微处理器

微处理器定义

微型计算机的CPU也被称为微处理器，是将运算器、控制器和高速缓存集成在一起的超大规模集成电路芯片，是计算机的核心部件。能完成取指令、执行指令，以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作。

微处理器发展

CPU从最初发展至今已经有二十多年的历史，期间，按照其处理信息的字长，CPU可以分为：4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及最新的64位微处理器。它刚开始可追溯到1971年，当时Intel公司推出了世界上第一台商用微处理器Intel 4004。如下图所示。

1. 第一代微型计算机处理器（1971——1973）4位或8位微处理器

• 1971年，Intel公司推出MCS-4，Intel 4004的4位微处理器。Intel 4004可进行4位二进制的并行运算，有45条指令，速度可达0.05MIPs（Million Instruction Per Second,每秒百万条指令）；
• 1972年，Intel公司推出Intel 8008的8位微处理器

2. 第二代微型计算机处理器（1973——1977）

• 1973年，出现了N沟道MOS集成电路（NMOS）、P沟道集成电路（PMOS）。
• 1975——1976年，Motorola公司的6800、Zilog公司的Z80等处理器芯片相继出现。

与第一代微处理器相比，集成度提高了1~4倍，运算速度提高了10~15倍，指令系统相对比较完善，已具备典型的计算机体系结构及中断、直接存储器存取等功能。

3. 第三代微型计算机处理器（1978——1984）16位微处理器

• 1978年，Intel公司推出16位微处理器8086。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。
• 1979年，Intel公司推出准16位微处理器8088。8088微处理器每周期只采用8位，因为最初的大部分设备和芯片是8位，而8088的外部8位数据传送、接收能与这些设备相兼容。
• 1981年，出现以8088微处理器为核心的IBM PC。同年，Motorola公司推出MC 6800处理器，Zilog公司推出Z-8000处理器。
• 1982年，Intel公司推出80286微处理器（16位），其工作方式为实模式和保护模式两种。

4. 第四代微型计算机处理器（1985——1992）32位微处理器

• 1985年10年17日，Intel公司推出80386DX微处理器（32位），其内部包含27.5万晶体管，时钟频率为12.5MHz，并增加可以管理64TB的虚拟存储空间。它与后来的80486、Pentium等统称为IA-32处理器或32位8086处理器。
• 1989年，Intel公司推出80486微处理器，工作频率为100MHz，简单指令集为RISC。

5. 第五代微型计算机处理器（1993——1995）

• 1993年，Intel公司推出Pentium（奔腾）586，主频为60MHz。
• 1995年，Intel公司推出Pentium Pro（高能奔腾），简称P6，主频为166MHz。IBM、Apple、Motorola三家公司推出PowerIP，AMD公司推出K5，Cyrix公司推出M1

6. 第六代多核处理器（2005至今）

• 2005年，Intel公司推出采用双核设计的桌面级处理器，有Pentium D820、D830、D840，最高端型号为Pentium Extreme Edition 840。
• 2009年，Intel公司发布基于Nehakem架构的移动版酷睿i7四核处理器（用于笔记本）。首批上市型号：i7-920XM、i7-820QM、i7-720QM三款，4核8线程。其后推出Intel Core i7-920、i7-920、i7-940、i7-965 Extreme等型号。