30年CPU架构发展史(一)

第1页：8086开创历史苏联间谍秘密盗版不管你是否愿意相信，Intel性能强劲的Core i7处理器的内部“基因”三十多年来基本没有发生什么变化。

如果你选择的是AMD最强大的Phenom II X4处理器的话，情况也是一样。

那么这个“基因”到底是什么呢？其实大家都知道，那就是我们经常提到的x86处理器架构，它统治了当前几乎所有的桌面电脑以及笔记本电脑市场，从其出生的那一天开始一直到现在，甚至是遥远的未来，x86的地位都会保持不变。

由Intel于1978年推出的x86架构至今已有31个年头了，基于该架构的处理器除了在速度上越来越快以来，也在通过每次新款处理器的推出，不断扩展新的指令集。

也许你现在的年龄甚至还要小于x86架构，因此对于其发展历史还不是很了解。

在今天的这篇文章里，我们将会和大家一起对x86的发展历史进行一次总结，你将会看到一系列经典的X86处理器。

当然，如果你没有看到曾经最为心仪的处理器也不要难过，请一定要留言告诉我们。

Intel 8086虽然我们不能说Intel创造了处理器，但是确实是Intel推出了x86处理器。

即使在三十多年后的今天，x86与其出生的时候相比基本架构还是保持不变的。

在1978年，Intel创造出了8086，这款处理器的频率只有 4.77MHz，不过后来推出的产品将频率提升至了10MHz。

8086只拥有29,000个晶体管，不过这个数量与1976年推出的8085相比仍然多出了近4倍，8085是Intel公司推出的首款16-bit处理器产品。

8086能够向下兼容为之前推出的8008, 8080和8085处理器所编写的软件，并且拥有1M的内存寻址功能。

推出日期: 1978核心频率: 4.77MHz - 10MHz你知道吗?你知道前苏联曾经通过工业间谍复制生产了8086处理器，在其基础上推出了不同针脚定义的K1810BM86处理器吗？第2页：性能翻倍的286诞生AMD加入竞争Intel 2868086和之后推出的8088处理器在70年代未和80年代初可以说是光彩照人，不过之后Intel在1982年推出了让全世界激动不已的80286，也就是我们俗称的286，这款基于1. 5微米工艺的处理器拥有将近134,000个晶体管，以及16MB内存寻址能力。

见证"芯"路30年CPU架构发展史(二) 2011-11-29Janlen《微型计算机》2011年11月上在《见证"芯"路30年CPU架构发展史(一)》一文中，我们谈的是英特尔过去三十年间的发展史，这一篇我们谈的是一直充当英特尔竞争对手的AMD。

这家公司最奇特的地方就在于屡败屡战，同时屡有出格的夸张宣传。

不过如果你了解AMD的创建者，硅谷里大名鼎鼎的杰瑞·桑德斯，一定会对AMD的这种文化抱以深度理解—在英特尔孤独地垄断市场的那些岁月，正是AMD让我们看到了变革的希望，即便你是英特尔的铁杆支持者，也不得不承认AMD的存在总是让英特尔不得不保持前进，同时也让它在某些时候不得不打降价牌。

如果单从市值来看，AMD只是英特尔的零头，比如在它意气风发的2002年，英特尔公司市场价值2050亿美元，AMD刚好是它的零头：50亿美元。

英特尔每年都盈利几十亿美元，而AMD三天两头都在亏损，不过这家奇怪的公司不仅生存下来，而且又重新变得非常强大。

创业传奇：屡败屡战植入AMD血脉AMD的创建者杰瑞. 桑德斯（Jerry Sanders），同英特尔创始人安迪·格罗夫、戈登·摩尔、罗伯特·诺伊斯都曾在仙童半导体就职。

杰瑞·桑德斯是一位富有传奇色彩的营销大师，它对市场的把握能力甚至曾经连乔布斯也不敢争锋，不过换个角度说就是杰瑞·桑德斯是技术的外行，但这并不妨碍它成为创业团队信赖的领导，也不妨碍AMD的成功。

