第一次我們借Intel的工藝發(fā)展史來(lái)向您講述,處理器是如何一步一步發(fā)展到今天的。(有一大波CPU來(lái)襲,總有幾款你認(rèn)得)
第一部分:20世紀(jì)70至80年代

(1).1971年11月15日,世界上第一塊個(gè)人微型處理器4004誕生 1971年1月15日,Intel公司的工程師霍夫發(fā)明了世界上第一個(gè)商用微處理器4004,從此這一天被當(dāng)作具有全球IT界里程碑意義的日子而被永遠(yuǎn)的載入了史冊(cè)。這款4位微處理器雖然只有45條指令,每秒也只能執(zhí)行5萬(wàn)條指令,運(yùn)行速度只有108KHz,甚至比不上1946年世界第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC。但它的集成度卻要高很多,集成晶體管2300只,一塊4004的重量還不到一盅司(1盅司=28.350克)。這一突破性的發(fā)明最先應(yīng)用于Busicom計(jì)算器,為生命體和個(gè)人計(jì)算機(jī)的智能嵌入鋪平了道路。 Busicom最初計(jì)劃是需要12個(gè)定制芯片。而英特爾工程師霍夫提出了通用邏輯設(shè)備的概念,它可能是一個(gè)更出色、更高效的解決方案。正是由于他的提議才使得微處理器得以開(kāi)發(fā)。起初,Busicom向英特爾支付了60000美元,獲得了微處理器所有權(quán)。在認(rèn)識(shí)到“大腦”芯片的無(wú)限潛力之后,英特爾提出用60000美元換回微處理器設(shè)計(jì)的所有權(quán)。Busicom同意了英特爾的請(qǐng)求。1971年11月15日,英特爾面向全球市場(chǎng)推出了4004微處理器,每個(gè)售價(jià)為200美元。 編號(hào)為4004,第一個(gè)“4”代表此芯片是客戶訂購(gòu)的產(chǎn)品編號(hào),后一個(gè)“4”代表此芯片是英特爾公司制作的第四個(gè)訂制芯片。這種數(shù)字代號(hào)卻延用至今。霍夫終于如愿以償,他在世界第一個(gè)微處理器上,集成了2000多個(gè)晶體管,發(fā)明了世界第一塊大規(guī)模集成電路4004,在電子計(jì)算機(jī)歷史上,寫(xiě)下了光輝的一頁(yè)。4004芯片基本具備了微處理器的特點(diǎn),用它來(lái)做計(jì)算器,改變了傳統(tǒng)計(jì)算器的形象。采用4004芯片后,再配用一塊程序存儲(chǔ)器,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,移位寄存器,再加上鍵盤(pán)和數(shù)碼管,就構(gòu)成了一臺(tái)完整的微型計(jì)算機(jī)。

?(2).1972年,8008微處理器 讓英特爾以外的是推出4004芯片后,業(yè)內(nèi)的反應(yīng)相當(dāng)平淡。一些分析家稱(chēng)這款芯片雖然有些意思,但4004的處理能力實(shí)在有限,還不足以引起人們的興趣。然而,當(dāng)一年后英特爾推出其8008微處理器時(shí),業(yè)內(nèi)的目光都幾乎集中到了英特爾身上。8008頻率為200Khz,晶體管的總數(shù)已經(jīng)達(dá)到了3500個(gè),能處理8比特的數(shù)據(jù)。更為重要的是,英特爾還首次獲得了處理器的指令技術(shù)。 8008它的性能是4004的兩倍,擁有3500晶體管數(shù)量,速度為200KHz,并且于1974年被一款名為Mark-8的設(shè)備采用,Mark-8是第一批家用計(jì)算機(jī)之一,此時(shí)臺(tái)式機(jī)基本上形成了一個(gè)最初雛形。 8008芯片原本是為德克薩斯州的Datapoint公司設(shè)計(jì)的,但是這家公司最終卻沒(méi)有足夠的財(cái)力支付這筆費(fèi)用。于是雙方達(dá)成協(xié)議,英特爾擁有這款芯片所有的知識(shí)產(chǎn)權(quán),而且還獲得了由Datapoint公司開(kāi)發(fā)的指令集。這套指令集奠定了今天英特爾公司X86系列微處理器指令集的基礎(chǔ)。
(3).1974年,8080微處理器 在微處理器發(fā)展初期,具有革新意義的芯片非Intel 8080莫屬了。英特爾公司于1974年推出了這款劃時(shí)代的處理器,立即引起了業(yè)界的轟動(dòng)。由于采用了復(fù)雜的指令集以及40管腳封裝,8080的處理能力大為提高,其功能是8008的10倍,每秒能執(zhí)行29萬(wàn)條指令,集成晶體管數(shù)目6000,運(yùn)行速度2MHz。 與此同時(shí),微處理器的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)被業(yè)內(nèi)人士所認(rèn)同,于是更多的公司開(kāi)始接入這一領(lǐng)域,競(jìng)爭(zhēng)開(kāi)始變得日益激烈。當(dāng)時(shí)與英特爾同臺(tái)競(jìng)技的有RCA(美國(guó)無(wú)線電公司)、Honeywell、Fairchild、美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司、AMD、摩托羅拉以及Zilog公司。