隨著個人電腦普及，英特爾公司成為世界上最大設(shè)計和生產(chǎn)半導(dǎo)體的科技巨擎。英特爾公司是全球最大的半導(dǎo)體芯片制造商，它成立于1968年，具有40年產(chǎn)品創(chuàng)新和市場領(lǐng)導(dǎo)的歷史。1971年，英特爾推出了全球第一個微處理器。這一舉措不僅改變了公司的未來，而且對整個工業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。微處理器所帶來的計算機和互聯(lián)網(wǎng)革命，改變了整個世界，現(xiàn)在就讓我們?nèi)タ匆豢碔ntel歷年來最令人難忘的16款X86處理器有哪些？

8086：第一款PC X86處理器

8086是史上第一款x86處理器－Intel(英特爾)在此之前已發(fā)表過4004、8008、8080與8085。這顆16位處理器可以外部20位地址總線，管理1MB內(nèi)存。IBM選擇的頻率頻率(4.77MHz)相當(dāng)?shù)停贿^這款處理器系列在其生命結(jié)束時也只可以跑到10MHz。

史上第一批PC采用這顆處理器的衍生產(chǎn)品8088－只擁有8位(外部)數(shù)據(jù)總線。一個有趣的題外話是，美國航天飛機的控制系統(tǒng)即是用8086處理器，因為Intel已不再生產(chǎn)，所以NASA(美國國家航空航天局)被迫在2002年必須從eBay收購一些二手貨。

80286：管理16MB內(nèi)存，但仍為16位處理器

1982年推出的80286在相同頻率下，比8086快了3.6倍。它可管理最高達(dá)16MB內(nèi)存，但286仍是一顆16位處理器。

它是第一款具備內(nèi)存管理單元(MMU)的x86，可以管理虛擬內(nèi)存。就像8086，它擁有一個浮點單元(FPU)，但可以搭配x87協(xié)同處理器(80287)。Intel以最高12.5MHz的頻率提供這些協(xié)同處理器，而競爭對手則達(dá)到25MHz。

[4] [5]
#p#

386：首款32位處理器與高速緩存

Intel的80836是第一款采用32位架構(gòu)的x86。這顆處理器提供數(shù)種版本。其中最知名的兩款是擁有16位數(shù)據(jù)總線的386SX(單字組eXternal)，以及具備32位數(shù)據(jù)總線的386DX(雙字組eXternal)。

不過其他兩個版本也值得一提：SL是提供快取(外部)管理功能的第一款x86，以及用于太空計劃(哈伯望遠(yuǎn)鏡使用這顆處理器)的386EX。

486：加入FPU與倍頻器

486象征真正處理器的時代的來臨。事實上，著名的486DX2/66長久以來就被視為游戲玩家的最低組態(tài)。于1989年推出的這款處理器導(dǎo)入數(shù)項有趣的新功能，例如芯片內(nèi)建FPU、數(shù)據(jù)快取與第一個頻率倍頻器，它包含內(nèi)建到486DX(SX則否)系列的一顆x87協(xié)同處理器。處理器內(nèi)建一8KBLevel1快?。ㄖ苯訉懭雡rite-through）。主板上也可以加裝L2緩存(以總線頻率運作)。

第二代486擁有一個CPU倍頻器，因為處理器運作速度比FSB還快；其中包括DX2(2x倍頻)與DX4(3x倍頻)版本。另一件軼事是：以486SX的FPU產(chǎn)品銷售的487SX，事實上只是顆關(guān)閉并取代486SX運作的完整486DX。DX4擁有一16KB快取與稍多的晶體管：160萬。采用600nm制程、面積76mm²的這顆處理器的耗電低于原始486(電壓3.3V)。

[4] [5]
#p# \

Intel Pentium：麻煩的BUG 更改名稱

于1993誕生的Pentium引人感興趣的理由不只一點。這是第一款舍傳統(tǒng)型號而采用更具吸引力名稱的第一款x86，原因是Intel無法以純數(shù)字組成的名稱取得商標(biāo)。Pentium為人熟知之處還在于其內(nèi)含的一個bug。在第一代Pentium中，特定除法作業(yè)會產(chǎn)生不正確的結(jié)果。Intel替換了這些處理器，但傷害已然造成，這個非常罕見的錯誤引起IT媒體的首次軒然大波。

