你知不知道CPU是怎麼發展而來的?

對於用過電腦的人來說,好像沒有人不知道CPU吧?CPU是Central Processing Unit(中央微處理器)的縮寫,它是計算機中最重要的一個部分,主要由運算器和控制器組成。如果把計算機比作人,那麼CPU就是人的大腦。CPU的發展非常迅速,個人電腦從8088(XT)發展到現在的Pentium 4時代,只經過了不到二三十年的時間。

你知不知道CPU是怎麼發展而來的?

CPU從最初發展至今已經有三十年多年的歷史了,這期間,按照其處理信息的字長,CPU可以分為:4位微處理器、8位微處理器、16位微處理器、32位微處理器以及正在醞釀構建的64位微處理器,可以說個人電腦的發展是隨著CPU的發展而前進的。

Intel 4004

1971年,英特爾公司推出了世界上第一款微處理器4004,這是第一個可用於微型計算機的四位微處理器,它包含了2300個晶體管。隨後英特爾又推出了8008,由於運算性能很差,其市場反應十分不理想。1974年,8008發展成8080,成為第二代微處理器。8080作為代替電子邏輯電路的器件被用於各種應用電路和設備中,如果沒有微處理器,這些應用就無法實現。

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CPU風扇

由於微處理器可用來完成很多以前需要用較大設備完成的計算任務,價格又便宜,於是各半導體公司開始競相生產微處理器芯片。Zilog公司生產了8080的增強型Z80,摩托羅拉公司生產了6800,英特爾公司於1976年又生產了增強型8085,但這些芯片基本沒有改變8080的基本特點,都屬於第二代微處理器。它們均採用NMOS工藝,集成度約9000只晶體管,平均指令執行時間為1μS—2μS,採用彙編語言、BASIC、Fortran編程,使用單用戶操作系統。

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Intel 8086

8086微處理器最高主頻速度為8MHz,具有16位數據通道,內存尋址能力為1MB。同時英特爾還生產出與之相配合的數學協處理器I8087,這兩種芯片使用相互兼容的指令集,但I8087指令集中增加了一些專門用於對數、指數和三角函數等數學計算的指令。人們將這些指令集統一稱之為x86指令集。雖然以後英特爾又陸續生產出第二代、第三代等更先進和更快的新型CPU,但都仍然兼容原來的x86指令,而且英特爾在後續CPU的命名上沿用了原先的x86序列,直到後來因商標註冊問題,才放棄了繼續用阿拉伯數字命名。1979年,英特爾公司又開發出了8088。8086和8088在芯片內部均採用16位數據傳輸,所以都稱為16位微處理器,但8086每週期能傳送或接收16位數據,而8088每週期只採用8位。因為最初的大部分設備和芯片是8位的,而8088的外部8位數據傳送、接收能與這些設備相兼容。8088採用40針的DIP封裝,工作頻率為6.66MHz、7.16MHz或8MHz,微處理器集成了大約29000個晶體管。


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