值得一提的是Zilog,世界上第一塊4004芯片的設(shè)計(jì)者Faggin就加盟了該公司。由該公司推出的Z80微處理器比Intel 8080功能更為強(qiáng)大,而且直到今天這款處理器仍然被尊為經(jīng)典。 8080有幸成為了第一款個(gè)人計(jì)算機(jī)Altair的大腦。據(jù)說(shuō)Altair這個(gè)名稱(chēng)是源自《星際旅行》電視節(jié)目中一個(gè)星際飛行計(jì)劃(Starship Enterprise)的目的地名稱(chēng)。計(jì)算機(jī)愛(ài)好者花費(fèi)395美元即可購(gòu)得Altair套件。數(shù)月內(nèi),Altair的銷(xiāo)售量達(dá)到數(shù)萬(wàn)臺(tái),造成了電腦銷(xiāo)售歷史上第一次缺貨現(xiàn)象。這足以看出來(lái)8080對(duì)于電腦發(fā)展是具有劃時(shí)代意義的。

(4).1978年,8086-8088微處理器 1978年,英特爾推出了首枚16位微處理器8086,同時(shí)生產(chǎn)出與之配合的數(shù)學(xué)協(xié)處理器8087,這兩種芯片使用相同的指令集,以后英特爾生產(chǎn)的處理器,均對(duì)其兼容。趁著市場(chǎng)銷(xiāo)售正好的時(shí)機(jī),以及市場(chǎng)需求的提升,Intel在同一年推出了性能更出色的8088處理器。三款處理器都擁有29000只晶體管,速度可分為5MHz、8MHz、10MHz,內(nèi)部數(shù)據(jù)總線(處理器內(nèi)部傳輸數(shù)據(jù)的總線)、外部數(shù)據(jù)總線(處理器外部傳輸數(shù)據(jù)的總線)均為16位,地址總線為20位,可尋址1MB內(nèi)存。首次在商業(yè)市場(chǎng)給消費(fèi)者提供了更自由選擇。 同時(shí)Intel成功將8088銷(xiāo)售給IBM全新的個(gè)人計(jì)算機(jī)部門(mén),1981年,IBM推出的首批個(gè)人電腦機(jī)選用了英特爾8088芯片,使得8088成為了IBM全新熱銷(xiāo)產(chǎn)品IBM PC的大腦。本來(lái)IBM準(zhǔn)備采用摩托羅拉的芯片,但是最終陰差陽(yáng)錯(cuò),還是由8088芯片承擔(dān)了這項(xiàng)光榮的使命。隨著個(gè)人電腦的流行,英特爾也開(kāi)始名揚(yáng)四海。8088的大獲成功使英特爾順利躋身財(cái)富500強(qiáng)之列,《財(cái)富》雜志將該公司評(píng)為“七十大商業(yè)奇跡之一(Business Triumphs of the Seventies)”。事后,英特爾高度評(píng)價(jià)了與IBM這筆交易的重要性。的確,如果沒(méi)有這筆交易,很可能現(xiàn)在芯片市場(chǎng)是由摩托羅拉等一統(tǒng)天下。

?(5). 1982年,80286微處理器英特爾的最后一塊16位處理器 80286(也稱(chēng)286)是處理器進(jìn)入全新技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,具備16位字長(zhǎng),集成了14.3萬(wàn)只晶體管,具有6MHz、8MHz、10MHz、12.5MHz四個(gè)主頻的產(chǎn)品。286是Intel第一款具有完全兼容性的處理器,即可以運(yùn)行所有針對(duì)其前代處理器編寫(xiě)的軟件,這一軟件兼容性也成為了Intel處理器家族一個(gè)恒久不變的特點(diǎn)。該產(chǎn)品發(fā)布后的6年內(nèi),全世界基于286處理器的個(gè)人計(jì)算機(jī)便達(dá)到了大約1500萬(wàn)臺(tái)。

?(6). 1985年,80386英特爾的第一代32位處理器 此后,英特爾的微處理器開(kāi)始進(jìn)入到了32位時(shí)代。為適應(yīng)企業(yè)的全球化發(fā)展,1985年秋,英特爾再度發(fā)力,并且以一種特殊的形式在倫敦、慕尼黑、巴黎、舊金山和東京同時(shí)推出了Intel 80386處理器。這是英特爾第一款32位處理器,集成了27萬(wàn)5千只晶體管,超過(guò)了4004芯片的一百倍,每秒可以處理500萬(wàn)條指令。同時(shí)也是第一款具有“多任務(wù)”功能的處理器,所謂“多任務(wù)”就是說(shuō)它可以同時(shí)處理多個(gè)程序程序的指令,這對(duì)微軟的操作系統(tǒng)發(fā)展有著重要的影響。
