CPU的发展历程和发展现状

CPU的发展历程和发展现状

1.发展历程

1.1X86 时代的 CPU

CPU的溯源可以一直去到 1971 年。在那一年,当时还处在发展阶段的 INTEL 公司推

出了世界上第一台微处理器 4004。这不但是第一个用于计算器的 4 位微处理器,也是第一

款个人有能力买得起的电

脑处理器!

1978 年, Intel 公司再次领导潮流,首次生产出16 位的微处理

器,并命名为 i8086 ,同时还生产出与之相配合的数学协处理器i8087 ,这两种芯片使用相互兼容的指令集,但在 i8087 指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算指令。由于这些指令集应用于 i8086 和 i8087 ,所以人们也这些指令集统一称之为 X86指令集。 1979 年,INTEL公司推出了 8088 芯片,它仍旧是属于 16 位微处

理器,内含 29000 个晶体管,时钟频率为 4.77MHz,地址总线为 20 位,可使用 1MB内存。8088 内部数据总线都是 16 位,外部数据总线是 8 位,而它的兄弟 8086 是 16 位。1981 年8088 芯片首次用于 IBM PC机中,开创了全新的微机时代。也正是从 8088 开始, PC机(个

人电脑)的

概念开始在全世界范围内发展起来。

1982 年,许多年轻的读者尚在襁褓之中的时候,INTE 已经推出了划

时代的最新产品枣80286 芯片,该芯片比 8006 和 8088 都有了飞跃的

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发展,虽然它仍旧是 16 位结构,但是在 CPU的内部含有 13.4 万个晶

体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提高到 20MHz。其内部和外部数

据总线皆为 16 位,地址总线 24 位,可寻址 16MB内存。从 80286 开

始, CPU的工作方式也演变出两种来:实模式和保护模式。

1.2Intel 80286 处理器

1985 年 INTEL 推出了 80386 芯片,它是 80X86系列中的第一种

32 位微处理器,而且制造工艺也有了很大的进步,与80286 相比,80386 内部内含 27.5 万个晶体管,时钟频率为12.5MHz,后提高到20MHz,25MHz,33MHz。80386 的内部和外部数据总线都是32 位,地

址总线也是 32 位,可寻址高达4GB内存。它除具有实模式和保护模

式外,还增加了一种叫虚拟86 的工作方式,可以通过同时模拟多个

8086 处理器来提供多任务能力。

1989 年,我们大家耳熟能详的80486 芯片由 INTEL 推出,这种芯片的伟大之处就在于它实破了100 万个晶体管的界限,集成了120

万个晶体管。 80486 的时钟频率从 25MHz逐步提高到 33MHz、 50MHz。

80486 是将 80386 和数学协处理器80387 以及一个 8KB的高速缓存集

成在一个芯片内,并且在80X86系列中首次采用了RISC(精简指令

集)技术,可以在一个时钟周期内执行一条指令。

1.3Pentium 的来历

在286、386、486 这些产品深入人心后, 1992 年 10 月 20 日,在纽约第十届 PC 用户大会上,葛洛夫正式宣布 Intel 第五代处理器被命名 Pentium,而不是 586,出乎许多人预料。

值得注意的是在 Pentimu Pro 的一个封装中除 Pentimu Pro 芯片外还包括有一个 256KB的二级缓存芯片,两个芯片之间用高频宽的内部通讯总线互连,处理器与高速缓存的连接线路也被安置在该封装中,这

样就使高速缓存能更容易地运行在更高的频率上。奔腾Pro

200MHZCPU的 L2 CACHE就是运行在 200MHZ,也就是工作在与处理器

相同的频率上。这样的设计领奔腾Pro 达到了最高的性能。

而Pentimu Pro 最引人注目的地方是它具有一项称为“动态执行”的创新技术,这是继奔腾在超标量体系结构上实现实破之后的又一次飞跃。 Pentimu Pro 系列的工作频率是

150/166/180/200 ,一级缓存都是 16KB,而前三者都有 256KB的二级缓存,至于频率为 200 的 CPU

还分为三种版本,不同就在于他们的内置的缓存分别是 256KB,512KB,1MB。不过由于当时缓存技术还没有成熟,加上当时缓存芯片还非常

昂贵,因此尽管 Pentimu Pro 性能不错,但远没有达到抛离对手的程度,加上价格十分昂贵,一次 Pentimu Pro 实际上出售的数目非常至少,市场生命也非常的短, Pentimu Pro 可以说

是 Intel 第一个失败的产品。

1.4 辉煌的开始——奔腾MMX :

INTEL 吸取了奔腾 Pro 的教训,在 1996 年底推出了奔腾系列的

改进版本,厂家代号P55C,也就是我们平常所说的奔腾MMX(多能

奔腾)。这款处理器并没有集成当时卖力不讨好的二级缓存,而是独

辟蹊径,采用 MMX技术去增强性能。

MMX技术是 INTEL最新发明的一项多媒体增强指令集技术,它的

英文全称可以翻译“多媒体扩展指令集”。MMX是 Intel 公司在 1996

年为增强奔腾 CPU在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术,

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为 CPU增加了 57 条 MMX指令,除了指令集中增加 MMX指令外,还将CPU芯片内的 L1 缓存由原来的 16KB增加到 32KB(16K指命+16K数据),因此 MMXCPU比普通 CPU在运行含有 MMX指令的程序时,处理多媒体的能力上提高了 60%左右。MMX技术不但是一个创新,而且还开创了CPU开发的新纪元,后来的 SSE,3D NOW!等指令集也是从 MMX发展演变过来的。

1.5 优势的确立——奔腾Ⅱ:

在接口技术方面,为了击跨 INTEL 的竞争对手,以及获得更加大的内部总线带宽,奔腾Ⅱ首次采用了最新的 solt1 接口标准,它不再用陶瓷封装,而是采用了一块带金属外壳的印刷电路板,该印刷电路板不但集成了处理器部件,而且还包括 32KB的一级缓存。如要将奔腾Ⅱ处理器与单边插接卡( 也称 SEC卡) 相连,只需将该印刷电路板

(PCB)直接卡在 SEC卡上。SEC卡的塑料封装外壳称为单边插接卡盒,

也称 SEC(Single-edgecontactCartridge) 卡盒,其上带有奔腾Ⅱ的

标志和奔腾Ⅱ印模的彩色图像。在 SEC卡盒中,处理器封装与 L2 高速缓存和 TagRAM均被接在一个底座 ( 即 SEC卡) 上,而该底座的一边 ( 容纳处理器核心的那一边 ) 安装有一个铝

制散热片,另一边则用黑塑料封起来。

除了用于普通用途的奔腾Ⅱ之外, Intel 还推出了用于服务器和高端工作站的 Xeon系列处理器采用了 Slot 2 插口技术, 32KB 一级高速缓存,512KB及 1MB的二级高速缓存,双重独立总线结构, 100MHz

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系统总线,支持多达8 个 CPU。

1.6 世纪末的辉煌——奔腾III :

在 99 年初,Intel 发布了第三代的奔腾处理器——奔腾 III ,第一批的奔腾 III 处理器采用了 Katmai 内核,主频有 450 和 500Mhz 两种,这个内核最大的特点是更新了名为SSE的多媒体指令集,这个

指令集在 MMX的基础上添加了 70 条新指令,以增强三维和浮点应用,

并且可以兼容以前的所有MMX程序。

除了制程带来的改进以外,部分Coppermine 奔腾 III 还具备了

133Mhz的总线频率和 Socket370 的插座,为了区分它们,Intel 在133Mhz总线的奔腾 III 型号后面加了个“ B”, Socket370 插座后面