和许多传奇人物一样，桑德斯有一个坎坷的童年，他出生在好莱坞，母亲生他时年仅15岁，父亲是交通路灯修理工。

小桑德斯在不到五岁时，父母就离异，他不得不和母亲过着颠沛流离的生活。

后来，母亲也离开了他，桑德斯就投奔了祖父母。

学生时代的桑德斯成绩出众，但常常卷入打架斗殴。

“我经常卷入争斗，是因为我经常失败。

”桑德斯回忆说。

桑德斯的斗争精神在过去34年来一直为人们津津乐道。

CPU发展历史CPU发展史:(一)遥远的史前文化闲谈:会下围棋的人都知道，高手之间的过招，其实是在比耐力，比谁的错误犯得少。

于是棋的输赢，关键取决于自己，而并不全在对手如何。

我想这个道理用在CPU的较量上也是一样。

虽然年代相去并不久远，但以一日千里的微型计算机发展状况来看，我们一定把486以前的时代看做是史前发生的事却也并非骇人听闻。

或者眼下好多爱好者已经忘却了这些曾驰骋沙场的前辈，那不妨听在下罗嗦几句。

1.速度挂帅，万变不离其宗CPU又叫中央处理器，是英文单词Central Processing Unit的缩写，其内部结构大概可以分为控制单元、算术逻辑单元和存储单元等几个部分。

按照其处理信息的字长可以分为:八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等等。

本文后面会提到许多比较艰生的理论知识，虽然我会努力把他们讲得生动浅显，但我确实没有办法让它象《还珠格格》那样有趣，不过你一定要把握住所有这些技术都是围绕突破速度极限而设立的，这是个万变不离其宗的道理。

顺着这条路思索下去，你一定马上会问提高速度到底都有哪些方法呢?其实说起来很简单，科学家想到的地方，我们要留心也一定能发现得了。

不外乎下面几种情况:优化指令集、提高处理器每个工作单元的效率、配置更多的工作单元或新的运行方式来增加并行处理能力、缩短运行的时钟周期以及增加字长等等。

2.论资排辈，字长最好说话八位微处理器的典型产品为Intel公司的8080处理器、8086处理器、Motorola公司MC6800微处理器和Zilog公司Z80微处理器。

十六位微处理器的典型产品是Intel 公司的8086和80286微处理器。

如果说8080处理器还不为各位所熟知的话，那么80286则可以说是家喻户晓了，个人电脑―― PC机的第一代CPU便是从它开始的。

三十二位微处理器的代表产品是Intel公司1985年推出的80386，这是一种全三十二位微处理器芯片。

笔记本处理器的发展历程笔记本电脑自诞生起，已经走过了近30年的时间，笔记本电脑使用的处理器也经历了一个不断升级、进步的过程。

做为处理器市场的领头羊，英特尔公司在其中扮演了绝对的市场老大角色，可以说INTEL移动处理器的发展历史在很大程度上就代表着解笔记本技术的发展历史。

1、使用台式机CPU的时代（1985年-1990年）1985年，世界上第一台真正意义上的笔记本电脑东芝T1100诞生，这款机器采用的是Intel公司的台式机处理器8086，CPU频率为4.77MHz，内存为256KB RAM，带有9英寸的单色显示屏，没有硬盘，可以运行MS-DOS操作系统。

之后的笔记本又先后使用了8088、80286、80386等台式机处理器，随着CPU主频的提高，笔记本电脑内部狭窄的空间开始无法承受台式机CPU散发的热量，笔记本电脑的电池也无法负担台式CPU庞大的耗电量。

这时研制一款既具有主流处理器性能，耗电低，发热量小，又适合便携电脑的CPU已经成为了迫切需要。

2、386、486时代（1989年---1994年）1989年，Intel公司推出了第一块笔记本电脑专用CPU 80386SL,这款CPU 的频率从16MHz起跳，工作电压为3.3V，芯片集成内部切断电路，可以在处理器不工作的时候自动切换到休眠状态，以减低笔记本电脑电池的消耗，从而达到延长电池工作时间的目的。

