计算机基础之微处理器简介

2024-01-23 22:20

本文主要是介绍计算机基础之微处理器简介,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

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。
在这里插入图片描述

  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
  1. 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。

  1. 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。
  1. 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。
  1. 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
  1. 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。

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