加了个“ E”,例如频率为 550Mhz,外频为 133Mhz的 Socket370 奔腾

III就被称为 550EB。

1.7 AMD 的绝地反击——Athlon

在 AMD公司方面,刚开始时为了对抗奔腾III ,曾经推出了 K6-3

处理器。 K6-3 处理器是三层高速缓存(TriLevel )结构设计,内建

有64K 的第一级高速缓存(Level 1)及 256K的第二层高速缓存(Level

2),主板上则配置第三级高速缓存( Level 3 )。K6-3 处理器还支持

增强型的 3D Now!指令集。由于成本上和成品率方面的问题,K6-3 处理器在台式机市场上并不是很成功,因此它逐渐从台式机市场消失,

转进笔记本市场。

真正让 AMD扬眉吐气的是原来代号K7 的 Athlon 处理器。Athlon 具备超标量、超管线、多流水线的 Risc 核心(3WaySuperScalar Risc

core ),采用 0.25 微米工艺,集成2,200 万个晶体管, Athlon 包含了三个解码器,三个整数执行单元(IEU),三个地址生成单元(AGU),

三个多媒体单元(就是浮点运算单元),Athlon 可以在同一个时钟周

期同时执行三条浮点指令,每个浮点单元都是一个完全的管道。

Athlon 内建 128KB全速高速缓存( L1 Cache),芯片外部则是 1/2时频率、 512KB容量的二级高速缓存( L2 Cache),最多可支持到 8MB

的L2 Cache,大的缓存可进一步提高服务器系统所需要的庞大数据吞吐量。

1.8 踏入新世纪的CPU

进入新世纪以来, CPU进入了更高速发展的时代,以往可望而不

可及的 1Ghz大关被轻松突破了,在市场分布方面,仍然是Intel 跟

AMD公司在两雄争霸,它们分别推出了Pentium4、Tualatin 核心Pentium Ⅱ和 Celeron 、Tunderbird 核心 Athlon 、AthlonXP 和 Duron

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等处理器,竞争日益激烈。

①在 Intel 方面,在上个世纪末的2000 年 11 月,Intel 发布了

旗下第四代的 Pentium 处理器,也就是我们天天都能接触到的

Pentium 4 。Pentium 4 没有沿用 PIII 的架构,而是采用了全新的设计,包括等效于的

400MHz前端总线 (100 x 4), SSE2 指令集,

256K-512KB的二级缓存,全新的超管线技术及NetBurst 架构,起步

频率为 1.3GHz。

在低端 CPU方面, Intel 发布了第三代的Celeron 核心,代号为

Tualatin ,这个核心也转用了 0.13 微米的工艺,与此同时二级缓存的容量提高到 256KB,

外频也提高到 100Mhz,目前 Tualatin Celeron 的主频有 1.0 、1.1 、1.2 、1.3Ghz 等型号。 Intel 也推出了 Tualatin

核心的奔腾 III ,集成了更大的512KB二级缓存,但它们只应用于服

务器和笔记本电脑市场,在台式机市场很少能看到。

②在 AMD方面,在 2000 年中发布了第二个Athlon 核心——

Tunderbird ,这个核心的 Athlon 有以下的改进,首先是制造工艺改

进为 0.18 微米,其次是安装界面改为了 SocketA,这是一种类似于Socket370,但针脚数为462 的安装接口。最后是二级缓存改为 256KB,但速度和 CPU同步,与 Coppermine 核心的奔腾III 一样。

在低端 CPU方面,AMD推出了 Duron CPU,它的基本架构和 Athlon 一样,只是二级缓

存只有 64KB。

2.国内外 CPU现状

据中科院计算所介绍,“十一五”计划期间,中科院计算所将研制多核的龙芯 3 号,

可用来研制生产高性能的计算机和服务器,进一步缩小与国外先进水平的差距。现在龙芯系

列研发和推广的重点依然是龙芯 2 号产品,与此同时也末放弃龙芯 1号和 3 号的继续研发,

龙芯家族的各号产品嵌入式系统(龙芯 1号)、PC 机(龙芯 2 号)和服务器(龙芯 3 号)

研发将齐头并进。面对中国这个潜力广阔的大市场,龙芯还有很长的一段路要走,合理地找准

市场地位,如何发挥其产品的技术优势并加大应用推广的力度,是目前龙芯处理所需要做的。目前单核心处理器已经走到尽头,在国外双核心被 Intel 和AMD确定为下步发展项目。双核

处理器的应用环境已经颇为成熟,大多数操作系统已经支持并行处理,许多新或即将发布的

应用软件都对并行技术提供了支持,双核处理器一旦上市,系统性能的提升将能得到迅速的提升,整个软件市场其实已经为多核心处理器架构提供了充分的准备。在单一处理器上安置两个

或更多强大的计算核心的创举开拓了一个

全新的充满可能性的世界。多核心处理器可以为战胜今天的处理器设计挑战提供一种立竿

见影、经济有效的技术———降低随着单核心处理器的频率(即“时钟速度”)的不断上

升而增高的热量和功耗。

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3.当前流行 CPU

3.1 Intel Core i3 2100

一直以来,英特尔酷睿 i3 系列处理器一直是主流价位攒机的首选

产品,直至今天依然是这样。随着第二代酷睿处理器的发布,全新一

代的酷睿 i3-2100 处理器也已经来到我们身边,并且通过逐步的价格

调整,成为用户心中的首选。第二代智能酷睿i3 系列处理器不仅目前价格已经逐渐调整到合理价位,更加值得一提的是,这款处理器采

用了全新的制程工艺,性能更加出色,功耗更低!

3.2Intel Core i5 2500K

Intel Core i5 2500K 是第二代智能酷睿家族中的高端型号,属

于解锁版, CPU部分采用原生四核设计,不支持超线程技术,默认主

频为 3.3GHz,通过睿频加速技术 2.0 可加速到 3.7GHz。它采用三级缓存设计,每个核心拥有独立的一、二级缓存,分别为 64KB和 256KB,四个核心共享 6MB三级缓存。

3.3 Intel 酷睿 i7 2600K

Intel 酷睿 i7 2600K (盒)采用全新的32nm制程,基于四核八线程设计,默认主频为 3.4GHz,在第二代睿频技术的支持下,可以

最高自动超频至 3.8GHz,此外,它还是不锁倍频的“ K”系列处理器,

可以轻松提升处理器的倍频来实现更高频率,拥有 1MB二级缓存和高达 8MB的 L3 高速智能缓存,另外, Intel 酷睿 i7 2600K (盒)内部还融合了采用 32nm制程的 HDGraphics 3000 显示核心,默认频率为

