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第2章 CPU 2.1 概述 2.1.1 CPU基本组成 1、CPU的功能单元 控制单元：指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑、中断控制逻辑 运算单元：ALU、寄存器组、状态寄存器 存储单元 逻辑电路 2、CPU的物理结构 内核 基板 针脚 2.1.2 CPU的发展历程 第一阶段：1971—1973年，微处理器有4004、4040、8008、1971年INTEL公司研制出MCS-4微型计算机，（CPU为4040，四位机）后来推出从8008为核心的MCS-8型。 第二阶段：1973—1977年，微型计算机的发展和改进阶段，微处理器有8080、8085、M6800、280、初期产品有INTEL公司的MCS-80型（CPU为8080，八位机）后期有TRS-80型（CPU为286）和APPLE-II型（CPU为6502）的微型计算机在八十年代初期曾一度风靡世界。 第三阶段：是从1978—1983年，十六位微型计算机的发展阶段，微处理器8086、8088、80186、80286、M68000、28000代表产品IBM-PC（CPU为8086），本阶段的顶峰产品是APPLE公司的MACINTOSH（1984年）和IBM公司的PC/AT286（1986年）微机。 第四阶段：是从1983—2003年，为32位微型计算机的发展阶段，微处理器相继推出80386、80486、386、486、Pentium等。 第五阶段：2003年至今，为64位微型计算机发展阶段。 （1）第1代CPU； 时间：1971—1973 字长：4—8位 速度：1MHz 集成：2300个 典型代表： Intel 4004 1971年 （2）第2代CPU； 时间：1973—1975 字长：8位 速度：2MHz 集成：5000个 典型代表： Intel 8080、M6800、Z80（Zilog） （3）第3代CPU； 时间：1975—1977 字长：8位 速度：2.5—5MHz 集成：1万个 典型代表：Intel8085 （4）第4代CPU； 时间：1978—1980 字长：16位 速度：5—10MHz 集成：3万个 典型代表：Intel8086（带有FPU8087 X86指令集） 1981年，IBM用Intel8088生产了世界上第一台PC机。 （5）第5代CPU； 时间：1981—1995 字长：16—32位 速度：16—233MHz 集成：12—310万个 典型代表：Pentium （6）第6代CPU； 时间：1995—2006 字长：32—64位 速度：233—3800MHz 集成：550—12500万个 典型代表：Prescott （7）第7代CPU 时间：2006— 字长：64位 速度：1—3GHz 集成：1亿个以上 典型代表：Core 2 duo、Athlon 64 2.1.3 Intel公司的CPU () （1）Pentium时代 　　代号:P54C 　　发布时间:1993 年 　　核心频率:60 ～200MHz 　　总线频率:50 ～66MHz 　　工作电压:3.3V 　　制造工艺:0.8 ～0.35 μm 　　晶体管数目:310 ～330 万个 　　芯片面积:191mm 2 　　缓存容量:16KB L1 Cache 　　指令内置:x 86 指令集、x 86 译码器、80 位浮点单元 　　接口类型:Socket 7 （2）Pentium Pro 代号:P6 　　发布时间:1995 年 　　核心频率:150 ～200MHz 　　总线频率:60 ～66MHz 　　工作电压:3.1V/3.3V 　　制造工艺:0.5 ～0.35 μm 　　晶体管数目:550 ～700 万个 　　芯片面积:196mm 2 　　缓存容量:16KB L1 Cache 、256KB/512KB/1MB L2 Cache 　　指令内置:x86指令集、x86译码器、80位浮点单元、分支预测功能 　　接口类型:Socket 8 （3）Pentium MMX 　　代号:P55C 　　发布时间:1997 年 　　核心频率:166 ～233MHz 　　总线频率:60 ～66MHz 　　内核电压:2.8V 　　I/O 电压:3.3V 　　制造工艺:0.35 μm 　　晶体管数目:450 万个 　　芯片面积:128mm 2 　　缓存容量:32KB L1 Cache 　　指令内置:x 86 指令集、x 86 译码器、80 位浮点单元、M MX 多媒体指令集 　　接口类型:Socket 7 （4）Pentium Ⅱ