Pentium是以三種不同版本銷售，第一款不具備CPU倍頻器、第二款具備倍頻器(包含為人熟悉的Pentium166)與最后一款具備針對x86設(shè)計的SIMD指令集MMX。PentiumMMX也增加了L1緩存的大小，并導(dǎo)入數(shù)個小幅改良，這是可平行執(zhí)行兩個指令的首顆Intelx86。L2快取則放在這些處理器安裝的主板上(FSB的頻率)。

在此解釋下Pentium這個BUG：當(dāng)使用FPU進(jìn)行特定計算時，會出現(xiàn)錯誤的結(jié)果，出現(xiàn)的情況相當(dāng)罕見，不過消息來源對于罕見機率的看法不一，但I(xiàn)ntel仍是免費替換瑕疵的處理器。以下是Pentium發(fā)生錯誤的范例：
4195835.0/3145727.0=1.333820449136241002(正確結(jié)果)。4195835.0/3145727.0=1.333739068902037589(瑕疵Pentium的錯誤結(jié)果)。

Pentium Pro：管理4GB以上內(nèi)存的第一款處理器

于1995年發(fā)布的Pentium Pro是可透過Physical Address Extension(PAE)管理超過4GB RAM(36位地址大小)的x86CPU－即上限等于64GB。有趣的一點是這顆處理器也是第一顆P6(Core2處理器部分技術(shù)的衍生來源)，也是第一款L2緩存放在處理器本身而非主板上的第一款x86。事實上256KB到1MB之間的L2緩存放在CPU旁(于相同腳座上)－放在相同封裝上而非處理器上，跑的頻率和CPU相同頻率。

然而這顆處理器存在一些性能上的問題。它跑32位系統(tǒng)時表現(xiàn)優(yōu)異，但在執(zhí)行以16位(就像Windows95)撰寫的軟件時就慢了許多。原因很簡單：16位緩存器(register)的存取造成32位緩存器的管理問題，抵銷了Pentium Pro亂序(out-of-order)架構(gòu)的優(yōu)勢。

Pentium II與III：兄弟血緣

1997年發(fā)布的Pentium II是針對一般大眾市場、從Pentium Pro產(chǎn)品修改而來。它相當(dāng)類似Pentium Pro，但高速緩存則大不相同。512KB的L2緩存，但不與處理器相同的頻率，而是以CPU一半的頻率運作。此外，Pentium II放棄了傳統(tǒng)的socket腳座而改以卡匣搭載處理器與L2緩存(快取在卡匣上，而非在主板或處理器上)。

較之Pentium Pro的新特色主要是MMX(SIMD)支持與L1緩存加倍。第一款Pentium III(Katmai)相當(dāng)類似Pentium II。于1999年推出的這顆CPU的新功能在于支持SSE(SIMD指令)，但其他功能類似。

Pentium II與III擁有512KB L2緩存(3100萬晶體管)。其中一顆Pentium II在處理器上內(nèi)建256KB L2緩存－Pentium II Mobile Dixon，使用180nm制程的這顆處理器比桌上型版本快上許多。

Celeron與Xeon：Intel鎖定低端/高端

Intel在1990年代末推出該公司兩個最知名的處理器品牌：Celeron與Xeon。前者是鎖定低成本市場，后者則是鎖定服務(wù)器與部分工作站。第一款Celeron(Covington)是一顆不具L2緩存的Pentium II，但遭遇性能差勁的問題；而Pentium II Xeon擁有大量緩存。這兩個品牌到現(xiàn)在仍存在－Celeron專攻低端市場(通常采用較少緩存與較慢的FSB)，而Xeon主打服務(wù)器(采用較快FSB－有時候具備較多的緩存－與高頻率速度)。

此外Intel立即為Celeron的Mendocino型號加上緩存(128KB)。Celeron300A以其超頻能力知名，大多數(shù)可以超出其額定默認(rèn)頻率50%以上。

