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电脑cpu历史 | cpu演变史

电脑cpu历史 | cpu演变史

cpu演变史

1.主频也叫时钟频率,单位是 MHz,用来表示CPU的运算速度。CPU的主频=外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着 CPU的运行速度,这不仅是个片面的,而且对于服务器来讲,这个认识也出现了偏差。至今,没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的数值关系,即使是两大处理器厂家 Intel和 AMD,在这点上也存在着很大的争议,我们从 Intel 的产品的发展趋势,可以看出 Intel 很注重加强自身主频的发展。像其他的处理器厂家,有人曾经拿过一块 1G 的全美达来做比较,它的运行效率相当于 2 G 的 Intel处理器。

所以,CPU的主频与 CPU实际的运算能力是没有直接关系的,主频表示在 CPU内数字脉冲信号震荡的速度。在 Intel 的处理器产品中,我们也可以看到这样的例子:1 GHz Itanium 芯片能够表现得差不多跟 2.66 GHz Xeon/Opteron一样快,或是 1.5 GHz Itanium 2大约跟 4 GHz Xeon/Opteron一样快。CPU的运算速度还要看 CPU的流水线的各方面的性能指标。


当然,主频和实际的运算速度是有关的,只能说主频仅仅是 CPU性能表现的一个方面,而不代表 CPU的整体性能。


2.外频
外频是 CPU的基准频率,单位也是 MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。说白了,在台式机中,我们所说的超频,都是超 CPU的外频(当然一般情况下,CPU的倍频都是被锁住的)相信这点是很好理解的。但对于服务器 CPU来讲,超频是绝对不允许的。前面说到 CPU决定着主板的运行速度,两者是同步运行的,如果把服务器 CPU超频了,改变了外频,会产生异步运行,(台式机很多主板都支持异步运行)这样会造成整个服务器系统的不稳定。


目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度,在这种方式下,可以理解为 CPU的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。外频与前端总线(FSB)频率很容易被混为一谈,下面的前端总线介绍我们谈谈两者的区别。


3.前端总线(FSB)频率 前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响 CPU与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算,即数据带宽=(总线频率×数据位宽)/8,数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方,现在的支持 64位的至强 Nocona,前端总线是 800MHz,按照公式,它的数据传输最大带宽是 6.4GB/秒。


外频与前端总线(FSB)频率的区别:前端总线的速度指的是数据传输的速度,外频是 CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说,100MHz 外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一亿次;而 100MHz 前端总线指的是每秒钟 CPU可接受的数据传输量是 100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。


其实现在“HyperTransport”构架的出现,让这种实际意义上的前端总线(FSB)频率发生了变化。之前我们知道 IA-32架构必须有三大重要的构件:内存控制器 Hub (MCH) ,I/O控制器 Hub 和 PCI Hub,像 Intel 很典型的芯片组 Intel 7501、Intel7505 芯片组,为双至强处理器量身定做的,它们所包含的 MCH为 CPU提供了频率为 533MHz 的前端总线,配合 DDR内存,前端总线带宽可达到 4.3GB/秒。但随着处理器性能不断提高同时给系统架构带来了很多问题。而“HyperTransport”构架不但解决了问题,而且更有效地提高了总线带宽,比方 AMD Opteron 处理器,灵活的 HyperTransport I/O 总线体系结构让它整合了内存控制器,使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。这样的话,前端总线(FSB)频率在 AMD Opteron 处理器就不知道从何谈起了。


4、CPU的位和字长
位:在数字电路和电脑技术中采用二进制,代码只有“0”和“1”,其中无论是 “0”或是“1”在 CPU中都是 一“位”。
字长:电脑技术中对 CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为 8位数据的 CPU通常就叫 8位的 CPU。同理 32位的 CPU就能在单位时间内处理字长为 32位的二进制数据。字节和字长的区别:由于常用的英文字符用 8位二进制就可以表示,所以通常就将 8位称为一个字节。字长的长度是不固定的,对于不同的 CPU、字长的长度也不一样。8位的 CPU一次只能处理一个字节,而 32位的 CPU一次就能处理 4个字节,同理字长为 64位的 CPU一次可以处理 8个字节。


