微處理器

目錄
·微處理器（microprocessor）簡(jiǎn)介
·初期CPU
·從386到奔騰
·多核時(shí)代





微處理器（microprocessor）簡(jiǎn)介
　　自從人類1947年發(fā)明晶體管以來(lái)，50多年間半導(dǎo)體技術(shù)經(jīng)歷了硅晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路、甚大規(guī)模集成電路等幾代，發(fā)展速度之快是其他產(chǎn)業(yè)所沒有的。半導(dǎo)體技術(shù)對(duì)整個(gè)社會(huì)產(chǎn)生了廣泛的影響，因此被稱為“產(chǎn)業(yè)的種子”。中央處理器是指計(jì)算機(jī)內(nèi)部對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并對(duì)處理過(guò)程進(jìn)行控制的部件，伴隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，芯片集成密度越來(lái)越高，CPU可以集成在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上，這種具有中央處理器功能的大規(guī)模集成電路器件，被統(tǒng)稱為“微處理器”。

　　今天，微處理器已經(jīng)無(wú)處不在，無(wú)論是錄像機(jī)、智能洗衣機(jī)、移動(dòng)電話等家電產(chǎn)品，還是汽車引擎控制，以及數(shù)控機(jī)床、導(dǎo)彈精確制導(dǎo)等都要嵌入各類不同的微處理器。微處理器不僅是微型計(jì)算機(jī)的核心部件，也是各種數(shù)字化智能設(shè)備的關(guān)鍵部件。國(guó)際上的超高速巨型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)等高端計(jì)算系統(tǒng)也都采用大量的通用高性能微處理器建造。

　　微處理器一般由下列部件組成：

　　算術(shù)邏輯單元（ALU，Arithmetic Logical Unit）；累加器和通用寄存器組；程序計(jì)數(shù)器（也叫指令指標(biāo)器）；時(shí)序和控制邏輯部件；數(shù)據(jù)與地址鎖存器／緩沖器；內(nèi)部總線。

　　算術(shù)邏輯單元ALU主要完成算術(shù)運(yùn)算（＋、－、×、÷、比較）和各種邏輯運(yùn)算（與、或、非、異或、移位）等操作。ALU是組合電路，本身無(wú)寄存操作數(shù)的功能，因而必須有保存操作數(shù)的兩個(gè)寄存器：暫存器TMP和累加器AC（），累加器既向ALU提供操作數(shù)，又接收ALU的運(yùn)算結(jié)果。

　　寄存器陣列實(shí)際上相當(dāng)于微處理器內(nèi)部的RAM，它包括通用寄存器組和專用寄存器組兩部分，通用寄存器（A，B，C，D）用來(lái)存放參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)、中間結(jié)果或地址。它們一般均可作為兩個(gè)8位的寄存器來(lái)使用。處理器內(nèi)部有了這些寄存器之后，就可避免頻繁地訪問(wèn)存儲(chǔ)器，可縮短指令長(zhǎng)度和指令執(zhí)行時(shí)間，提高機(jī)器的運(yùn)行速度，也給編程帶來(lái)方便。專用寄存器包括程序計(jì)數(shù)器PC（）、堆棧指示器SP（）和標(biāo)志寄存器FR（），它們的作用是固定的，用來(lái)存放地址或地址基值。其中：

　　A）程序計(jì)數(shù)器PC用來(lái)存放下一條要執(zhí)行的指令地址，因而它控制著程序的執(zhí)行順序。在順序執(zhí)行指令的條件下，每取出指令的一個(gè)字節(jié)，PC的內(nèi)容自動(dòng)加1。當(dāng)程序發(fā)生轉(zhuǎn)移時(shí)，就必須把新的指令地址（目標(biāo)地址）裝入PC，這通常由轉(zhuǎn)移指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　B）堆棧指示器SP用來(lái)存放棧頂?shù)刂贰６褩Ｊ谴鎯?chǔ)器中的一個(gè)特定區(qū)域。它按“后進(jìn)先出”方式工作，當(dāng)新的數(shù)據(jù)壓入堆棧時(shí)，棧中原存信息不變，只改變棧頂位置，當(dāng)數(shù)據(jù)從棧彈出時(shí)，彈出的是棧頂位置的數(shù)據(jù)，彈出后自動(dòng)調(diào)正棧頂位置。也就是說(shuō)，數(shù)據(jù)在進(jìn)行壓棧、出棧操作時(shí)，總是在棧頂進(jìn)行。堆棧一旦初始化（即確定了棧底在內(nèi)存中的位置）后，SP的內(nèi)容（即棧頂位置）使由CPU自動(dòng)管理。

　　C）標(biāo)志寄存器也稱程序狀態(tài)字（PSW）寄存器，用來(lái)存放算術(shù)、邏輯運(yùn)算指令執(zhí)行后的結(jié)果特征，如結(jié)果為0時(shí)，產(chǎn)生進(jìn)位或溢出標(biāo)志等。

　　定時(shí)與控制邏輯是微處理器的核心控制部件，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制、包括從存儲(chǔ)器中取指令，分析指令（即指令譯碼）確定指令操作和操作數(shù)地址，取操作數(shù)，執(zhí)行指令規(guī)定的操作，送運(yùn)算結(jié)果到存儲(chǔ)器或I／O端口等。它還向微機(jī)的其它各部件發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，使CPU內(nèi)、外各部件間協(xié)調(diào)工作。

　　內(nèi)部總線用來(lái)連接微處理器的各功能部件并傳送微處理器內(nèi)部的數(shù)據(jù)和控制信號(hào)。

　　必須指出，微處理器本身并不能單獨(dú)構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的工作系統(tǒng)，也不能獨(dú)立地執(zhí)行程序，必須配上存儲(chǔ)器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī)后才能獨(dú)立工作。

　　2.存儲(chǔ)器微型計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器用來(lái)存放當(dāng)前正在使用的或經(jīng)常使用的程序和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器按讀、寫方式分為隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM（Random Access Memory）和只讀存儲(chǔ)器ROM（Read only Memory）。RAM也稱為讀／寫存儲(chǔ)器，工作過(guò)程中CPU可根據(jù)需要隨時(shí)對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行讀或?qū)懖僮�。RAM是易失性存儲(chǔ)器，即其內(nèi)容在斷電后會(huì)全部丟失，因而只能存放暫時(shí)性的程序和數(shù)據(jù)。ROM的內(nèi)容只能讀出不能寫入，斷電后其所存信息仍保留不變，是非易失性存儲(chǔ)器。所以ROM常用來(lái)存放永久件的程序和數(shù)據(jù)。如初始導(dǎo)引程序、監(jiān)控程序、操作系統(tǒng)中的基本輸入、輸出管理程序BIOS等。

　　3.輸入／輸出接口電路（I／O接口）

　　輸入／輸出接口電路是微型計(jì)算機(jī)的重要組成部件。他是微型計(jì)算機(jī)連接外部輸入、輸出設(shè)備及各種控制對(duì)象并與外界進(jìn)行信息交換的邏輯控制電路。由于外設(shè)的結(jié)構(gòu)、工作速度、信號(hào)形式和數(shù)據(jù)格式等各不相同，因此它們不能直接掛接到系統(tǒng)總線上，必須用輸入／輸出接口電路來(lái)做中間轉(zhuǎn)換，才能實(shí)現(xiàn)與CPU間的信息交換。I／O接口也稱I／O適配器，不同的外設(shè)必須配備不同的I／O適配器。I／O接口電路是微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)必不可少的重要組成部分。任何一個(gè)微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制和設(shè)計(jì)，實(shí)際上主要是I／O接口的研制和設(shè)計(jì)。因此I／O接口技術(shù)是本課程討論的重要內(nèi)容之一，我們將在第八章中詳細(xì)介紹。

