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Intel中央处理器发展历史概述
1.一切的起点
这一时期，是CPU初生的年代。
计算机仍然是科研领域的专用设备，普通人别说使用，连听说过的人也在少数。
此时的CPU是后世所有CPU的雏形，很多基本技术在此时期奠定基础，同样，这一时期的CPU各项参数仍不确定，在不停的改变和尝试。
Intel这一现今的半导体巨头，也是最初CPU的缔造者。
始祖——4004
品名
Intel4004
出产时间
1971年
制造工艺
10微米
晶体管数量
2300
时钟频率
0.74MHz
数据位宽
4bit
工作电压
15V
封装形式
DIP-16双列直插16针
Intel4004是Intel公司出品的第一款真正意义上的微处理器，在此之前，Intel仅仅是一家生产存储器的公司，例如Intel的第一个产品3101便是世界上首枚固态存储芯片，容量只有64bit。
从4004开始，Intel开始涉足CPU领域，直至发展成如今的半导体巨头。
Intel4004微处理器最初是Intel专门为日本一家名为Busicom的公司设计制造，用于该公司的计算器产品。
但由于技术原因，Intel的延期交货让Busicom公司颇为恼怒。
与此同时，计算器领域的竞争日益激烈，当Intel彻底完成4004芯片的设计和样品的生产时，Busicom公司要求Intel打折扣，Intel同意了，但是它附加了一个条件：
允许Intel在除计算器芯片市场之外的其它市场上自由出售4004芯片，至此，Intel公司完成了从单一的存储器制造商向微处理器制造商的转型。
由于其在CPU发展历史上的重要地位，“摩尔定律”的创立者，英特尔公司的首席执行官戈登.摩尔将4004称之为"人类历史上最具革新性的产品之一"。
最初的Intel4004微处理器采用金顶白色陶瓷封装，后期才出现了普通黑陶瓷以及塑料封装。
金顶白陶4004又分为普通白陶、灰色痕迹白陶、5系白陶三类。
其中，灰色痕迹白陶瓷版最为珍贵。
相关轶事：
严格来说，4004并不是世界上第一个CPU，只能说是世界上第一个商用CPU。
因为在4004发布前一年的1970年，美国军方就已经在F14战斗机上装备了F14CADA芯片，用作战斗机的控制，所以它才是世界上第一个CPU。
由于其军用身份，直至1998年美军将其解密，才被世人知晓它的存在。
4004可以说是目前世界上最昂贵的CPU（尽管它也是性能最差的）。
由于存世量及其稀少，在如今的CPU收藏爱好者手中，曾经卖出1500美元的高价。
4004的升级版本：
8008
品名
Intel8008
出产时间
1972年
制造工艺
10微米
晶体管数量
3500
时钟频率
0.5MHz/0.8MHz
位宽
8bit
工作电压
5V
封装形式
DIP-18双列直插18针
8008比起4004有了很大的进步，尽管制造工艺没有变化，但是增加了更多的晶体管，并且将位宽提升成为8位，而且得益于内存分段技术，8008最大可以支持16K的内存地址空间。
不过在实际的商业应用中，8008同4004一样遭遇了失败。
Intel8008原本是英特尔为ComputerTerminalCorporation（CTC）的Datapoint2200所制造的微处理器（原本叫Intel1201），不过因为交货延迟而效能又比原本宣称的差，所以惨遭退货。
不过CTC允许Intel将8008出售给其他客户。
因此上，这款CPU同样只有收藏价值。
相关轶事：
在8008之后，Intel曾经于1974年推出另一款4004的改进产品：
4040。
4040能够支持16Kb内存空间，并增加了14条新的硬件指令，采用24针双列直插封装。
由于其主要应用于科研领域，且推出时间晚，所以它的存在一直不被重视。
进一步改进的8080
品名
Intel8080
出产时间
1974年
制造工艺
10微米
晶体管数量
6000
时钟频率
2MHz
位宽
8bit
工作电压
5V
封装形式
DIP-40双列直插40针
8080被用于当时一种品牌为Altair的计算机上（牵牛星,这是当时流行科幻连续剧《星际旅行》中企业号飞船的最终目的地）。
这也是有史以来第一个知名的个人计算机。
当时这种计算机的套件售价是395美元，短短数月的时间里面，销售业绩达到了数万部，创造了个人计算机销售历史的一个里程碑。