850MHz,根据负载情况可以动态调至最高1350MHz。

公司的现状及发展趋势

公司现状与未来发展趋势 中国物业管理从20世纪80年代初开始发展起来,经历了20多年,已逐步走入千家万户。物业管理从无到有,从小到大,从原有开发商的附属单位到现在的自主营利、自负盈亏,已形成一个独立的行业,其表现出良好的社会效益、经济效益日益明显,这期间物业管理企业走过了一段相当艰难的路程。 1994年8月8日,宁波市第一家物业管理公司——新街物业管理公司成立,并开始对新街小区实施了物业管理。15年后,物业管理得到了快速发展,市场主体也在快速增加,根据有关部门相关统计,截至今年6月底,仅宁波市就有经营资质的物业管理企业225家,从业人员3.4万余人,管理物业项目(住宅小区、大楼、别墅区)1513个,管理面积9829万平方米,享受物业管理服务住户近60万户,中心城区物业管理覆盖率达到88%。可以说,物业行业为宁波市经济社会的可持续发展,加速构建和谐社会做出了应有的贡献。 绿城物管公司为占领长三角地区市场空间,在05年组建并成立了宁波分公司,经过近四年的运作和发展,风雨之后终见彩虹,但是对公司未来的发展我们不容乐观,我们只有在不断进步当中,总结经验、找准差距,应运对策,公司才能得以健康发展,才能立于同行业不败之地。以下是我进入公司两年,通过在三个园区一个部门的工作实践中,结合目前物管行业的发展现状, 对我们宁波公司的现状及未来的发展趋势作如下分析: 一、回顾公司的昨天:起步较晚,发展迅速。

宁波物管市场现有经营资质的物业公司225家中,我们绿城宁波分公司也属其中一家,公司成立于2005年,起步较晚,但发展迅速;从当年第一个外接楼盘慈溪清水湾开始,07年又相继接管了新时代小区、聚金家园小区,08—09年外接楼盘紫郡花园、江南一品到内接楼盘桂花园、绿园、皇冠花园等,短短四年公司已经管理13个项目,面积达300万方(包括已签未交付),目前宁波分公司员工已有400多人,发展速度之快足以见证物业管理的发展空间之大。 二、俯视公司的现状: 宁波公司发展过快,人才出现紧缺;员工主动服务意识缺少、淡薄,员工的培训力度还需加强;与同行相比培训力度尚有差距;其次,基层团队的凝聚力、向心力也显现出不足,其主要表现在以下几个方面: (一)、发展过快、物业专业人才紧缺: 公司要发展,就要不断地向外拓展,不断拓展的同时,人才应该跟上公司的发展需求,然而宁波分公司过快的发展速度,出现物业管理人才的紧缺,熟、懂工程强、弱电,公司内部管理、办公自动化软件操作、硬件管理等专业的物业管理人才更是稀少,如何提升内部优秀员工及引进同行业中的物业精英,成为了当前公司应该面对的重头问题。 (二)、服务意识淡薄,团队凝聚力尚佳,员工的培训力度需进一步加强,整体现状与高端物业相比仍有差距: 1、员工主动服务意识淡薄: 目前园区除接管较早的新时代、聚金家园、慈溪清水湾和紫郡花

CPU发展史

课程名称:微机原理 报告名称: CPU 的发展历程探究 ——Intel与龙芯 姓名:王永琦 指导教师:周维民 学院:机电工程与自动化学院 CPU的发展历程探究

CPU是中央处理器(Central_Processing_Unit)的缩写,它由控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分组成,可以进行运算、分析、判断并控制计算机各部分协调工作。随着集成电路加工工艺的进步和计算机体系结构的发展,CPU获得了迅猛的发展,并对现代信息社会产生了深远的影响,被誉为20世纪最伟大的发明之~。 在微机的各种部件中,CPU是~核心的部件,CUP的运行速度和性能在很大程度上决定了微机的整体性能。随着电子技术的发展,CPU的集成度越来越高,其运行速度也在成倍地增长,从而促进了微机技术的发展。从某种角度来讲,微机技术的发展和CPU的发展是密切相关。 计算机的发展主要表现在其核心部件——微处理器的发展上,每当~款新型的微处理器出现时,就会带动计算机系统的其他部件的相应发展,如计算机体系结构的进~步优化,存储器存取容量的不断增大、存取速度的不断提高,设备的不断改进以及新设备的不断出现等, 70年代初期,大规模集成电路技术的发展,使运算器和控制器(即CUP)能集成在一个芯片上,像这样的芯片就称为微处理器。微处理器决定了微机的型号,速度和档次。在评价微机的性能时,首先应该了解其微处理器的性能。 目前世界上能生产CPU的厂商主要有Intel、AMD、IBM、Motorola和台湾的威盛等,其中Intel占据了约75%的市场份额。按照处理信息的字长,CPU可以分为8位、16位、32位和64位等。如果把计算机比作~个人,CPU就是他的心脏,其重要作用是不言而喻的。 目前的计算机大都采用冯·诺依曼结构,即以存储程序原理为基础,由程序通过~系列的指令来实现~定的功能。CPU执行程序所需时间为: P=I×C×T 式中,I为程序编译后的机器指令数,C为执行每条机器指令所需的平均机器周期,T为每个机器周期的执行时间。P越少,CPU的性能就越好。因此,CPU 的性能与I、C和T三个因素有关。其中,T依赖于CPU硬件本身,由半导体材料和加工工艺决定,I和C则依赖于CPU软件及硬件,由计算机体系结构的设计

中国经济发展的历程与现状与发展趋势.

中国经济发展的历程与现状及发展趋势 社会经济的现代化贯通于资本主义产生、发展和社会主义确立、发展的全过程,是人类社会从传统的农业文明向现代工业文明转变的必然趋势。从内容上看,它是以科技为动力,以工业化为中心,以机器生产为标志,并引起经济结构、政治制度、生活方式、思想观念全方位变化的一场社会变革。 一、鸦片战争后中国社会经济结构的变动 1、自然经济开始解体 1842年五口通商以后,西方商品输人与日俱增,尤其是洋纱洋布的输入,摧毁了东南沿海地区中国传统的家庭手工棉纺织业,造成纺与织、织与耕的分离。传统的小农业与家庭手工业相结合的自给自足的自然经济开始解体。其后,随着更多的通商口岸的开放,洋纱洋布得以倾销,进而为机器棉纱纺织业的产生和发展准备了一定的原料和产品市场;陷入破产与失业的农民和手工业者,则为近代机器工业提供了劳动力市场。 传统的自给自足的自然经济开始瓦解只是发生在沿海局部地区,内地广阔的农村封建生产关系基本没变。另外,在东南沿海地区,棉纺等中国传统的手工业部门也同时受到打击和排挤,这些部门的资本主义萌芽受到遏制。 2、近代机器工业的出现 19世纪40年代外国资本的近代机器工业在中国出现。60年代开始的洋务运动,标志着中国工业近代化的开始。 鸦片战争后,外国商人为了贸易和航运的需要,在通商口岸私自创办了一批船舶维修厂、砖茶厂和机器缫丝厂等。外国企业在中国的开办,给中国带来了先进的机器与技术,打开了中国人的眼界,从而为中国资本主义机器工业的产生起了诱导的作用。

自19世纪60年代始,李鸿章、左宗棠等洋务派大官僚,先后创办了江南制造总局、金陵机器局、福州船政局、天津机器局等军事工业,清政府各省当局大多也创办了自己的军火生产机构。这些军事工业从外国购进设备生产船舰、枪炮、弹药,将大机器工业引入了中国。洋务派在这一时期所创办的上海机器织布局、汉阳铁厂等民用工业,也都属于使用机器生产的近代企业。除制造业外,洋务派大官僚李鸿章等人创办了上海轮船招商局、开平矿务局、天津电报总局,修筑了铁路,从而建立了中国自己的近代采矿、航运、铁路和通讯事业。 二、中国社会经济近代化进程的阶段 1.初步发展阶段(1840~1895 年) (1)鸦片战争后,西方列强利用不平等条约的特权向中国倾销商品,并非法开办企业(这是在中国最早出现使用机器生产的近代工业)。 (2)洋务运动,兴办了一批近代军事和民用工业。洋务运动是中国早期现代化的第一次大规模实践,产生了中国机器工业。 (3)19 世纪六、七十年代,中国民族资本主义工业兴起。民族资本主义工业冲击自然经济,中国社会的经济结构发生了重要的变化。 2.整体发展阶段:(1895—1927 年) (1)甲午战争后民族资本主义经济初步发展。 (2)1912—1919 年民族资本主义经济进一步发展。 3.曲折前进阶段(1927—1949 年) (1)国民政府统治前期,官僚资本形成,民族工业发展。 (2)抗战期间,原有的工业在军国主义的大举进攻下遭到严重摧残,近代化被打断。