　　4.總線（BUS）

　　總線是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各部件之間傳送信息的公共通道，是微型計(jì)算機(jī)的重要組成部件。它由若干條通信線和起驅(qū)動(dòng)，隔離作用的各種三態(tài)門器件組成。微型計(jì)算機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上總是采用總線結(jié)構(gòu)，即構(gòu)成微機(jī)的各功能部件（微處理器、存儲(chǔ)器、I／O接口電路等）之間通過(guò)總線相連接，這是微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的獨(dú)特之處。采用總線結(jié)構(gòu)之后，使系統(tǒng)中各功能部件間的相互關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞑考�面向總線的單一關(guān)系，一個(gè)部件（功能板／卡）只要符合總線標(biāo)準(zhǔn)，就可以連接到采用這種總線標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)中，從而使系統(tǒng)功能擴(kuò)充或更新容易、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性大大提高。在微型計(jì)算機(jī)中，根據(jù)他們所處位置和應(yīng)用場(chǎng)合，總線可被分為以下四級(jí)，如圖1.4所示。

　　（1）片內(nèi)總線：它位于微處理器芯片內(nèi)部，故稱為芯片內(nèi)部總線。用于微處理器內(nèi)部ALU和各種寄存器等部件間的互連及信息傳送（如圖1.3中的內(nèi)部總線就是片內(nèi)總線）。由于受芯片面積及對(duì)外引腳數(shù)的限制，片內(nèi)總線大多采用單總線結(jié)構(gòu)，這有利于芯片集成度和成品率的提高，如果要求加快內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送速度，也可采用雙總線或三總線結(jié)構(gòu)。

　�。�2）片總線：片總線又稱元件級(jí)（芯片級(jí)）總線或局部總線。微機(jī)主板、單扳機(jī)以及其它一些插件板、卡（如各種I／O接口板／卡），它們本身就是一個(gè)完整的子系統(tǒng)，板／卡上包含有CPU，RAM，ROM，I／O接口等各種芯片，這些芯片間也是通過(guò)總線來(lái)連接的，因?yàn)檫@有利于簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少連線，提高可靠性，方便信息的傳送與控制。通常把各種板、卡上實(shí)現(xiàn)芯片間相互連接的總線稱為片總線或元件級(jí)總線。

　　相對(duì)于一臺(tái)完整的微型計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，各種板／卡只是一個(gè)子系統(tǒng)，是一個(gè)局部，故又把片總線稱為局部總線，而把用于連接微機(jī)各功能部件插卡的總線稱為系統(tǒng)總線。局部總線是一個(gè)重要的概念，我們將在第七章中討論。

　�。�3）內(nèi)總線：內(nèi)總線又稱系統(tǒng)總線或板級(jí)總線。因?yàn)樵摽偩�是用來(lái)連接微機(jī)各功能部件而構(gòu)成一個(gè)完整微機(jī)系統(tǒng)的，如圖1.2中所示，所以稱之為系統(tǒng)總線。系統(tǒng)總線是微機(jī)系統(tǒng)中最重要的總線，人們平常所說(shuō)的微機(jī)總線就是指系統(tǒng)總線，如PC總線、AT總線（ISA總線）、PCI總線等。系統(tǒng)總線是我們要討論的重點(diǎn)內(nèi)容之一。

　　系統(tǒng)總線上傳送的信息包括數(shù)據(jù)信息、地址信息、控制信息，因此，系統(tǒng)總線包含有三種不同功能的總線，即數(shù)據(jù)總線DB（Data Bus）、地址總線AB（Address Bus）和控制總線CB（Control Bus），如圖1.2中所示。

　　數(shù)據(jù)總線DB用于傳送數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)總線是雙向三態(tài)形式的總線，即他既可以把CPU的數(shù)據(jù)傳送到存儲(chǔ)器或I／O接口等其它部件，也可以將其它部件的數(shù)據(jù)傳送到CPU。數(shù)據(jù)總線的位數(shù)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)，通常與微處理的字長(zhǎng)相一致。例如Intel 8086微處理器字長(zhǎng)16位，其數(shù)據(jù)總線寬度也是16位。需要指出的是，數(shù)據(jù)的含義是廣義的，它可以是真正的數(shù)據(jù)，也可以指令代碼或狀態(tài)信息，有時(shí)甚至是一個(gè)控制信息，因此，在實(shí)際工作中，數(shù)據(jù)總線上傳送的并不一定僅僅是真正意義上的數(shù)據(jù)。

　　地址總線AB是專門用來(lái)傳送地址的，由于地址只能從CPU傳向外部存儲(chǔ)器或I／O端口，所以地址總線總是單向三態(tài)的，這與數(shù)據(jù)總線不同。地址總線的位數(shù)決定了CPU可直接尋址的內(nèi)存空間大小，比如8位微機(jī)的地址總線為16位，則其最大可尋址空間為216＝64KB，16位微型機(jī)的地址總線為20位，其可尋址空間為220＝1MB。一般來(lái)說(shuō)，若地址總線為n位，則可尋址空間為2n字節(jié)。

　　控制總線CB用來(lái)傳送控制信號(hào)和時(shí)序信號(hào)�？刂菩盘�(hào)中，有的是微處理器送往存儲(chǔ)器和I／O接口電路的，如讀／寫信號(hào)，片選信號(hào)、中斷響應(yīng)信號(hào)等；也有是其它部件反饋給CPU的，比如：中斷申請(qǐng)信號(hào)、復(fù)位信號(hào)、總線請(qǐng)求信號(hào)、限備就緒信號(hào)等。因此，控制總線的傳送方向由具體控制信號(hào)而定，一般是雙向的，控制總線的位數(shù)要根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際控制需要而定。實(shí)際上控制總線的具體情況主要取決于CPU。

　�。�4）外總線：也稱通信總線。用于兩個(gè)系統(tǒng)之間的連接與通信，如兩臺(tái)微機(jī)系統(tǒng)之間、微機(jī)系統(tǒng)與其他電子儀器或電子設(shè)備之間的通信。常用的通信總線有IEEE-488總線，VXI總線和RS-232串行總線等。外總線不是微機(jī)系統(tǒng)本身固有的，只有微型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中才有。

　　根據(jù)微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域，微處理器大致可以分為三類：通用高性能微處理器、嵌入式微處理器和數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器。一般而言，通用處理器追求高性能，它們用于運(yùn)行通用軟件，配備完備、復(fù)雜的操作系統(tǒng)；嵌入式微處理器強(qiáng)調(diào)處理特定應(yīng)用問(wèn)題的高性能，主要用于運(yùn)行面向特定領(lǐng)域的專用程序，配備輕量級(jí)操作系統(tǒng)，主要用于蜂窩電話、CD播放機(jī)等消費(fèi)類家電；微控制器價(jià)位相對(duì)較低，在微處理器市場(chǎng)上需求量最大，主要用于汽車、空調(diào)、自動(dòng)機(jī)械等領(lǐng)域的自控設(shè)備。

