CPU的发展史
一、概述
CPU的全名是CentralProcessing Unit——中央处理器，又叫微处理器（Micro-Processor）。其工作就是管理着计算机中大大小小的“事”。从打开计算机电源的那一刻起，CPU即开始由BIOS读取计算机基本控制程序、启动指令和数据，经过内部算术及逻辑运算器计算后，再让控制器将结果送到内存及各部件。收到编码过的有效指令后，计算机便可有序地运行，而不至于乱成一团。
CPU决定着计算机系统整体性能的高低，没有它计算机就不可能开展任何工作。在这个超大规模的集成电路上汇集了各种处理复杂指令的控制器和运算器及几百万个晶体管，其制造工艺十分复杂，加上它在计算机所处的核心地位，因此其价格十分昂贵。
二、 CPU的发展历程CPU是微机最主要的部件，作为高科技产品，世界上只有少数几家公司可以生产CPU，如今主要是Intel（英特尔）和AMD（超微）两大厂家各据一方。CPU的发展速度非常快。世界上第一片CPU——4004诞生到现在已有四十多年，CPU的运算速度已达到了3GHz以上。下面看一看CPU的发展过程
1971年，Intel的第一块CPU芯片4004，集成了2300个晶体管，功能有限，速度很慢，市场反应也不理想。随后的8080、8085处理器，与当时Motorola公司的MC6800和Zilog公司的Z80一起组成了8位微处理器的家族。
1978年，Intel的16位CPU i8086，主频4.77MHz，集成约30万个晶体管，与之配套的数字协处理器i8087一起使用相互兼容的指令集——x86指令集。该构造框架和指令集，至今的CPU还在用，通常被称做“向下兼容”，即新型CPU可以直接使用基于老式CPU开发的软件，不要做任何变动。1979年推出的8088是8086的简化型，被首次用于IBM PC机，个人计算机的第一代CPU便从它开始。
1982年推出的80286 CPU（见图2-1）集成13.4万个晶体管，时钟频率达到20MHz，1985年推出的80386是80x86系列中第一款32位微处理器，内部含27.5万个晶体管，时钟频率最高达到33MHz。1989年，80486 CPU集成120万个晶体管，时钟频率最高达到66MHz。它将80386和80387及8KB的高速缓存集成在一个芯片内，采用了突发总线方式，大大提高了与内存的数据交换速度，其性能比80386DX提高4倍。
1993年Intel推出了Pentium（奔腾）（希腊语“第五代”）CPU（见图2-2）。其最高主频200MHz，制造工艺0.35μm，Socket 7接口，内部数据总线64位，地址总线32位，集成了约310万个晶体管。1995年的Pentium Pro内含高达550万个晶体管，内部时钟频率为133MHz，处理速度几乎是100MHzPentium的2倍。
1997年推出的Pentium MMX（Multi-MediaExtension，多媒体扩展）主频最高233MHz。MMX是为增强CPU在音像、图形和通信应用方面的一项多媒体增强指令集技术，后来的SSE、3D Now！等指令集也是从MMX基础上发展演变而来的。
1998年，AMD推出的K6（主频：166～233MHz）K6Ⅱ（主频：266～550MHz）以低价格、高性能与Intel的PentiumⅡ（主频：233～450MHz）及Socket 370结构的Celeron和Celeron ACPU（见图2-3）争夺市场。
1999年的CPU主要有：AMD K6Ⅲ（见图2-4），主频450MHz，外频100MHz，制造工艺0.25μm；IntelPentiumⅢ，主频1GHz，具有增强3D运算、动画、影像、音效、网络及语音识别等功能；Slot A架构CPU K7，即Athlon，主频1GHz。
2000年采用Netburst结构的IntelPentium 4，起始频率1.5GHz，Socket 423接口
2001年在AMD的Athlon 4及Duron系列之后Intel发布Willamette的Pentium 4，最高频率为2GHz，采用0.18mm工艺，Socket 478接口。随后出现的AthlonXP，采用专业3D Now！指令集，性价比超过同频率的Intel CPU。
2002年Intel的NorthwoodPentium 4（见图2-5），起始频率2.4GHz，0.13mm工艺，SSE2指令集，可加快3D、浮点及多媒体程序代码的运算性能。
2002年AMD推出0.13m m工艺的Athlon XP2800+（见图2-6（a））。2003年AMD推出Athlon 64 3000+等。2004年Intel推出Celeron D（见图2-6（b））335/330/325/320系列，频率分别为2.80GHz、2.66GHz、2.53GHz、2.40GHz，Socket 478接口。
2004年7月，Intel的5款LGA775Pentium 4处理器——Pentium 4 560、550、540、530和520，工作频率分别是3.6GHz、3.4GHz、3.2GHz、3.0GHz和2.8GHz。