比尔‧盖兹（BillGates）当初就是在杂志上看到使用Intel8080当中央处理器芯片（CPU）的Altair8080计算机才决定来帮这款计算机设计BASIC程序语言，当然后来的微软霸业也就是从这台计算机开始的。
因此上来说，在整个计算机历史上，8080也是值得纪念的一款产品。
相关轶事：
8080微处理器芯片需要+5V,-5V,以及+12V三种电压才能运作，使用不便，所以不久之后Intel就推出了改进版本8085，仅需要一路5V供电即可运行，且工作频率提升到了3-6MHz，很快便取代了8080。
也正是由于8085的存在，才使得后来一款奠定当今计算机基础的CPU被命名为8086。
2.诸侯混战
Intel并不是唯一对CPU产业有兴趣的企业，在这一产业初露端倪的时候，众多的企业都曾经加入这一场争斗，Intel只不过是其中的一支力量，究竟最终鹿死谁手，那时还无法确定。
在这一场争斗中，也有许多我们今天仍旧熟知的身影，只不过如今我们已经无法将它们和CPU联系起来，比如摩托罗拉，比如西门子。
那个年代，可以称为CPU历史上的战国年代，一个又一个的厂商加入了混战，又一个一个在争斗中失败退出。
大浪淘沙过后，存活下来的厂商寥寥无几，其中就包括Intel，以及它的宿敌——AMD。
创立一个时代的8086
品名
Intel8086
出产时间
1978年
制造工艺
3微米
晶体管数量
29000
时钟频率
4.77MHz
位宽
16bit
工作电压
5V
封装形式
DIP-40双列直插40针
Intel8086以8080和8085的设计为基础，拥有类似的暂存器组，但是扩充为16bit，成为世上第一款16位CPU。
8086微处理器最高主频速度为8MHz，具有16位数据通道，内存寻址能力为1MB。
同时，英特尔还生产出与之相配合的浮点运算数学协处理器8087,这两种芯片使用相互兼容的指令集，但i8087指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算的指令。
人们将这些指令集统一称之为x86指令集。
虽然以后英特尔又陆续生产出第二代、第三代等更先进和更快的新型CPU，但都仍然兼容原来的x86指令，也就是我们所说的X86指令集。
而且英特尔在后续CPU的命名上沿用了原先的x86序列，直到后来因商标注册问题，才放弃了继续用阿拉伯数字命名。
即便说8086是Intel历史上最重要的产品也不为过，它所创立的x86指令集不断扩展沿用至今，并且其他厂商所生产的CPU也都兼容x86指令集，这已经成为现今的事实标准，并成就了Intel半导体霸主的地位。
相关轶事：
在早期的CPU历史上，经常会出现“协处理器”这个概念。
这是由于受限于当时的工艺水平，不适合将所有功能集成在一个芯片内，所以将专门的数学运算或其他功能独立出来单独做成一枚芯片，这样可以降低设计难度并提高良品率。
不过随着现今生产工艺的提升，已经没有这样做的必要了。
廉价的8088
品名
Intel8088
出产时间
1979年
制造工艺
3微米
晶体管数量
29000
时钟频率
5MHz-8MHz
位宽
内部16bit/外部8bit
工作电压
5V
封装形式
DIP-40双列直插40针
8086固然强大，但是其采用了当时最为顶级的技术，因而造成了售价过高的问题，严重阻碍了它的普及。
为此，Intel对8086进行了性能削减，将外部总线降低成了8bit，而在内部仍然保持16bit。
尽管做出了这样的削弱,但这样的性能对于当时的DOS程序来说,还是足够了，关键是售价大幅降低，使得8088获得了商业上的成功。
IBM出品的第一款个人电脑PC-XT便使用8088作为CPU。
相关轶事：
1981年，美国IBM公司将8088芯片用于其研制的PC机中，从而开创了全新的微机时代。
也正是从8088开始，个人电脑（PC）的概念开始在全世界范围内发展起来。
从8088应用到IBMPC机上开始,个人电脑真正走进了人们的工作和生活之中，它也标志着一个新时代的开始。
过渡产品80186
品名
Intel80186
出产时间
1982年
制造工艺
/
晶体管数量
/
时钟频率
3MHz-20MHz
位宽
16bit
工作电压
5V
封装形式
68pinLCC无引线载体68脚
80186就是8086的升级版，所以仍然是16bit位宽，同样需要一款名为80187的协处理器来辅助进行浮点运算。
同样的，它也有一款削减版的产品80188，就是把外部位宽降低到8bit的版本。
