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任何东西从发展到壮大都会经历一个过程,CPU能够发展到今天这个规模和成就,其中的发展史更是耐人寻味。
作为电脑之“芯”的CPU也不例外,本文让我们进入时间不长却风云激荡的CPU发展历程中去。
在这个回顾的过程中,我们主要叙述了目前两大CPU巨头——Intel和AMD的产品发展历程。
一、X86时代的CPUCPU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,我们就通过它来展开我们的“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。
处理器发展历程处理器是计算机的核心组件，它负责执行计算机程序，并完成各种数据处理任务。
随着计算机技术的不断发展，处理器也经历了多个阶段的发展。
本文将从诞生至今，简要介绍处理器的发展历程。
处理器的发展可以追溯到20世纪60年代。
当时，计算机处理器采用了分立电子元件构建，如晶体管、电阻和电容等。
这种处理器具有较低的工作速度和可靠性，同时占用大量的电力和空间。
然而，随着集成电路技术的发展，处理器开始采用芯片的形式制造，提高了计算机的性能和可靠性。
到了20世纪70年代，微处理器的概念出现了。
微处理器是一种将多个电子元件集成于一个芯片上的处理器。
这种设计可以大大提高处理器的性能和功能。
1971年，英特尔推出了第一款微处理器Intel 4004，它采用4位结构，主要用于计算器和小型计算机。
随后，微处理器不断升级，逐渐发展到8位、16位、32位和64位等各种结构。
1980年代是处理器发展的重要时期。
在这个时期，处理器的性能和功能得到了显著提升。
1981年，IBM推出了第一台个人计算机IBM PC，搭载了英特尔的8088微处理器。
这标志着个人计算机的普及，推动了处理器技术的发展。
此后，处理器的速度和性能不断提高，并且加入了更多的功能模块，例如浮点运算单元、多核心架构等。
进入21世纪，处理器的发展进入了多核心时代。
早期的处理器只有一个核心，而多核心处理器则可以同时并行处理多个任务。
这种设计提高了处理器的效率和响应速度，对于大型计算和多媒体处理等任务特别有效。
多核心处理器的问世，标志着计算机处理器性能的一个重大突破。
随着计算机应用场景的不断扩大，对处理器的需求也越来越高。
为了满足这些需求，处理器的发展方向逐渐趋于多样化。
例如，图形处理器（GPU）开始在计算机图形和并行计算领域崭露头角，专门用于处理图形和计算密集型任务。
同时，低功耗处理器、嵌入式处理器和云计算处理器等也得到了广泛应用。
在未来，处理器的发展将继续朝着更高性能、更低功耗和更多功能的方向发展。
企业突破技术封锁,打破国外技术垄断作文全文共8篇示例，供读者参考篇1不过,我们中国企业可不是那么容易被压制的!我们有着坚韧不拔的毅力和创新的智慧,一定能突破重重困难。
你想想看,我们不是已经自主研发出了很多领先的技术吗?比如说高铁、5G通讯、人工智能等等,都是我们自己的科学家和工程师通过不懈努力研发出来的。
我爸爸就在一家大公司工作,他们正在研发一种全新的芯片技术。
以前,他们用的都是国外的芯片,可是现在被那些公司封锁了,不卖给我们了。
不过,我们自己的科研人员通过钻研和创新,终于研制出了更先进的芯片!效能更高,功耗更低,真是太棒了!我妈妈也常常跟我讲,我国正在大力发展自主可控的核心技术,摆脱对外依赖。
政府给予了很多支持和资金,鼓励企业加大研发力度。
许多优秀的科学家和工程师日以继夜地努力工作,终于取得了重大突破。