?(7).Intel RapidCAD 被遺忘的微處理器 還有一款微處理器被很多人忽視,這就是Intel RapidCAD。RapidCAD是英特爾有史以來(lái)第一款為舊款個(gè)人計(jì)算機(jī)所提供的升級(jí)套件(也就是OverDrive的始祖)。原386的使用者不需要更換主機(jī)板,只要把RapidCAD買(mǎi)回來(lái)將主機(jī)板上舊有的中央處理器芯片(CPU)替換掉,就可以享受接近486的運(yùn)算能力。RapidCAD其實(shí)就是把486 DX芯片去掉內(nèi)部高速緩存然后裝入386的封裝里面,RapidCAD也不支持486增加的新指令。不過(guò)由于386封裝的頻寬限制,RapidCAD對(duì)整體的效能提升比不上直接升級(jí)到486 DX。相同頻率下,486 DX可以有比386/387快上兩倍的速度,而RapidCAD在整數(shù)運(yùn)算方面最多只能提升35%,在浮點(diǎn)運(yùn)算方面,則可以提升將近70%。 Intel RapidCAD特殊的地方在于,它是由兩顆芯片組成,缺一不可。這歸咎于486 DX內(nèi)建浮點(diǎn)運(yùn)算器(FPU),而386則是將浮點(diǎn)運(yùn)算器分開(kāi)(就是387)。由于RapidCAD-1本身就含有浮點(diǎn)運(yùn)算器(因?yàn)樗褪?86 DX閹割版),根本不需要387,所以RapidCAD-2就是用來(lái)替代原來(lái)主機(jī)板上的387芯片。RapidCAD-1負(fù)責(zé)所有的運(yùn)算,而RapidCAD-2則是負(fù)責(zé)假裝浮點(diǎn)運(yùn)算器,以防止舊有主機(jī)板以為沒(méi)有安裝浮點(diǎn)運(yùn)算功能(尤其在執(zhí)行286/287的程序時(shí))。市面上有時(shí)候把RapidCAD-1與RapidCAD-2分開(kāi)賣(mài),這是就是不了解RapidCAD運(yùn)作方式的結(jié)果。

?(8). 1989年,Intel 80486英特爾最后一款以數(shù)字為編號(hào)的處理器 1989年,英特爾發(fā)布了Intel 80486處理器。486處理器是英特爾非常成功的商業(yè)項(xiàng)目。很多廠商也看清了英特爾處理器的發(fā)展規(guī)律,因此很快就隨著英特爾的營(yíng)銷(xiāo)戰(zhàn)而轉(zhuǎn)型成功。80486處理器集成了125萬(wàn)個(gè)晶體管,時(shí)鐘頻率由25MHz逐步提升到33MHz、40MHz、50MHz及后來(lái)的100Mhz。 486處理器的應(yīng)用意味著用戶從此擺脫了命令形式的計(jì)算機(jī),進(jìn)入“選中并點(diǎn)擊(point-and-click)”的計(jì)算時(shí)代。史密森學(xué)會(huì)美國(guó)歷史國(guó)家博物館的技術(shù)歷史學(xué)家David K. Allison回憶道:“當(dāng)時(shí)我擁有了彩色計(jì)算機(jī),并且以很快的速度進(jìn)行桌面排版工作。”英特爾486處理器首次采用內(nèi)建的數(shù)學(xué)協(xié)處理器,將負(fù)載的數(shù)學(xué)運(yùn)算功能從中央處理器中分離出來(lái),從而顯著加快了計(jì)算速度。 386和486推向市場(chǎng)后,均大獲成功,英特爾在芯片領(lǐng)域的霸主地位日益凸現(xiàn)。此后,英特爾開(kāi)始告別微處理器數(shù)字編號(hào)時(shí)代,進(jìn)入到了Pentium時(shí)代。
第二部分:20世紀(jì)90年代

(9).1994年3月10日,Intel Pentium中央處理器芯片 1993年,英特爾發(fā)布了Pentium(俗稱(chēng)586)中央處理器芯片(CPU)。本來(lái)按照慣常的命名規(guī)律是80586,但是因?yàn)閷?shí)際上“586”這樣的數(shù)字不能注冊(cè)成為商標(biāo)使用,因此任何競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都可以用586來(lái)擾亂消費(fèi)市場(chǎng)。事實(shí)上在486發(fā)展末期,就已經(jīng)有公司將486等級(jí)的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)成586來(lái)銷(xiāo)售了。因此英特爾決定使用自創(chuàng)的品牌來(lái)作為新產(chǎn)品的商標(biāo)—Pentium 英特爾奔騰處理器采用了0.60微米工藝技術(shù)制造,核心由320萬(wàn)個(gè)晶體管組成。支持計(jì)算機(jī)更輕松的集成“現(xiàn)實(shí)世界”數(shù)據(jù),如語(yǔ)音、聲音、手寫(xiě)體和圖片等。“奔騰”二字頻繁出現(xiàn)在漫畫(huà)和電視談話節(jié)目中,使其在推出之后很快成為一個(gè)家喻戶曉的詞語(yǔ)。奔騰是一個(gè)劃時(shí)代的產(chǎn)品,并且影響了PC領(lǐng)域十年之久,目前該“名字”依然在沿用。 Pentium是x86系列一大革新。其中晶體管數(shù)大幅提高、增強(qiáng)了浮點(diǎn)運(yùn)算功能、并把十年未變的工作電壓降至3.3V。Pentium剛推出的時(shí)候擁有浮點(diǎn)數(shù)除法不正確的錯(cuò)誤(FDIV Bug),導(dǎo)致英特爾大量回收第一代產(chǎn)品(1994年十二月之前的產(chǎn)品),所以有FDIV Bug的微處理器所剩不多。Pentium 50Mhz也有這個(gè)FDIV錯(cuò)誤,不過(guò)A80501-50只是業(yè)界樣本,從來(lái)沒(méi)有在市場(chǎng)上出現(xiàn)過(guò)。