CPU發展歷史
一、1971年11月15日,世界上第一塊個人微型處理器4004誕生
1971年1月15日,Intel公司的工程師霍夫發明了世界上第一個商用微處理器4004,從此這一天被當作具有全球IT界里程碑意義的日子而被永遠的載入了史冊。這款4位微處理器雖然只有45條指令,每秒也只能執行5萬條指令,運行速度只有108KHz,甚至比不上1946年世界第一台計算機ENIAC。但它的集成度卻要高很多,集成晶體管2300隻,一塊4004的重量還不到一盅司(1盅司=28.350克)。這一突破性的發明最先應用於Busicom計算器,為生命體和個人計算機的智能嵌入鋪平了道路。
Busicom最初計劃是需要12個定製晶元。而英特爾工程師霍夫提出了通用邏輯設備的概念,它可能是一個更出色、更高效的解決方案。正是由於他的提議才使得微處理器得以開發。起初,Busicom向英特爾支付了60000美元,獲得了微處理器所有權。在認識到「大腦」晶元的無限潛力之後,英特爾提出用60000美元換回微處理器設計的所有權。Busicom同意了英特爾的請求。1971年11月15日,英特爾面向全球市場推出了4004微處理器,每個售價為200美元。
編號為4004,第一個「4」代表此晶元是客戶訂購的產品編號,後一個「4」代表此晶元是英特爾公司製作的第四個訂製晶元。這種數字代號卻延用至今。霍夫終於如願以償,他在世界第一個微處理器上,集成了2000多個晶體管,發明了世界第一塊大規模集成電路4004,在電子計算機歷史上,寫下了光輝的一頁。4004晶元基本具備了微處理器的特點,用它來做計算器,改變了傳統計算器的形象。採用4004晶元後,再配用一塊程序存儲器,數據存儲器,移位寄存器,再加上鍵盤和數碼管,就構成了一台完整的微型計算機。
4004 CPU現在非常罕見了,擁有它的人都可以開博物館了,ebay售價在六千多元,淘寶有一塊售價19999的整塊主板。
二、1972年,8008微處理器
讓英特爾以外的是推出4004晶元後,業內的反應相當平淡。一些分析家稱這款晶元雖然有些意思,但4004的處理能力實在有限,還不足以引起人們的興趣。然而,當一年後英特爾推出其8008微處理器時,業內的目光都幾乎集中到了英特爾身上。8008頻率為200Khz,晶體管的總數已經達到了3500個,能處理8比特的數據。更為重要的是,英特爾還首次獲得了處理器的指令技術。
8008它的性能是4004的兩倍,擁有3500晶體管數量,速度為200KHz,並且於1974年被一款名為Mark-8的設備採用,Mark-8是第一批家用計算機之一,此時台式機基本上形成了一個最初雛形。
8008晶元原本是為德克薩斯州的Datapoint公司設計的,但是這家公司最終卻沒有足夠的財力支付這筆費用。於是雙方達成協議,英特爾擁有這款晶元所有的知識產權,而且還獲得了由Datapoint公司開發的指令集。這套指令集奠定了今天英特爾公司X86系列微處理器指令集的基礎。
三、1974年,8080微處理器
在微處理器發展初期,具有革新意義的晶元非Intel 8080莫屬了。英特爾公司於1974年推出了這款劃時代的處理器,立即引起了業界的轟動。由於採用了複雜的指令集以及40管腳封裝,8080的處理能力大為提高,其功能是8008的10倍,每秒能執行29萬條指令,集成晶體管數目6000,運行速度2MHz。
與此同時,微處理器的優勢已經被業內人士所認同,於是更多的公司開始接入這一領域,競爭開始變得日益激烈。當時與英特爾同台競技的有RCA(美國無線電公司)、Honeywell、Fairchild、美國國家半導體公司、AMD、摩托羅拉以及Zilog公司。值得一提的是Zilog,世界上第一塊4004晶元的設計者Faggin就加盟了該公司。由該公司推出的Z80微處理器比Intel 8080功能更為強大,而且直到今天這款處理器仍然被尊為經典。