你看,我们不仅在芯片、通讯、人工智能这些领域有了飞速发展,在新能源、航空航天、生物医药等高科技领域也是成绩斐然。
我们的创新实力越来越强,完全不必依赖别人的技术了。
当然啦,要完全突破重重封锁,实现技术自主可控,还有很长的路要走。
但只要我们密切团结、同心协力,就一定能够创造更多自主知识产权,打破国外技术垄断,让我们伟大的祖国更加繁荣昌盛!总之,我们要坚定信心,勇敢地面对一切困难和挑战。
只要大家都像科学家和工程师们那样,怀着一颗创新的心,我们的事业就一定能源源不断地取得新的成就!篇2【企业突破技术封锁,打破国外技术垄断】大家好!我是小明,今天我来给大家讲讲一个很酷的事情。
你们知道吗?我们国家的一些公司最近干了一件了不起的事情,他们突破了国外的技术封锁,自己研发出了先进的技术!以前啊,有很多高科技产品和关键技术都被国外的一些大公司和国家所垄断。
比如说制作手机和电脑芯片、生产光刻机等等,我们国家的企业想要使用这些技术和设备,就必须从国外购买,而且价格还特别贵。
有的时候,国外的公司甚至根本不愿意把最先进的技术卖给我们。
关于CPU的基础知识：CPU的常识CPU(Central Processing Unit)，被称呼为中心处理器或者Microprocessor微处理器。
CPU是计算机的核心，其重要性好比心脏对于人一样。
实际上，处理器的作用和大脑更相似，因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据，而主板芯片组则更像是心脏，它控制着数据的交换。
CPU的种类决定了你使用的操作系统和相应的软件，CPU的速度决定了你的计算机有多强大，当然越快、越新的CPU会花掉你更多的钱。
CPU从最初发展至今已经有二十多年的历史了，这期间，按照其处理信息的字长，CPU 可以分为：四位微处理器、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。
如今，Intel的CPU和其兼容产品统治着微型计算机——PC的大半江山，但是除了Intel 或AMD的CPU，还是你可能听说过的其他一些CPU，如HP的PA-RISC,IBM的Power4和Sun 的UltraSparc等，只是它们都是精简指令集运算（RISC）处理器，使用Unix的专利操作系统，例如IBM的AIX和Sun的Solaris等。
虽然设计方式和工作原理的过程有区别，但不同处理器依然有很多相似之处。
从外表看来，CPU常常是矩形或正方形的块状物，通过密密麻麻的众多管脚与主板相连。
不过，你看到的不过是CPU的外衣——CPU的封装。
而内部，CPU的核心是一片大小通常不到1/4英寸的薄薄的硅晶片(其英文名称为die，核心)。
在这块小小的硅片上，密布着数以百万计的晶体管，它们好像大脑的神经元，相互配合协调，完成着各种复杂的运算和操作。
左边是揭了盖可以看到核心的处理器硅能成为生产CPU核心的半导体材料主要是因为其分布的广泛性和价格便宜。
此外，硅可以形成品质极佳的大块晶体，通过切割，得到直径8英寸甚至更大而厚度不足1毫米的圆形薄片——晶片(也叫晶圆)。
一片晶片可以划分切割成许多小片，每一小片就是一块单独CPU的核心。
炼沙成金：讲述Intel处理器诞生之密CPU：Central Processing Unit，中文译名“中央处理器”，它被称为计算机的大脑，由此可见CPU在计算机中扮演着多么重要的角色。
日前全球第一大CPU制造商英特尔就公布了一组图片，为大家生动、详细地解释了一颗CPU是如何一步一步制造出来的。
也许用一个词可以大致概括这个变化，那就是“炼沙成金”。
是Intel怎么将海滩上的沙子变成滚滚的黄金的呢？且看下文。