微处理器发展史

微处理器发展史 CPU发展史 CPU也称为微处理器,微处理器的历史可追溯到1971年,当时INTEL公司推出了世界上第一台微处理器4004。 它是用于计算器的4位微处理器,含有2300个晶体管。从此以后,INTEL便与微处理器结下了不解之缘。 下面以INTEL公司的80X86系列为例介绍一下微处理器的发展历程。 1978和1979年, INTEL公司先后推出了8086和8088芯片,它们都是16位微处理器, 内含29000个晶体管,时钟频率为4.77MHz,地址总线为20位, 可使用1MB内存。它们的内部数据总线都是16位,外部数据总线8088是8位,8086是16位。

1981年 8088芯片首次用于IBMPC机中,开创了全新的微机时代。最早的i8086/8088是采用双列直插(DIP)形式封装, 从i80286开始采用方形BGA扁平封装(焊接), 从i80386开始到Pentiumpro开始采用方形PGA(插脚),1982年, INTEL推出了80286芯片,该芯片含有13.4万个晶体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。 其内部和外部数据总线皆为16位,地址总线24位,可寻址16MB内存。80286有两种工作方式:实模式 和保护模式。 1985年 INTEL推出了80386芯片,它是80X86系列中的第一种32位微处理器,内含27.5万个晶体管, 时钟频率为12.5MHz,后提高到20MHz,25MHz,33MHz。

其内部和外部数据总线都是32位,地址总线也是32位,可寻址4GB内存。 它除具有实模式和保护模式外,还增加了一种叫虚拟86的工作方式,可以通过同时模拟多个8086 处理器来提供多任务能力。 除了标准的80386芯片(称为80386DX)外,出于不同的市场和应用考虑,INTEL又陆续推出了一些 其它类型的80386芯片: 80386SX、80386SL、80386DL等。 1988年 推出的80386SX是市场定位在80286和80386DX之间的一种芯片,其与80386DX的不同在于 外部数据总线和地址总线皆与80286相同,分别是16位和24位(即寻址能力为16MB)。 1990年 推出的80386SL和80386DL都是低功耗、节能型芯片,主要用于便携机和节能型台式机。

计算机组成原理及汇编语言_cpu未来发展方向

CPU未来发展方向 1、CPU发展历史: 集成的晶体管数量增加,内存扩大,时钟频率增加,地址总线增加,运行速度加快,兼容性提高。总体走向运算更快,体积更小,频率更高,兼容性更好的方向。通过大规模集成电路的发展,在更小的面积上可以集成更多的晶体管,从而使运算速度迅速增长。但是当集成电路增多后,运行产生的热量会是CPU的材料硅受到影响,所以散热问题阻碍了高度集成的进程。 CPU发展史可以说Intel公司的历史就是一部CPU的发展史。 1971 年,Intel 推出了世界上第一款微处理器 4004,它是一个包含了2300个晶体管的4位CPU。 1978年,Intel公司首次生产出16位的微处理器命名为i8086,同时还生产出与之相配合的数学协处理器i8087,这两种芯片使用相互兼容的指令集。由于这些指令集应用于i8086和i8087,所以人们也把这些指令集统一称之为X86指令集。这就是X86指令集的来历。1978年,Intel还推出了具有 16 位数据通道、内存寻址能力为 1MB、最大运行速度 8MHz 的8086,并根据外设的需求推出了外部总线为 8 位的 8088,从而有了 IBM 的 XT 机。随后,Intel 又推出了 80186 和 80188,并在其中集成了更多的功能。 1979年,Intel公司推出了8088芯片,它是第一块成功用于个人电脑的CPU。它仍旧是属于16位微处理器,内含29000个晶体管,时钟频率为4.77MHz,地址总线为20位,寻址范围仅仅是1MB内存。8088内部数据总线都是16位,外部数据总线是8位,而它的兄弟8086是16位,这样做只是为了方便计算机制造商设计主板。 1981年8088芯片首次用于IBM PC机中,开创了全新的微机时代。 1982年,Intel推出80286芯片,它比8086和8088都有了飞跃的发展,虽然它仍旧是16位结构,但在CPU的内部集成了13.4万个晶体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其内部和外部数据总线皆为16位,地址总线24位,可寻址16MB内存。80286也是应用比较广泛的一块CPU。IBM 则采用80286 推出了AT 机并在当时引起了轰动,进而使得以后的PC 机不得不一直兼容于PC XT/AT。 1985年Intel推出了80386芯片,它X86系列中的第一种32位微处理器,而且制造工艺也有了很大的进步。80386内部内含27.5万个晶体管,时钟频率从12.5MHz发展到33MHz。80386的内部和外部数据总线都是32位,地址总线也是32位,可寻址高达4GB内存,可以使用Windows操作系统了。但80386芯片并没有引起IBM 的足够重视,反而是 Compaq 率先采用了它。可以说,这是 P C 厂商正式走“兼容”道路的开始,也是AMD 等 CPU 生产厂家走“兼容”道路的开始和 32 位 CPU的开始,直到今天的 P4 和 K7 依然是 32 位的 CPU(局部64位) 1989年,Intel推出80486芯片,它的特殊意义在于这块芯片首次突破了100万个晶体管的界限,集成了120万个晶体管。80486是将80386和数学协处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内,并且在80X86系列中首次采用了RISC(精简指令集)技术,可以在一个时钟周期内执行一条指令。它还采用了突发总线(Burst)方式,大大提高了与内存的数据交换速度。 1989 年,80486 横空出世,它第一次使晶体管集成数达到了 120 万个,并且在一个时钟周期内能执行 2 条指令。

国内外研究现状及发展趋势

国内外研究现状及发展趋势 世界银行2000年研究报告《中国:服务业发展和中国经济竞争力》的研究结果表明,在中国有4个服务性行业对于提高生产力和推动中国经济增长具有重要意义,它们是物流服务、商业服务、电子商务和电信。其中,物流服务占1997年服务业产出的42.4%,是比重最大的一类。进入21世纪,中国要实现对WTO缔约国全面开放服务业的承诺,物流服务作为在服务业中所占比例较大的服务门类,肯定会首先遭遇国际物流业的竞争。 物流的配送方式从手工下单、手工核查的方式慢慢转变成现今的物流平台电子信息化管理方式,从而节省了大量的人力,使得配送流程管理自动化、一体化。 当今出现一种智能运输系统,即是物流系统的一种,也是我国未来大力研究的方向。它是指采用信息处理、通信、控制、电子等先进技术,使人、车、路更加协调地结合在一起,减少交通事故、阻塞和污染,从而提高交通运输效率及生产率的综合系统。我国是从70年代开始注意电子信息技术在公路交通领域的研究及应用工作的,相应建立了电子信息技术、科技情报信息、交通工程、自动控制等方面的研究机构。迄今为止以取得了以道路桥梁自动化检测、道路桥梁数据库、高速公路通信监控系统、高速公路收费系统、交通与气象数据采

