑运算、数据存储、传送以及输入输出的控制。 一、X86时代的CPU 1．诞生 1971年，Intel公司推出了世界上第一块4位微处理器4004，含有2 300个晶体管，时钟频率为1MHz，用于计算器上。它功能不全、实用价值不大，但为微型计算机的发展开辟了一条崭新的途径。 2．起步的角逐 1978年6月，Intel公司首次生产出16位微处理器，并命名为i8086。 1979年6月，Intel公司推出了Intel 8088，内含29 000个晶体管，主频为4.77MHz，它的内部数据总线为16位，外部数据总线为8位，属于准16位微处理器，地址总线为20位，寻址范围为1MB内存。1981年，IBM公司用Intel 8088芯片首先推出准16位IBM PC个人计算机，开创了全新的微机时代。 3．微机时代的来临 1980年Intel公司推出全16位微处理器芯片Intel 80286，内含13.4万个晶体管。80286芯片内部和外部数据总线都为16位，地址总线24位，可寻址16MB内存，时钟频率6～20MHz。1984年，IBM公司以Intel 80286芯片为CPU，推出IBM-PC/AT机。 1985年10月，Intel公司推出全32位微处理器芯片Intel 80386（图2-2），内含27.5万个晶体管。80386内部和外部数据总线都为32位，地址总线也是32位，可寻址4GB内存，时钟频率12.5～33MHz。 1989年4月，Intel公司推出Intel 80486（图2-3），内含120万个晶体管。32位微处理器，时钟频率25～50MHz，带有8KB的L1Cache及浮点运算单元。 二、奔腾时代的CPU 1．奔腾开端 1993年，Intel公司推出Intel Pentium，采用0.8?m制造工艺，早期Pentium工作在与系统总线相同的66MHz和60MHz频率下，没有倍频设置。一年后，使用0.6?m半导体制造工艺，供电电压均为3.3 V，总线频率60/66MHz，时钟频率达到75～200MHz，带有一个16KB的一级缓存，8KB用于数据，8KB用于指令。使用倍频技术，外频×倍频=CPU工作频率。单单是最初版本的66MHZ的奔腾微处理器。它的运算性能比33MHZ的80486DX就提高了3倍多，而100MHZ的奔腾则比33MHZ的80486DX要快6至8倍。也就是从奔腾开始，我们大家有了超频这样一个用尽量少的钱换取尽量多的性能的好方法。作为世界上第一个586级处理器，奔腾也是第一个令人超频的最多的处理器，由于奔腾的制造工艺优良，所以整个系列的CPU的浮点性能也是各种各样性能CPU中最强的可超频性能最大。奔腾家族里面的频率有60/66/75/90/100/120/133/150/166/200，至于CPU的内部频率则是从60MHz到66HMz不等。值得一提的是，从奔腾75开始，CPU的插座技术正式从以前的Socket4转换到同时支持Socket5和7，其中Socket7还一直沿用至今。而且所有的奔腾CPU里面都已经内置了16K的一级缓存，这样使它的处理性能更加强大。 1994年，Intel公司推出Intel Pentium Pro，含550万个晶体管，时钟频率133MHz。首次将二级缓存整合到CPU上，工作频率与CPU时钟频率相同，一级缓存为16KB，8KB用于数据，8KB用于指令；二级缓存256KB，系统总线为60/66MHz，0.35?m制造工艺，它支持所有以前的Pentium指令。 2．辉煌的开始——奔腾MMX Intel在1996年底推出了奔腾系列的改进版本，即奔腾MMX(多能奔腾)。MMX技术是Intel必威体育精装版发明的一项多媒体增强指令集技术，它的英文全称可以译为“多媒体扩展指令集”。MMX是Intel公司在1996年为增强奔腾CPU在音像、图像和通信应用方面而采取的新技术，为CPU增加了57条MMX指令，除了指令集中增加MMX指令外，还将CPU芯片内的L1缓存由原来的16KB增加到32KB(16K指命 16K数据)，因此MMX CPU比普通CPU在运行含有MMX指令的程序时，处理多媒体的能力提高了60%左右。 1997年1月8日，Intel公司推出Intel Pentium MMX，含450万个晶体管，它支持MMX多媒体新指令集，在x86指令集中加入了57条新指令，用于高效的处理图形、视频、音频数据，内部 Cache为32KB，0.35?m制造工艺，采用双电压设计，内核电压为2.8V，系统I/O电压仍为3.3V，这就要求主