8080有幸成為了第一款個人計算機Altair的大腦。據說Altair這個名稱是源自《星際旅行》電視節目中一個星際飛行計劃(Starship Enterprise)的目的地名稱。計算機愛好者花費395美元即可購得Altair套件。數月內,Altair的銷售量達到數萬台,造成了電腦銷售歷史上第一次缺貨現象。這足以看出來8080對於電腦發展是具有劃時代意義的。
四、1978年,8086-8088微處理器
1978年,英特爾推出了首枚16位微處理器8086,同時生產出與之配合的數學協處理器8087,這兩種晶元使用相同的指令集,以後英特爾生產的處理器,均對其兼容。趁著市場銷售正好的時機,以及市場需求的提升,Intel在同一年推出了性能更出色的8088處理器。三款處理器都擁有29000隻晶體管,速度可分為5MHz、8MHz、10MHz,內部數據匯流排(處理器內部傳輸數據的匯流排)、外部數據匯流排(處理器外部傳輸數據的匯流排)均為16位,地址匯流排為20位,可定址1MB內存。首次在商業市場給消費者提供了更自由選擇。
同時Intel成功將8088銷售給IBM全新的個人計算機部門,1981年,IBM推出的首批個人電腦機選用了英特爾8088晶元,使得8088成為了IBM全新熱銷產品IBM PC的大腦。本來IBM準備採用摩托羅拉的晶元,但是最終陰差陽錯,還是由8088晶元承擔了這項光榮的使命。隨著個人電腦的流行,英特爾也開始名揚四海。8088的大獲成功使英特爾順利躋身財富500強之列,《財富》雜誌將該公司評為「七十大商業奇蹟之一(Business Triumphs of the Seventies)」。事後,英特爾高度評價了與IBM這筆交易的重要性。的確,如果沒有這筆交易,很可能現在晶元市場是由摩托羅拉等一統天下。
1981年,Intel剛剛被IBM選為個人計算機的處理器供貨商。針對PC設計,IBM希望至少有兩家CPU供貨商,因此迫使Intel授權出處理器技術,而AMD成為銷售8086兼容品的第一批廠商之一。AMD的首款處理器於1982年開始銷售,因為是技術授權設計而來的處理器,AMD8086(與8088)和Intel型號一模一樣。
五、1982年,80286微處理器英特爾的最後一塊16位處理器
80286(也稱286)是處理器進入全新技術的標準產品,具備16位字長,集成了14.3萬隻晶體管,具有6MHz、8MHz、10MHz、12.5MHz四個主頻的產品。286是Intel第一款具有完全兼容性的處理器,即可以運行所有針對其前代處理器編寫的軟體,這一軟體兼容性也成為了Intel處理器家族一個恆久不變的特點。該產品發布後的6年內,全世界基於286處理器的個人計算機便達到了大約1500萬台。
這裡要提下80286的協處理器80287,真黃金搭檔
AMD的Am286是授權製造的Intel80286兼容品,雖然與Intel產品一模一樣,但另外擁有一重大優勢:時脈速度較高。Intel的286最高只到12.5MHz,AMD則曾銷售過20MHz版本。由於286比386更經濟實惠(後者的創新技術在開頭數年並未被善用),AMD在20多年前已是超值之選。
六、 1985年,80386英特爾的第一代32位處理器
此後,英特爾的微處理器開始進入到了32位時代。為適應企業的全球化發展,1985年秋,英特爾再度發力,並且以一種特殊的形式在倫敦、慕尼黑、巴黎、舊金山和東京同時推出了Intel 80386處理器。這是英特爾第一款32位處理器,集成了27萬5千隻晶體管,超過了4004晶元的一百倍,每秒可以處理500萬條指令。同時也是第一款具有「多任務」功能的處理器,所謂「多任務」就是說它可以同時處理多個程序程序的指令,這對微軟的操作系統發展有著重要的影響。