该批次处理器由16MHz、20MHz的的386SL，16MHz的386SX等组成，到1992年，386SX/386SL 的最高主频升至25MHz。

1992年，Intel公司发布了80486SL，以后又相继发布了25 MHz 和33MHz 的486DX处理器（含数字协处理器），该处理器具备8KB的L1高速缓存，核心电压为5V。

1994年，Intel推出了配备双时钟与数字协处理器的486DX2芯片，主频高达50Mhz；之后又有486DX4，最高主频为100Mhz,在其中运用了电压调整技术，可根据运行环境自动调节电压、降低处理器功耗。

HI！想看CPU的家谱吗？我就跟你唠唠这颗传奇的芯吧！众所周知，电脑技术每一次的发展主要是靠CPU不断的推陈出新所推动的，所以CPU的发展史是最让人津津乐道，回味无穷的。

今天就让我们以INTEL和AMD公司的产品为线索，沿着历史发展的小河，慢慢地看慢慢地聊吧！最早的CPU -----1971年，INTEL（英特尔）公司推出了世界上第一台微处理器4004。

它是第一台用于计算器的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！尽管它速度很慢，功能也很有限，可是别忘了毕竟是它从此揭开了CPU发展的序幕！X86时代-----1978年，INTEL公司推出了命名为i8086的16位微处理器，同时还生产出与之相配合的数学协处理器i8087，由于这两种芯片所用的指令集相互兼容，所以人们统称它们为“X86”指令集。

后来Intel公司又推出的第二代，第三代CPU等仍然兼容原来的“X86”指令集，所以Intel在后续CPU的命名上沿用了原先的X86序列，从而就有了286，386，486这些叫法。

（原来X86的叫法是这样来的）-----1982年，INTEL公司推出了命名为80286的芯片，虽然它仍旧是16位结构，但它的时钟频率由最初的6MHz提高到了20MHz。

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。

--- 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，制造工艺也有了很的进步，它的时钟频率为12.5MHz/20MHz/25MHz/33MHz；内部和外部数据总线都是32位，地址总线也是32位，可寻址4GB内存。

在此期间，AMD公司也开始加入CPU的生产，并且价格比INTEL更低，同样命名为“386”。

（INTEL强劲对手隆重登场！）----1989年，INTEL推出了80486芯片，它的时钟频率为25MHz、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，从而使CPU速度大大地得到提高。

CPU发展史1．速度挂帅，万变不离其宗CPU又叫中央处理器，是英文单词Central Processing Unit的缩写，其内部结构大概可以分为控制单元、算术逻辑单元和存储单元等几个部分。

按照其处理信息的字长可以分为：八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等等。

本文后面会提到许多比较艰生的理论知识，虽然我会努力把他们讲得生动浅显，但我确实没有办法让它象《还珠格格》那样有趣，不过你一定要把握住所有这些技术都是围绕突破速度极限而设立的，这是个万变不离其宗的道理。

顺着这条路思索下去，你一定马上会问提高速度到底都有哪些方法呢？其实说起来很简单，科学家想到的地方，我们要留心也一定能发现得了。

不外乎下面几种情况：优化指令集、提高处理器每个工作单元的效率、配置更多的工作单元或新的运行方式来增加并行处理能力、缩短运行的时钟周期以及增加字长等等。

2．论资排辈，字长最好说话八位微处理器的典型产品为Intel公司的8080处理器、8086处理器、Motorola公司MC6800微处理器和Zilog公司Z80微处理器。

十六位微处理器的典型产品是Intel公司的8086和80286微处理器。

如果说8080处理器还不为各位所熟知的话，那么80286则可以说是家喻户晓了，个人电脑――PC机的第一代CPU便是从它开始的。

三十二位微处理器的代表产品是Intel公司1985年推出的80386，这是一种全三十二位微处理器芯片。

1989年Intel公司又推出准三十二位处理器芯片80386SX。

它的内部数据总线为三十二位，与80386相同，外部数据总线为十六位。

也就是说，80386SX的内部处理速度与80386接近，也支持真正的多任务操作，而它又可以接受为80286开发输入/输出接口芯片。

80386SX的性能优于80286，而价格只是80386的三分之一。

386处理器没有内置协处理器，因此不能执行浮点运算指令，如果您需要进行浮点运算时，必须额外购买昂贵的80387协处理器芯片。

他们曾是兄弟？x86处理器31年发展史2009-05-02 01:29:09来源: pcpop(北京)跟贴21 条手机看新闻不管你相不相信，如今Intel性能最强劲的Core i7处理器内部的“基因”，三十多年来基本没有改变过。