就像Pentium II，Xeon在處理器卡匣內(nèi)安置外部L2緩存。它的容量在512KB與2MB之間，晶體管數(shù)在3100萬到12400萬之間。

[4] [5]
#p#

Pentium III：主頻高達(dá)1GHz

Pentium III Coppermine是Intel達(dá)到1GHz主頻的第一款商用x86處理器，后來甚至還推出1.13GHz版本，但由于不夠穩(wěn)定而迅速退市。這個Pentium III的新版本改良了L2緩存－將緩存移到處理器晶體上(on-die)。它的速度比第一款型號的外部512KB來得快，并標(biāo)榜具有可加速Internet體驗的功能。

它推出了三種版本：服務(wù)器(Xeon)、初級(Celeron)與移動版(具備第一版SpeedStep)。稍微改良版本(Tualatin)－具備更多的L2緩存(512KB)并著重130nm制程－于2002年推出。基本上是針對服務(wù)器(PIII-S)與移動設(shè)計的這顆處理器，較少見于消費者級的計算機。

Pentium 4：大失所望—高頻帶來低性能

Intel于2000年11月發(fā)布新款處理器Pentium 4。擁有較高主頻(至少1400MHz)，這顆處理器有一重大缺點：就是每頻率性能較低，它比不上競爭對手的CPU型號，AMD的Athlon(甚至是Pentium III)在相同頻率下的表現(xiàn)比P4更好。讓情況更為雪上加霜的是，Intel嘗試移轉(zhuǎn)為Rambus的RDRAM內(nèi)存(當(dāng)時可滿足CPU FSB需求的唯一內(nèi)存技術(shù))，但未能成功。但是又貴又熱的Pentium 4總算仍以多次改版，保持與對手競爭力數(shù)年。

Intel銷售Pentium4的移動版本(采用多種倍頻)、Celeron版本(L2緩存較小)與Xeon版本(具備L3緩存)。Hyper-Threading與L3緩存是先出現(xiàn)在服務(wù)器上、然后修改為標(biāo)準(zhǔn)處理器(不過L3緩存當(dāng)時只在高價的EE型號上提供)的兩項技術(shù)。

我們也應(yīng)該提到的是FSB。它的頻率為名義上頻率的四分之一，但使用所謂的Quad DataRate(QDR四倍速)技術(shù)－400MHz總線實際上為100MHz QDR、533MHz為133MHz QDR，依此類推。最后，Pentium 4的64位在2005年出現(xiàn)，不過我們稍后再談這些。

Pentium M：讓筆記本續(xù)航更持久

2003年的筆記本市場逐漸興起，但I(xiàn)ntel只有兩款移動處理器：老舊的Pentium III Tualatin與Pentium 4－后者的高功耗也不適合用于筆記本。但救星從Israel出現(xiàn)：Banias(別名Pentium M)?；赑6架構(gòu)(與Pentium Pro相同架構(gòu))的這款產(chǎn)品擁有高效能與低功耗，它甚至還擊敗了Pentium 4，同時耗電較低。這就是Centrino平臺采用的處理器，后來不久(2004年)就出現(xiàn)更快的Dothan型號后輩。

Pentium M在移動處理器世界里留下典范，Stealey(A100)仍采用Dothan架構(gòu)(頻率與TDP較低)。如同Pentium 4一樣，F(xiàn)SB實際上是以標(biāo)示頻率四分之一的頻率運作(QDR)。處理器腳位則是采用Socket479，但實際上只有478pin，不過它們的排列方式與Pentium 4的Socket478不同(雖然后來有轉(zhuǎn)接器問世)。

Pentium 4：64位處理器 雙核心

Intel在2005年兩度改良Pentium 4。首先是Prescott-2M，再來是Smithfield。前者是一款64位處理器(基于Prescott設(shè)計)，后者則是一顆雙核處理器，它們相當(dāng)類似，并存在與其他Pentium 4一樣的問題：每周期低指令數(shù)(IPC)吞吐量(throughput)，以及因電流損失而難以增加頻率頻率。旨在限制電流損失并等待Core 2 Duo出爐的這兩款處理器，并非Intel高度重視的產(chǎn)品。雖然Pentium D(Smithfield的商業(yè)發(fā)行名稱)擁有兩個核心，但事實上它只是由相同封裝里的兩個Prescott裸晶組合而成。

