CPU发展历史实用教案

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1、CPUCPU简介简介1CPUCPU的发展的发展2CPUCPU未来趋势未来趋势3第1页/共30页第一页，共31页。CPUCPU简介简介(jin ji)(jin ji) CPU：Central Processing Unit 即中央处理器 CPU、内部存储器和输入(shr)/输出设备是电子计算机的三大核心部件。 计算机中所有操作都由CPU负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。 第2页/共30页第二页，共31页。CPUCPU的基本的基本(jbn)(jbn)结构结构 算术逻辑部件（ALU）CPU 累加器和寄存器组 控制器32位的CPU芯片(xn pin)中还集成了浮点运算器、存储管理器和高速缓

2、存（Cache）等部件。第3页/共30页第三页，共31页。CPU CPU 的基本工作的基本工作(gngzu)(gngzu)原理原理 CPU的主要运作原理，不论其外观，都是执行(zhxng)储存于被称为程式里的一系列指令。在此讨论的是遵循普遍的架构设计的装置。程式以一系列数字储存在电脑记忆体中。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(zhxng)（Execute）和写回（Writeback）。 第4页/共30页第四页，共31页。CPUCPU的发展的发展(fzhn)(fzhn)诞生： 1971年，当时还处在发展阶段的Intel公司推出了世界上第一

3、台真正的微处理器4004。 故事 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(y kui)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CPUIntel4004诞生了。第5页/共30页第五页，共31页。 评价： 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(dqu)是非常了不起的成就：一粒米大小的芯片内核，其功能居

4、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！第6页/共30页第六页，共31页。8080系列系列(xli)(xli)问世问世 -8008 -8008 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(d do)了3500个，内存160K. 8008 ,Intel的早期(zoq)第一代8位的CPU，现在看来，它的价值可以等于与它同体积的黄金。第7页/共30页第七页，共31页。8080系列系列(xli)(xli)问世问世 -8080 -8080 1974年，Intel推出了划时代的8080微处理器芯片，它的功

5、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(fngl)的“弹片第8页/共30页第八页，共31页。c8080ac8080a 这是Intel授权AMD生产的8080处理器，它的指令集与8008兼容，这种CPU是Intel最成功的CPU之一，估计还有很多交通控制灯之类的电路板上还可以找到它。AMD也正式从这里开始了他们的宏图(hngt)大业。造就成今天敢于与Intel单挑的主。第9页/共30页第九页，共31页。Intel C8085 即是我们现在经典X86系列CPU的前奏。 下面(xi mian)这一枚是非常稀有的品

6、种。第10页/共30页第十页，共31页。8080系列系列(xli)(xli)问世问世 -8086 -8086 1978年可能是英特尔历史上值得纪念的一年，世界上第一个16位数据同时工作的处理器8086问世了。这个最高主频速度为8MHz、具有16位数据通道、内存(ni cn)寻址能力为1MB的处理器性能大幅提高。第11页/共30页第十一页，共31页。协处理器：8087 Intel在80年推出的8087就是(jish)8086以及8088的协处理器了！第12页/共30页第十二页，共31页。80186 当年(dngnin) Intel在推出了8086/8088之后，迅速在业界引发应用狂潮，Intel

7、趁热打铁，推出来80186，这款CPU功能实在不错，但很不幸，它还没有来得及应用在PC上，就很快被具有“保护运行模式”的80286取代了，但80186到今天，Intel依然有一定的出货量，因为它被广泛应用于工业控制领域！第13页/共30页第十三页，共31页。80286它的出现(chxin)造就了知名的Compaq等“兼容机”公司.第14页/共30页第十四页，共31页。80287Intel 80287,与286配套来处理数学(shxu)运算.第15页/共30页第十五页，共31页。80386“80386”一个新时代的开始。这枚A80386，频率是16M，带有两个“西格玛”，这还有一个典故。当年，I

8、ntel在推出第一批386时，发现它们有一个“32位乘法Bug”,Intel为了区别没有这个Bug的版本，在测试以后(yhu)就加上了双西格玛标志。第16页/共30页第十六页，共31页。在发现了Bug的386上，Intel并不是将其销毁或是回收，而是加上“16 Bit Only”的标记，卖给那些要求不高的用户。这个Bug远不如之后(zhhu)在Pentium上发生的FDIV Bug有名，但它却是IntelBut史上非常有名的10大Bug之一。续：第17页/共30页第十七页，共31页。80386经典(jngdin)第18页/共30页第十八页，共31页。80387386的数字协处理器，当年8038