集自动化系统等为代表的一批成果。尽管如此,由于研究的分散以及研究水平所限,形成多数研究项目是针对交通运输的某一局部问题而进得的,缺乏一个综全性的、具有战略意义的研究项目恰恰是覆盖这些领域的一项综合性技术,也就是说可以通过智能运输系统将原来这些互不相干的项目有机的联系在一起,使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展,使公路交通发挥出更大的效益。 1.国内物流产业发展迅速。国内物流产业正处在前所未有的高速增长阶段。2008年,全国社会物流总额达89.9万亿元,比2000年增长4.2倍,年均增长23%;物流业实现增加值2万亿元,比2000年增长1.9倍,年均增长14%。2008年,物流业增加值占全部服务业增加值的比重为16. 5%,占GDP的比重为6. 6%。预计“十一五”期间,我国物流产业年均增速保持在15%以上,远远高于美国的10%和加拿大、西欧的9%。 2.物流专业化水平与服务效率不断提高。社会物流总费用与GDP 的比例体现了一个国家物流产业专业化水平和服务效率。我国社会物流总费用与GDP的比例在近年来呈现不断下降趋势,“十五”期间,社会物流总费用占GDP的比例,由2000年的19.4%下降到2006年的18. 3%;2007年这一比例则下降到18. 0%,标志着我国物流产业的专业化水平和服务效率不断提高。但同发达国家相比较,我国物流

cpu发展历程

编者按:任何东西从发展到壮大都会经历一个过程,CPU能够发展到今天这个规模和成就,其中的发展史更是耐人寻味。作为电脑之“芯”的CPU也不例外,本文让我们进入时间不长却风云激荡的CPU发展历程中去。在这个回顾的过程中,我们主要叙述了目前两大CPU巨头——Intel和AMD的产品发展历程,对于其他的CPU公司,例如Cyrix 和IDT等,因为其产品我们极少见到,篇幅所限我们就不再累述了。 一、X86时代的CPU CPU的溯源可以一直去到1971年。在那一年,当时还处在发展阶段的INTEL公司推出了世界上第一台微处理器4004。这不但是第一个用于计算器的4位微处理器,也是第一款个人有能力买得起的电脑处理器!4004含有2300个晶体管,功能相当有限,而且速度还很慢,被当时的蓝色巨人IBM以及大部分商业用户不屑一顾,但是它毕竟是划时代的产品,从此以后,INTEL便与微处理器结下了不解之缘。可以这么说,CPU的历史发展历程其实也就是INTEL公司X86系列CPU 的发展历程,我们就通过它来展开我们的“CPU历史之旅”。 1978年,Intel公司再次领导潮流,首次生产出16位的微处理器,并命名为i8086,同时还生产出与之相配合的数学协处理器i8087,这两种芯片使用相互兼容的指令集,但在i8087指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算指令。由于这些指令集应用于i8086和i8087,所以人们也这些指令集统一称之为X86指令集。虽然以后Intel又陆续生产出第二代、第三代等更先进和更快的新型

CPU,但都仍然兼容原来的X86指令,而且Intel在后续CPU的命名上沿用了原先的X86序列,直到后来因商标注册问题,才放弃了继续用阿拉伯数字命名。至于在后来发展壮大的其他公司,例如AMD和Cyrix等,在486以前(包括486)的CPU都是按Intel的命名方式为自己的X86系列CPU命名,但到了586时代,市场竞争越来越厉害了,由于商标注册问题,它们已经无法继续使用与Intel的X86系列相同或相似的命名,只好另外为自己的586、686兼容CPU命名了。1979年,INTEL公司推出了8088芯片,它仍旧是属于16位微处理器,内含29000个晶体管,时钟频率为4.77MHz,地址总线为20位,可使用1MB内存。8088内部数据总线都是16位,外部数据总线是8位,而它的兄弟8086是16位。1981年8088芯片首次用于IBM PC机中,开创了全新的微机时代。也正是从8088开始,PC机(个人电脑)的概念开始在全世界范围内发展起来。 1982年,许多年轻的读者尚在襁褓之中的时候,INTE已经推出了划时代的最新产品枣80286芯片,该芯片比8006和8088都有了飞跃的发展,虽然它仍旧是16位结构,但是在CPU的内部含有13.4万个晶体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其内部和外部数据总线皆为16位,地址总线24位,可寻址16MB内存。从80286开始,CPU的工作方式也演变出两种来:实模式和保护模式。 Intel 80286处理器 1985年INTEL推出了80386芯片,它是80X86系列中的第一种32位

国产CPU市场情况与发展趋势分析

目录 1 CPU概念阐述 2 指令集架构的代表 3 国内CPU产品简介 4 海光不中科曙光 5 重点公司投资机会分析

指令计数器 存储单元 指令地址 代码段 指令 控制单元 控制指令 数据段 操作数地址 数据 数据 指令寄存器 运算器 输入设备 输出设备 控制器 秳序 CPU 的概念及其工作原理 ? 中央处理器(CPU ),是电子计算机的运算核心和控制核心。 ? 功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。 ? 中央处理器主要包括运算器和高速缓冲存储器,及相关数据、总线。 ? 物理结构包括运算逡辑部件、寄存器部件和控制部件等。 操作命 数据 令 存储器 数据信号 控制信号 结果 反 控 馈 地 指 控 制 信 址 令 制 信 号 信 号 号 内存 请求信号 请求信号 CPU 运算单元 迕秳 指令1 指令2 指令3 … 指令n 数据1 数据2 … 数据m 中央处理器工作原理图

CISC 与RISC 对比 CPU 的两种指令集架构(x86 vs ARM ) ? 目前CPU 主要有两种指令集架构: ? 复杂指令集架构CISC (Complex Instruction Set Computer ):x86 ? 精简指令集架构RISC (Reduced Instruction Set Computer ):ARM 、MIPS 和RISC-V ? 为了使计算机的性能更快更稳定,人们对计算机指令系统的构造迕行了调整。最初,通过设 置一些功能复杂的指令,把原来软件的常用功能改用硬件的指令系统实现,以提高执行速度 ,即CISC 。另一种方法是尽量简化计算机指令功能,只保留那些功能简单的指令,而把较 复杂的功能用一段子秳序来实现,即 RISC 。 ? CISC 和RISC 是设计制造微处理器的两种典型技术,虽然都是在诸多因素中寻求平衡,以达 到高效的目的,但采叏的方法丌同导致二者在很多方面差异巨大。 CISC RISC 指令系统 丰富,有与用指令来完成特定的功能 对经常使用的指令设计得简单高效 存储器操作 指令多,操作直接 操作有陉制,控制简单化 秳序 编秳需要较大内存,实现特殊功能时秳序复杂,丌易设计 编秳相对简单,科孥计算及复杂操作的秳序设计相对容易,效率较高 CPU 包含丰富的电路单元,功能强、面积大、功耗大 包含较少的电路单元,面积小、功耗低 设计周期 微处理器结构复杂,设计周期长 微处理器结构简单,布局紧凑,设计周期短 用户使用 结构复杂,功能强大,实现特殊功能容易 结构简单,指令规整,性能容易把握,易孥易用 应用范围 适合亍与用机 适合亍通用机