5.倍频系数
倍频系数是指 CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下,倍频越高 CPU的频率也越高。但实际上,在相同外频的前提下,高倍频的 CPU本身意义并不大。这是因为 CPU与系统之间数据传输速度是有限的,一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。


一般除了工程样版的 Intel 的 CPU都是锁了倍频的,而 AMD之前都没有锁,现在 AMD推出了黑盒版 CPU(即不锁倍频版本,用户可以自由调节倍频,调节倍频的超频方式比调节外频稳定得多。)
6.缓存


缓存大小也是 CPU的重要指标之一,而且缓存的结构和大小对 CPU速度的影响非常大,CPU内缓存的运行频率极高,一般是和处理器同频运作,工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升 CPU内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,以此提高系统性能。但是由于 CPU芯片面积和成本的因素来考虑,缓存都很小。


L1 Cache(一级缓存)是 CPU第一层高速缓存,分为数据缓存和指令缓存。内置的 L1高速缓存的容量和结构对 CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态 RAM 组成,结构较复杂,在 CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器 CPU的 L1缓存的容量通常在 32—256KB。


L2 Cache(二级缓存)是 CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响 CPU的性能,原则是越大越好,以前家庭用 CPU容量最大的是 512KB,现在笔记本电脑中也可以达到 2M,而服务器和工作站上用 CPU的 L2高速缓存更高,可以达到 8M 以上。


L3 Cache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,现在的都是内置的。而它的实际作用即是,L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加 L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大 L3缓存的配置利用物理内存会更有效,故它比较慢的磁盘 I/O 子系统可以处理更多的数据请求。具有较大 L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。


其实最早的 L3缓存被应用在 AMD发布的 K6-III 处理器上,当时的 L3缓存受限于制造工艺,并没有被集成进芯片内部,而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的 L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用 L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的 Itanium 处理器。接着就是 P4EE和至强 MP。Intel 还打算推出一款 9MB L3缓存的Itanium2处理器,和以后 24MB L3缓存的双核心 Itanium2 处理器。


但基本上 L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要,比方配备 1MB L3缓存的 Xeon MP处理器却仍然不是 Opteron 的对手,由此可见前端总线的增加,要比缓存增加带来更有效的性能提升。 


CPU的诞生

1971年,英特尔推出了全球第一个微处理器,Intel生产的4004微处理器将运算器和控制器集成在一个芯片上,标志着CPU的诞生;1978年,8086处理器的出现奠定了X86指令集架构, 随后8086系列处理器被广泛应用于个人计算机终端、高性能服务器以及云服务器中。


cpu型号发展历史简介

分别是酷睿i5-5675C和酷睿i5-5775C,后缀“C”的具体含义目前尚不清楚。

其中的Core i5-5675C为四核四线程,基础频率为3.1GHz,睿频加速之后的频率则是3.6GHz,4MB缓存;

而另一款Core i5-5775C则为四核八线程,基础主频为3.3GHz,加速频率为3.7GHz,拥有6MB缓存,两者的TDP功耗都是65W,而且同样不锁频。

这两款五代桌面版酷睿处理器都将搭载最强的Iris Pro核芯显卡,具体型号为Iris Pro 6200。它采用Gen 8代GPU架构,拥有48个EU单元,搭载128MB eDRAM缓存。