9、6刚刚(gng gng)推出来时，387并没有研制成功。协处理器用的是80287第19页/共30页第十九页，共31页。486一个混乱(hnlun)的时代IntelAMDCYRIX第20页/共30页第二十页，共31页。续：486德洲仪器(yq)的486.台湾联华(lin hu)科技生产的UMC486，ETEQ的486。第21页/共30页第二十一页，共31页。 奔腾(bntng)的时代 1993年，全面超越486的新一代586 CPU问世，为了摆脱486时代处理器名称混乱的困扰，英特尔公司把自己(zj)的新一代产品命名为Pentium（奔腾）以区别AMD和Cyrix的产品。第22页/共30页第二十

10、二页，共31页。Intel Pentium Pentium（奔腾）微处理器于1993年三月推出，它集成了310万个晶体管。它使用多项技术来提高cpu性能，主要包括采用超标量结构，内置应用超级流水线技术的浮点运算器，增大片上的cache容量，采用内部(nib)奇偶效验一边检验内部(nib)处理错误等。第23页/共30页第二十三页，共31页。Intel Pentium 1997年1998年是CPU市场竞争异常激烈的一年，这一时期的CPU芯片异彩纷呈，令人目不暇接。 Pentium的中文名称叫“奔腾二代”，它有Klamath、Deschutes、Mendocino、Katmai等几种不同核心结构的系

11、列产品，其中第一代采用Klamath核心，0.35微米(wi m)工艺制造，内部集成750万个晶体管，核心工作电压为2.8V。 Pentium微处理器采用了双重独立总线结构，即其中一条总线连通二级缓存，另一条负责主要内存。Pentium使用了一种脱离芯片的外部高速L2 Cache，容量为512KB，并以CPU主频的一半速度运行。作为一种补偿，英特尔将Pentium的L1 Cache从16KB增至32KB。另外，为了打败竞争对手，英特尔第一次在Pentium中采用了具有专利权保护的Slot 1接口标准和SECC(单边接触盒)封装技术。第24页/共30页第二十四页，共31页。Intel Penti

12、um 1999年春节刚过，英特尔公司就发布了采用Katmai核心的新一代微处理器Pentium。该微处理器除采用0.25微米工艺制造，内部集成950万个晶体管，Slot 1架构之外，它还具有以下新特点：系统总线频率为100MHz；采用第六代CPU核心P6微架构，针对32位应用程序进行优化，双重独立总线；一级缓存为32KB(16KB指令缓存加16KB数据缓存)，二级缓存大小为512KB，以CPU核心速度的一半运行(ynxng)；采用SECC2封装形式；新增加了能够增强音频、视频和3D图形效果的SSE(Streaming SIMD Extensions,数据流单指令多数据扩展)指令集，共70条新指

13、令。Pentium的起始主频速度为450MHz。第25页/共30页第二十五页，共31页。 Intel Pentium4 由4200万颗晶体管以0.18m制程制造(zhzo)，具备崭新的Net Burst架构，藉由内部Trace Cache架构，256KB L2 Cache，128bit整数浮点SIMD运算管线，配合144组SSE2指令集，以及外频高达400MHz的协助，配合外接双信道RDRAM与3.2GB/s高传输频宽的配合下，在重量级多媒体，特别是影像处理、影音剪辑以及实时动态影音的处理上，有着较为出色的表现。第26页/共30页第二十六页，共31页。CPU未来(wili)趋势如今CPU就像一

14、匹脱缰的野马正以异乎寻常的速度向前发展，在短短的一段时间内我们满耳都充斥着频率提升、新品发布的消息(xio xi)。如果说显示卡、声卡的更新是技术上的创新，那么CPU的升级换代就是技术上的革命！毫无疑问，高性能、低能耗、高速度和低成本将是CPU的未来的发展方向。第27页/共30页第二十七页，共31页。 未完。 本文主要讲述Intel的CPU 其余AMD公司和CYRIX公司的产品未作说明，请见谅。 详细(xingx)请参见：第28页/共30页第二十八页，共31页。 谢谢(xi xie)观看！信息技术系 电信(dinxn)4班 李彬 2008213852第29页/共30页第二十九页，共31页。感谢您的观看(gunkn)！第30页/共30页第三十页，共31页。NoImage内容(nirng)总结CPU简介。计算机中所有操作都由CPU负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。32位的CPU芯片中还集成了浮点运算器、存储管理器和高速缓存。1971年，当时还处在发展(fzhn)阶段的Intel公司推出了世界上第一台真正的微处理器4004。两年后，世界上第一款CPUIntel4004诞生了。它的出现造就了知名的Compaq等“兼容机”公司.。其余AMD公司和CYRIX公司的产品未作说明，请见谅。感谢您的观看第三十一页，共31页。