上圖Intel Pentium 60Mhz就是整個(gè)Pentium系列第一款產(chǎn)品,也是含有Bug FDIV的一款。這顆工程樣品為目前世界上有在英特爾官方紀(jì)錄里最早的Pentium CPU(Q0352),也是目前世界上已知僅存的一顆。 1995年3月27日,英特爾發(fā)布Pentium 120MHz處理器,采用了0.60 /0.35微米兩種工藝技術(shù),不過(guò)核心依舊由320萬(wàn)個(gè)晶體管組成。 1995年6月,英特爾發(fā)布Pentium 133MHz處理器,采用0.35工藝技術(shù)制造,核心提升到由330萬(wàn)個(gè)晶體管組成。 1995年11月1日,英特爾發(fā)布Pentium 150MHz、Pentium 166MHz、Pentium 180MHz、Pentium 200MHz四款處理器,并且采用了0.60微米/0.35兩種工藝技術(shù),核心提升到由550萬(wàn)個(gè)晶體管組成。此時(shí)Intel在以前設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上增加了L2 cache為256K和512K兩種版本。 1996年1月4日,英特爾又發(fā)布Pentium 150MHz、Pentium 166MHz兩款處理器,采用了0.35微米工藝技術(shù),不過(guò)核心由330萬(wàn)個(gè)晶體管組成。 1996年6月10日,英特爾發(fā)布Pentium 200MHz處理器,采用了0.35微米工藝技術(shù),不過(guò)核心還是由330萬(wàn)個(gè)晶體管組成。
(10). 1997年1月,Intel Pentium MMX中央處理器 1997年1月,Intel公司推出了Pentium MMX芯片,它在X86指令集的基礎(chǔ)上加入了57條多媒體指令。這些指令專(zhuān)門(mén)用來(lái)處理視頻、音頻和圖象數(shù)據(jù),使CPU在多媒體操作上具有更強(qiáng)大的處理能力,Pentium MMX還使用了許多新技術(shù)。單指令多數(shù)據(jù)流SIMD技術(shù)能夠用一個(gè)指令并行處理多個(gè)數(shù)據(jù),縮短了CPU在處理視頻、音頻、圖形和動(dòng)畫(huà)時(shí)用于運(yùn)算的時(shí)間;流水線從5級(jí)增加到6級(jí),一級(jí)高速緩存擴(kuò)充為16K,一個(gè)用于數(shù)據(jù)高速緩存,另一個(gè)用于指令高速緩存,因而速度大大加快;Pentium MMX還吸收了其他CPU的優(yōu)秀處理技術(shù),如分支預(yù)測(cè)技術(shù)和返回堆棧技術(shù)。 Pentium MMX等于是Pentium的加強(qiáng)版中央處理器芯片(CPU),除了增加67個(gè)MMX(Multi-Media eXtension)指令以及64位數(shù)據(jù)型態(tài)之外之外,也將內(nèi)建指令及數(shù)據(jù)暫存(Cache)從之前的8KB增加到16KB,內(nèi)部工作電壓降到2.8V。而英特爾之后的桌上型中央處理器皆包含了MMX指令。
?(11). 1997年,Intel Pentium Overdrive Intel Pentium OverDrive中央處理器芯片(CPU),又是一項(xiàng)英特爾造福舊計(jì)算機(jī)使用者的升級(jí)選擇。Pentium OverDrive有兩種,一種(不含MMX,5V)是給80486升級(jí)用的,另一種(含MMX,3.3V)是給Pentium早期產(chǎn)品(Socket6, 50-66Mhz)升級(jí)的。他們都有含散熱器及風(fēng)扇。

?(12). 1997-1998年,PentiumII處理器 1997年5月7日,英特爾發(fā)布Pentium II 233MHz、Pentium II 266MHz、Pentium II 300MHz三款PII處理器,采用了0.35微米工藝技術(shù),核心提升到750萬(wàn)個(gè)晶體管組成。采用SLOT1架構(gòu),通過(guò)單邊插接卡(SEC)與主板相連,SEC卡盒將CPU內(nèi)核和二級(jí)高速緩存封裝在一起,二級(jí)高速緩存的工作速度是處理器內(nèi)核工作速度的一半;處理器采用了與Pentium PRO相同的動(dòng)態(tài)執(zhí)行技術(shù),可以加速軟件的執(zhí)行;通過(guò)雙重獨(dú)立總線與系統(tǒng)總線相連,可進(jìn)行多重?cái)?shù)據(jù)交換,提高系統(tǒng)性能;PentiumII也包含MMX指令集。Intel此舉希望用SLOT1構(gòu)架的專(zhuān)利將AMD等一棍打死,可沒(méi)想到Socket 7平臺(tái)在以AMD的K6-2為首的處理器的支持下,走入了另一個(gè)春天。而從此開(kāi)始,Intel也開(kāi)始走上了一條前途不明的道路,開(kāi)始頻繁的強(qiáng)行制定自己的標(biāo)準(zhǔn),企圖借此達(dá)到迅速擠垮競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的目的,但市場(chǎng)與用戶的需要使得Intel開(kāi)始不斷的陷入被動(dòng)和不利的局面。 