　　CPU是Central Processing Unit（中央微處理器）的縮寫，它是計(jì)算機(jī)中最重要的一個(gè)部分，由運(yùn)算器和控制器組成。如果把計(jì)算機(jī)比作人，那么CPU就是人的大腦。CPU的發(fā)展非常迅速，個(gè)人電腦從8088(XT)發(fā)展到現(xiàn)在的Pentium 4時(shí)代，只經(jīng)過(guò)了不到二十年的時(shí)間。

　　從生產(chǎn)技術(shù)來(lái)說(shuō)，最初的8088集成了29000個(gè)晶體管，而PentiumⅢ的集成度超過(guò)了2810萬(wàn)個(gè)晶體管；CPU的運(yùn)行速度，以MIPS(百萬(wàn)個(gè)指令每秒)為單位，8088是0.75MIPS，到高能奔騰時(shí)已超過(guò)了1000MIPS。不管什么樣的CPU，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)歸納起來(lái)都可以分為控制單元、邏輯單元和存儲(chǔ)單元三大部分，這三個(gè)部分相互協(xié)調(diào)，對(duì)命令和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、判斷、運(yùn)算并控制計(jì)算機(jī)各部分協(xié)調(diào)工作。

　　CPU從最初發(fā)展至今已經(jīng)有二十多年的歷史了，這期間，按照其處理信息的字長(zhǎng)，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(gòu)建的64位微處理器，可以說(shuō)個(gè)人電腦的發(fā)展是隨著CPU的發(fā)展而前進(jìn)的。
初期CPU
　　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(gè)可用于微型計(jì)算機(jī)的四位微處理器，它包含2300個(gè)晶體管。隨后英特爾又推出了8008，由于運(yùn)算性能很差，其市場(chǎng)反應(yīng)十分不理想。1974年，8008發(fā)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于各種應(yīng)用電路和設(shè)備中，如果沒有微處理器,這些應(yīng)用就無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

　　由于微處理器可用來(lái)完成很多以前需要用較大設(shè)備完成的計(jì)算任務(wù)，價(jià)格又便宜，于是各半導(dǎo)體公司開始競(jìng)相生產(chǎn)微處理器芯片。Zilog公司生產(chǎn)了8080的增強(qiáng)型Z80，摩托羅拉公司生產(chǎn)了6800，英特爾公司于1976年又生產(chǎn)了增強(qiáng)型8085,但這些芯片基本沒有改變8080的基本特點(diǎn)，都屬于第二代微處理器。它們均采用NMOS工藝,集成度約9000只晶體管,平均指令執(zhí)行時(shí)間為1μS～2μS,采用匯編語(yǔ)言、BASIC、Fortran編程，使用單用戶操作系統(tǒng)。

　　Intel 8086

　　1978年英特爾公司生產(chǎn)的8086是第一個(gè)16位的微處理器。很快Zilog公司和摩托羅拉公司也宣布計(jì)劃生產(chǎn)Z8000和68000。這就是第三代微處理器的起點(diǎn)。

　　8086微處理器最高主頻速度為8MHz，具有16位數(shù)據(jù)通道，內(nèi)存尋址能力為1MB。同時(shí)英特爾還生產(chǎn)出與之相配合的數(shù)學(xué)協(xié)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于對(duì)數(shù)、指數(shù)和三角函數(shù)等數(shù)學(xué)計(jì)算的指令。人們將這些指令集統(tǒng)一稱之為 x86指令集。雖然以后英特爾又陸續(xù)生產(chǎn)出第二代、第三代等更先進(jìn)和更快的新型CPU，但都仍然兼容原來(lái)的x86指令，而且英特爾在后續(xù)CPU的命名上沿用了原先的x86序列，直到后來(lái)因商標(biāo)注冊(cè)問(wèn)題，才放棄了繼續(xù)用阿拉伯?dāng)?shù)字命名。

　　1979年，英特爾公司又開發(fā)出了8088。8086和8088在芯片內(nèi)部均采用16位數(shù)據(jù)傳輸，所以都稱為16位微處理器，但8086每周期能傳送或接收16位數(shù)據(jù)，而8088每周期只采用8位。因?yàn)樽畛醯拇蟛糠衷O(shè)備和芯片是8位的，而8088的外部8位數(shù)據(jù)傳送、接收能與這些設(shè)備相兼容。8088采用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(gè)晶體管。

　　8086和8088問(wèn)世后不久，英特爾公司就開始對(duì)他們進(jìn)行改進(jìn)，他們將更多功能集成在芯片上，這樣就誕生了80186和80188。這兩款微處理器內(nèi)部均以16位工作，在外部輸入輸出上80186采用16位，而80188和8088一樣是采用8位工作。

　　1981年，美國(guó)IBM公司將8088芯片用于其研制的PC機(jī)中，從而開創(chuàng)了全新的微機(jī)時(shí)代。也正是從8088開始，個(gè)人電腦(PC)的概念開始在全世界范圍內(nèi)發(fā)展起來(lái)。從8088應(yīng)用到IBM PC機(jī)上開始,個(gè)人電腦真正走進(jìn)了人們的工作和生活之中，它也標(biāo)志著一個(gè)新時(shí)代的開始。

　　Intel 80286

　　1982年，英特爾公司在8086的基礎(chǔ)上，研制出了80286微處理器，該微處理器的最大主頻為20MHz，內(nèi)、外部數(shù)據(jù)傳輸均為16位，使用24位內(nèi)存儲(chǔ)器的尋址，內(nèi)存尋址能力為16MB。80286可工作于兩種方式，一種叫實(shí)模式，另一種叫保護(hù)方式。

　　在實(shí)模式下，微處理器可以訪問(wèn)的內(nèi)存總量限制在1兆字節(jié)；而在保護(hù)方式之下，80286可直接訪問(wèn)16兆字節(jié)的內(nèi)存。此外，80286工作在保護(hù)方式之下，可以保護(hù)操作系統(tǒng)，使之不像實(shí)模式或8086等不受保護(hù)的微處理器那樣，在遇到異常應(yīng)用時(shí)會(huì)使系統(tǒng)停機(jī)。

　　IBM公司將80286微處理器用在先進(jìn)技術(shù)微機(jī)即AT機(jī)中，引起了極大的轟動(dòng)。80286在以下四個(gè)方面比它的前輩有顯著的改進(jìn)：支持更大的內(nèi)存；能夠模擬內(nèi)存空間；能同時(shí)運(yùn)行多個(gè)任務(wù)；提高了處理速度。最早PC機(jī)的速度是4MHz，第一臺(tái)基于80286的AT機(jī)運(yùn)行速度為6MHz至8MHz，一些制造商還自行提高速度，使80286達(dá)到了20MHz，這意味著性能上有了重大的進(jìn)步。

　　80286的封裝是一種被稱為PGA的正方形包裝。PGA是源于PLCC的便宜封裝，它有一塊內(nèi)部和外部固體插腳，在這個(gè)封裝中，80286集成了大約130000個(gè)晶體管。