沙子：硅是地壳第二丰富的化学物质，脱氧后的沙子（尤其是石英）会以二氧化硅（SiO2）的形态出现，其中会包含25%左右的硅元素。
可以说沙子是半导体产品最为普通的一种原料。
硅熔炼：晶圆尺寸（大约300mm / 12英寸）。
硅在经过不同的步骤净化后，最终必须达到制造合格半导体的质量标准，达到标准的硅被称为“电子级硅（Electronic Grade Silicon）”。
电子级硅包含有十亿个硅原子，其中可能只含有一个杂质原子。
上图展示了如何净化硅、从而提炼出大结晶体，这种结晶体被称为“硅锭（Silicon Ingot）”。
单晶硅锭：硅锭可由电子级硅制造而来。
一个硅锭的重量约为100千克，硅纯度为99.9999%。
硅切割：硅锭被切割成单个的硅片，而这就是“晶圆（Wafer）”。
晶圆：晶圆经过抛光后，其表面会非常平滑，且完美无瑕。
不过英特尔是通过第三方公司购买这些晶圆的。
例如，英特尔的45纳米高K/金属栅极（High-K/Metal Gate）工艺就使用了直径为300mm（约12英寸）的晶圆。
有意思的是，英特尔原本使用的是50mm（2英寸）晶圆，而现在使用的是300mm晶圆，这就在很大程度上降低了生产成本。
涂抹光刻胶（Photo Resist）：在晶圆旋转过程中要浇上蓝色的液体（如图），这有点像传统电影胶片。
在这一步中，晶圆不断旋转的目的是让光刻胶能更薄、更平。
光刻（Exposure）：光刻胶在经过掩模之后必须在紫外线下进行曝光处理。
cpu是什么意思（网络用词cpu
是个梗的意思）
由于网络的发展，慢慢地某些词语成为了网络流行语，而这个cpu也是，我真是服了，可能不少人问cpu是什么意思，可能就是在问cpu网络用语是什么意思，这里我也将cpu所知道的意思全部说一遍吧。
网络用词cpu是个梗的意思，这个梗现如今被用来指代脑子的意思，延伸为洗脑，表达句式：他在cpu你，也就是他在给你洗脑。
原本CPU在网络上也被指代为很厉害的人，现如今，因演员许娣一段采访被大家疯狂玩梗，面对记者的提问：当被男朋友说不好看时该怎么办？原本想表达的是女生在被对方PUA，一时嘴瓢说成CPU，正由于这段采访，网友竟然将PUA这个词顺势改编成CPU，对方希望在精神上能够控制你，因此在言语行为上进行打击。
发现好多优秀词语都被网友玩出花样了，世界之大，真是让我大开眼界，也可能是咱岁数大了，见到的词语太少所致，不过在我的识海里，cpu就是计算机的中央处理器，也就是计算机的大脑，它的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。
让我们不要被网络宠坏了，否则我们甚至不知道什么是对的。
如果我们在学习知识，我们必须学习正确的东西。
不要去修一些没用的东西，人家也不会给你分数。
哦，考高分可能不太好。
关于cup的其它梗我也不讲了，没啥意思，不过值得一提的“女孩说的cpu是什么梗？这个我想说说，女孩说的cpu是来源于网络用语，是英文字母的缩写，就是在夸奖你，表示你有能力，有本事，头脑聪明的意思，像电脑的处理器CPU，如果把人说成CPU，证明人家在夸奖你这个人能力很强，头脑好用，因此，别人说你是CPU就是夸奖你有本事的意思。
哈哈，这个cpu是什么意思，咱们说这么多吧，不然说得太多，咱也记不住，好了，就这样吧。
PC走下“神坛”
周安利
【期刊名称】《中国经济和信息化》
【年(卷),期】1999(000)031
【摘要】今年长城掀起的两次“飓风”给北京几乎前所未有的酷夏带来了一股清凉,从“飓风499”到“飓风699”,大家已经感觉到低价电脑的来临。
【总页数】1页(P19-19)
【作者】周安利
【作者单位】本刊记者
【正文语种】中文