在這個(gè)時(shí)期100MHZ頻率的SDR內(nèi)存已經(jīng)出現(xiàn)在市場(chǎng)上,但是Intel卻驚人地宣布他們將放棄并行內(nèi)存而主推一種名為Rambus的內(nèi)存,而一時(shí)間眾多大公司如西門(mén)子、HP和DELL等都投入了Rambus的門(mén)下,不過(guò)后來(lái)DDR內(nèi)存的流行也證明了Intel的失敗。 1997年6月2日,英特爾發(fā)布MMX指令技術(shù)的Pentium II 233MHz處理器,采用了0.35微米工藝技術(shù),核心由450萬(wàn)個(gè)晶體管組成。 1997年8月18日,英特爾發(fā)布L2 cache為1M的Pentium II 200MHz處理器,采用了0.35微米工藝技術(shù),核心由550萬(wàn)個(gè)晶體管組成。 1998年1月26日,英特爾發(fā)布Pentium II 333MHz處理器,采用了0.35微米工藝技術(shù),核心由750萬(wàn)個(gè)晶體管組成。 1998年4月15日,英特爾發(fā)布Pentium II 350MHz、Pentium II 400MHz和第一款Celeron 266MHz處理器,此三款CPU都采用了最新0.25微米工藝技術(shù),核心由750萬(wàn)個(gè)晶體管組成。 1998年8月24日,英特爾發(fā)布Pentium II 450MHz處理器,采用了0.25微米工藝技術(shù),核心由750萬(wàn)個(gè)晶體管組成。 CPU發(fā)展到這個(gè)時(shí)期,就不能不說(shuō)說(shuō)Intel Pentium II Cerelon處理器。英特爾將Celeron處理器的L2 Cache設(shè)定為只有Pentium II的一半(也就是128KB),這樣既有合理的效能,又有相對(duì)低廉的售價(jià)(有A字尾的);這樣的策略一直延續(xù)到今天。不過(guò)很快有人發(fā)現(xiàn),使用雙Celeron的系統(tǒng)與雙Pentium II的系統(tǒng)差距不大,而價(jià)格卻便宜很多,結(jié)果造成了Celeron沖擊高階市場(chǎng)的局面。后來(lái)英特爾決定取消Celeron處理器的SMP功能,才解決了這個(gè)問(wèn)題。 賽揚(yáng)300A,是一個(gè)讓多少人聞之動(dòng)容的產(chǎn)品,又陪伴了多少曾經(jīng)年少的讀者度過(guò)悠長(zhǎng)的學(xué)生時(shí)代。賽揚(yáng)300A,從某種意義上已經(jīng)是Intel的第二代賽揚(yáng)處理器。第一代的賽揚(yáng)處理器僅僅擁有266MHz、300MHz兩種版本,第一代的Celeron處理器由于不擁有任何的二級(jí)緩存,雖然有效的降低了成本,但是性能也無(wú)法讓人滿意。為了彌補(bǔ)性能上的不足,Intel終于首次推出帶有二級(jí)緩存的賽揚(yáng)處理器——采用Mendocino核心的Celeron300A、333、366。經(jīng)典,從此誕生。

?(13).1999年,Intel Pentium III處理器 1999年2月26日,英特爾發(fā)布Pentium III 450MHz、Pentium III 500MHz處理器,同時(shí)采用了0.25微米工藝技術(shù),核心由950萬(wàn)個(gè)晶體管組成,從此INTEL開(kāi)始踏上了PIII旅程。 Pentium III是給桌上型計(jì)算機(jī)的中央處理器芯片(CPU),等于是Pentium II的加強(qiáng)版,新增七十條新指令(SIMD,SSE)。Pentium III與Pentium II一樣有Mobile、Xeon以及Cerelon等不同的版本。Celeron系列與Pentium III最大的差距在于二級(jí)緩存,100MHz外頻的Tualatin Celeron 1GHz可以輕松地躍上133MHz外頻。更為重要的是,Tualatin Celeron還有很好的向下兼容性,甚至440BX主板在使用轉(zhuǎn)接卡之后也有望采用該CPU,因此也成為很多升級(jí)用戶的首選。 特別指出的是,Pentium III光是桌上型就擁有Katmai Slot 1 、Coppermine Slot 1以及Coppermine Socket 370等三種不同的系列。到后期,英特爾放棄插卡式界面而又回歸到插槽界面(Socket 370)。socket370封裝開(kāi)始推出的時(shí)候,有一部分消費(fèi)者舍棄了slot1平臺(tái)而選擇了新的處理器。新的PGA封裝分為PPGA和FC-PGA兩種,前者較為廉價(jià),因而被賽揚(yáng)處理器所采用,而更為昂貴的后者則被奔騰III處理器所采用。例外的是:采用Mendocino核心的賽揚(yáng)處理器同時(shí)有這兩種不同封裝的版本。采用PPGA封裝的賽揚(yáng)處理器可以通過(guò)轉(zhuǎn)接卡在slot1主板上使用,而采用FC-PGA封裝的奔三處理器則無(wú)能為力了。
第三部分:21世紀(jì)