AMD於1991推出自家386處理器。一如前身,該型號和Intel版本完全相同,AMD被授權生產Intel的兼容品。這顆處理器具備兩個值得注意的特色,首先它比Intel型號來得快-40MHz,Intel最高為33MHz版本。而且它最先在包裝上加上Windows Compatible標識。
七、 1989年,Intel 80486英特爾最後一款以數字為編號的處理器
1989年,英特爾發布了Intel 80486處理器。486處理器是英特爾非常成功的商業項目。很多廠商也看清了英特爾處理器的發展規律,因此很快就隨著英特爾的營銷戰而轉型成功。80486處理器集成了125萬個晶體管,時鐘頻率由25MHz逐步提升到33MHz、40MHz、50MHz及後來的100Mhz。
486處理器的應用意味著用戶從此擺脫了命令形式的計算機,進入「選中並點擊(point-and-click)」的計算時代。史密森學會美國歷史國家博物館的技術歷史學家David K. Allison回憶道:「當時我擁有了彩色計算機,並且以很快的速度進行桌面排版工作。」英特爾486處理器首次採用內建的數學協處理器,將負載的數學運算功能從中央處理器中分離出來,從而顯著加快了計算速度。
386和486推向市場後,均大獲成功,英特爾在晶元領域的霸主地位日益凸現。此後,英特爾開始告別微處理器數字編號時代,進入到了Pentium時代。
AMD生產兩種版本的486-一款是采Intel微碼,另一款采AMD微碼,原因是該公司在此之前就開始與Intel訴諸公堂。除了以486命名銷售的處理器之外,AMD也銷售一顆AMD5x86,這其實是具備4x時脈倍頻的486。跑133MHz的這款型號兼容486主機板,但具有Pentium 75的效能。
八、1994年3月10日,Intel Pentium中央處理器晶元
1993年,英特爾發布了Pentium(俗稱586)中央處理器晶元(CPU)。本來按照慣常的命名規律是80586,但是因為實際上「586」這樣的數字不能註冊成為商標使用,因此任何競爭對手都可以用586來擾亂消費市場。事實上在486發展末期,就已經有公司將486等級的產品標識成586來銷售了。因此英特爾決定使用自創的品牌來作為新產品的商標—Pentium
英特爾奔騰處理器採用了0.60微米工藝技術製造,核心由320萬個晶體管組成。支持計算機更輕鬆的集成「現實世界」數據,如語音、聲音、手寫體和圖片等。「奔騰」二字頻繁出現在漫畫和電視談話節目中,使其在推出之後很快成為一個家喻戶曉的詞語。奔騰是一個劃時代的產品,並且影響了PC領域十年之久,目前該「名字」依然在沿用。
Pentium是x86系列一大革新。其中晶體管數大幅提高、增強了浮點運算功能、並把十年未變的工作電壓降至3.3V。Pentium剛推出的時候擁有浮點數除法不正確的錯誤(FDIV Bug),導致英特爾大量回收第一代產品(1994年十二月之前的產品),所以有FDIV Bug的微處理器所剩不多。Pentium 50Mhz也有這個FDIV錯誤,不過A80501-50隻是業界樣本,從來沒有在市場上出現過。上圖Intel Pentium 60Mhz就是整個Pentium系列第一款產品,也是含有Bug FDIV的一款。這顆工程樣品為目前世界上有在英特爾官方紀錄里最早的Pentium CPU(Q0352),也是目前世界上已知僅存的一顆。
1995年3月27日,英特爾發布Pentium 120MHz處理器,採用了0.60 /0.35微米兩種工藝技術,不過核心依舊由320萬個晶體管組成。
1995年6月,英特爾發布Pentium 133MHz處理器,採用0.35工藝技術製造,核心提升到由330萬個晶體管組成。
1995年11月1日,英特爾發布Pentium 150MHz、Pentium 166MHz、Pentium 180MHz、Pentium 200MHz四款處理器,並且採用了0.60微米/0.35兩種工藝技術,核心提升到由550萬個晶體管組成。此時Intel在以前設計基礎上增加了L2 cache為256K和512K兩種版本。
