土木在线论坛 \ 建筑设计 \ CAD下载及教程 \ 小周学电脑----------CUP篇

小周学电脑----------CUP篇

发布于:2007-01-09 10:12:09 来自:建筑设计/CAD下载及教程 [复制转发]
一、CPU发展史 (一)
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。
八十年代末九十年代初,486处理器面市,粗略的说486就是集成了浮点运算单元和8KB高速缓存(说是高速但比现在一般内存的速度也有相当差距)的386。早期的486分为有协处理器的486DX和无协处理器的486SX两种,其价格也相差许多。随着芯片技术的不断发展,CPU的频率越来越快,而PC机外部设备受工艺限制,能够承受的工作频率有限,这就阻碍了CPU主频的进一步提高。在这种情况下,出现了CPU倍频技术,该技术使CPU内部工作频率为处理器外频的2-3倍,486DX2、486DX4的名字便是由此而来。
CPU发展史:(二)悄然而至的转折点
九十年代中期,全面超越486的新一代586处理器问世,为了摆脱486时代处理器名称混乱的困扰,最大的CPU制造商Intel公司把自己的新一代产品命名为Pentium(奔腾)以示区别。而AMD和Cyrix也分别推出了K5和6x86处理器。接下来Intel又为冲击服务器市场和争取多媒体制高点相继发布了Pentium Pro 和Pentium MMX。这么多处理器的发布使这一段并不算长的时期充满了戏剧性,技术和市场层面的两层变化交汇在一起,终究构成了山雨欲来风满楼的态势。或许这就是我们所说的转折点吧?
1. 技术变迁,RISC取代CISC
在现在来看第五代的微处理器的问世,应该算得上是PC个人电脑发展史上里程碑式的事件。然而这并非是因为它的速度较之以前有了本质的变化,主要原因是,从这里开始传统的X86指令集的CPU开始由CISC复杂指令集设计,转而开始采用部分RISC(简单指令系统计算机)技术。虽然从外观上这些CPU的指令依然复杂而且长度也参差不齐,但实际其内部的微指令已经是整齐化一的简单指令了。而由此也产生了两项全新的技术,超标量和流水线结构。接下来,我们简单介绍下他们的情况。
(1) 复杂指令集
随着VLSI技术的发展,计算机的硬件成本不断下降,与此同时,软件成本却越来越高,这使得人们开始热衷于在指令系统中增加更多的指令以及让每条指令完成更复杂的工作,来提高操作系统的效率,并尽量缩短指令系统与高级语言的语义差别,以便于高级语言的编译和降低软件成本。另外,为了做到程序兼容,同一系列计算机的新机器和高档机的指令系统只能扩充而不能减去任意一条,也促使指令系统愈加复杂。于是我们就把这些计算机称为CISC(复杂指令系统计算机)。
(2) 简单指令集
在发现了上述弊病以后,科学家们开始寻求解决办法。1975年IBM公司开始研究指令系统的合理性问题。其结果发现,CISC电脑中,各种指令的使用频率相差悬殊,最常使用的一些比较简单的指令,仅占指令总数的20%,但在程序中出现的频率却占80%。于是着眼于减少指令的执行周期数,简化指令使计算机结构更加合理并提高运行速度的RISC电脑开始出现。
(3)流水线
介绍流水线结构打个比方最容易。请大家设想一下工厂里产品装配线的情况,在我们想要提高它的运行速度的时候,是怎么做的呢?答对了。把复杂的装配过程分解成一个一个简单的工序,让每个装配工人只专门从事其中的一个细节,这样每个人的办事效率都会得到很大的提高,从而使整个产品装配的速度加快。这就是流水线的核心思想。
(4)超标量技术
如果说,流水线是依靠提高每个"操作工人"的效率来达到促进整体的结果的话,那超标量就纯粹是在增加"工人"的数量了。它通过重复设置大量的处理单元,并按一定方式连接起来,在统一的控制部件控制下,对各自分配的不同任务并行的来完成不同操作。由此近年来电脑微处理器发展的基石总算奠定了下来,接下来考虑的就是如何提高流水线的使用效率和研发更先进的并行技术了。

全部回复(8 )