有趣的一點是，針對消費者市場的Pentium 4處理器并未使用PAE技術(shù)(支持36位內(nèi)存管理)并因此局限為4GB RAM，但實際上這些型號可以超越這個限制。事實上，地址總線仍限制為36位(Xeon為40位)，但PAE(4GB頁面的管理)現(xiàn)已成歷史－64位程序可以完全利用到所有的可用內(nèi)存。

身為Intel SMT技術(shù)的Hyper-Threading也在特定型號上提供(Xeon與ExtremeEdition)。最后，Pentium4的65nm版本(9x0系列)在稍后推出，但并無重大改良。

Intel Core Duo：第一款移動版雙核處理器

Intel于2006年發(fā)布了Core Duo處理器。針對移動PC設(shè)計的第一款雙核處理器具有優(yōu)異的性能（高出Pentium 4許多）。這也是真正雙核設(shè)計的第一款x86處理器，緩存則是共享的(Pentium D較像是兩顆處理器放在相同封裝中的組合)。這顆處理器也是Centrino Duo平臺的構(gòu)成組件之一，唯一缺點是它仍然是32位，不同于Pentium 4。

Intel也提供只有單核的Core Solo版本，而低耗電版本采用533MHz總線(133MHz QDR)，而非桌上型的667MHz。這顆處理器也用于服務(wù)器(代號Sossaman)，這是針對移動設(shè)計的處理器首次如此應(yīng)用。要注意的是這顆處理器并未正式使用Core 2 Duo中的Core架構(gòu)，它不久就被移動PC使用的Core 2 Duo(Merom)取代，而Yonah的Socket479也不同于Pentium M處理器的Socket479。

[4] [5]
#p#
Intel Core 2 Duo：時下最熱門的雙核處理器

Intel于2006年推出一款迅速成為銷售冠軍的處理器：Core 2 Duo。衍生自Pentium M的技術(shù)，這顆處理器采用新的Core架構(gòu)。在此之前Intel擁有兩個處理器產(chǎn)品系列－桌上型Pentium 4與移動型Pentium M，而兩種都用于服務(wù)器環(huán)境。相較之下，Intel目前所有產(chǎn)品線市場都共享的單一微架構(gòu)－64位Core 2 Duo存在從低端到高端的桌上型、移動型與服務(wù)器版本。

此架構(gòu)出現(xiàn)許多版本，形成以不同核心數(shù)(一到四，從Solo到Quad)、高速緩存(512KB到12MB)與FSB(400到1600MHz之間)組合而成的不同組態(tài)。

移動版本(Merom)基本上并無二致(但速度較低，F(xiàn)SB較慢)，而Extreme Edition版本跑得較快。Core 2 Duo也存在四核心版本，事實上它是相同封裝中用上兩顆Conroe。Core 2 Duo(Penryn)的45nm版本擁有較大緩存、更低耗能，設(shè)計還是類似65nm。

Intel Atom：最省電 最便宜45nm Intel X86處理器

Atom處理器將最現(xiàn)代的功能（EM64T，SSSE3等）移植到了老處理器架構(gòu)中。從奔騰系列以來Atom是第一款“順序執(zhí)行”即in-order X86架構(gòu)。凌動處理器是能耗低于3瓦芯片中速度最快的處理器。它基于酷睿2雙內(nèi)核（Core 2 Duo）微架構(gòu)，采用45納米工藝制造。

型 號

主 頻

二級緩存

前端總線

TDP

Z500

800MHz

512KB

400

0.65W

Z510

1.1GHz

512KB

400

2W

Z520

1.33GHz

512KB

533

2W

Z530

1.6GHz

512KB

533

2W

Z540

1.86GHz

512KB

533

2.4W

N230

1.66GHz

512KB

533

4W

N270

1.66GHz

512KB

533

2W

Intel Atom的優(yōu)勢

第一：使用45納米工藝生產(chǎn)，保留了Core 2 Duo指令集功能，象支持多線程。芯片可以做到很微小，更好的應(yīng)用在外形更小的設(shè)備上。