如今AMD最强大的Phenom II X4处理器，其内部同样也蕴含着这个相同的“基因”。

那么是什么“基因”能够让AMD和Intel有了相同之处？那就是我们经常提到的x86处理器架构，它统治了当前几乎所有的桌面电脑以及笔记本电脑市场。

从其诞生至今，甚至是遥远的未来，x86的地位仍然不可动摇。

1978年Intel推出了x86架构至今已经经历了31年。

基于x86架构的处理器不仅速度越来越快，在每次推出新款处理器的同时，指令集也得到了不断的完善和扩充。

也许的年龄还没有x86架构的年龄大，因此对于其发展历史还不是很了解。

在今天这篇文章里，我们将会和大家一起对x86的发展历史进行一次总结，你将会看到一系列经典的x86处理器。

下面让我们穿过时空走廊，开始x86处理器31年的回顾之旅……● Intel 8086·推出年份：1978年·核心频频：4.77MHz - 10MHz虽然不是Intel创造了处理器，但是Intel推出了x86架构处理器，直到在三十多年后的今天，x86与诞生那天起相比基本没有改变。

在1978年，Intel推出了8086处理器。

当时这款处理器的频率只有4.77MHz，在后来推出的产品中将频率提升到了10MHz。

8086只拥有29,000个晶体管，不过这个数量与197 6年推出的8085相比多出了近4倍。

8085是Intel公司推出的首款16-bit处理器产品。

8086能够向下兼容之8008, 8080和8085处理器所支持的软件，并且拥有1M的内存寻址功能。

● 小知识：8086推出的时候正处于苏、美两个冷战期间。

前苏联通过工业间谍复制生产了8086处理器，在8086的基础上推出了不同针脚定义的K1810BM86处理器。

intel_的 CPU 发展史(图文)谈到处理器，就应该知道著名的摩尔定律（到目前为止，还是对的） 。

摩尔定律： 1965 年戈登摩尔在《电子学》杂志（Electronics Magazine）第 114 页发表 了影响科技业至今的摩尔定律： 1、集成电路芯片上所集成的电路的数目，每隔 18 个月就翻一番。

2、微处理器的性能每隔 18 个月提高一倍，而价格下降二分之一。

3、用一个美元所能买到的电脑性能，每隔 18 个月翻两番。

附： 钟摆理论： 在奇数年，英特尔将会推出新的工艺；而在偶数年，英特尔则会推出新的架 构。

简单的说，就是奇数工艺年和偶数架构年的概念。

英特尔的钟摆策略，能够 体现英特尔技术变化方向。

当有英特尔钟摆往左摆的时候，tick 这个策略会更新 工艺，往右摆的时候，tock 会更新处理器微架构。

举个例子，05 年说 tick，英特 尔更新从 90 纳米走向 65 纳米；06 年是 tock，用英特尔推出酷睿架构，07 年走 向 45 纳米。

值得注意的是，首先它不会在一年内两个技术同时出现。

每一年都可 以在上个技术上再提升一个规模。

钟摆策略发展趋势一般是今年架构、明年工艺，是让大家循序渐进，而且实 行钟摆策略也是带着整个行业按着这个钟摆形成一种共同的结构往前走。

intel 系列 CPU 及其架构：本文将对 intel 系列 CPU 及其架构做简要介绍，CPU(Central processing Unit)，又 称“微处理器(Microprocessor)”，是现代计算机的核心部件。

对于 PC 而言，CPU 的规 格与频率常常被用来作为衡量一台电脑性能强弱重要指标。

CPU 的起源可以一直追溯到 1971 年。

在那一年，当时还处在起步阶段的 Intel 公司 推出了世界上第一颗微处理器 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，当时的蓝色巨人 IBM 以及大部分商业用户对此不屑一顾。