　　IBM PC/AT微機(jī)的總線保持了XT的三層總線結(jié)構(gòu)，并增加了高低位字節(jié)總線驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)換邏輯和高位字節(jié)總線。與XT機(jī)一樣，CPU也是焊接在主板上的。

　　那時(shí)的原裝機(jī)僅指IBM PC機(jī)，而兼容機(jī)就是除了IBM PC以外的其它機(jī)器。在當(dāng)時(shí)，生產(chǎn)CPU的公司除英特爾外，還有AMD及西門子公司等，而人們對(duì)自己電腦用的什么CPU也不關(guān)心，因?yàn)锳MD等公司生產(chǎn)的CPU幾乎同英特爾的一樣，直到486時(shí)代人們才關(guān)心起自己的CPU來(lái)。

　　8086～80286這個(gè)時(shí)代是個(gè)人電腦起步的時(shí)代，當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)使用甚至見到過(guò)PC機(jī)的人很少，它在人們心中是一個(gè)神秘的東西。到九十年代初，國(guó)內(nèi)才開始普及計(jì)算機(jī)。
從386到奔騰
　　ntel 80386

　　1985年春天的時(shí)候，英特爾公司已經(jīng)成為了第一流的芯片公司，它決心全力開發(fā)新一代的32位核心的CPU—80386。Intel給80386設(shè)計(jì)了三個(gè)技術(shù)要點(diǎn)：使用“類286”結(jié)構(gòu)，開發(fā)80387微處理器增強(qiáng)浮點(diǎn)運(yùn)算能力，開發(fā)高速緩存解決內(nèi)存速度瓶頸。

　　1985年10月17日，英特爾劃時(shí)代的產(chǎn)品——80386DX正式發(fā)布了，其內(nèi)部包含27.5萬(wàn)個(gè)晶體管，時(shí)鐘頻率為12.5MHz，后逐步提高到20MHz、25MHz、33MHz，最后還有少量的40MHz產(chǎn)品。

　　80386DX的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線是32位，地址總線也是32位，可以尋址到4GB內(nèi)存，并可以管理64TB的虛擬存儲(chǔ)空間。它的運(yùn)算模式除了具有實(shí)模式和保護(hù)模式以外，還增加了一種“虛擬86”的工作方式，可以通過(guò)同時(shí)模擬多個(gè)8086微處理器來(lái)提供多任務(wù)能力。

　　80386DX有比80286更多的指令，頻率為12.5MHz的80386每秒鐘可執(zhí)行6百萬(wàn)條指令，比頻率為16MHz的80286快2.2倍。80386最經(jīng)典的產(chǎn)品為80386DX－33MHz，一般我們說(shuō)的80386就是指它。

　　由于32位微處理器的強(qiáng)大運(yùn)算能力，PC的應(yīng)用擴(kuò)展到很多的領(lǐng)域，如商業(yè)辦公和計(jì)算、工程設(shè)計(jì)和計(jì)算、數(shù)據(jù)中心、個(gè)人娛樂(lè)。80386使32位CPU成為了PC工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

　　雖然當(dāng)時(shí)80386沒有完善和強(qiáng)大的浮點(diǎn)運(yùn)算單元，但配上80387協(xié)處理器，80386就可以順利完成許多需要大量浮點(diǎn)運(yùn)算的任務(wù)，從而順利進(jìn)入了主流的商用電腦市場(chǎng)。另外，30386還有其他豐富的外圍配件支持，如82258（DMA控制器）、8259A（中斷控制器）、8272（磁盤控制器）、82385（Cache控制器）、82062（硬盤控制器）等。針對(duì)內(nèi)存的速度瓶頸，英特爾為80386設(shè)計(jì)了高速緩存（Cache），采取預(yù)讀內(nèi)存的方法來(lái)緩解這個(gè)速度瓶頸，從此以后，Cache就和CPU成為了如影隨形的東西。

　　Intel 80387/80287

　　嚴(yán)格地說(shuō)，80387并不是一塊真正意義上的CPU，而是配合80386DX的協(xié)處理芯片，也就是說(shuō)，80387只能協(xié)助80386完成浮點(diǎn)運(yùn)算方面的功能，功能很單一。

　　Intel 80386SX

　　1989年英特爾公司又推出準(zhǔn)32位微處理器芯片80386SX。這是Intel為了擴(kuò)大市場(chǎng)份額而推出的一種較便宜的普及型CPU，它的內(nèi)部數(shù)據(jù)總線為32位，外部數(shù)據(jù)總線為16位，它可以接受為80286開發(fā)的16位輸入/輸出接口芯片，降低整機(jī)成本。

　　80386SX推出后，受到市場(chǎng)的廣泛的歡迎，因?yàn)?0386SX的性能大大優(yōu)于80286，而價(jià)格只是80386的三分之一。

　　Intel 80386SL/80386DL

　　英特爾在1990年推出了專門用于筆記本電腦的80386SL和80386DL兩種型號(hào)的386芯片。這兩個(gè)類型的芯片可以說(shuō)是80386DX/SX的節(jié)能型，其中，80386DL是基于80386DX內(nèi)核，而80386SL是基于80386SX內(nèi)核的。這兩種類型的芯片，不但耗電少，而且具有電源管理功能，在CPU不工作的時(shí)候，自動(dòng)切斷電源供應(yīng)。

　　Motorola 68000

　　摩托羅拉的68000是最早推出的32位微微處理器，當(dāng)時(shí)是1984年，推出后，性能超群，并獲得如日中天的蘋果公司青睞，在自己的劃時(shí)代個(gè)人電腦“PC－MAC”中采用該芯片。但80386推出后，日漸沒落。

　　AMD Am386SX/DX

　　AMD的Am386SX/DX是兼容80386DX的第三方芯片，性能上和英特爾的80386DX相差無(wú)己，也成為當(dāng)時(shí)的主流產(chǎn)品之一。

　　IBM 386SLC

　　這個(gè)是由IBM在研究80386的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的，和80386完全兼容，由英特爾生產(chǎn)制造。386SLC基本上是一個(gè)在80386SX的基礎(chǔ)上配上內(nèi)置Cache，同時(shí)包含80486SX的指令集，性能也不錯(cuò)。

　　Intel 80486

　　1989年，我們大家耳熟能詳?shù)?0486芯片由英特爾推出。這款經(jīng)過(guò)四年開發(fā)和3億美元資金投入的芯片的偉大之處在于它首次實(shí)破了100萬(wàn)個(gè)晶體管的界限，集成了120萬(wàn)個(gè)晶體管，使用1微米的制造工藝。80486的時(shí)鐘頻率從25MHz逐步提高到33MHz、40MHz、50MHz。

　　80486是將80386和數(shù)學(xué)協(xié)微處理器80387以及一個(gè)8KB的高速緩存集成在一個(gè)芯片內(nèi)。80486中集成的80487的數(shù)字運(yùn)算速度是以前80387的兩倍，內(nèi)部緩存縮短了微處理器與慢速DRAM的等待時(shí)間。并且，在80x86系列中首次采用了RISC（精簡(jiǎn)指令集）技術(shù)，可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條指令。它還采用了突發(fā)總線方式，大大提高了與內(nèi)存的數(shù)據(jù)交換速度。由于這些改進(jìn)，80486的性能比帶有80387數(shù)學(xué)協(xié)微處理器的80386 DX性能提高了4倍。