只看楼主 我来说两句
  • lemontreez
    lemontreez 沙发
    七、CPU型号
    CPU产商:Intel(英特尔),AMD ,VIA(威盛,中国龙芯CPU)
    Intel Core 2 Duo E6300
    CPU系列:CORE 2 DUO主频(MH:1860MHz总线频率:1066MHz插槽类型:Socket 775L2缓存(:2MB适用类型:台式CPUCPU内核:Allendale
    Intel 奔腾D 820
    CPU系列:奔腾D核心数量:双核心主频(MH:2800MHz总线频率:800MHz插槽类型:Socket 775L2缓存(:1MB*2超线程技:不支持
    Intel 奔腾4
    CPU系列:奔腾4主频(MH:3000MHz总线频率:800MHz插槽类型:Socket 478L2缓存(:1MB超线程技:支持适用类型:台式CPU
    Intel 赛扬D
    CPU系列:赛扬D主频(MH:3200MHz总线频率:533MHz插槽类型:Socket 775L2缓存(:512KB超线程技:不支持适用类型:台式CPU
    AMD AM2 Athlon 64
    CPU系列:AM2 Athlon64主频(MH:1800MHz插槽类型:Socket AM2L2缓存(:512KB超线程技:不支持适用类型:台式CPUCPU内核:Manila
    AMD Athlon 64 X2
    CPU系列:Athlon64 X2核心数量:双核心主频(MH:2000MHz总线频率:1000MHz插槽类型:Socket AM2L2缓存(:2×256 KB适用类型:台式CPU
    AMD AM2 闪龙
    CPU系列:AM2闪龙主频(MH:1600MHz插槽类型:Socket AM2L2缓存(:256KB适用类型:台式CPUCPU内核:Manila
    AMD Athlon64
    CPU系列:Athlon64主频(MH:1800MHz总线频率:1000MHz插槽类型:Socket 939L2缓存(:512KB超线程技:不支持适用类型:台式CPU
    AMD Sempron闪龙
    CPU系列:闪龙主频(MH:1600MHz总线频率:800MHz插槽类型:Socket 754L2缓存(:256KB超线程技:不支持适用类型:台式CPU
    2007-01-09 10:16:09