1996年1月4日,英特爾又發布Pentium 150MHz、Pentium 166MHz兩款處理器,採用了0.35微米工藝技術,不過核心由330萬個晶體管組成。
1996年6月10日,英特爾發布Pentium 200MHz處理器,採用了0.35微米工藝技術,不過核心還是由330萬個晶體管組成。
1997年1月,Intel公司推出了Pentium MMX晶元,它在X86指令集的基礎上加入了57條多媒體指令。這些指令專門用來處理視頻、音頻和圖象數據,使CPU在多媒體操作上具有更強大的處理能力,Pentium MMX還使用了許多新技術。單指令多數據流SIMD技術能夠用一個指令並行處理多個數據,縮短了CPU在處理視頻、音頻、圖形和動畫時用於運算的時間;流水線從5級增加到6級,一級高速緩存擴充為16K,一個用於數據高速緩存,另一個用於指令高速緩存,因而速度大大加快;Pentium MMX還吸收了其他CPU的優秀處理技術,如分支預測技術和返回堆棧技術。
Pentium MMX等於是Pentium的加強版中央處理器晶元(CPU),除了增加67個MMX(Multi-Media eXtension)指令以及64位數據型態之外之外,也將內建指令及數據暫存(Cache)從之前的8KB增加到16KB,內部工作電壓降到2.8V。而英特爾之後的桌上型中央處理器皆包含了MMX指令。Intel Pentium OverDrive中央處理器晶元(CPU),又是一項英特爾造福舊計算機使用者的升級選擇。Pentium OverDrive有兩種,一種(不含MMX,5V)是給80486升級用的,另一種(含MMX,3.3V)是給Pentium早期產品(Socket6, 50-66Mhz)升級的。他們都有含散熱器及風扇。
AMD於1996年推出第五代處理器K5。較之Intel Pentium,K5在技術上更為先進,不過也不無缺點。它特別吸引人之處在於它是採用RISC內部架構,會在執行x86指令之前先解碼為微指令。因此K5難以達到高主頻,而其FPU也是一項弱點,不過在一般使用時,K5的效能稍優於Pentium,其PR值也名符其實-主頻100MHz的K5會標為PR133,代表AMD認為它的性能等於一顆133MHz Pentium。
九、1997-1998年,PentiumII處理器
1997年5月7日,英特爾發布Pentium II 233MHz、Pentium II 266MHz、Pentium II 300MHz三款PII處理器,採用了0.35微米工藝技術,核心提升到750萬個晶體管組成。採用SLOT1架構,通過單邊插接卡(SEC)與主板相連,SEC卡盒將CPU內核和二級高速緩存封裝在一起,二級高速緩存的工作速度是處理器內核工作速度的一半;處理器採用了與Pentium PRO相同的動態執行技術,可以加速軟體的執行;通過雙重獨立匯流排與系統匯流排相連,可進行多重數據交換,提高系統性能;PentiumII也包含MMX指令集。Intel此舉希望用SLOT1構架的專利將AMD等一棍打死,可沒想到Socket 7平台在以AMD的K6-2為首的處理器的支持下,走入了另一個春天。而從此開始,Intel也開始走上了一條前途不明的道路,開始頻繁的強行制定自己的標準,企圖藉此達到迅速擠垮競爭對手的目的,但市場與用戶的需要使得Intel開始不斷的陷入被動和不利的局面。
在這個時期100MHZ頻率的SDR內存已經出現在市場上,但是Intel卻驚人地宣布他們將放棄並行內存而主推一種名為Rambus的內存,而一時間眾多大公司如西門子、HP和DELL等都投入了Rambus的門下,不過後來DDR內存的流行也證明了Intel的失敗。