　　隨著芯片技術(shù)的不斷發(fā)展，CPU的頻率越來(lái)越快，而PC機(jī)外部設(shè)備受工藝限制，能夠承受的工作頻率有限，這就阻礙了CPU主頻的進(jìn)一步提高。在這種情況下，出現(xiàn)了CPU倍頻技術(shù)，該技術(shù)使CPU內(nèi)部工作頻率為微處理器外頻的2～3倍，486 DX2、486 DX4的名字便是由此而來(lái)。

　　Intel 80486 DX

　　常見的80486 CPU有80486 DX－33、40、50。486 CPU與386 DX一樣內(nèi)外都是32位的，但是最慢的486 CPU也比最快的386 CPU要快，這是因?yàn)?86 SX/DX執(zhí)行一條指令，只需要一個(gè)振蕩周期，而386DX CPU卻需要兩個(gè)周期。

　　Intel 80486 SX

　　因?yàn)?0486 DX CPU具有內(nèi)置的浮點(diǎn)協(xié)微處理器，功能強(qiáng)大，當(dāng)然價(jià)格也就比較昂貴。為了適應(yīng)普通的用戶的需要，尤其是不需要進(jìn)行大量浮點(diǎn)運(yùn)算的用戶，英特爾公司推出了486 SX CPU。80486 SX主板上一般都有80487協(xié)微處理器插座，如果需要浮點(diǎn)協(xié)微處理器的功能，可以插上一個(gè)80487協(xié)微處理器芯片，這樣就等同于486 DX了。常見的80486 SX CPU有：80486 SX－25、33。

　　Intel 80486 DX2/DX4

　　其實(shí)這種CPU的名字與頻率是有關(guān)的，這種CPU的內(nèi)部頻率是主板頻率的兩/四倍，如80486 DX2－66，CPU的頻率是66MHz，而主板的頻率只要是33MHz就可以了。

　　Intel 80486 SL CPU

　　80486 SL CPU最初是為筆記本電腦和其他便攜機(jī)設(shè)計(jì)的，與386SL一樣，這種芯片使用3.3V而不是5V電源，而且也有內(nèi)部切斷電路，使微處理器和其他一些可選擇的部件在不工作時(shí)，處于休眠狀態(tài)，這樣就可以減少筆記本電腦和其他便攜機(jī)的能耗，延長(zhǎng)使用時(shí)間。

　　Intel 486 OverDrive

　　升級(jí)486 SX可以在主板的協(xié)微處理器插槽上安裝一個(gè)80487SX芯片，使其等效于486 DX，但是這樣升級(jí)后，只是增加了浮點(diǎn)協(xié)微處理器的能力，并沒有提高系統(tǒng)的速度。為了提高系統(tǒng)的速度，還有另外一種升級(jí)的方法，就是在協(xié)微處理器插槽上插上一個(gè)486 OverDrive CPU，它的原理與486 DX2 CPU一樣，其內(nèi)部操作速度可以是外部速度的兩倍。如一個(gè)20MHz的主板上安插了OverDrive CPU之后，CPU內(nèi)部的操作速度可以達(dá)到40MHz。486 OverDrive CPU也有浮點(diǎn)協(xié)微處理器的功能，常見的有：OverDrive－50、66、80。

　　TI 486 DX

　　作為全球知名的半導(dǎo)體廠商之一，美國(guó)德州儀器(TI)也在486時(shí)代異軍突起，它自行生產(chǎn)了486 DX系列CPU，尤其在486DX2成為主流后，其DX2－80因較高的性價(jià)比成為當(dāng)時(shí)主流產(chǎn)品之一，TI 486最高主頻為DX4－100，但其后再也沒有進(jìn)入過(guò)CPU市場(chǎng)。

　　Cyrix 486DLC

　　這是Cyrix公司生產(chǎn)的486 CPU，說(shuō)它是486 CPU，是指它的效率上逼近486 CPU，卻并不是嚴(yán)格意義上的486 CPU，這是由486 CPU的特點(diǎn)而定的。486DLC CPU只是將386DX CPU與1K Cache組合在一塊芯片里，沒有內(nèi)含浮點(diǎn)協(xié)微處理器，執(zhí)行一條指令需要兩個(gè)振蕩周期。但是由于486DLC CPU設(shè)計(jì)精巧，486DLC－33 CPU的效率逼近英特爾公司的486 SX－25，而486DLC－40 CPU則超過(guò)了486 SX－25，并且486DLC－40 CPU的價(jià)格比486 SX－25便宜。486DLC CPU是為了升級(jí)386DM而設(shè)計(jì)的，如果原來(lái)有一臺(tái)386電腦，想升級(jí)到486，但是又不想更換主板，就可以拔下原來(lái)的386 CPU，插上一塊486DLC CPU就可以了。

　　Cyrix 5x86

　　自從英特爾另辟蹊徑，開發(fā)了Pentium之后，Cyrix也很快推出了自己的新一代產(chǎn)品5x86。它仍然延用原來(lái)486系列的CPU插座，而將主頻從100MHz提高到120MHz。5x86比起486來(lái)說(shuō)性能是有所增加，可是比起Pentium來(lái)說(shuō)，不但浮點(diǎn)性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，就連Cyrix一向自豪的整數(shù)運(yùn)算性能也不那么高超，給人一種比上不足比下有余的感覺。由于5x86可以使用486的主板，因此一般將它看成是過(guò)渡產(chǎn)品。

　　AMD 5x86

　　AMD 486DX是AMD公司在 486市場(chǎng)的利器，它內(nèi)置16KB回寫緩存，并且開始了單周期多指令的時(shí)代，還具有分頁(yè)虛擬內(nèi)存管理技術(shù)。由于后期TI推出了486DX2－80，價(jià)格非常低，英特爾又推出了Pentium系列，AMD為了搶占市場(chǎng)的空缺，推出了5x86系列CPU。它是486級(jí)最高主頻的產(chǎn)品，為5x86－120及133。它采用了一體的16K回寫緩存，0.35微米工藝，33×4的133頻率，性能直指Pentiun 75，并且功耗要小于Pentium。

　　Intel Pentium

　　1993年，全面超越486的新一代586 CPU問(wèn)世，為了擺脫486時(shí)代微處理器名稱混亂的困擾，英特爾公司把自己的新一代產(chǎn)品命名為Pentium(奔騰)以區(qū)別AMD和Cyrix的產(chǎn)品。AMD和Cyrix也分別推出了K5和6x86微處理器來(lái)對(duì)付芯片巨人，但是由于奔騰微處理器的性能最佳，英特爾逐漸占據(jù)了大部分市場(chǎng)。

　　Pentium最初級(jí)的CPU是Pentium 60和Pentium 66，分別工作在與系統(tǒng)總線頻率相同的60MHz和66MHz兩種頻率下，沒有我們現(xiàn)在所說(shuō)的倍頻設(shè)置。

　　早期的奔騰75MHz～120MHz使用0.5微米的制造工藝，后期120MHz頻率以上的奔騰則改用0.35微米工藝。經(jīng)典奔騰的性能相當(dāng)平均，整數(shù)運(yùn)算和浮點(diǎn)運(yùn)算都不錯(cuò)。