AMD推出四款新处理器——AMD Athlon64 FX-53，AMD Athlon 64 3800+、3700+和3500+。其中Athlon 64 3800+和3500+不再用Socket 754接口，而用Socket 939接口，其内置双通道内存控制器，使Athlon 64处理器更稳定。
为兼容市场上各种CPU架构，CPU的封装形式也多样化，AMD的Sempron（见图2-7）2200+/2300+/2400+/2500+/2600+/2800+/3100+等7款，就有Socket A、Socket 754和Socket 939三种不同的版本。
Sempron 3100+支持Socket 754接口，频率1.80GHz，L2缓存256KB；而桌面Sempron2800+～2200+几款型号是采用Socket A接口，支持FSB 333MHz、256KB L2缓存。移动版Sempron处理器都采用Socket 754 接口。
从1995年以后的十几年，市场上出现了100多种CPU。Intel从Socket 5发展到Socket 775，AMD从Socket 7到Socket 939。CPU的时钟频率已经增长了将近40倍，以Intel处理器为例，从最初1995年的100MHZ到现在的3800 MHz ，而缓存的数据带宽也从1997年的110 MB/s（AMDK6-III/450）提高到目前的 6000 MB/s（Athlon64）。
在1995年，当人们需要将一段17分钟的音频文件转换成MP3格式时，用当时先进的Pentium100 CPU需要77分钟才能完成，而现在，用AMD Athlon 64 FX-55去做同样的工作只需要半分钟。
而CPU的集成度也达到了非常高的程度，Pentium 100集成了330万个晶体管，与现在PentiumⅣ Extreme Edition处理器的1亿7800万条晶体管相比较，可以这样说Pentium 100安放一个晶体管的地方，现在已经可以置入50个晶体管了。
当人们看见Socket 775架构（图2-8）的LGA775插槽时，会发现常见的CPU针脚不在CPU上，而是在LGA775插槽上，新插槽密密麻麻的排列了775根针脚，这时可以理解Socket 775处理器的LGA这个名词的含义，LGA（Land Grid Array）指得就是处理器平滑的表面。新处理器的內部并没有什么改变，使用的仍然是Pentium 4 Prescott核心。
到了2006年处理器市场再次经历动荡的一年，Intel放弃了12年历史的“奔腾Pentium”金字招牌，把37年历史的Intel标识也换了个样子，Intel放弃了从奔腾4初期就开始的一直在台式机CPU上沿用的NetBurst架构，而采用源于笔记本上的Core架构。推出采用65nm工艺，与Pentium M类似架构的Core 2系列处理器，着重性能功耗比，表现抢眼，并率先发布四核心处理器。而AMD方面以AM2接口Athlon64 X2双核处理器为主，受到Core 2一定的冲击，形势较为被动。
Intel公司是世界上最大的芯片制造商，PC机中相当比例的CPU都是由它制造的。在过 去的很多年中，丨ntel—直致力于奔腾（Pentium)系列产品的研发，并逐渐推出了低端处理 器赛扬（Celeron)系列。赛扬系列处理器的性能不如奔腾系列，但也可以很好的完成运行 软件的工作，而且价格更便宜。近几年，酷眘系列的CPU因其更好的性能而备受人们关注。 奔腾、赛扬、酷容系列CPU各自均有桌而型处理器（主要用于台式机）和移动型处理器 (主要用于笔记本和其他移动设备）产品。奔腾系列CPU主要用于服务器计算机。intel志强处理单独分开用于服务器与攻占端
AMD公司如今是Intel公司在PC机芯片市场上最大的对手。AMD公司的速龙（Athlon)、 闪龙（Sempron)和弈龙（Phenom) CPU是Inte丨公司的奔腾、赛扬和酷睿系列CPU的直接 竞争产品。与Intel的产品类似，速龙、闪龙系列CPU也均有桌面型处理器和移动型处理器 产品，除此之外，还有炫龙（Tinion)系列CPU主要用于笔记本电脑，皓龙（Opteicm)系 列CPU主要用于服务器。
国产CPU “龙芯
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龙芯（Loongson)是中国科学院计算所自主开发的通用CPU。众所周知，CPU是决定电 脑性能的核心部件，也是整个系统的核心。在CPU技术上，我国跟国外厂商有着较大的差 距，缺乏具有自主知识产权的CPU芯片。过去，代表着国际IT顶尖技术的CPU芯片一直被 Intel等国外巨头所垄断，中国企业及消费者为之付出了巨额版权费。“
龙芯”的问世，打破 了中国无“芯”的历史。“龙芯”的诞生被业内人士誉为民族科技产业化道路上的一个里程 碑。初步掌握了当代CPU设计的关键技术，对我国形成有自主知识产权的计算机产业有重 要的推动作用，对中国的CPU核心技术、国家安全、经济发展都有举足轻重的作用。