(14). 2000年,Intel Pentium 4處理器 Pentium 4相信大家都不陌生。這也是英特爾市場(chǎng)策略進(jìn)入新紀(jì)元的開(kāi)始。從P4開(kāi)始,Intel已經(jīng)不再每一兩年就推出全新命名的中央處理器芯片(CPU),反而一再使用Pentium 4這個(gè)名字,這個(gè)作法,導(dǎo)致Pentium 4這個(gè)家族有一堆兄弟姊妹,而且這個(gè)P4家族延續(xù)了五年,這英特爾的市場(chǎng)策略是前所未見(jiàn)的。Penitum 4有分許多制程,Willamette為P4最早的產(chǎn)品,其中還包括Socket 423這個(gè)跟之后都不兼容的封裝(因?yàn)榻幽_數(shù)不同嘛),不過(guò)正是因?yàn)椴荒苌?jí)而且只能使用Rambus這個(gè)怪物內(nèi)存規(guī)格,所以此款銷(xiāo)售并不怎么好。 Socket423是與slot1接口同樣短命的一個(gè)產(chǎn)物,它從2000年10月推出到2001年8月僅僅使用了不到一年。多數(shù)用戶最后都升級(jí)到了更成熟的socket478平臺(tái),而很多購(gòu)買(mǎi)了socket423處理器的用戶的投資都打了水漂。采用socket423接口的CPU只有一款,即Willamette核心的奔騰四處理器。最終這款處理器在市場(chǎng)上的銷(xiāo)售情況遠(yuǎn)低于預(yù)期,但在同期Intel的市場(chǎng)份額還有所增長(zhǎng),奔騰四和Netburst的發(fā)布給了人們很大的鼓舞,直到今天Intel的3.8GHZ主頻的處理器采用的還是這種架構(gòu)。在新的處理器中還應(yīng)用了一系列的新技術(shù)例如支持快速視頻流編碼的SSE2指令集等。 隨著處理器主頻和內(nèi)部集成晶體管數(shù)目的增加,處理器消耗的能量也開(kāi)始大大增加。為了滿足處理器所需要的巨大電能,因?yàn)楸简v四處理器的功率達(dá)到了72W,因此它需要在主板上附設(shè)額外的電源接口來(lái)滿足處理器的供電需要,而由于發(fā)熱量的增加,一個(gè)散熱風(fēng)扇也成了一個(gè)必需品。Intel主推的與奔騰四搭配的平臺(tái)是850平臺(tái),雙通道的Rambus內(nèi)存達(dá)到了前所未有的2.5GB/S的內(nèi)存數(shù)據(jù)帶寬,但是由于Rambus內(nèi)存價(jià)格昂貴所以使得早期P4平臺(tái)相當(dāng)昂貴。而由于契約的限制Intel又無(wú)法使用當(dāng)時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)在市場(chǎng)上的DDR內(nèi)存。 盡管新的奔四處理器相當(dāng)成熟,但是在市場(chǎng)上的銷(xiāo)量仍然不盡如人意,主要原因就是昂貴的RDRAM內(nèi)存。雖然后來(lái)Intel推出了845解決方案使得用戶可以使用SDR內(nèi)存,但是SDR內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳輸速率顯然不能夠讓人滿意。當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了DDR內(nèi)存,但由于協(xié)議問(wèn)題Intel不能使用這種廉價(jià)的解決方案。 經(jīng)過(guò)了消費(fèi)者漫長(zhǎng)的等待Intel終于和Rambus達(dá)成了協(xié)議,之后Intel馬上推出了845D和845GD兩種基于DDR內(nèi)存平臺(tái)的芯片組。雖然DDR相對(duì)SDR數(shù)據(jù)帶寬增加了一倍,但是相對(duì)于Rambus還是有所不足,知道雙通道DDR內(nèi)存的出現(xiàn)才解決了這一問(wèn)題。
?(15). 2002-2004年,超線程P4處理器 2002年11月14日,英特爾在全新英特爾奔騰4處理器3.06GHz上推出其創(chuàng)新超線程(HT)技術(shù)。超線程(HT)技術(shù)支持全新級(jí)別的高性能臺(tái)式機(jī),同時(shí)快速運(yùn)行多個(gè)計(jì)算應(yīng)用,或?yàn)椴捎枚嗑€程的單獨(dú)軟件程序提供更多性能。超線程(HT)技術(shù)可將電腦性能提升達(dá)25%。除了為臺(tái)式機(jī)用戶引入超線程(HT)技術(shù)外,英特爾在推出英特爾奔騰4處理器3.06GHZ時(shí)達(dá)到了一個(gè)電腦里程碑。這是第一款商用微處理器,運(yùn)行速率為每秒30億周期,并且采用當(dāng)時(shí)業(yè)界最先進(jìn)的0.13微米制程制作。 英特爾發(fā)布前端總線為533MHz的Pentium 4 3.06GHz處理器,采用了0.13微米工藝技術(shù),提供L2 cache為512K的二級(jí)緩存,核心由5500萬(wàn)個(gè)晶體管組成。時(shí)隔一年,英特爾發(fā)布了支持超線程(HT)技術(shù)的P4處理器至尊版3.20GHz?;谶@一全新處理器的高性能電腦專(zhuān)為高端游戲玩家和計(jì)算愛(ài)好者而設(shè)計(jì),現(xiàn)已由全球的系統(tǒng)制造商全面推出。英特爾奔騰4處理器至尊版采用英特爾的0.13微米制程構(gòu)建而成,具備512KB二級(jí)高速緩存、2MB三級(jí)高速緩存和800MHz系統(tǒng)總線速度。 