当初只有少数个人计算机采用80186当作中央处理器芯片，其中包括了西门子（Siemens）所生产的第一台个人SiemensPC-D（采用MS-DOS2.11）以及一些学校教学用计算机（瑞典、英国以及加拿大）。
但从时间上看，就在80186刚推出没几周，80286就出现了，所以它并不像80286一样造成个人计算机界的旋风，很多人甚至没有听说过这款产品，相关资料也很少提到它。
相关轶事：
8080微处理器芯片需要+5V,-5V,以及+12V三种电压才能运作，使用不便，所以不久之后Intel就推出了改进版本8085，仅需要一路5V供电即可运行，且工作频率提升到了3-6MHz，很快便取代了8080。
也正是由于8085的存在，才使得后来一款奠定当今计算机基础的CPU被命名为8086。
值得记忆的80286
品名
Intel80286
出产时间
1982年
制造工艺
1.5微米
晶体管数量
134000
时钟频率
4MHz-25MHz
位宽
16bit
工作电压
5V
封装形式
68pinLCC/68pinPGA
80286（通常我们简称为286）就是造成个人计算机风行的一款中央处理器芯片，在发布后的六年中，全球配备286的个人计算机一共出货了一千五百万台。
它除了改善了一些指令的执行速度，同时也增加最大内存支持到16MB。
当初预计这种内存支持大概在十年之内都不会需要再增加了。
1982年，英特尔公司在8086的基础上，研制出了80286微处理器，该微处理器的最大主频为20MHz，内、外部数据传输均为16位，使用24位内存储器的寻址，内存寻址能力为16MB。
80286可工作于两种方式，一种叫实模式（相当于与MSDOS兼容，具有8086与8088芯片的限制），另一种叫保护方式（增加了微处理器的功能）。
在实模式下，微处理器可以访问的内存总量限制在1兆字节；而在保护方式之下，80286可直接访问16兆字节的内存。
此外，80286工作在保护方式之下，可以保护操作系统，使之不像实模式或8086等不受保护的微处理器那样在遇到异常应用时会使系统遭到停机。
IBM公司将80286微处理器用在先进技术微机即AT机中，引起了极大的轰动。
80286在以下四个方面比它的前辈有显著的改进：
支持更大的内存。
达到了当时前所未有的16MB；能够模拟内存空间。
这使得微处理器可以使用外存储设备模拟的大量存储空间，这样就大大扩展了80286所能胜任的工作范围；能同时运行多个任务。
多任务是通过多任务硬件机构使微处理器在各种任务间来回快速切换；处理速度。
最早PC机的速度是4MHz，第一台基于80286的AT机运行速度为6MHz至8MHz，一些制造商还自行提高速度，使80286达到了20MHz，这确实意味着性能上有了重大的进步。
从80286开始，Intel逐步将封装形式过渡到PGA，286也就有了LCC封装和PGA封装两种版本。
也是从80286开始,中国人开始逐渐接触到了微机的概念。
相关轶事：
将286电脑第一次引入中国并不是现在大名鼎鼎的联想，而是长城。
1987年05月：
第一台国产286微机“长城286”在北京展览馆发布，年产量20000台。
不过联想紧随其后，也推出了286电脑，由此奠定下今日成功的基础。
32位鼻祖80386
品名
Intel80386
出产时间
1985年
制造工艺
1微米
晶体管数量
275000
时钟频率
16MHz-40MHz
位宽
32bit
工作电压
5V
封装形式
132pinPGA
从386开始，个人电脑进入了32位时代，其内存寻址范围高达4GB，这在当时看来是一个如此奢侈而遥远的想法。
即便是今天我们大部分人使用的系统仍然是32位的，可以说和386一脉相承。
除具有实模式和保护模式外，还增加了一种叫虚拟86的工作方式，可以通过同时模拟多个8086处理器来提供多任务能力，这也是当前流行的虚拟化技术的先驱了。
同它的前辈一样，80386仍然有一款配套的数学协处理器80387。
另外，386也有性能削减的廉价版本，不过不象以前用x86/x88区分，而是在80386后边加上字母后缀，DX表示为完整的32位版，SX表示内部32位外部16位的削减版。
到了386时代，CPU的封装形式已经完全采用了PGA的方式。
相关轶事：
现在的微机经常提到64位技术，目前市面上几乎所有的CPU其实都已经是支持64位运算的了，不过这仅仅是硬件在层面上来说的，真正的64位应用需要相关的软件支持。
当年计算机应用很少，涉及的领域也很有限，所以从4位一直到32位的变化都很简单，就是整机软硬件完全换新。