1997年6月2日,英特爾發布MMX指令技術的Pentium II 233MHz處理器,採用了0.35微米工藝技術,核心由450萬個晶體管組成。
1997年8月18日,英特爾發布L2 cache為1M的Pentium II 200MHz處理器,採用了0.35微米工藝技術,核心由550萬個晶體管組成。
1998年1月26日,英特爾發布Pentium II 333MHz處理器,採用了0.35微米工藝技術,核心由750萬個晶體管組成。
1998年4月15日,英特爾發布Pentium II 350MHz、Pentium II 400MHz和第一款Celeron 266MHz處理器,此三款CPU都採用了最新0.25微米工藝技術,核心由750萬個晶體管組成。
1998年8月24日,英特爾發布Pentium II 450MHz處理器,採用了0.25微米工藝技術,核心由750萬個晶體管組成。
這個時候AMD還有其他CPU廠家還是依靠開放的Socket介面苟延殘喘,Intel還是吃雞的大贏家。然而,Intel此時退出了Socket7市場,進軍Slot1,這種方式斷絕了AMD等廠商喝湯的機會,但也給了AMD自己研發的機會。
AMD於1997推出另一款新處理器:K6。和AMD設計的K5不同的是,K6是NexGenNx686的技術改良而來。這顆處理器與Socket7(Pentium)腳座主板兼容,較之Pentium II處理器也提供相當不錯的性能,但定價低上許多。和Intel處理器比較之下,K6 FPU仍有點弱。
十、1999年,Intel Pentium III處理器
1999年2月26日,英特爾發布Pentium III 450MHz、Pentium III 500MHz處理器,同時採用了0.25微米工藝技術,核心由950萬個晶體管組成,從此INTEL開始踏上了PIII旅程。
Pentium III是給桌上型計算機的中央處理器晶元(CPU),等於是Pentium II的加強版,新增七十條新指令(SIMD,SSE)。Pentium III與Pentium II一樣有Mobile、Xeon以及Cerelon等不同的版本。Celeron系列與Pentium III最大的差距在於二級緩存,100MHz外頻的Tualatin Celeron 1GHz可以輕鬆地躍上133MHz外頻。更為重要的是,Tualatin Celeron還有很好的向下兼容性,甚至440BX主板在使用轉接卡之後也有望採用該CPU,因此也成為很多升級用戶的首選。
特別指出的是,Pentium III光是桌上型就擁有Katmai Slot 1 、Coppermine Slot 1以及Coppermine Socket 370等三種不同的系列。到後期,英特爾放棄插卡式界面而又回歸到插槽界面(Socket 370)。socket370封裝開始推出的時候,有一部分消費者捨棄了slot1平台而選擇了新的處理器。新的PGA封裝分為PPGA和FC-PGA兩種,前者較為廉價,因而被賽揚處理器所採用,而更為昂貴的後者則被奔騰III處理器所採用。例外的是:採用Mendocino核心的賽揚處理器同時有這兩種不同封裝的版本。採用PPGA封裝的賽揚處理器可以通過轉接卡在slot1主板上使用,而採用FC-PGA封裝的奔三處理器則無能為力了。
1999年,AMD基於K7微架構的Athlon處理器誕生,綜合性能超越同頻的奔騰III(代號Katamai),讓所有的DIY用戶為止震驚,後來又搶先發布了1GHz CPU,比Intel的1GHz Pentium3早了兩天,改變了AMD在世人心中「Intel代工廠」的形象,與Intel同台競技。