中国近年来经济发展的现状及趋势

中国近年来经济发展的现状及趋势 进入21世纪之后,中国的经济环境有了很大的变化。从国 际形势看,欧元区国家的经济合作已经启动,但发展前景不明朗;美国自从经历“9.11”事件之后本国经济陷入低迷,至今尚未全 面恢复;日本经济则长期低速徘徊.尽管我国政府采取了一系列 积极的措施,例如:正式加入WTO;推动APEC的发展和中国——东盟自由贸易区的发展;加强同中亚国家的合作等;但整体外部形势依然严峻。这就需要我们从内部经济入手,找到推动经济增长的有效方法和途径。在国内经济中,由于存在众多的问题,无法一一列举,所以本文试图从通货膨胀、失业、GDP的增长几个方面来探讨影响中国经济的原因,并且试图找出解决问题的方法和途径。 一、对三条曲线的复合与分析 (一)三条曲线在一个坐标系中的复合:图一(% (二)三条曲线各自特点的分析 A、GDP增长率曲线 1、曲线走势:最近中国十几年的GDP增长率变动呈现前快后慢的特点。在第一个阶段,1991——1996年,GDP增长保持在一个较高的水平,平均达到11.6%;而在第二个阶段,1997——2001年间,GDP增长保持平稳中速的增长趋势,平均达到 7.8%。前后两个阶段平均增长率差异较大,呈现出比较明显的 阶段性特点。 2、原因

1)、1991——1996年的经济高速增长主要是基于以下方面: 第一,经历了二十世纪八十年代末的经济衰退,当时称之为“市 场疲软”之后,中央政府采取了一系列积极的财政、货币政策, 推动了经济的快速增长;第二,邓小平同志的南巡,一方面澄清 了许多人认识上的误区,另一方面,他以个人的远见,在宏观上 为中国创造了一种宽松、积极的氛围,加速了经济的增长。 2)、1997——2001年经济增速下降,主要是以下原因:首先,在经历了1991——1996年的经济高速增长之后,一些经济指标过热,造成诸如通货膨胀水平过高等方面的问题。所以国家在宏观上需要执行一套稳健、收缩的财政、货币政策。其次,1997年爆发的亚洲金融危机虽然没有对我国经济造成直接破坏,但也严重地影响了我国的整体外贸环境。重要表现之一就是传统东南亚国家进口市场的缩小,外贸行业整体效益的下滑,对我们这个外贸依存度非常高的国家来说,对经济增速的下降造成了实际的 压力。第三,为了适应经济全球化和加入WTO的要求,我国陆续开放了一批部门和行业,大力下调平均关税水平;这一系列的举措使国内原本受到很大程度保护的许多产业顿时感受到巨大 的压力,使得这些传统上的经济增长点在实际推动经济增长时显 得力不从心。 B、通货膨胀水平曲线 1、曲线走势:1992——2001年中国通货膨胀水平呈现先 高后低、先正后负的情况,同样具有阶段性的特点。1992——1996年间,平均商品零售物价指数保持在12.2%,而1997——2001年其平均水平仅为-0.6%。两个阶段相差13%,这种有趣的现象非常值得我们研究。 2、原因

计算机CPU发展历史及其最新技术1

计算机CPU发展历史及其最新技术 班级:计科1001班姓名:周标学号:20102139 一、计算机CPU的发展历史 从20世纪70年代开始,由于集成电路的大规模使用,把本来需要由数个独立单元构成的CPU集成为一块微小但功能空前强大的微处理器时。CPU才真正在电子计算机产业中得到广泛应用。 1971年,Intel公司推出了世界上第一台真正的微处理器4004。 1978年,Intel公司生产出16位的微处理器,称之为X86指令 1981年,8088芯片首次用于IBM的PC(个人电脑Personal Computer)机中,开创了全新的微机时代。也正是从8088开始,PC的概念开始在全世界范围内发展起来。 1990年,Intel公司推出的80386 SL和80386 DL都是低功耗、节能型芯片,主要用于便携机和节能型台式机。增加了一种新的工作方式:系统管理方式。当进入系统管理方式后,CPU 就自动降低运行速度、控制显示屏和硬盘等其它部件暂停工作,甚至停止运行,进入“休眠”状态,以达到节能目的。 Pentium(奔腾)微处理器于1993年三月推出,它集成了310万个晶体管。它使用多项技术来提高cpu性能,主要包括采用超标量结构,内置应用超级流水线技术的浮点运算器,增大片上的cache容量,采用内部奇偶效验一边检验内部处理错误等。 多能奔腾(Pentium MMX)的正式名称就是“带有MMX技术的Pentium”,是在1996年底发布的。从多能奔腾开始,英特尔就对其生产的CPU开始锁倍频了,但是MMX的CPU超外频能力特别强,而且还可以通过提高核心电压来超倍频,所以那个时候超频是一个很时髦的行动。超频这个词语也是从那个时候开始流行的。 K5是AMD公司第一个独立生产的x86级CPU,发布时间在1996年。K5的性能非常一般,整数运算能力不如Cyrix的6x86,但是仍比Pentium略强,浮点运算能力远远比不上Pentium,但稍强于Cyrix。综合来看,K5属于实力比较平均的那一种产品。AMD1997年又推出了K6。K6这款CPU的设计指标是相当高的,它拥有全新的MMX指令以及64KB L1 Cache,整体性能要优于奔腾MMX,

CPU的发展趋势

CPU的发展趋势 1. 技术发展趋势 (1)工艺的影响。在过去30多年的发展过程中,高性能微处理器基本上都是按照著名的摩尔定律在发展。根据世界半导体行业共同制订的2003年国际半导体技术发展路线图及其2004年更新,未来15年集成电路仍将按摩尔定律持续高速发展。预测到2010年,高性能CPU 芯片上可集成的晶体管数将超过20亿个(到2018年超过140亿个)[4]。半导体技术的这些进步,为处理器的设计者提供了更多的资源(无论是晶体管的数量和种类)来实现更高性能的芯片,从而有可能在单个芯片上创造更复杂和更灵活的系统。 随着晶体管集成度的越来越高、频率和计算速度的越来越快,芯片的功耗问题、晶体管的封装、芯片的蚀刻等越来越难以处理。这些因素使得摩尔定律本身的发展及其对处理器的影响发生了一些深刻的变化。 首先,根据上述的路线图,摩尔定律指出的发展趋势已经变缓,由原来的1.5年一代变为2-3年一代。除了技术本身的难度增加以外,集成电路生产线更新换代的成本越来越昂贵,生产厂家需要更多的时间来收回生产线成本也是一个重要原因。 其次,处理器主频正在和摩尔定律分道扬镳。摩尔定律本质上是晶体管的尺寸以及晶体管的翻转速度的变化的定律,但由于商业的原因,摩尔定律同时被赋予每1.5年主频提高一倍的含义[4,5,6]。事实