【中图分类】F426.67
【相关文献】
1.走下神坛还是加固神坛 [J], 岳伟
2.HPC走下“神坛” [J], 张杰
3.走下神坛永驻人间——读《走下神坛的毛泽东》 [J], 张金环
4.PC走下神坛 [J], 朱敏
5.中科院计算所欲让HPC走下神坛 [J],
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[原创连载]处理器走下神坛——处理器通俗讲义2#·导读：处理器做为计算机、通信产品、消费电子产品等的最核心部件，支撑着整个IT、CT 产业链的发展。
想学处理器的人很多，但常常因处理器技术专业性太强、枯燥、不易看懂而放弃。
复杂的技术背后常常隐藏着简单的道理，阿木希望能用简单的语言、图画和逻辑将处理器技术一一道破。
连载1：跟着顺溜学流水线连载2：流水线的若干问题探讨连载3：处理器的流水线实例连载4：处理器的性能公式连载5：提升处理器性能的3种武器连载6：处理器的几种并行策略连载7：程序员要了解处理器连载8：指令并行的两种流派连载9：you are my super scalar连载10：相关连载11：寄存器重命名连载12：体系结构与微架构连载13：指令的相关性确定连载14：乱序连载15：为什么if语句越少越好连载16：发生跳转时的流水线处理连载17：分支预测连载18：处理器的分支预测实现连载19：分支预测算法连载20：超标量处理器结构连载21：intel处理器的取址与译码连载22：指令分派连载23：Buffer的作用连载24：处理器的执行部件连载25：投机执行连载26：指令提交连载27：VLIW结构连载28：VLIW的优势连载29：软件流水导读：流水线是处理器中最基本的一个概念，处理器也都是按照流水线的思想来设计。
遥想当年攒机的时候，听着别人说着奔三几级流水线，赛扬几级流水线，对我们这种只知道主频是多少的人来说，感觉特牛X。
那么什么是流水线？顺溜将会告诉您答案。
2009年央视有部热播大剧：《我的兄弟叫顺溜》。
剧中顺溜是一个神枪手，里面有一个场景，当鬼子来袭击部队时，顺溜向团长建议，给自己配2个人装弹，自己负责打枪。
从直观的思维来看，有人帮顺溜装弹，则顺溜有更多的时间来射杀鬼子，下面我们再更严格地从数学的角度来分析。
我们来计算一下顺溜消灭鬼子的效率，假设：1.顺溜枪法命中率100%，一枪毙命，装弹的人枪法太差，命中率几乎为02.子弹射击流程：先上膛，再射击3.上膛需要花费5秒钟4.射击需要花费5秒钟从假设可知：如果顺溜采用原始的作战方案，即一人一枪，自己打自己的，射出一颗子弹需要10秒钟，那么1分钟顺溜可以消灭6个鬼子。
我们再来看看顺溜提出的作战方案：顺溜在射击的同时，战友给另一支枪上膛，顺溜射击完后，立即拿起另一支枪射击，这样就给顺溜节省了上膛的时间，相当于顺溜5秒钟就完成一次射击，1分钟顺溜可以消灭12个鬼子。
我们用图来描述这2种作战方案：原始方案顺溜的方案从顺溜方案的图上，我们可以看到：当顺溜在打出第一发子弹的同时，第二发子弹正在上膛，当顺溜在打出第二发子弹的同时，第三发子弹正在上膛，子弹就如同流水一样，在各个环节流动，最后一次流动到了小鬼子的身上，这个过程被形象的称为流水线。
这种流水线的方案使得顺溜的射击效率提升了一倍，虽然浪费了另外的人给顺溜装弹，但是并不是每个人都是顺溜这样的神枪手，因此浪费专人上膛是完全值得的。
(2)流水线的若干问题探讨在上一节中，顺溜已经告诉了我们流水线的基本概念，顺溜将整个射击过程分成了2个步骤(术语称之为节拍)，两个步骤可以并行起来执行，只是时间上进行了些许的错位，这就是流水线的本质。
这条流水线被划分成了2个节拍，也就是2级流水线，于是我们引出了流水线的第一个问题：流水线级数。