40年历史！125张大图诠释CPU发展简史CPU（Central processing unit）是现代计算机的核心部件，又称为“微处理器(Microprocessor)”。

对于PC而言，CPU的规格与频率常常被用来作为衡量一台电脑性能强弱重要指标。

intel x86架构已经经历了28个年头，而x86架构的CPU对我们大多数人的工作、生活影响颇为深远。

在开始intel x86神奇时光之旅前面，我们需要弄清楚历史上几件很重要的事件，计算机的始祖到底是谁？是ENIAC吗？这张图相信很多人都看过。

世界上第一台电子计算机ENIAC教科书里面的答案是ENIAC。

这个答案不算正确，但也没完全错。

ENIAC是美国宾州大学研制的第一台电子计算机，也是世界上第一台电子计算机。

准确一点说：ENIAC是世界上第一台通用型计算机。

ENIAC是Electronic Numerical Integrator And Computer的缩写，它于1946年2月15日诞生；当时的资助者是美国军方，目的是计算弹道的各种非常复杂的非线性方程组。

众所周知，这些方程组是没有办法求出准确解的，因此只能用数值方法近似地进行计算，因此研究一种快捷准确计算的办法很有必要。

那个时候的“程序设计”，需要插拔N多的插头美国军方花费了48万美元经费在ENIAC项目上，这在当时可是一笔巨款，要不是为了二次世界大战，谁能舍得出这么大的钱？事实上ENIAC也是美国陆军军械部和宾州大学莫尔学院联合发布的，而非书本上所提的只有宾州大学。

从技术上而言，ENIAC是没有太明晰的CPU概念的。

因为它采用电子管作为基本电子元件。

用了足足18800个电子管，而每个电子管大约有一个普通家用25瓦灯泡那么大。

这样整部电脑就有了8英尺高、3英尺宽、100英尺长的身躯，体积有研立方米，重达30吨，耗电高达140千瓦。

每秒能进行5000次加法运算(而人最快的运算速度每秒仅5次加法运算)，还能进行平方和立方运算，计算正弦和余弦等三角函数的值及其它一些更复杂的运算。

CPU：风风雨雨30年(上)来源： 2001/10/31 11:12 赛迪网-中国计算机报1971年11月，世界上第一款CPU——Intel4004问世！虽然它诞生时人们对此并没有引起足够重视，然而正是这个小小的芯片，拉开了崭新的微电子时代的序幕，Array全方位地改变了我们的世界和生活。

1969年末，在风景如画的塔希提岛上，Intel的设计师霍夫突发奇想，能不能将此前一直分离的负责数据处理的核心存储器与负责存储的逻辑存储器结合起来，做在一块芯片上？他找到上司诺伊斯，诺伊斯的回答只有一个字：“干”。

两年后，世界上第一款CPU——Intel4004诞生了。

悄悄诞生震撼世界这家名叫Intel的公司当时刚刚诞生3年，远不如现在一般名扬四海！1971年11月，他们推出世界上第一个CPU——Intel4004芯片。

这一芯片有108千赫，在它3毫米×4毫米的掩模上，有2250个晶体管，每个晶体管的距离是10微米——也就是说每个晶体管线条宽度只有一根头发的千分之一，每秒运算6万次。

回想起来，这在当时的确是非常了不起的成就：一粒米大小的芯片内核，其功能居然与世界上第一台计算机——占地170平方米的、拥有1.8万个晶体管的“爱尼亚克”相等，这在当时是闻所未闻！世界上第一台计算机“爱尼亚克”，有一间屋子那样大，那时还没有CPU这个概念CPU的出现开创了一个崭新的微电子时代，全面改变了世界。