這顆處理器擺脫了先前型號的缺點並終於擁有名符其實的FPU-事實上還優於Intel的FPU。Athlon是當時最快的x86處理器並擁有許多強項,包括高速FSB(用於第一代Alpha處理器中的EV6)與高性能表現。唯一的問題並非來自處理器,而是晶元組:AMD或Via型號都比不上Intel晶元組(像名噪一時的440BX)。K7采SlotA腳座(與Intel的Slot1競爭)並擁有具備可變除數(1/2、2/5或1/3)的二級緩存。
十一、 2000年,Intel Pentium 4處理器
Pentium 4相信大家都不陌生。這也是英特爾市場策略進入新紀元的開始。從P4開始,Intel已經不再每一兩年就推出全新命名的中央處理器晶元(CPU),反而一再使用Pentium 4這個名字,這個作法,導致Pentium 4這個家族有一堆兄弟姊妹,而且這個P4家族延續了五年,這英特爾的市場策略是前所未見的。Penitum 4有分許多製程,Willamette為P4最早的產品,其中還包括Socket 423這個跟之後都不兼容的封裝(因為接腳數不同嘛),不過正是因為不能升級而且只能使用Rambus這個怪物內存規格,所以此款銷售並不怎麼好。
Socket423是與slot1介面同樣短命的一個產物,它從2000年10月推出到2001年8月僅僅使用了不到一年。多數用戶最後都升級到了更成熟的socket478平台,而很多購買了socket423處理器的用戶的投資都打了水漂。採用socket423介面的CPU只有一款,即Willamette核心的奔騰四處理器。最終這款處理器在市場上的銷售情況遠低於預期,但在同期Intel的市場份額還有所增長,奔騰四和Netburst的發布給了人們很大的鼓舞,直到今天Intel的3.8GHZ主頻的處理器採用的還是這種架構。在新的處理器中還應用了一系列的新技術例如支持快速視頻流編碼的SSE2指令集等。
隨著處理器主頻和內部集成晶體管數目的增加,處理器消耗的能量也開始大大增加。為了滿足處理器所需要的巨大電能,因為奔騰四處理器的功率達到了72W,因此它需要在主板上附設額外的電源介面來滿足處理器的供電需要,而由於發熱量的增加,一個散熱風扇也成了一個必需品。Intel主推的與奔騰四搭配的平台是850平台,雙通道的Rambus內存達到了前所未有的2.5GB/S的內存數據帶寬,但是由於Rambus內存價格昂貴所以使得早期P4平台相當昂貴。而由於契約的限制Intel又無法使用當時已經出現在市場上的DDR內存。
儘管新的奔四處理器相當成熟,但是在市場上的銷量仍然不盡如人意,主要原因就是昂貴的RDRAM內存。雖然後來Intel推出了845解決方案使得用戶可以使用SDR內存,但是SDR內存的數據傳輸速率顯然不能夠讓人滿意。當時市場上已經出現了DDR內存,但由於協議問題Intel不能使用這種廉價的解決方案。
經過了消費者漫長的等待Intel終於和Rambus達成了協議,之後Intel馬上推出了845D和845GD兩種基於DDR內存平台的晶元組。雖然DDR相對SDR數據帶寬增加了一倍,但是相對於Rambus還是有所不足,直到雙通道DDR內存的出現才解決了這一問題。
這個時候Pentium4代跟AMD的K7 各種型號層出,主要較量的是CPU的頻率,Pentium超頻起來非常easy,AMD繼續升級Athlon XP,代號為Barton,搭配當時NVIDIA的nForce 2 Ultra主板,性能得到進一步增強,更加接近第二代P4。仍是主打性價比,最超值的型號就是老一輩DIY用戶再熟悉不過的Athlon XP 2500+。
「巴頓CPU」+「DDR-400雙通道內存」+「NVIDIA nForce 2 Ultra主板」,這一套裝備買回去,價格與Intel的「賽揚4」平台差不多,性能卻強得多了。另外,對DIY用戶更重要的是,在BIOS把外頻設置成200MHz,就變成了Athlon XP 3200+,這是K7平台最強的代表!媲美P4 3.0G,而基本上2500+都可以超頻到這樣的頻率。
