CPU發(fā)展歷史省公開課一等獎(jiǎng)全國(guó)示范課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

CPU發(fā)展歷史1/30CPU介紹1CPU發(fā)展2CPU未來趨勢(shì)32/30CPU介紹CPU：CentralProcessingUnit即中央處理器CPU、內(nèi)部存放器和輸入/輸出設(shè)備是電子計(jì)算機(jī)三大關(guān)鍵部件。計(jì)算機(jī)中全部操作都由CPU負(fù)責(zé)讀取指令，對(duì)指令譯碼并執(zhí)行指令關(guān)鍵部件。3/30CPU基本結(jié)構(gòu)

算術(shù)邏輯部件（ALU）CPU累加器和存放器組控制器32位CPU 芯片中還集成了浮點(diǎn)運(yùn)算器、存放管理器和高速緩存（Cache）等部件。4/30CPU基本工作原理CPU主要運(yùn)作原理，不論其外觀，都是執(zhí)行儲(chǔ)存于被稱為程式里一系列指令。在此討論是遵照普遍架構(gòu)設(shè)計(jì)裝置。程式以一系列數(shù)字儲(chǔ)存在電腦記憶體中。差不多全部CPU運(yùn)作原理可分為四個(gè)階段：提?。‵etch）、解碼（Decode）、執(zhí)行（Execute）和寫回（Writeback）。5/30CPU發(fā)展誕生：

1971年，當(dāng)初還處于發(fā)展階段Intel企業(yè)推出了世界上第一臺(tái)真正微處理器－－4004。故事

1969年末，在風(fēng)景如畫塔希提島上，Intel設(shè)計(jì)師霍夫突發(fā)奇想，能不能將以前一直分離負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理關(guān)鍵存放器與負(fù)責(zé)存放邏輯存放器結(jié)合起來，做在一塊芯片上？他找到上司諾伊斯，諾伊斯回答只有一個(gè)字：“干”。兩年后，世界上第一款CPU——Intel4004誕生了。6/30評(píng)價(jià)：

這一芯片有108千赫，在它3毫米×4毫米掩模上，有2250個(gè)晶體管，每個(gè)晶體管距離是10微米——也就是說每個(gè)晶體管線條寬度只有一根頭發(fā)千分之一，每秒運(yùn)算6萬次?；叵肫饋恚@在當(dāng)初確實(shí)是非常了不起成就：一粒米大小芯片內(nèi)核，其功效竟然與世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)——占地170平方米、擁有1.8萬個(gè)晶體管“愛尼亞克”相等，這在當(dāng)初是聞所未聞！7/3080系列問世

---8008

1972年，200千赫8008問世，它采取10微米技術(shù)，但晶體管總數(shù)已經(jīng)到達(dá)了3500個(gè)，內(nèi)存160K.

8008,Intel早期第一代8位CPU，現(xiàn)在看來，它價(jià)值能夠等于與它同體積黃金。8/3080系列問世

---80801974年，Intel推出了劃時(shí)代8080微處理器芯片，它功效是800810倍，每秒能執(zhí)行29萬條指令，有64字節(jié)可設(shè)定地址存放器。這是Intel為以后微電腦時(shí)代提供第一塊尖銳“彈片9/30c8080ac8080a這是Intel授權(quán)AMD生產(chǎn)8080處理器，它指令集與8008兼容，這種CPU是Intel最成功CPU之一，預(yù)計(jì)還有很多交通控制燈之類電路板上還能夠找到它。AMD也正式從這里開始了他們宏圖大業(yè)。造就成今天勇于與Intel單挑主。10/30IntelC8085即是我們現(xiàn)在經(jīng)典X86系列CPU前奏。

下面這一枚是非常稀有品種。11/3080系列問世

---8086

1978年可能是英特爾歷史上值得紀(jì)念一年，世界上第一個(gè)16位數(shù)據(jù)同時(shí)工作處理器——8086問世了。這個(gè)最高主頻速度為8MHz、含有16位數(shù)據(jù)通道、內(nèi)存尋址能力為1MB處理器性能大幅提升。12/30協(xié)處理器：8087Intel在80年推出8087就是8086以及8088協(xié)處理器了！13/3080186

當(dāng)年Intel在推出了8086/8088之后，快速在業(yè)界引發(fā)應(yīng)用狂潮，Intel趁熱打鐵，推出來80186，這款CPU功效實(shí)在不錯(cuò)，但很不幸，它還沒有來得及應(yīng)用在PC上，就很快被含有“保護(hù)運(yùn)行模式”80286取代了，但80186到今天，Intel依然有一定出貨量，因?yàn)樗粡V泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域！14/3080286它出現(xiàn)造就了著名Compaq等“兼容機(jī)”企業(yè).15/3080287Intel80287,與286配套來處理數(shù)學(xué)運(yùn)算.16/3080386“80386”一個(gè)新時(shí)代開始。這枚A80386，頻率是16M，帶有兩個(gè)“西格瑪”，這還有一個(gè)典故。當(dāng)年，Intel在推出第一批386時(shí)，發(fā)覺它們有一個(gè)“32位乘法Bug”,Intel為了區(qū)分沒有這個(gè)Bug版本，在測(cè)試以后就加上了雙西格瑪標(biāo)志。17/30在發(fā)覺了Bug386上，Intel并不是將其銷毀或是回收，而是加上“16BitOnly”標(biāo)識(shí)，賣給那些要求不高用戶。