而当前计算机应用已经进入日常生活的方方面面，且软硬件的开发分工相当细化，软硬件之间相互脱节严重，原有的丰富多彩的32位软件大部分不能在64位系统中正常运行，因此32位向64位的过渡将是一个很长的过程。
最后的“数字名”80486
品名
Intel80486
出产时间
1989年
制造工艺
0.8微米/1微米
晶体管数量
900000/1185000
时钟频率
16MHz-100MHz
位宽
32bit
工作电压
5V
封装形式
168pinPGA
在CPU发展历史上，486有几点值得纪念。
首先，486也分为DX版和SX版来区分高端低端，不过它们都是完整的32位处理器。
DX和SX差别在于，486DX开创性的内置了浮点运算单元，因此不再需要协处理器就能获得很高的性能，而SX则没有浮点运算器，仍然需要配套的80487芯片来辅助运算。
不过用户们很快发现，486SX+487的组合成本要比486DX高很多，不如干脆一步到位购买DX版本，因此DX版的销量很乐观。
随着芯片技术的不断发展，CPU的频率越来越快，而PC机外部设备受工艺限制，能够承受的工作频率有限，这就阻碍了CPU主频的进一步提高。
在这种情况下，Intel创立了“倍频”概念，即允许CPU工作在其他周边设备若干倍的频率上，来摆脱慢速周边设备的拖累。
DX版和SX版都有带倍频的版本，包括DX2，SX2和DX4。
需要注意的是，DX4是3倍倍频而不是4倍。
相关轶事：
486SX比起DX版来说减少了浮点处理单元，早期的SX实际上就是没有通过检测的DX芯片。
由于良品率的问题，如果DX版本的浮点单元不能正常工作，就会被屏蔽浮点单元，当作SX进行销售。
但后期为了降低成本和减少芯片面积而将浮点单元完整地拿掉了。
3.奔腾年代
奔腾，一个我们耳熟能详的名字，它几乎成了大部分人眼中电脑的代名词。
哪怕是一个老奶奶，恐怕都知道“奔腾电脑”，不得不让我们赞叹Intel取名的艺术。
“奔腾”这个品牌，甚至比它背后的生产者Intel的名气更响亮。
在那个时代，拥有一颗“奔腾的心”是人们购买电脑的不二选择，这个长寿的品牌为Intel的发展立下了汗马功劳，服役时间长达12年。
在同一时期，在混战中幸存的主要竞争对手AMD与Cyrix则在Intel的打压下艰难度日。
奔腾乍现
品名
IntelPentium
出产时间
1993年
制造工艺
0.6微米
晶体管数量
320万
时钟频率
50MHz-200MHz
位宽
32bit
工作电压
3.3V
封装形式
296pinPGA
Pentium正式推出的日期为1993年3月22日，Intel公司还替它起了一个相当好听的中文名字——奔腾。
奔腾的厂家代号是P54C，Pentium的内部含有的晶体管数量高达320万个，时钟频率由最初推出的50MHZ和55MHZ，后提高到200MHZ。
单单是最初版本的66MHZ的Pentium微处理器，它的运算性能比33MHZ的80486DX就提高了3倍多，而100MHZ的Pentium则比33MHZ的80486DX要快6至8倍。
也就是从Pentium开始，我们大家有了超频这样一个用尽量少的钱换取尽量多的性能的好方法。
作为世界上第一个586级处理器，Pentium也是第一个令人超频的最多的处理器，由于Pentium的制造工艺优良，所以整个系列的CPU的浮点性能也是各种各样性能是CPU中最强的，可超频性能最大，因此赢得了586级CPU的大部分市场。
Pentium家族里面的频率有60/66/75//90/100/120/133/150/166/200，至于CPU的内部频率则是从60MHz到66MHz不等。
值得一提的是，从奔腾75开始，CPU的插座技术正式从以前的Socket4转换到同时支持Socket5和7同时支持，其中Socket7还一直沿用至今。
而且所有的PentiumCPU里面都已经内置了16K的一级缓存，这样使它的处理性能更加强大。
相关轶事：
我们经常把“奔腾”叫做“586”，可事实上Intel从未推出过586这款CPU。
由于CPU市场的竞争越来越趋向于激烈化，Intel觉得不能再让AMD和其他公司用同样的名字来抢自己的饭碗了，于是提出了商标注册，由于在美国的法律里面是不能用阿拉伯数字注册的，于是Intel用拉丁文去注册商标。
其实Pentium在拉丁文里面就是“五”的意思了。
多媒体电脑的开端——多能奔腾
品名
IntelPentiumMMX
出产时间
1997年
制造工艺
0.35微米
晶体管数量
450万
时钟频率
166MHz-300MHz