当然,最大的变化首先出现在电脑上。

1972年，200千赫的8008问世，它采用10微米技术，但晶体管的总数已经达到了3500个，内存160K。

1974年，Intel推出了划时代的8080微处理器芯片，它的功能是8008的10倍，每秒能执行29万条指令，有64字节的可设定的地址存储器。

这是Intel 为后来的微电脑时代提供的第一块锋利的“弹片”。

Intel 4004，小芯片征服大世界个人电脑的芯处理器可用来完成较老和较大设备的计算任务,价格又便宜,这一优势很快被人们认识，于是各半导体公司竞相生产处理器芯片。

CPU发展史CPU是英文Central Processing Unit的缩写，中文名称为中央处理器,其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。

它是一台计算机的运算核心和控制核心，相当于计算机的“心脏”。

差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段：提取(Fetch)、解码（Decode）、执行（Execute）和写回（Writeback）。

CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码.它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。

(引用自百度百科“中央处理器”)CPU的发展历史根据微处理器的字长和功能，可划分为以下几个阶段：第1阶段第1阶段（1971-—1973年）是4位和8位低档微处理器时代，通常称为第1代，其典型产品是Intel4004和Intel8008微处理器和分别由它们组成的MCS—4和MCS-8微机.基本特点是采用PMOS工艺，集成度低（4000个晶体管/片），系统结构和指令系统都比较简单，主要采用机器语言或简单的汇编语言,指令数目较少（20多条指令)，基本指令周期为20～50μs，用于简单的控制场合。

Intel在1969年为日本计算机制造商Busicom的一项专案，着手开发第一款微处理器,为一系列可程式化计算机研发多款晶片.最终，英特尔在1971年11月15日向全球市场推出4004微处理器，当年Intel 4004处理器每颗售价为200美元。

4004 是英特尔第一款微处理器,为日后开发系统智能功能以及个人电脑奠定发展基础，其晶体管数目约为2300颗。

翌年，Intel推出8008微处理器，其运算威力是4004的两倍。

Radio Electronics于1974年刊载一篇文章介绍一部采用8008的Mark—8装置，被公认是第一部家用电脑，在当时的标准来看,这部电脑在制造、维护、与运作方面都相当困难。

Intel 8008晶体管数目约为3500颗.第2阶段第2阶段（1971——1977年）是8位中高档微处理器时代,通常称为第2代，其典型产品是Intel8080/8085、Motorola公司、Zilog公司的Z80等。

Intel系列CPU架构的发展史CPU(Central processing Unit)，又称“微处理器(Microprocessor)”，是现代计算机的核心部件。

对于PC而言，CPU的规格与频率常常被用来作为衡量一台电脑性能强弱重要指标。

（一）、4004时代1971年，当时还处在起步阶段的Intel公司推出了世界上第一颗微处理器4004。

是第一个用于计算器的4位微处理器，含有2300个晶体管，功能相当有限，而且速度还很慢，从此以后，INTEL便与微处理器结下了不解之缘。

可以这么说，CPU的历史发展历程一定意义上也就是Intel公司x86系列CPU的发展历程。

4004处理器核心架构图：（二）、8008时代世界上第一款8位处理器C8008共推出两种速度：0.5 Mhz以及0.8 Mhz，虽然比4004的工作时脉慢，但是整体效能要比4004好上许多。

8008可以支持到16KB的内存。

D8008则是后期出的量产版，发布时间为1972年，8位运算+16位地址总线+16位数据总线，同时它也包含一些输入输出端口，这是一个相当成功的设计，还有效解决了外部设备在内存寻址能力不足的问题。

（三）、8080时代intel推出的8080不仅扩充了可寻址的存储器容量和指令系统，而且指令执行速度是8008的10倍。

另一方面8080可直接与TTL（晶体管-晶体管逻辑）兼容，而8008则不能，这样就使得接口设计更容易，而且价格更便宜。

8080可寻址的范围（64KB）是8008（16KB）的4倍，随后，1974年第一台PC机MITS Altair 8800问世了。

它写的BASIC语言解释程序是由Bill Gates（比尔·盖茨）和Paul Allen于1975年开发的，他们是Microsoft公司的创始人。

（四）、8085时代8085的最低主频3 MHz，最高主频也不过6MHz。

当年使用此CPU的厂商非常多，包括了AMD，FUJI，TOSHIBA，SIEMENS等等。