該處理器可兼容現(xiàn)有的英特爾865和英特爾875芯片組家族產(chǎn)品以及標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)內(nèi)存。2MB三級(jí)高速緩存可以預(yù)先加載圖形幀緩沖區(qū)或視頻幀,以滿足處理器隨后的要求,使在訪問(wèn)內(nèi)存和I/O設(shè)備時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的吞吐率和更快的幀帶率。最終,這可帶來(lái)更逼真的游戲效果和改進(jìn)的視頻編輯性能。增強(qiáng)的CPU性能還可支持軟件廠商創(chuàng)建完善的軟件物理引擎,從而帶來(lái)栩栩如生的人物動(dòng)作和人工智能,使電腦控制的人物更加形象、逼真。 半年之后,2004年6月,英特爾發(fā)布了P4 3.4GHz處理器,該處理器支持超線程(HT)技術(shù),采用0.13微米制程,具備512KB二級(jí)高速緩存、2MB三級(jí)高速緩存和800MHz系統(tǒng)前端總線速度。 Northwood是第二代產(chǎn)品,采用0.13微米制程,具有電壓低、體積小、溫度低的優(yōu)點(diǎn)。接著就是Prescott(0.09微米),雖然這技術(shù)很新,不過(guò)由于效能提升并不明顯,而且有過(guò)熱的問(wèn)題。后來(lái)英特爾又推出Hyper Threading技術(shù),大大增加工作效率,讓P4又成為市場(chǎng)寵兒。英特爾之后又推出Extreme Edition、含有Prestonia(原本給服務(wù)器用的Xeon核心)以及Gallatin(0.13微米Northwood外頻提升改良版)核心的CPU?,F(xiàn)在市場(chǎng)上的高階Pentium 4則是Socket LGA 775的Prescott為主。
?(16).2005-2006年,雙核處理器 2005年4月,英特爾的第一款雙核處理器平臺(tái)包括采用英特爾955X高速芯片組、主頻為3.2GHz的英特爾奔騰處理器至尊版840,此款產(chǎn)品的問(wèn)世標(biāo)志著一個(gè)新時(shí)代來(lái)臨了。雙核和多核處理器設(shè)計(jì)用于在一枚處理器中集成兩個(gè)或多個(gè)完整執(zhí)行內(nèi)核,以支持同時(shí)管理多項(xiàng)活動(dòng)。英特爾超線程(HT)技術(shù)能夠使一個(gè)執(zhí)行內(nèi)核發(fā)揮兩枚邏輯處理器的作用,因此與該技術(shù)結(jié)合使用時(shí),英特爾奔騰處理器至尊版840能夠充分利用以前可能被閑置的資源,同時(shí)處理四個(gè)軟件線程。 5月,帶有兩個(gè)處理內(nèi)核的英特爾奔騰D處理器隨英特爾945高速芯片組家族一同推出,可帶來(lái)某些消費(fèi)電子產(chǎn)品的特性,例如:環(huán)繞立體聲音頻、高清晰度視頻和增強(qiáng)圖形功能。2006年1月,英特爾發(fā)布了Pentium D 9xx系列處理器,包括了支持VT虛擬化技術(shù)的Pentium D 960(3.60GHz)、950(3.40GHz)和不支持VT的Pentium D 945(3.4 GHz)、925(3GHz)(注:925不支持VT虛擬化技術(shù))和915(2.80GHz)。 2006年7月,英特爾公司今天面向家用和商用個(gè)人電腦與筆記本電腦,發(fā)布了十款全新英特爾酷睿2(扣肉)雙核處理器和英特爾酷睿至尊處理器。英特爾酷睿2雙核處理器家族包括五款專(zhuān)門(mén)針對(duì)企業(yè)、家庭、工作站和玩家(如高端游戲玩家)而定制的臺(tái)式機(jī)處理器,以及五款專(zhuān)門(mén)針對(duì)移動(dòng)生活而定制的處理器。首批電腦于今天上市,八月份還將有更多的臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦推出。這些英特爾酷睿2雙核處理器設(shè)計(jì)用于提供出色的能效表現(xiàn),并更快速地運(yùn)行多種復(fù)雜應(yīng)用,支持用戶改進(jìn)各種任務(wù)的處理,例如:更流暢地觀看和播放高清晰度視頻;在電子商務(wù)交易過(guò)程中更好地保護(hù)電腦及其資產(chǎn);以及提供更耐久的電池使用時(shí)間和更加纖巧時(shí)尚的筆記本電腦外形。 全新處理器可實(shí)現(xiàn)高達(dá)40%的性能提升,其能效比最出色的英特爾奔騰處理器高出40%。英特爾酷睿2雙核處理器包含2.91億個(gè)晶體管。不過(guò),Pentium D談不上是一套完美的雙核架構(gòu),Intel只是將兩個(gè)完全獨(dú)立的CPU核心做在同一枚芯片上,通過(guò)同一條前端總線與芯片組相連。兩個(gè)核心缺乏必要的協(xié)同和資源共享能力,而且還必須頻繁地對(duì)二級(jí)緩存作同步化刷新動(dòng)作,以避免兩個(gè)核心的工作步調(diào)出問(wèn)題。從這個(gè)意義上說(shuō),Pentium D帶來(lái)的進(jìn)步并沒(méi)有人們預(yù)想得那么大!