上过去每代微处理器主频是上代产品的两倍中,其中只有1.4倍来源于器件的按比例缩小,另外1.4倍来源于结构的优化,即流水级中逻辑门数目的减少。但目前的高主频处理器中,指令流水线的划分已经很细,很难再细分。例如,Pentium IV的20级流水线中有两级只进行数据的传输,没有进行任何有用的运算。另外,集成度的提高意味着线宽变窄,信号在片内传输单位距离所需的延迟也相应增大,连线延迟而不是晶体管翻转速度将越来越主导处理器的主频。功耗和散热问题也给进一步提高处理器主频设置了很大的障碍。因此,摩尔定律将恢复其作为关于晶体管尺寸及其翻转速度的本来面目,摩尔定律中关于处理器主频部分将逐渐失效。 此外,虽然集成度的提高为处理器的设计者提供了更多的资源来实现更高性能的芯片,但处理器复杂度的增加将大大增加设计周期和设计成本。 针对上述问题,芯片设计越来越强调结构的层次化、功能部件的模块化和分布化,即每个功能部件都相对地简单,部件内部尽可能保持通信的局部性。 (2)结构的影响。在计算机过去60年的发展历程中,工艺技术的发展和结构的进步相得益彰,推动着计算机功能和性能的不断提高。工艺技术的发展给结构的进步提供了基础,而结构的进步不仅给工艺技术的发展提供了用武之地,同时也是工艺技术发展的动力[3]。 在过去60年的发展历程中,计算机的体系结构每20年左右就出现一个较大突破,已经经历了一个由简单到复杂,由复杂到简单,又由简

CPU的发展历程

CPU的发展历程 CPU也称为微处理器,微处理器的历史可追溯到1971年,当时INTEL公司推出了世界上第一台微处理器4004。它是用于计算器的4位微处理器,含有2300个晶体管。从此以后,INTEL便与微处理器结下了不解之缘。下面以INTEL公司的80X86系列为例介绍一下微处理器的发展历程。 1978和1979年,INTEL公司先后推出了8086和8088芯片,它们都是16位微处理器,内含29000个晶体管,时钟频率为4.77MHz,地址总线为20位,可使用1MB内存。它们的内部数据总线都是16位,外部数据总线8088是8位,8086是16位。1981年8088芯片首次用于IBMPC机中,开创了全新的微机时代。最早的i8086/8088是采用双列直插(DIP)形式封装,从i80286开始采用方形BGA扁平封装(焊接),从i80386开始到Pentiumpro开始采用方形PGA(插脚),1982年,INTEL推出了80286芯片,该芯片含有13.4万个晶体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其内部和外部数据总线皆为16位,地址总线24位,可寻址16MB内存。80286有两种工作方式:实模式和保护模式。 1985年INTEL推出了80386芯片,它是80X86系列中的第一种32位微处理器,内含27.5万个晶体管,时钟频率为12.5MHz,后提高到20MHz,25MHz,33MHz。其内部和外部数据总线都是32位,地址总线也是32位,可寻址4GB内存。它除具有实模式和保护模式外,还增加了一种叫虚拟86的工作方式,可以通过同时模拟多个8086处理器来提供多任务能力。 除了标准的80386芯片(称为80386DX)外,出于不同的市场和应用考虑,INTEL 又陆续推出了一些其它类型的80386芯片:80386SX、80386SL、80386DL等。 1988年推出的80386SX是市场定位在80286和80386DX之间的一种芯片,其与80386DX的不同在于外部数据总线和地址总线皆与80286相同,分别是16位和24位(即寻址能力为16MB)。 1990年推出的80386SL和80386DL都是低功耗、节能型芯片,主要用于便携机和节能型台式机。80386SL与80386DL的不同在于前者是基于80386SX的,后者是基于80386DX的,但两者皆增加了一种新的工作方式:系统管理方式(SMM)。当进入系统管理方式后,CPU就自动降低运行速度、控制显示屏和硬盘等其它部件暂停工作,甚至停止运行,进入"休眠"状态,以达到节能目的。 1989年INTEL推出了80486芯片,这种芯片实破了100万个晶体管的的界限,集成了120万个晶体管。其时钟频率从25MHz逐步提高到33MHz、50MHz。80486是将80386和数学协处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内,并且在 80X86系列中首次采用了RISC技术,可以在一个时钟周期内执行一条指令。它还采用了突发总线方式,大大提高了与内存的数据交换速度。由于这些改进,80486的性能比带有80387数学协处理器的80386DX提高了4倍。 80486和80386一样,也陆续出现了几种类型。上面介绍的最初类型是80486DX。

PowerPC处理器发展历程

PowerPC处理器的发展历程 摘要:本文简述freescale的powerpc处理器的发展历程,按powerpc处理器应用领域对处理器进行了进行分类和介绍。 关键词:嵌入式处理器;powerpc;powerquicc;power qoriq 中图分类号:tp752 一般情况下的powerpc,指的是使用powerpc指令集的处理器。powerpc,最初的含义却不是power,而是performance optimized with enhanced risc;pc指的是performance computing。powerpc 系列是源自于power架构的设计,但进行了大量的改动。例如,power pc是open-endian设计,而power是大尾段设计;power pc希望提供更强的浮点处理能力和多线程处理能力。总的来说,这两种类型的cpu并没有太大的差别,power pc保留了绝大部分power指令,许多应用只要重新编译,就可以分别在两个平台上运行。 随着powerpc的发展,使用powerpc构架的处理器已经形成了庞大的家族,在通信、工控、航天国防等要求高性能和高可靠性的领域得到广泛应用。 目前,主流的powerpc处理器制造商有ibm、freescale、amcc、lsi等。而在嵌入式领域freescale的powerpc占主导地位,尤其有e2v公司对扩展温度powerpc的支持,广泛应用于航空国防领域。 1 freescale的powerpc系列 freescale公司是从motorola公司分离出来的公司,但是把motorola公司名下所有关于powerpc处理器的业务都归属到

(完整版)CPU的发展趋势

2016-2017年第1学期 CPU的发展趋势 学院:电子信息与电气工程学院专业班级:通信工程2 0 1 4 级1班姓名: 学号: 指导教师: 2016年10月

CPU的发展趋势 摘要CPU是计算机的核心部件,CPU的性能当然能够体现出现代化社会计算机的发展程度。为了能满足计算机市场的需求,研究人员不断的对CPU进行更新迭代,来使CPU 的性能得以提高。本文通过对CPU发展历史的研究,和对现状的分析来对CPU的发展趋势进行探讨。 关健词 CPU 性能发展历史发展趋势 一、CPU的概述 CPU中文名是中央处理器,是计算机的核心部位,在计算机的运行中主要负责对指令的执行和数据的处理。在CPU 的内部由上百万个微型的晶体管共同组成控制单元、逻辑单元和存储单元。CPU 在计算机中主要的功能有以下四个方面: (1)处理指令 这是指控制程序中指令的执行顺序。程序中的各指令之间是有严格顺序的,必须严格按程序规定的顺序执行,才能保证计算机系统工作的正确性工作。 (2)执行操作 一条指令的功能往往是由计算机中的部件执行一序列的操作来实现的。CPU要根据指令的功能,产生相应的操作控制信号,发给相应的部件,从而控制这些部件按指令的要求进行动作。 (3)控制时间 时间控制就是对各种操作实施时间上的定时。在一条指令的执行过程中,在什么时间做什么操作均应受到严格的控制。只有这样,计算机才能有条不紊地工作。 (4)处理数据 即对数据进行算术运算和逻辑运算,或进行其他的信息处理。 其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据,并执行指令。在微型计算机中又称微处理器,计算机的所有操作都受CPU控制,CPU的性能指标直接决定了微机系统的性能指标。CPU具有以下4个方面的基本功能:数据通信,资源共享,分布式处理,提供系统可靠性。运作原理可基本分为四个阶段:提取、解码、执行和写回。 二、CPU 的发展历史 1971年。世界上第一块微处理器4004在Intel公司诞生了。它出现的意义是划时代的,比起现在的CPU,4004显得很可怜,它只有2300个晶体管,功能相当有限,而且速度还很慢。 1978年,Intel公司首次生产出16位的微处理器命名为i8086,同时还生产出与之相配合的数学协处理器i8087,这两种芯片使用相互兼容的指令集。由于这些指令集应用于i8086和i8087,所以人们也把这些指令集统一称之为X86指令集。这就是X86指令集的来历。 1979年,Intel公司推出了8088芯片,它是第一块成功用于个人电脑的CPU。它仍旧是属于16位微处理器,内含29000个晶体管,时钟频率为4.77MHz,地址总线为20位,寻址范围仅仅是1MB内存。8088内部数据总线都是16位,外部数据总线是8位,而它的兄弟8086是16位,这样做只是为了方便计算机制造商设计主板。 1981年8088芯片首次用于IBM PC机中,开创了全新的微机时代。 1982年,Intel推出80286芯片,它比8086和8088都有了飞跃的发展,虽然它仍旧是16位结构,但在CPU的内部集成了13.4万个晶体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其内部和外部数据总线皆为16位,地址总线24位,可寻址16MB内存。80286也是应用比较广泛的一块CPU。