众所周知，Intel处理器的流水线级数要远高于ARM、DSP等嵌入式处理器，那么流水线级数越多，有什么好处呢？还是以顺溜来举例子，假设顺溜将射击的流水线划分成4个步骤，由于阿木不熟悉真实的射击过程，就假设为上膛1、上膛2、射击1、射击2 四步吧，由于整个过程需要10秒，那么每一个小步骤需要2.5秒。
射击的4级流水线从图我们可以看出，现在顺溜每2.5秒就可以射出一颗子弹，于是一分钟可以消灭24个敌人，射击效率提高了一倍。
如果换算成计算机的术语，那就是处理器的工作频率可以提升一倍。
现在大多数嵌入式处理器的工作频率在1G Hz 左右徘徊，Intel处理器的工作频率早已跳过了3G Hz，这和流水线的级数有密切的关系。
至于嵌入式处理器的工作频率为什么不继续提高，留待以后再说。
总而言之，在不考虑其他因素的情况下，流水线级数越多，工作效率越高。
再回到顺溜的例子，细心的读者可能会发现：顺溜并不是要求1个人给自己上膛，而是要求2个人。
从直觉来看，顺溜不仅仅是个神枪手，同时也是个快枪手，射击的速度是上膛速度的2倍。
我们再来从数学的角度严谨的分析一下，这也引出了流水线的第二个问题：流水线的效率问题。
先修改一下上一节的假设：上膛时间为10秒，射击时间为5秒。
我们再来看看射击过程：不规则的流水线从图上我们可以看出，顺溜虽然射击速度只要5秒，但是也要等到战友将子弹上完膛才有枪可以射击，因此顺溜有5秒的时间在等待，实际的射击效率是10秒杀一人。
本着能者多劳的原则，让顺溜闲着是极大的浪费，因此我们要想办法提高顺溜的杀人效率。
一种解决方法是将子弹上膛细分为2个步骤，组成3级的流水线，如下图所示：拆分耗时较长的步骤采用这种方式后,相当于有2个战友给顺溜上膛,一个做上膛1这个步骤,另一个做上膛2这个步骤,再加上顺溜,这3个人组成一个流水线,可以保证顺溜5秒杀一人。
不过，很多事情是很难进一步分拆的，例如上膛就不能分成2个步骤，那么这时候怎么办呢？我们可以采取如下的策略：配备2个战友给顺溜上膛，每个10秒内就可以有2把枪的子弹上膛了，在下一个10秒内，顺溜就可以射击2次，因此也能保证顺溜5秒杀一人。
这也就是顺溜要求给自己配2个人装弹的原因。
给耗时步骤配置多个重复单元(3)处理器的流水线实例介绍完流水线的基本知识，再来看看处理器中实际的流水线。
这里以通信产品中常见的DSP为例来进行说明。
通信过程是信息从一个地方传到另一个地方的过程，信息需要经过信源编解码和信道编解码，这2者都是信息处理的内容。
DSP(digitalsignal processor，数字信号处理器)是专门针对数字信号处理算法进行优化了的处理器，被广泛的应用在通信领域的局端(电信运营商)和终端(个人、企业用户)产品中。
TI(TexasInstruments，德州仪器)是DSP领域的绝对领导者，一家占据了超半数的份额。
TI的DSP种类繁多，根据业界通用的分类方式，一般分为通用DSP和专用DSP(例如，专用于视频编解码的DSP)，在不同的细分应用场景下，又有不同的型号。
总的来看，TI DSP 的款式很多，但是内核结构却变化不大，从c64内核，到c64+内核，再到定点、浮点统一的内核，DSP的流水线结构基本没有变化。
TI DSP中所有指令的执行都可分为Fetch(取址)、Decode(译码)、Execution (执行)3个大的步骤。
如果用射击来类比，那就是：取弹、装弹、射击。
DSP指令执行步骤根据流水线的基本知识，步骤划分越细，流水线节拍越多，执行效率越高。