這個(gè)Bug遠(yuǎn)不如之后在Pentium上發(fā)生FDIVBug有名，但它卻是IntelBut史上非常有名10大Bug之一。續(xù)：18/3080386經(jīng)典19/3080387386數(shù)字協(xié)處理器，當(dāng)年80386剛才推出來時(shí)，387并沒有研制成功。協(xié)處理器用是8028720/30486一個(gè)混亂時(shí)代IntelAMDCYRIX21/30續(xù)：486德洲儀器486.臺(tái)灣聯(lián)華科技生產(chǎn)UMC486，ETEQ486。22/30飛躍時(shí)代1993年，全方面超越486新一代586CPU問世，為了擺脫486時(shí)代處理器名稱混亂困擾，英特爾企業(yè)把自己新一代產(chǎn)品命名為Pentium（飛躍）以區(qū)分AMD和Cyrix產(chǎn)品。23/30IntelPentiumⅠPentium（飛躍）微處理器于1993年三月推出，它集成了310萬個(gè)晶體管。它使用多項(xiàng)技術(shù)來提升cpu性能，主要包含采取超標(biāo)量結(jié)構(gòu)，內(nèi)置應(yīng)用超級(jí)流水線技術(shù)浮點(diǎn)運(yùn)算器，增大片上cache容量，采取內(nèi)部奇偶效驗(yàn)一邊檢驗(yàn)內(nèi)部處理錯(cuò)誤等。24/30 IntelPentiumⅡ1997年～1998年是CPU市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈一年，這一時(shí)期CPU芯片異彩紛呈，令人目不暇接。PentiumⅡ漢字名稱叫“飛躍二代”，它有Klamath、Deschutes、Mendocino、Katmai等幾個(gè)不一樣關(guān)鍵結(jié)構(gòu)系列產(chǎn)品，其中第一代采取Klamath關(guān)鍵，0.35微米工藝制造，內(nèi)部集成750萬個(gè)晶體管，關(guān)鍵工作電壓為2.8V。PentiumⅡ微處理器采取了雙重獨(dú)立總線結(jié)構(gòu)，即其中一條總線連通二級(jí)緩存，另一條負(fù)責(zé)主要內(nèi)存。PentiumⅡ使用了一個(gè)脫離芯片外部高速L2Cache，容量為512KB，并以CPU主頻二分之一速度運(yùn)行。作為一個(gè)賠償，英特爾將PentiumⅡL1Cache從16KB增至32KB。另外，為了打敗競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，英特爾第一次在PentiumⅡ中采取了含有專利權(quán)保護(hù)Slot1接口標(biāo)準(zhǔn)和SECC(單邊接觸盒)封裝技術(shù)。25/30IntelPentiumⅢ1999年春節(jié)剛過，英特爾企業(yè)就公布了采取Katmai關(guān)鍵新一代微處理器—PentiumⅢ。該微處理器除采取0.25微米工藝制造，內(nèi)部集成950萬個(gè)晶體管，Slot1架構(gòu)之外，它還含有以下新特點(diǎn)：系統(tǒng)總線頻率為100MHz；采取第六代CPU關(guān)鍵—P6微架構(gòu)，針對(duì)32位應(yīng)用程序進(jìn)行優(yōu)化，雙重獨(dú)立總線；一級(jí)緩存為32KB(16KB指令緩存加16KB數(shù)據(jù)緩存)，二級(jí)緩存大小為512KB，以CPU關(guān)鍵速度二分之一運(yùn)行；采取SECC2封裝形式；新增加了能夠增強(qiáng)音頻、視頻和3D圖形效果SSE(StreamingSIMDExtensions,數(shù)據(jù)流單指令多數(shù)據(jù)擴(kuò)展)指令集，共70條新指令。PentiumⅢ起始主頻速度為450MHz。26/30IntelPentium4由4200萬顆晶體管以0.18μm制程制造，具備嶄新NetBurst架構(gòu)，藉由內(nèi)部TraceCache架構(gòu)，256KBL2Cache，128bit整數(shù)／浮點(diǎn)SIMD運(yùn)算管線，配合144組SSE2指令集，以及外頻高達(dá)400MHz幫助，配合外接雙信道RDRAM與3.2GB/s高傳輸頻寬配合下，在重量級(jí)多媒體，尤其是影像處理、影音剪輯以及實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)影音處理上，有著較為出眾表現(xiàn)。27/30CPU未來趨勢(shì) 如今CPU就像一匹脫韁野馬正以異乎尋常速度向前發(fā)展，在短短一段時(shí)間內(nèi)我們滿耳都充滿著頻率提升、新品公布消息。假如說顯示卡、聲卡更新是技術(shù)上創(chuàng)新，那么CPU升級(jí)換代就是技術(shù)上革命！毫無疑問，高性能、低能耗、高速度和低成本將是CPU未來發(fā)展方向