    回复 举报
    赞同0
  • lemontreez
    lemontreez 板凳
    六、英特尔发展史
    Intel CPU的各种型号简介 个人电脑使用的CPU以Intel品牌为主, PC机CPU发展的历史就等于Intel公司的历史,现在就Intel公司CPU的发展作一介绍。 Intel CPU型号发展: 4004: 1969年 (4bit) 8008: 1972年 (8bit) 8080: 1974年 (8bit) 8085: 1976年 (8bit) 8086: 1978年 (16bit) 8088 .1979年 (CPU内部16bit而外部8bit) 80186: 1980年 (16bit) 80188: 1981年 (16bit) 80286: 1982年 (16bit) 80386: 1985年 (32bit) 80486: 1988年 (32bit) Pentium:1993年 (32x2=64bit) Pentium Pro: 1995年(32x2=64bit) Pentium MMX:1997年 (32x2=64bit) Pentium II: 1997年(32x2=64bit), Pentium II为1998年主力产品。 Deschutes:Pentium II产品后续产品,采用0.25um工艺, 耗电量低, 1998年推出。 Katmai:Katmai Slot 2(K2SP)多媒体扩展格式MMX2产品用于服务器和工作站,外频采用100MHz,内频目前有40O/450/500MHz几个版本, L2 Cache 4MB, 1998年推出。 Willamette: P6与P7产品,代号为P68,速度比Pentium II快一倍。 Merced: 786 CPU,简称P7,为Intel/HP两家合作开发,对多媒体指令速度的处理有革命性的改变, 1997年底亮相,于1998-1999年推出。
    1979年
    ――英特尔推出8088微处理器(8060的低价版本),内含29000个晶体管,时钟频率为4.77MHz。
    ――英特尔发布2920信号处理器,这是首款能对模拟型号进行实时数字处理的微处理器。
    1980年
    ――英特尔发布8087数字协处理器。
    ――英特尔发布历史上销售成绩最佳的8051和8751微控制器。
    1981年
    ――IBM选择了8088作为IBM PC的微处理器,从此开创了PC时代。
    ――英特尔发布32位的iAPX 432微处理器。
    1982年
    ――英特尔推出80286的微处理器,内含13.4万个晶体管,PC产业真正开始腾飞。
    ――英特尔发布首款网络控制器82586,从主处理器剥离出网络功能从而提高系统性能。
    ――英特尔的首款16位微控制器8096进入市场。
    1983年
    ――英特尔发布CHMOS技术,在推动芯片性能增长的同时减少了能耗。
    ――英特尔开始用6英寸硅晶片生产线生产芯片。
    1984年
    ――IBM发布采用Intel 286处理器的PC-AT,采用开放的系统,奠定了X86系统结构在PC市场的统治地位。
    ――英特尔发布世界上首款CHMOS动态随机存储器,容量为256K。
    1985年
    ――英特尔推出32位的386处理器,内含27.5万个晶体管。
    ――英特尔推出iPSC/1,进入超级计算机业务。
    1986年
    ――英特尔发布容量1M的可擦写可编程只读存储器27010、27011和27210。
    1987年
    ――公司推出第二代iPSC/2超级计算机,它基于大量的英特尔386处理器和80387数字协处理器。
    1988年
    ――公司发布ETOX(EPROM Tunnel Oxide)技术,进入闪存领域。
    1989年
    ――英特尔推出首款商用处理器i860,内含超过100万个晶体管。
    ――英特尔推出80486微处理器,内含120万个晶体管。
    1990年
    ――英特尔发布首款NetPort打印服务器。
    1991年
    ――英特尔在一个月之内发布了包括EtherExpress配适卡在内23款网络产品。
    1992年
    ――公司采用8英寸硅晶片生产线生产芯片。
    ――英特尔发布82420芯片组,公司正式进入芯片组领域。
    1993年
    ――英特尔推出Pentium(奔腾)处理器(俗称586),集成了310万个晶体管。
    ――PCMCIA标准面世,英特尔是该项标准的创建者之一。
    1994年
    ――公司发布首款LANDesk网络管理软件产品。
    1995年
    ――英特尔推出专为服务器和工作站设计的Pentimu Pro处理器,内含550万个的晶体管。
    ――英特尔发布82430FX芯片组。
    1996年
    ――英特尔推出采用了MMX(多媒体增强指令集)技术的Pentium处理器。
    1997年
    ――英特尔推出Pentium Ⅱ处理器,集成了750万个晶体管。
    ――英特尔发布StrataFlash存储器,实现在单个存储单元中存储多位数据,大幅增加闪存容量。
    1998年
    ――英特尔推出Celeron(赛扬)处理器。
    ――英特尔推出Pentium Ⅱ Xeon(至强)处理器。
    ――英特尔发布首款基于StrongARM结构体系的高性能、低能耗处理器,用于手持计算和通讯设备。
    1999年
    ――英特尔发布Pentium Ⅲ处理器,内含900万个晶体管
    ――英特尔发布Pentium Ⅲ Xeon处理器。
    ――英特尔进一步扩展网络产品线,推出IXP1200网络处理器和相关产品。
    2000年
    ――无线应用成为发展重点,英特尔发布Xscale微架构体系和数款无线网卡。
    ――英特尔发布Pentium 4处理器,集成了4200万个晶体管。
    2001年
    ――英特尔推出用于工作站和服务器的首款64位Itanium(安腾)处理器。
    ――英特尔发布Xeon处理器。
    ――英特尔制造出世界上最小最快的晶体管,宽仅15毫微米(1毫微米为十亿分之一米)。
    2002年
    ――英特尔开始在300毫米(12英寸)晶片上采用0.13微米技术制造芯片产品。
    ――英特尔发布超线程(Hyper-Threading)技术,这种技术能使一个处理器能同时运行多线程任务,从而提高多任务环境中的系统性能。
    ――公司发布专为高性能服务器和工作站设计的Itanium(安腾) 2处理器。
    2003年
    ――英特尔发布专用于迅驰移动技术,Pentium M处理器是Centrino的核心。
    ――英特尔推出PXA800F蜂窝处理器,这是一款把蜂窝电话和手持电脑关键结构完全集成与单个晶片的微芯片。
    2004年
    ――2004年Intel公司推出代号为Nocona内核的64位至强处理器,是英特尔迄今为止推出的最成功的企业级64位服务器产品。
    2005年
    ――推出基于Smithfield核心的双核心英特尔Pentium D处理器。
    2006年
    ――推出Bensley平台代号为Dempsey的5000系列双核至强处理器。
    ――推出Core(酷睿)架构处理器。
    ――推出Core 2(酷睿2)架构处理器。
    ――推出基于酷睿架构的Bensley平台双核至强处理器5100系列(代号为Woodcrest,采用65nm制程,1333MHz前端总线,处理器接口为LGA 771)。
    ――推出基于NetBurs微体系架构代号为“Tulsa”的7100系列多路至强处理器。
    2007-01-09 10:16:09

    回复 举报
    赞同0
加载更多
这个家伙什么也没有留下。。。

CAD下载及教程

返回版块

52.08 万条内容 · 658 人订阅

猜你喜欢

阅读下一篇

正交的困惑

在CAD2006里,可以轻松将正交切换F8改成F1,方便操作。但在CAD2002和2004里,却不到修改的方法,请问哪位牛人可以告诉小弟?谢谢

回帖成功

经验值 +10