　　Intel Pentium MMX

　　為了提高電腦在多媒體、3D圖形方面的應(yīng)用能力，許多新指令集應(yīng)運(yùn)而生，其中最著名的三種便是英特爾的MMX、SSE和AMD的3D NOW!。 MMX（MultiMedia Extensions，多媒體擴(kuò)展指令集）是英特爾于1996年發(fā)明的一項(xiàng)多媒體指令增強(qiáng)技術(shù)，包括57條多媒體指令，這些指令可以一次處理多個(gè)數(shù)據(jù)，MMX技術(shù)在軟件的配合下，就可以得到更好的性能。

　　多能奔騰(Pentium MMX)的正式名稱就是“帶有MMX技術(shù)的Pentium”，是在1996年底發(fā)布的。從多能奔騰開始，英特爾就對(duì)其生產(chǎn)的CPU開始鎖倍頻了，但是MMX的CPU超外頻能力特別強(qiáng)，而且還可以通過(guò)提高核心電壓來(lái)超倍頻，所以那個(gè)時(shí)候超頻是一個(gè)很時(shí)髦的行動(dòng)。超頻這個(gè)詞語(yǔ)也是從那個(gè)時(shí)候開始流行的。

　　多能奔騰是繼Pentium后英特爾又一個(gè)成功的產(chǎn)品，其生命力也相當(dāng)頑強(qiáng)。多能奔騰在原Pentium的基礎(chǔ)上進(jìn)行了重大的改進(jìn)，增加了片內(nèi)16KB數(shù)據(jù)緩存和16KB指令緩存，4路寫緩存以及分支預(yù)測(cè)單元和返回堆棧技術(shù)。特別是新增加的57條MMX多媒體指令，使得多能奔騰即使在運(yùn)行非MMX優(yōu)化的程序時(shí)，也比同主頻的Pentium CPU要快得多。

　　這57條MMX指令專門用來(lái)處理音頻、視頻等數(shù)據(jù)。這些指令可以大大縮短CPU在處理多媒體數(shù)據(jù)時(shí)的等待時(shí)間，使CPU擁有更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。與經(jīng)典奔騰不同，多能奔騰采用了雙電壓設(shè)計(jì)，其內(nèi)核電壓為2.8V，系統(tǒng)I/O電壓仍為原來(lái)的3.3V。如果主板不支持雙電壓設(shè)計(jì)，那么就無(wú)法升級(jí)到多能奔騰。

　　多能奔騰的代號(hào)為P55C，是第一個(gè)有MMX技術(shù)(整量型單元執(zhí)行)的CPU，擁有16KB數(shù)據(jù)L1 Cache，16KB指令L1 Cache，兼容SMM，64位總線，528MB/s的頻寬，2時(shí)鐘等待時(shí)間，450萬(wàn)個(gè)晶體管，功耗17瓦。支持的工作頻率有:133MHz、150MHz、166MHz、200MHz、233MHz。

　　Intel Pentium Pro

　　曾幾何時(shí)，Pentium Pro是高端CPU的代名詞，Pentium Pro所表現(xiàn)的性能在當(dāng)時(shí)讓很多人大吃一驚，但是Pentium Pro是32位數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的CPU，所以Pentium Pro運(yùn)行16位應(yīng)用程序時(shí)性能一般，但仍然是32位的贏家，但是后來(lái)，MMX的出現(xiàn)使它黯然失色。

　　Pentium Pro(高能奔騰，686級(jí)的CPU)的核心架構(gòu)代號(hào)為P6（也是未來(lái)PⅡ、PⅢ所使用的核心架構(gòu)），這是第一代產(chǎn)品，二級(jí)Cache有256KB或512KB，最大有1MB的二級(jí)Cache。工作頻率有:133/66MHz(工程樣品)，150/60MHz、166/66MHz、180/60MHz、200/66MHz。

　　AMD K5

　　K5是AMD公司第一個(gè)獨(dú)立生產(chǎn)的x86級(jí)CPU，發(fā)布時(shí)間在1996年。由于K5在開發(fā)上遇到了問(wèn)題，其上市時(shí)間比英特爾的Pentium晚了許多，再加上性能不好，這個(gè)不成功的產(chǎn)品一度使得AMD的市場(chǎng)份額大量喪失。K5的性能非常一般，整數(shù)運(yùn)算能力不如Cyrix的6x86，但是仍比Pentium略強(qiáng)，浮點(diǎn)運(yùn)算能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上Pentium，但稍強(qiáng)于Cyrix。綜合來(lái)看，K5屬于實(shí)力比較平均的那一種產(chǎn)品。K5低廉的價(jià)格顯然比其性能更能吸引消費(fèi)者，低價(jià)是這款CPU最大的賣點(diǎn)。

　　AMD K6

　　AMD 自然不甘心Pentium在CPU市場(chǎng)上呼風(fēng)喚雨，因此它們?cè)?997年又推出了K6。K6這款CPU的設(shè)計(jì)指標(biāo)是相當(dāng)高的，它擁有全新的MMX指令以及64KB L1 Cache（比奔騰MMX多了一倍），整體性能要優(yōu)于奔騰MMX，接近同主頻PⅡ的水平。K6與K5相比，可以平行地處理更多的指令，并運(yùn)行在更高的時(shí)鐘頻率上。AMD在整數(shù)運(yùn)算方面做得非常成功，K6稍微落后的地方是在運(yùn)行需要使用到MMX或浮點(diǎn)運(yùn)算的應(yīng)用程序方面，比起同樣頻率的Pentium 要差許多。

　　K6擁有32KB數(shù)據(jù)L1 Cache,32KB指令L1 Cache,集成了880萬(wàn)個(gè)晶體管,采用0.35微米技術(shù),五層CMOS,C4工藝反裝晶片,內(nèi)核面積168平方毫米(新產(chǎn)品為68平方毫米),使用Socket7架構(gòu)。

　　Cyrix 6x86/MX

　　Cyrix 也算是一家老資格的CPU開發(fā)商了，早在x86時(shí)代，它和英特爾，AMD就形成了三雄并立的局面。

　　自從Cyrix與美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司合并后，使它終于擁有了自己的芯片生產(chǎn)線，成品也日益完善和完備。Cyrix的6x86是投放到市場(chǎng)上與Pentium兼容的微處理器。

　　IDT WinChip

　　美國(guó)IDT公司（Integrated Device Technology）作為新加入此領(lǐng)域的CPU生產(chǎn)廠商，在1997年推出的第一個(gè)微微處理器產(chǎn)品是WinChip（即C6），在整個(gè)CPU市場(chǎng)上所占的份額還不足1%。1998年5月，IDT宣布了它的第二代產(chǎn)品WinChip 2 。

　　WinChip 2在原有WinChip的基礎(chǔ)上作了一些改進(jìn)，增加了一個(gè)雙指令的MMX單元，增強(qiáng)了浮點(diǎn)運(yùn)算功能。改進(jìn)后的WinChip 2比相同頻率的WinChip性能提高約10%，基本達(dá)到Intel Pentium微處理器的性能。

　　Intel PentiumⅡ

　　1997年～1998年是CPU市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈的一年，這一時(shí)期的CPU芯片異彩紛呈，令人目不暇接。