(17).2011年,重新確定處理器產(chǎn)品架構(gòu) 2011年3月,使用32nm工藝全新桌面級(jí)和移動(dòng)端處理器采用了i3、i5和i7的產(chǎn)品分級(jí)架構(gòu)。其中i3主攻低端市場(chǎng),采用雙核處理器架構(gòu),約2MB二級(jí)緩存,售價(jià)500-800元人民幣;i5處理器主攻主流市場(chǎng),采用四核處理器架構(gòu),4MB二級(jí)緩存,售價(jià)900-1500元人民幣;i7主攻高端市場(chǎng),采用四核八線程或六核十二線程架構(gòu),二級(jí)緩存不少于8MB,售價(jià)2100-7600元人民幣。
?(18).2012年,發(fā)布22納米工藝和第三代處理器 使用22nm工藝的處理器你熱功耗普遍小于77W,使得處理器的散熱需求大幅下降,提升了大規(guī)模數(shù)據(jù)運(yùn)算的可靠性,并降低了散熱功耗。 以i7-3770處理器為例,處理器具備了睿頻功能,即在運(yùn)算負(fù)載較大的環(huán)境下,自動(dòng)提升處理器主頻,從而加速完成運(yùn)算。在運(yùn)算完成時(shí),又可以及時(shí)降低主頻,從而降低計(jì)算機(jī)功耗。
?(19).2014年,首發(fā)桌面級(jí)8核心16處理器 2014年9月上市的i7-5960X處理器是第一款基于22nm工藝的八核心桌面級(jí)處理器,擁有高達(dá)20MB的三級(jí)緩存,主頻達(dá)到3.5GHz,熱功耗140W。此處理器的處理能力可謂超群,浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算能力是普通辦公電腦的10倍以上。隨著這一“怪獸”處理器的問(wèn)世,INTEL公司在處理器領(lǐng)域與AMD的差距越拉越大,已經(jīng)完全形成了一家獨(dú)大的局面。
?(20).2015年是微電子的新時(shí)代—14nm工藝產(chǎn)品爆發(fā)式上市 雖然說(shuō)2014年9月時(shí)14nm Broadwell處理器已經(jīng)推出,但僅僅屬于超低功耗的Core M移動(dòng)處理器系列。但隨著CES 2015的到來(lái),Intel 14nm處理器終于迎來(lái)了第一輪的爆發(fā),第五代Core系列處理器正式登場(chǎng)。新處理器除了擁有更強(qiáng)的性能和功耗優(yōu)化外,同時(shí)支持Intel RealSense技術(shù),帶來(lái)更加強(qiáng)大的體感交互體驗(yàn)。 2015年1月,INTEL發(fā)布的處理器共計(jì)17款,全部為Broadwell-U處理器,低至賽揚(yáng),高至i7,覆蓋高中低端產(chǎn)品線。功耗方面,除了配備Iris 6100核顯的四款處理器TDP為28W,其他全部產(chǎn)品均為15W。核顯中,Iris 6100和HD 6000具備48個(gè)EU,HD 5500具備24個(gè)EU(i3為23個(gè)),而奔騰、賽揚(yáng)的HD Graphics則只有12個(gè)EU。這些處理器將會(huì)應(yīng)用于傳統(tǒng)的筆記本、超極本、Chromebook、一體式PC和迷你PC等設(shè)備中,最低功耗僅有15W,將明顯提升移動(dòng)設(shè)備的待機(jī)時(shí)間和用戶體驗(yàn)。 Intel的14nm處理器Broadwell可謂是命運(yùn)多舛,不僅發(fā)布時(shí)間一再跳票,甚至發(fā)布之后許久了還不見(jiàn)有桌面版。 2015年3月,正在我們以為桌面版Broadwell處理器被徹底放棄的時(shí)候,Intel站了出來(lái),官方公布了桌面版Broadwell處理器的發(fā)布時(shí)間。 Intel表示,桌面版Broadwell處理器將于2015年中,也就是第二季度晚些時(shí)候或者第三季度早些時(shí)候和我們正式見(jiàn)面,最有可能的時(shí)間應(yīng)該就是臺(tái)北電腦展。 14nm Broadwell處理器架構(gòu)其實(shí)和Haswell沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別,只是制造工藝從22nm升級(jí)到14nm而已,接口依然是LGA1150。外媒表示,現(xiàn)有的8系和9系芯片組在升級(jí)BIOS之后即可無(wú)縫支持Broadwell處理器,讓用戶升級(jí)時(shí)不必負(fù)擔(dān)太多的開(kāi)銷(xiāo)。 由于采用了14nm工藝,外媒推測(cè)Broadwell中的頂級(jí)型號(hào)TDP可能只有65W,而部分雙核心產(chǎn)品可能會(huì)控制在28W左右,僅為上一代的三分之一。