位宽
32bit
工作电压
2.8V
封装形式
296pinPGA
PentiumMMX等于是Pentium的加强版CPU，除了指令集中增加了57条MMX指令（多媒体增强指令集）外，还将CPU芯片内的L1缓存由原来的16KB增加到32KB（16K指令+16K数据），因此MMXCPU比普通CPU在运行含有MMX指令的程序时，处理多媒体的能力上提高了60％左右，另外内部工作电压降到2.8V，增加了4路写缓存以及分支预测单元和返回堆栈技术，使得PentiumMMX即使在运行非MMX优化的程序时，也比同主频的PentiumCPU要快得多。
而Intel之后的所有中央处理器皆包含了MMX指令。
相关轶事：
MMX技术是在CPU中加入了特地为视频信号（VideoSignal），音频信号（AudioSignal）以及图像处理（GraphicalManipulation）而设计的57条指令，因此，MMXCPU极大地提高了电脑的多媒体（如立体声、视频、三维动画等）处理功能。
从此，“多媒体电脑”的概念开始在IT界流行。
从PentiumMMX开始，英特尔就对其生产的CPU开始锁倍频了，但是MMX的CPU超外频能力特别强，而且还可以通过提高核心电压来超倍频，所以那个时候超频是一个很时髦的行动。
超频这个词语也是从那个时候开始流行的。
也是从PentiumMMX开始，Intel的CPU封装材料逐渐由紫色陶瓷外壳向PCB基板+金属上盖的方向转变，不过仍旧属于PGA封装形式。
不是游戏卡——PentiumII
品名
IntelPentiumII
出产时间
1997年
制造工艺
0.35微米
晶体管数量
750万
时钟频率
233MHz-450MHz
位宽
32bit
工作电压
2.8V
封装形式
SECC单边接触卡盒Slot1
与Pentium处理器不同，Intel为PentiumII创立了一种新的插槽式接口设计。
处理器芯片与其他相关芯片皆在一块类似子卡的电路板上，而电路板上有一块塑胶盖，有时亦有一风扇。
PentiumII亦把L2放到这电路板上，但只运行处理器时钟一半的速度。
此举增加处理器的良率，从而减低制作成本。
在PentiumII之前，CPU如果需要L2缓存，都是插在主板上的专用插槽内，而从PentiumII开始CPU内置L2缓存。
不过PentiumII的所谓“内置”仅仅是Intel玩的手段，摘掉它的外壳，CPU仍旧是一块正方形的芯片，只不过同L2缓存芯片焊在同一块PCB板上，包装进一个外壳里而已。
L2缓存仍旧在CPU核心的外部，只是消费者不会明白这些。
为此Intel特别推出了名为“Slot1”的CPU插槽。
这样的设计方式一直延续到早期的PentiumIII产品。
也是从PentiumII开始，新一代的SDRAM内存开始逐步取代EDO内存成为主流。
于此同时，脱胎于PCI接口，专门针对图形加速卡的高速扩展接口AGP诞生了。
相关轶事：
在PentiumII时代诞生了另一个不容忽视的CPU品牌：
Celeron（赛扬）。
Intel为了占据低端CPU市场，将去除L2缓存的PentiumII处理器取了这样一个新名字推向市场。
不过由于Intel的CPU性能受L2缓存的影响很严重，第一代赛扬性能极差。
随后Intel为赛扬加上了奔腾处理器一半容量的L2缓存，获得很好的市场效果。
从此以后，赛扬CPU一直与奔腾相伴而生，成为Intel在低价CPU市场的生力军，延续至今。
英雄3世——PentiumIII
品名
IntelPentiumIII
出产时间
1998年
制造工艺
0.25微米
晶体管数量
950万
时钟频率
400MHz-1400MHz
位宽
32bit
工作电压
2V
封装形式
PGASocket370
在PentiumII一年之后，Intel再接再厉推出了改进的PentiumIII。
早期的奔腾III沿用了Slot1插槽的封装形式，不过很快Intel就再次回归PGA的阵营，由于制造工艺的提升，现在的L2缓存可以真正的融入到CPU内核之中了，无需外置，因此Intel将PentiumIII的封装改为了PGA的形式，并将其接口叫做“Socket370”，因为它有370个针脚。
值得注意的是，PentiumIII加入了最新的SSE（StreamingSIMDExtensions）指令集。
它包括70条指令，其中包含单指令多数据浮点计算、以及额
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