　　PentiumⅡ的中文名稱叫“奔騰二代”，它有Klamath、Deschutes、Mendocino、Katmai等幾種不同核心結(jié)構(gòu)的系列產(chǎn)品，其中第一代采用Klamath核心，0.35微米工藝制造，內(nèi)部集成750萬(wàn)個(gè)晶體管，核心工作電壓為2.8V。

　　PentiumⅡ微處理器采用了雙重獨(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使用了一種脫離芯片的外部高速L2 Cache，容量為512KB，并以CPU主頻的一半速度運(yùn)行。作為一種補(bǔ)償，英特爾將PentiumⅡ的L1 Cache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中采用了具有專利權(quán)保護(hù)的Slot 1接口標(biāo)準(zhǔn)和SECC(單邊接觸盒)封裝技術(shù)。

　　1998年4月16日，英特爾第一個(gè)支持100MHz額定外頻的、代號(hào)為Deschutes的350、400MHz CPU正式推出。采用新核心的PentiumⅡ微處理器不但外頻提升至100MHz，而且它們采用0.25微米工藝制造，其核心工作電壓也由2.8V降至2.0V，L1 Cache和L2 Cache分別是32KB、512KB。支持芯片組主要是Intel的440BX。

　　在1998年至1999年間，英特爾公司推出了比PentiumⅡ功能更強(qiáng)大的CPU--Xeon（至強(qiáng)微處理器）。該款微處理器采用的核心和PentiumⅡ差不多，0.25微米制造工藝，支持100MHz外頻。Xeon最大可配備2MB Cache，并運(yùn)行在CPU核心頻率下，它和PentiumⅡ采用的芯片不同，被稱為CSRAM（Custom StaticRAM,定制靜態(tài)存儲(chǔ)器）。除此之外，它支持八個(gè)CPU系統(tǒng)；使用36位內(nèi)存地址和PSE模式（PSE36模式），最大800MB/s的內(nèi)存帶寬。Xeon微處理器主要面向?qū)π阅芤�求更高的服�?wù)器和工作站系統(tǒng)，另外，Xeon的接口形式也有所變化，采用了比Slot 1稍大一些的Slot 2架構(gòu)(可支持四個(gè)微處理器)。

　　Intel Celeron(賽揚(yáng))

　　英特爾為進(jìn)一步搶占低端市場(chǎng)，于1998年4月推出了一款廉價(jià)的CPU—Celeron（中文名叫賽揚(yáng)）。最初推出的Celeron有266MHz、300MHz兩個(gè)版本，且都采用Covington核心，0.35微米工藝制造，內(nèi)部集成1900萬(wàn)個(gè)晶體管和32KB一級(jí)緩存，工作電壓為2.0V，外頻66MHz。Celeron與PentiumⅡ相比，去掉了片上的L2 Cache,此舉雖然大大降低了成本，但也正因?yàn)闆]有二級(jí)緩存，該微處理器在性能上大打折扣，其整數(shù)性能甚至不如Pentium MMX。

　　為彌補(bǔ)缺乏二級(jí)緩存的Celeron微處理器性能上的不足，進(jìn)一步在低端市場(chǎng)上打擊競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，英特爾在Celeron266、300推出后不久，又發(fā)布了采用Mendocino核心的新Celeron微處理器—Celeron300A、333、366。與舊Celeron不同的是，新Celeron采用0.25微米工藝制造，同時(shí)它采用Slot 1架構(gòu)及SEPP封裝形式，內(nèi)建32KB L1 Cache、128KB L2 Cache，且以CPU相同的核心頻率工作，從而大大提高了L2 Cache的工作效率。

　　AMD K6－2

　　AMD于1998年4月正式推出了K6－2微處理器。它采用0.25微米工藝制造，芯片面積減小到了68平方毫米，晶體管數(shù)目也增加到930萬(wàn)個(gè)。另外，K6－2具有64KB L1 Cache，二級(jí)緩存集成在主板上，容量從512KB到2MB之間，速度與系統(tǒng)總線頻率同步，工作電壓為2.2V，支持Socket 7架構(gòu)。

　　K6－2是一個(gè)K6芯片加上100MHz總線頻率和支持3D Now！浮點(diǎn)指令的“結(jié)合物”。3D Now！技術(shù)是對(duì)x86體系的重大突破，它大大加強(qiáng)了處理3D圖形和多媒體所需要的密集浮點(diǎn)運(yùn)算性能。此外，K6－2支持超標(biāo)量MMX技術(shù)，支持100MHz總線頻率，這意味著系統(tǒng)與L2緩存和內(nèi)存的傳輸率提高近50%，從而大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的表現(xiàn)。

　　Cyrix MⅡ

　　作為Cyrix公司獨(dú)自研發(fā)的最后一款微處理器，Cyrix MⅡ是于1998年3月開始生產(chǎn)的。除了具有6x86本身的特性外,該微處理器還支持MMX指令，其核心電壓為2.9V，具有256字節(jié)指令;3.5X倍頻;核心內(nèi)集成650萬(wàn)個(gè)晶體管,功耗20.6瓦；64KB一級(jí)緩存。

　　Rise mp6

　　Rise公司是一家成立于1993年11月的美國(guó)公司，主要生產(chǎn)x86兼容的CPU，在1998年推出了mP6 CPU。mp6不僅價(jià)格便宜，而且性能優(yōu)異，有著很好的多媒體性能和強(qiáng)大的浮點(diǎn)運(yùn)算。mp6使用Socket 7/Super 7兼容插座，只有16KB的一級(jí)緩存。

　　Intel PentiumⅢ

　　1999年春節(jié)剛過(guò)，英特爾公司就發(fā)布了采用Katmai核心的新一代微處理器—PentiumⅢ。該微處理器除采用0.25微米工藝制造，內(nèi)部集成950萬(wàn)個(gè)晶體管，Slot 1架構(gòu)之外，它還具有以下新特點(diǎn)：系統(tǒng)總線頻率為100MHz；采用第六代CPU核心—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核心速度的一半運(yùn)行；采用SECC2封裝形式；新增加了能夠增強(qiáng)音頻、視頻和3D圖形效果的SSE(Streaming SIMD Extensions,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的起始主頻速度為450MHz。

　　和PentiumⅡ Xeon一樣，英特爾同樣也推出了面向服務(wù)器和工作站系統(tǒng)的高性能CPU—PentiumⅢ Xeon至強(qiáng)微處理器。除前期的PentiumⅡ Xeon500、550采用0.25微米技術(shù)外，該款微處理器是采用0.18微米工藝制造，Slot 2架構(gòu)和SECC封裝形式，內(nèi)置32KB一級(jí)緩存和512KB二級(jí)緩存，工作電壓為1.6V。

　　Intel CeleronⅡ

　　為進(jìn)一步鞏固低端市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，英特爾于2000年3月29日推出了采用Coppermine核心CeleronⅡ。該款微處理器同樣采用0.18微米工藝制造，核心集成1900萬(wàn)個(gè)晶體管，采用FC－PGA封裝形式，它和賽揚(yáng)Mendocino一樣內(nèi)建128KB和CPU同步運(yùn)行的L2 Cache，故其內(nèi)核也稱為Coppermine 128。CeleronⅡ不支持多微處理器系統(tǒng)。但是，CeleronⅡ的外頻仍然只有66MHz，這在很大程度上限制了其性能的發(fā)揮。