十二、2002-2004年,超線程P4處理器
2002年11月14日,英特爾在全新英特爾奔騰4處理器3.06GHz上推出其創新超線程(HT)技術。超線程(HT)技術支持全新級別的高性能台式機,同時快速運行多個計算應用,或為採用多線程的單獨軟體程序提供更多性能。超線程(HT)技術可將電腦性能提升達25%。除了為台式機用戶引入超線程(HT)技術外,英特爾在推出英特爾奔騰4處理器3.06GHZ時達到了一個電腦里程碑。這是第一款商用微處理器,運行速率為每秒30億周期,並且採用當時業界最先進的0.13微米製程製作。
英特爾發布前端匯流排為533MHz的Pentium 4 3.06GHz處理器,採用了0.13微米工藝技術,提供L2 cache為512K的二級緩存,核心由5500萬個晶體管組成。時隔一年,英特爾發布了支持超線程(HT)技術的P4處理器至尊版3.20GHz。基於這一全新處理器的高性能電腦專為高端遊戲玩家和計算愛好者而設計,現已由全球的系統製造商全面推出。英特爾奔騰4處理器至尊版採用英特爾的0.13微米製程構建而成,具備512KB二級高速緩存、2MB三級高速緩存和800MHz系統匯流排速度。
該處理器可兼容現有的英特爾865和英特爾875晶元組家族產品以及標準系統內存。2MB三級高速緩存可以預先載入圖形幀緩衝區或視頻幀,以滿足處理器隨後的要求,使在訪問內存和I/O設備時實現更高的吞吐率和更快的幀帶率。最終,這可帶來更逼真的遊戲效果和改進的視頻編輯性能。增強的CPU性能還可支持軟體廠商創建完善的軟體物理引擎,從而帶來栩栩如生的人物動作和人工智慧,使電腦控制的人物更加形象、逼真。
半年之後,2004年6月,英特爾發布了P4 3.4GHz處理器,該處理器支持超線程(HT)技術,採用0.13微米製程,具備512KB二級高速緩存、2MB三級高速緩存和800MHz系統前端匯流排速度。
Northwood是第二代產品,採用0.13微米製程,具有電壓低、體積小、溫度低的優點。接著就是Prescott(0.09微米),雖然這技術很新,不過由於效能提升並不明顯,而且有過熱的問題。後來英特爾又推出Hyper Threading技術,大大增加工作效率,讓P4又成為市場寵兒。英特爾之後又推出Extreme Edition、含有Prestonia(原本給伺服器用的Xeon核心)以及Gallatin(0.13微米Northwood外頻提升改良版)核心的CPU。現在市場上的高階Pentium 4則是Socket LGA 775的Prescott為主。
AMD得K8是兼容64位定址的第一款x86處理器,此架構擁有諸如整合內存控制器等其它優勢。AMD自此推出一長串K8架構處理器,但我們只著重在針對主流市場推出的型號:Athlon 64。實際上,Opteron(伺服器版本)、Athlon64 FX(高階)與Turion 64(針對移動PC)密切相關。基本上它們的差異僅在內存控制器的管理、高速緩存與使用的內存類型。
十三、2005-2011年,雙核處理器
2005年4月,英特爾的第一款雙核處理器平台包括採用英特爾955X高速晶元組、主頻為3.2GHz的英特爾奔騰處理器至尊版840,此款產品的問世標誌著一個新時代來臨了。雙核和多核處理器設計用於在一枚處理器中集成兩個或多個完整執行內核,以支持同時管理多項活動。英特爾超線程(HT)技術能夠使一個執行內核發揮兩枚邏輯處理器的作用,因此與該技術結合使用時,英特爾奔騰處理器至尊版840能夠充分利用以前可能被閑置的資源,同時處理四個軟體線程。
5月,帶有兩個處理內核的英特爾奔騰D處理器隨英特爾945高速晶元組家族一同推出,可帶來某些消費電子產品的特性,例如:環繞立體聲音頻、高清晰度視頻和增強圖形功能。2006年1月,英特爾發布了Pentium D 9xx系列處理器,包括了支持VT虛擬化技術的Pentium D 960(3.60GHz)、950(3.40GHz)和不支持VT的Pentium D 945(3.4 GHz)、925(3GHz)(註:925不支持VT虛擬化技術)和915(2.80GHz)。