cpu发展历史简介

CPU发展已经有40多年的历史了。我们通常将其分成六个阶段。

第一阶段(1971年-1973年)。这是4位和8位低档微处理器时代,代表产品是Intel 4004处理器。

第二阶段(1974年-1977年)。这是8位中高档微处理器时代,代表产品是Intel 8080。

第三阶段(1978年-1984年)。这是16位微处理器的时代,代表产品是Intel 8086。

第四阶段(1985年-1992年)。这是32位微处理器时代,代表产品是Intel 80386。

第五阶段(1993年-2005年)。这是奔腾系列微处理器的时代。典型产品是Intel公司的奔腾系列芯片及与之兼容的AMD的K6系列微处理器芯片。

第六阶段(2005年至2021年)。处理器逐渐向更多核心,更高并行度发展。典型的代表有英特尔的酷睿系列处理器和AMD的锐龙系列处理器。


cpu的发展史的简单总结

苹果手机cpu的发展:CPU发展史简单来说就是Intel公司的发展历史。CPU从最初发展已经有四十多年的历史了,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。 苹果手机cpu的特点:具有运算核心和控制.


cpu发展简史的相关文章

电脑CPU 发展史分为几个阶段:

1、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。

英特尔在1971年11月15日向全球市场推出4004微处理器,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。

2、第2阶段(1974—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。它们的特点是采用NMOS工艺,集成度提高约4倍,运算速度提高约10~15倍(基本指令执行时间1~2μs)。

1974年,Intel推出8080处理器,并作为Altair个人电脑的运算核心,成为史上第一款下订单后制造的机种。Intel 8080晶体管数目约为6千颗。

3、第3阶段(1978—1984年)是16位微处理器时代,通常称为第3代,其典型产品是Intel公司的8086/8088,Motorola公司的M68000,Zilog公司的Z8000等微处理器。

这一时期著名微机产品有IBM公司的个人计算机。1981年IBM公司推出的个人计算机采用8088CPU。紧接着1982年又推出了扩展型的个人计算机IBM PC/XT,对内存进行了扩充,并增加了一个硬磁盘驱动器。

80286(也被称为286)是英特尔首款能执行所有旧款处理器专属软件的处理器,这种软件相容性之后成为英特尔全系列微处理器的注册商标,在6年的销售期中,估计全球各地共安装了1500万部286个人电脑。

1984年,IBM公司推出了以80286处理器为核心组成的16位增强型个人计算机IBM PC/AT。由于IBM公司在发展个人计算机时采用 了技术开放的策略,使个人计算机风靡世界。

4、第4阶段(1985—1992年)是32位微处理器时代,又称为第4代。其典型产品是Intel公司的80386/80486,Motorola公司的M69030/68040等。

微型计算机的功能已经达到甚至超过超级小型计算机,完全可以胜任多任务、多用户的作业。同期,其他一些微处理器生产厂商(如AMD、TEXAS等)也推出了80386/80486系列的芯片。

1989年,大家耳熟能详的80486芯片由英特尔推出。这款经过四年开发和3亿美元资金投入的芯片的伟大之处在于它首次实破了100万个晶体管的界限,集成了120万个晶体管,使用1微米的制造工艺。80486的时钟频率从25MHz逐步提高到33MHz、40MHz、50MHz。

5、第5阶段(1993-2005年)是奔腾(pentium)系列微处理器时代,通常称为第5代。典型产品是Intel公司的奔腾系列芯片及与之兼容的AMD的K6、K7系列微处理器芯片。

6、第6阶段(2005年至今)是酷睿(core)系列微处理器时代,通常称为第6代。“酷睿”是一款领先节能的新型微架构,设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效,提高每瓦特性能,也就是所谓的能效比。早期的酷睿是基于笔记本处理器的。

酷睿2处理器的Core微架构是Intel的以色列设计团队在Yonah微架构基础之上改进而来的新一代英特尔架构。最显著的变化在于在各个关键部分进行强化。为了提高两个核心的内部数据交换效率采取共享式二级缓存设计,2个核心共享高达4MB的二级缓存。

扩展资料:

CPU发展史简单来说就是Intel公司的发展历史。CPU从最初发展至今已经有四十多年的历史了,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。