　　AMD K6－Ⅲ

　　AMD于1999年2月推出了代號(hào)為“Sharptooth”(利齒)的K6－Ⅲ，它是該公司最后一款支持Super 7架構(gòu)和CPGA封裝形式的CPU，采用0.25微米制造工藝、內(nèi)核面積是135平方毫米，集成了2130萬(wàn)個(gè)晶體管，工作電壓為2.2V/2.4V。

　　相對(duì)于K6－2而言，K6－Ⅲ最大的變化就是內(nèi)部集成了256KB二級(jí)緩存（新賽揚(yáng)只有128KB），并以CPU的主頻速度運(yùn)行。K6－Ⅲ的這一變化將能夠更大限度發(fā)揮高主頻的優(yōu)勢(shì)。此外，該微處理器還帶有64KB一級(jí)緩存（32KB用于指令，另32KB用于數(shù)據(jù)），而且在主板上還集成了以系統(tǒng)總線頻率同步運(yùn)行的三級(jí)緩存，其容量大小從512KB到2MB之間。

　　AMD Athlon

　　1999年6月23日，AMD公司推出了具有重大戰(zhàn)略意義的K7微處理器，并將其正式命名為Athlon。K7有兩種規(guī)格的產(chǎn)品：第一種采用0.25微米工藝制造，使用K7核心，工作電壓為1.6V(其緩存以主頻速度的一半運(yùn)行)；第二種采用0.18微米工藝制造，使用K75核心；工作電壓有1.7V和1.8V兩種。上述兩種類型的K7微處理器內(nèi)部都集成了2130萬(wàn)個(gè)晶體管，外頻均為200MHz。

　　Athlon包含128KB的L1 Cache(PⅡ/PⅢ只有32KB)；512KB～1MB L2 Cache的片外緩存。同時(shí)，它還采用了全新的宏處理結(jié)構(gòu)，擁有三個(gè)并行的x86指令譯碼器，可以動(dòng)態(tài)推測(cè)時(shí)序，亂序執(zhí)行；K7擁有一個(gè)強(qiáng)勁的浮點(diǎn)處理單元，在3DNOW！指令的幫助下會(huì)有更進(jìn)一步的3D和多媒體處理能力，這個(gè)先進(jìn)的FPU使K7擁有超越其他x86微處理器2倍的性能！另外，K7采用了一種類似于Slot 1的全新的Slot A架構(gòu)，從物理結(jié)構(gòu)上兩者可以互換，但后者的電器性能和前者完全不兼容。在總線方面，使用的是Digital公司的Alpha系統(tǒng)總線協(xié)議EV6，外頻達(dá)200MHz；Athlon是AMD第一個(gè)具有SMP（對(duì)稱多微處理器技術(shù)）能力的桌面CPU，即使用者可以用Athlon構(gòu)建雙微處理器甚至4微處理器系統(tǒng)！

　　AMD Thunderbird和Duron

　　AMD公司在2000年6月份連續(xù)推出了新款的Thunderbird（雷鳥）、Duron（毒龍）微處理器，再次向英特爾Coppermine（銅礦）核心的微處理器發(fā)出了強(qiáng)有力的挑戰(zhàn)。

　　Thunderbird是AMD面向高端的Athlon系列延續(xù)產(chǎn)品，采用0.18微米的制造工藝，共有Slot A和Socket A兩種不同的架構(gòu)，但它們?cè)谠O(shè)計(jì)上大致相同：均內(nèi)置128KB的一級(jí)緩存和256KB的二級(jí)緩存，其二級(jí)緩存與CPU主頻速度同步運(yùn)行；工作電壓為1.70V～1.75V，相應(yīng)的功耗也比老的Athlon要小;集成3700萬(wàn)個(gè)晶體管，核心面積達(dá)到120平方毫米。

　　另外，Thunderbird微處理器支持200MHz系統(tǒng)總線頻率，提供巨大的帶寬，且支持Alpha EV6總線協(xié)議，具有多重并行x86指令解碼器。

　　Duron微處理器是AMD首款基于Athlon核心改進(jìn)的低端微處理器，它原來(lái)的研發(fā)代號(hào)稱為“Spitfire”。Duron外頻也是200MHz，內(nèi)置128KB的一級(jí)緩存和64KB的全速二級(jí)緩存，它的工作電壓為1.5V，因而功耗要較Thunderbird小。而且它核心面積是100平方毫米，內(nèi)部集成的晶體管數(shù)量為2500萬(wàn)個(gè)，比K7核心的Athlon多300萬(wàn)個(gè)。這些特點(diǎn)符合了AMD面對(duì)低端市場(chǎng)的策略，即低成本低功耗而又高性能。在浮點(diǎn)性能上，基于K7體系的Duron明顯優(yōu)于采用P6核心設(shè)計(jì)的Intel系列微處理器，它具有三個(gè)全流水亂序執(zhí)行單元，一個(gè)用于加/減運(yùn)算，一個(gè)用于復(fù)合指令還有一個(gè)是浮點(diǎn)存儲(chǔ)單元。

　　VIA CyrixⅢ

　　VIA公司在收購(gòu)Cyrix之后，同期正式推出了代號(hào)為Joshua的第一款微處理器，它采用0.18微米工藝制造，Socket 370架構(gòu)，支持133MHz外頻，并擁有256KB L2 Cache及3D NOW！指令集。

　　另外，VIA后來(lái)還推出了采用新一代Samuel核心的CyrixⅢ微處理器，它加入新一代的3D Now!多媒體指令集，提供133MHz系統(tǒng)外頻，128K一級(jí)高速緩存，采用0.18微米制造工藝生產(chǎn)，芯片面積僅76平方毫米。它還采用了動(dòng)態(tài)電源緩存結(jié)構(gòu)（Dynamic Power Caching Architecture，DPCA）技術(shù)，使新CyrixⅢ微處理器的耗電量已不到10瓦，因此新CyrixⅢ微處理器也可適用在筆記型電腦或其它IA產(chǎn)品上。
多核時(shí)代
　　2000年英特爾公司發(fā)布基于超線程技術(shù)的奔騰4處理器。盡管不是真正意義上的雙核，但這種開創(chuàng)性的理念拉開了多核時(shí)代的大幕

　　基于英特爾 奔騰 4 處理器的個(gè)人電腦用戶可以創(chuàng)作專業(yè)品質(zhì)的電影；通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送像電視一樣的視頻；使用實(shí)時(shí)視頻語(yǔ)音工具進(jìn)行交流；實(shí)時(shí)渲染 3D 圖形；為 MP3 播放器快速編碼音樂(lè)；在與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行連接的狀態(tài)下同時(shí)運(yùn)行多個(gè)多媒體應(yīng)用。該處理器最初推出時(shí)就擁有 4200 萬(wàn)個(gè)晶體管和僅為 0.18 微米的電路線。 英特爾首款微處理器 4004 的運(yùn)行速率為 108KHz，而現(xiàn)今的英特爾 奔騰 4 處理器的初速率已經(jīng)達(dá)到了 1.5GHz，如果汽車的速度也能有同等提升的話，那么從舊金山開車到紐約只需要 13 秒。

• 通信詞典解釋