第二：Atom所有產(chǎn)品的功耗在0.6W-4W之間，閑置時最低可達(dá)30mW，是一款不折不扣的環(huán)保型產(chǎn)品。

第三：Atom處理器的成本非常便宜，大約只是制造一顆286-386級別的處理器，最便宜的型號，只需要29美金。

Intel Atom的缺點

第一：采用“順序架構(gòu)”設(shè)計為向低功耗妥協(xié)，在某種情況下與“亂序架構(gòu)”設(shè)計的產(chǎn)品，效率落后5倍之多。處理器外頻只有533Mhz，目前主流內(nèi)存都要自動降為533MHz使用，影響性能。

第二：與之兼容的Intel平臺性能技術(shù)落后，內(nèi)置顯示芯片3D性能弱，無法解決1080P視頻流暢運行的性能所需。此外主板芯片功耗太高，相比處理器功耗相比高達(dá)5-10倍之多。

第三：目前無更新的平臺可更換，沒有PCI-E高速插槽拓展，無法外接顯卡，此外英特爾Atom是個相對較封閉的平臺。

Intel Core i7：目前史上最強的Intel處理器

Nehalem作為英特爾第一款原生4核處理器， 采用45納米制造工藝，內(nèi)置內(nèi)存控制器，擁有4x256KBbytes二級高速緩存，8M三級共享緩存。通過SMT技術(shù)，可將物理4核虛擬成8邏輯核心、三通道DDR3內(nèi)存通過QPI連接，同時新增7條的SSE 4指令集。

Nehalem架構(gòu)處理器的產(chǎn)品代號為Bloomfield，有別于之前的命名，英文品牌名為CORE i7，但中文品牌名字還叫“酷?！薄３跗谏鲜械漠a(chǎn)品有三款，分別是Core i7-920、Core i7-940和Core i7-965 XE。

Core i7 920

Core i7 940

Core i7 Extreme Edition 965

產(chǎn)品編碼

BX80601920

BX80601940

BX80601965

制程

45nm

45nm

45nm

接口

LGA 1366

LGA 1366

LGA 1366

晶體管數(shù)

7.31億

7.31億

7.31億

核心線程數(shù)

4核8線程

4核8線程

4核8線程

主頻

2.66GHz

2.93GHz

3.2GHz

二級緩存

4x256KB

4x256KB

4x256KB

三級緩存

8MB

8MB

8MB

QPI總線

4.8GT/s

4.8GT/s

6.4GT/s

內(nèi)存控制器

三通道DDR3-1066

三通道DDR3-1066

三通道DDR3-1066

TDP

130W

130W

130W

售價

284美元

562美元

999美元

Nehalem處理器架構(gòu)的七大改變：
1、革命性的動態(tài)管理核心數(shù)量，線程，緩存，核心可以通過系統(tǒng)負(fù)載，在單邏輯核心到八邏輯核心動態(tài)轉(zhuǎn)換，以達(dá)到節(jié)能的效果。
2、超線程(SMT)技術(shù)的加入，可以在同樣的功耗情況下有效提升CPU性能。SMT技術(shù)可以是一個物理核心同時運行兩個線程，即模擬出兩個邏輯核心。最高可雙路4物理核心處理器模擬16邏輯處理器。
3、E4指令集再提高，并新加入7條指令集，有效提升XML，sring和文本處理的性能。
4、級超低延時緩存設(shè)計，共享式三級緩存設(shè)計可有效配合CPU的運算。
5、通道內(nèi)存技術(shù)，有效提高內(nèi)存帶寬，相比前代產(chǎn)品最高提高4倍帶寬。
6、于內(nèi)存控制器集成在CPU中，可以降低延時，提高系統(tǒng)性能。
7、命性的架構(gòu)下帶來的能耗比表現(xiàn)，在更少的電力需求情況下得到更強的性能表現(xiàn)。并從Nehalem開始，未來處理器微架構(gòu)都會根據(jù)這個理念設(shè)計。

[4] [5]

最新評論