CPU进化史

英特尔公司从单一芯片提供商到全产品线制造商,生产工艺从微米级到纳米级,微处理器从4位到64位,再从奔腾到现如今的酷睿,所经历的过程,某种意义上来说其实就是CPU的进化史。虽然这么说有些“重”,但不得不说,自从推出了奔腾处理器以后我们的世界逐渐开始变得不同了。可以说,奔腾处理器是一个承上启下的重要标志,同时也是个人电脑开始走进千家万户的一个里程碑


cpu发展史

计算机的发展史可以分为四代。

第一代(1946年-1957年):以电子管为逻辑元件,延迟线或磁鼓做储存器,结构上以CPU为中心,只能使用机器语言编写程式。

第二代(1958年-1964年):以电晶体为逻辑元件,用磁芯为储存器,开始使用磁碟机及磁带机等外存装置,组合语言得到实际应用,高阶语言问世。

第三代(1965年-1971年):以中小规模的积体电路为主要功能器件,主储存器采用半导体储存器。该时期的计算机外形和效能得到了很大的改善,应用领域也相继扩大。

第四代(1972年至今):将CPU、储存器及I/O介面整合在大规模积体电路和超大规模积体电路晶片上。该时期的计算器在储存容量、运算速度、可靠性及效能价格比方面均比上一代有较大突破。


cpu发展史简介

1971 年,Intel 推出了世界上第一款微处理器 4004,它是一个包含了2300个晶体管的4位CPU。

1978年,Intel公司首次生产出16位的微处理器命名为i8086,同时还生产出与之相配合的数学协处理器i8087。

1978年,Intel还推出了具有 16 位数据通道、内存寻址能力为 1MB、最大运行速度 8MHz 的8086, 并根据外设的需求推出了外部总线为 8 位的 8088, 从而有了 IBM 的 XT 机。

1979年,Intel公司推出了8088芯片,它是第一块成功用于个人电脑的CPU。它仍旧是属于16位微处理器,内含29000个晶体管,时钟频率为4.77MHz,地址总线为20位,寻址范围仅仅是1MB内存。

1981年8088芯片首次用于IBM PC机中,开创了全新的微机时代。

1982年,Intel推出80286芯片,它比8086和8088都有了飞跃的发展,虽然它仍旧是16位结构,但在CPU的内部集成了13.4万个晶体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。

1985年Intel推出了80386芯片,它X86系列中的第一种32位微处理器,而且制造工艺也有了很大的进步。80386内部内含27.5万个晶体管,时钟频率从12.5MHz发展到33MHz。

1989 年,80486 横空出世,它第一次使晶体管集成数达到了 120 万个,并且在一个时钟周期内能执行 2 条指令。

2004 奔四处理器开始占据市场的主流地位。

2006 AMD 速龙64*2处理器占主流地位。

2007年 酷睿四核第一次出现在市场上。

2008年intel诞生720与820处理器。

2010年 I3与I5处理器诞生。

2010年9月 全世界尚未发布的消息,amd六核已经开始供应。

2011年 I7 980X处理器即将退市。

2013年Intel在IvyBridge发布后仅一年发布了新的Haswell架构。


cpu的发展历程和发展现状

现在intel和AMD两家公司的CPU从高到低依次可以划分为4核,AMD的3核,以及双核,目前单核处理器基本以及推出历史舞台,市场上也很难买到,而且大都是二手。

目前高端的CPU一般都是4核的,比如AMD的奕龙9系列。intel最新的I7 9系列和酷睿 Q系列。这些都代表了当今CPU的最高水平,价格也都在千元之上!

目前INTEL新出的I7 960是目前最强的桌面级CPU!

中端有AMD 的3核奕龙8系列和最新的奕龙2 7系列,以及INTEL双核的酷睿 E8系列E7系列,这些cpu是目前市场上的主力!性能也足够强悍!价格都在千元之内。

低端的主要有 AMD的速龙双核5系列、4系列,基于K8架构,和INTEL的奔腾酷睿5系列4系列和2系列。这些CPU最位普遍!性能也满足大多数需求!价格也在500之内。


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