国内外现状和发展趋势

国内外现状和发展趋势 引言 快速成型技术 (RapidPrototyping,简称RP)是国际上二十世纪八、九十年代发展起来的一种新型的制造技术”。它基于增材制造的原理(MaterialIncreaseManufacturing,简称MIM),根据零件的CAD模型直接成型复杂的零部件或模具,不需要任何工装,突破了传统去材法或变形法加工的许多限制,堪称制造领域人类思维的一次飞跃。其汇集了计算机科学、CAD,CAM、数控技术、计算机图形学、激光技术、新材料等诸多工程领域的先进成果,解决了,传统加工方法中复杂零件的快速制造难题,能自动、快速、准确地将设计转化成一定功能的产品原型或直接制造零件,对缩短企业产品的开发周期、节约开发资金、提高企业的市场竞争力均具有重大的意义。RP技术的研究与开发在国外得到了广泛重视。本文将从以下儿方丽对该技术的最新成果作一综述,并对未来的发展趋势加以探讨。 1 快速成型新设备 最近几年,快速成型新设备的研制与开发集中体现在两个方面,一是原有RP 的设备完善与提高,推出性能更高、功能更强的改进型;二是新型RP设备的涌现。在原有设备的完善与发展方而,德国EOS公司树脂光照成型设备STEREOSMAX60O的制作范围为60Omm×60Omm×400n'fin(激光扫描速度可达 10m,s;粉末烧结成型设备EOSINTS一700的制作范围为700mnl×380mm×380mlTl,激光扫描速度可达2(5m,S,专门用于铸造砂型的制作。日本CEMT公司的树脂光照成型设备SOUP一1000的制作范围更大,为1000 mrn×800mnl×500mnl。美国DTM 公司的Sinterstation2500的制作范围达300nlln×381mlTl×432mlTl,制作能力比Sinterstation 2000儿乎大一倍,在汽车和航空制造业中将有更大用途。它采用在z方向的动态聚焦技术,使激光光斑在大零件的边缘也能保持较小的圆形,

CPU的发展历程

CPU的发展历程 CPU是Central Processing Unit(中央微处理器)的缩写,由运算器和控制器两部分组成,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位微处理器以及正在走红的64位微处理器。 一、CPU发展的孕育期(1971~1978) 代表CPU:intel 4004、8008 (4004) 世界上第一款可用于微型计算机的4位处理器,是英特尔公司于1971年推出的包含了2300个晶体管的4004。由于性能很差,市场反应十分冷淡。于是Intel公司随后又研制出了8080处理器、8085处理器,加上当时Motorola公司的MC6800微处理器和Zilog公司的Z80微处理器,一起组成了8位微处理器的家族。 二、CPU发展的摇篮期(1978~1979) 代表CPU:intel 8086、8088

(8086) 这期间的代表是英特尔公司1978年推出的这款8086处理器,它是第一块16位微处理器,最高主频为8MHz,内存寻址能力为1MB。同时英特尔还生产出与之相配合的数学协处理器8087,这两种芯片使用相互兼容的指令集,但i8087指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算的指令,人们将这些指令集统一称之为 x86指令集。虽然以后英特尔又陆续生产出第二代、第三代等更先进和更快的新型CPU,但都仍然兼容原来的x86指令。从这点上来说,虽然用今天的眼光看来,8086的性能是那么的不堪,但是它的诞生却奠定了以后CPU发展的基础。

(8088) 1979年,英特尔公司再接再厉,又开发出了8088。8088集成了约29000个晶体管,采用40针的DIP封装,最高频率为8MHz。也正是从8088开始,PC(个人电脑)的概念开始在全世界范围内发展起来,因为1981年IBM公司将8088芯片首先用于其研制的PC 机中,标志着PC真正走进了人们的工作生活之中。 三、CPU发展的婴幼期(1979~1985) 代表CPU:Intel 80286

CPU的发展历程和趋势.

CPU的发展历程和趋势 文计081-2班李香 200890513216号 CPU是Central Processing Unit(中央微处理器)的缩写,它是计算机中最重要的一个部分,由运算器和控制器组成。它的发展非常迅速,个人电脑从8088(XT)发展到现在的Pentium 4时代,只经过了不到二十年的时间。从生产技术来说,最初的8088集成了29000个晶体管,而PentiumⅢ的集成度超过了2810万个晶体管;CPU的运行速度,以MIPS(百万个指令每秒)为单位,8088是0.75MIPS,到高能奔腾时已超过了1000MIPS。CPU的内部结构归纳起来可分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分,这三个部分相互协调,对命令和数据进行分析、判断、运算并控制计算机各部分协调工作。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位微处理器以及正在酝酿构建的64位微处理器。 Intel 8086/8088:1978年英特尔公司生产的8086是第一个16位的微处理器.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,英特尔公司又开发出了8088。8086和8088在芯片内部均采用16位数据传输,所以都称为16位微处理器,但8086每周期能传送或接收16位数据,而8088每周期只采用8位。8088采用40针的DIP封装,工作频率为6.66MHz、7.16MHz或8MHz,微处理器集成了大约29000个晶体管。8086和8088问世后不久,英特尔公司就开始对他们进行改进,他们将更多功能集成在芯片上,这样就诞生了80186和80188。这两款微处理器内部均以16位工作,在外部输入输出上80186采用16位,而80188和8088一样是采用8位工作。1981年8088芯片首次用于IBMPC机中,开创了全新的微机时代。最早的i8086/8088是采用双列直插(DIP)形式封装,从i80286开始采用方形BGA扁平封装(焊接),从 i80386开始到Pentiumpro开始采用方形PGA(插脚),1982年,INTEL推出了80286芯片,该芯片含有13.4万个晶体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其内部和外部数据总线皆为16位,地址总线24位,可寻址16MB内存。 Intel 80286:1982年,英特尔公司在8086的基础上研制出了80286微处理器,该微处理器的最大主频为20MHz,内、外部数据传输均为16位,使用24位内存储器的寻址,内存寻址能力为16MB。80286可工作于两种方式,一种叫实模式,另一种叫保护方式。80286集成了大约130000个晶体管。8086~80286这个时代是个人电脑起步的时代,当时在国内使用甚至见到过PC机的人很少,它在人们心中是一个神秘的东西。到九十年代初,国内才开始普及计算机。它除具有实模式和保护模式外,还增加了一种叫虚拟86的工作方式,可以通过同时模拟多个8086处理器来提供多任务能力。

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