取址单元被分成了4个小步骤(节拍)：PG(programaddress generate)，程序地址产生PS(programaddress send)，程序地址发送PW(programaccess ready wait)，程序访问等待PR(program fetchpacket receive)，程序取指包接收译码单元被分为2个小步骤：DP(instructiondispatch)，指令分配DC(instructiondecode)，指令译码执行单元的节拍数不定，这是因为不同指令的复杂性不一样，执行的时间也不一样。
一个节拍对应一个时钟周期(cycle)，简单的指令(如加法)只需要1个cycle，乘法等复杂的指令需要2个cycle，Load/Store这些内存操作的指令需要5个cycle，分支跳转指令需要6个cycle。
因此执行阶段的流水线最多划分为6个节拍。
流水线节拍我们先假设DSP的每条指令执行只需要一个cycle，来看看DSP工作时的流水线过程：DSP流水线流水线的执行过程分为三个阶段：进流水，并行执行，出流水。
如图，到第7个周期时，流水线排满，所有的硬件单元都被使用起来，这时处理器的执行效率最高。
(4)处理器的性能公式处理器是用来执行程序的，处理器的性能也就体现在执行程序的时间上。
如果执行完程序的时间越短，则说明处理器的性能越强。
我们将处理器执行程序的时间进行分解，就会找到影响处理器性能的很多因素。
处理器性能公式这个公式从左到右有4项，第1项用时间除以程序，表示执行程序所需要的时间；第2项用指令数除以程序表示程序包含的指令的数目；第3项用周期数除以指令表示每条指令执行所需要的周期数，第4项用时间除以周期表示每个周期对应的时间。
该公式也即：程序的执行时间=程序包含的指令数×平均每条指令的执行周期数×每周期对应的时间。
从处理器性能公式可以看出，为了提高处理器的性能，就需要减少程序的执行时间，可以通过如下途径去进行：1.减少程序的指令数。
2.减少指令的执行周期数。
3.减少时钟周期时间。
(5)提升处理器性能的3种武器武器1：减少程序的指令数程序由程序员产生，经过编译器进行编译，转换成处理器可执行的指令，进入处理器中执行。
减少程序的指令数，主要得靠程序员的个人修养以及编译器的性能，不过处理器也并非什么也做不了。
Intel的处理器有一个叫做Macro-Fusion的技术，能将某些指令合成一个，如：Compare 指令后有Jump指令，Macro-Fusion就可以将这2条指令合成一条比较跳转uops(intel称为微操作)。
武器2：减少指令的执行周期数指令的平均执行周期数有一个洋名，叫做CPI(cycles perinstruction)。
此CPI不等于彼CPI(Consumer Price Index，消费者物价指数)，不过大家对想要降低CPI的愿望都是这么的强烈(扯远了，打住，只谈技术，不谈政治，嘿嘿)。
当处理器的流水线结构定义好后，指令的执行周期数就固定好了。
既然不能直接减少指令的执行周期数，那就逆向思维，增加每个周期执行的指令数。
以前只有一个顺溜，那就多培养几个顺溜，一个执行单元处理一条指令，那就在处理器上多摆几个执行单元。
这就是指令级并行，也是处理器在很长一段时间内的主流设计思想。
武器3：减少每周期的时间我们很小的时候就学过周期和频率的关系：T=1/f。
数字电路以周期(cycle)为基本的执行单位，每个cycle时间越短，则电路运算速度越快，也即频率越高。
Intel、AMD等公司在多核风靡之前都极力的提高处理器工作频率，很多玩家更是热衷于超频。
集成电路制程工艺的进步和流水线优化是提高频率的主要手段，先进的制程工艺减少了信号的传输延迟，使得频率得以提升，流水线级数越深，每个周期完成的任务越少，信号的传输延迟越小，频率也得以提升。