2006年7月,英特爾公司今天面向家用和商用個人電腦與筆記本電腦,發布了十款全新英特爾酷睿2(扣肉)雙核處理器和英特爾酷睿至尊處理器。英特爾酷睿2雙核處理器家族包括五款專門針對企業、家庭、工作站和玩家(如高端遊戲玩家)而定製的台式機處理器,以及五款專門針對移動生活而定製的處理器。首批電腦於今天上市,八月份還將有更多的台式機和筆記本電腦推出。這些英特爾酷睿2雙核處理器設計用於提供出色的能效表現,並更快速地運行多種複雜應用,支持用戶改進各種任務的處理,例如:更流暢地觀看和播放高清晰度視頻;在電子商務交易過程中更好地保護電腦及其資產;以及提供更耐久的電池使用時間和更加纖巧時尚的筆記本電腦外形。
全新處理器可實現高達40%的性能提升,其能效比最出色的英特爾奔騰處理器高出40%。英特爾酷睿2雙核處理器包含2.91億個晶體管。不過,Pentium D談不上是一套完美的雙核架構,Intel只是將兩個完全獨立的CPU核心做在同一枚晶元上,通過同一條前端匯流排與晶元組相連。兩個核心缺乏必要的協同和資源共享能力,而且還必須頻繁地對二級緩存作同步化刷新動作,以避免兩個核心的工作步調出問題。從這個意義上說,Pentium D帶來的進步並沒有人們預想得那麼大!
AMD在2005年變更架構以提供K8的雙核版本;Athlon64 X2就此誕生。雖然是由兩個K8核心組成,但此架構(使用HyperTransport介面)提供了不錯的性能,和Intel不同的是,後者在第一批雙核處理器中是以FSB來處理CPU之間的通訊。Athlon64 X2曾推出多種腳位,目前仍以低端產品形式存在市場上。
AMD於2007年推出K10,以Phenom的名稱銷售。這顆處理器也是「家家有本難念的經」:它的性能不如Intel的競爭性產品、初期版本內含臭蟲(TLB錯誤),而且初期的超頻性並不佳。但Phenom仍是顆不錯的處理器,Phenom架構的設計精巧,也是很適合伺服器採用的方案。
十四、2011年-至今,重新確定處理器產品架構
2011年3月,使用32nm工藝全新桌面級和移動端處理器採用了i3、i5和i7的產品分級架構。其中i3主攻低端市場,採用雙核處理器架構,約2MB二級緩存,售價500-800元人民幣;i5處理器主攻主流市場,採用四核處理器架構,4MB二級緩存,售價900-1500元人民幣;i7主攻高端市場,採用四核八線程或六核十二線程架構,二級緩存不少於8MB,售價2100-7600元人民幣。
2012年,使用22nm工藝的處理器你熱功耗普遍小於77W,使得處理器的散熱需求大幅下降,提升了大規模數據運算的可靠性,並降低了散熱功耗。
以i7-3770處理器為例,處理器具備了睿頻功能,即在運算負載較大的環境下,自動提升處理器主頻,從而加速完成運算。在運算完成時,又可以及時降低主頻,從而降低計算機功耗。
2014年9月上市的i7-5960X處理器是第一款基於22nm工藝的八核心桌面級處理器,擁有高達20MB的三級緩存,主頻達到3.5GHz,熱功耗140W。此處理器的處理能力可謂超群,浮點數計算能力是普通辦公電腦的10倍以上。隨著這一「怪獸」處理器的問世,INTEL公司在處理器領域與AMD的差距越拉越大,已經完全形成了一家獨大的局面。
AMD推出了Ryzen,Intel CPU在6年內提升了大概30%-50%,而且日常使用都能夠滿足了,希望以後可以整合GPU,研發出一款具有i7性能、750TiGPU性能、功耗在50w左右的CPU。
再曬一波值得收藏的CPU。
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