从4004到Prescott 讲述处理器自己的故事

第1页：图片秀 秀出早期处理器

     让我们缅怀那些属于过去式的，但是又是最值得怀念的“电子蜈蚣”们：

  

  

    上图中的类似于老式的BIOS芯片几个东东可实实在在是Intel最早生产的处理器，它们分别是：4004，8008，8085和8086。长身子加上两侧的腿，实在是比较像蜈蚣，所以，现在有人戏称它们为电子蜈蚣。它们不是我们今天回顾的重点，但是，作为前辈的前辈，多多“瞻仰”一下还是可以的。

第2页：还是图片秀 有何不一样呢？

    还是图片欣赏

     

    奔腾之前已经被大家朗朗上口的286、386和486。其实这过程中有个巨大的革命：从80386时代开始，处理器从16位发展到了32位。直到今天，绝大多数的处理器还是32位的。当然，从386开始，Intel的处理器的腿也开始从身体的旁边，长到肚子下面去了。

     

    奔腾之前已经被大家朗朗上口的286、386和486。其实这过程中有个巨大的革命：从80386时代开始，处理器从16位发展到了32位。直到今天，绝大多数的处理器还是32位的。当然，从386开始，Intel的处理器的腿也开始从身体的旁边，长到肚子下面去了。

第3页：奔腾年代 梦开启的年代

关于奔腾的小故事：
　　
    1)为什么叫奔腾？其实最初是一个商业上的需要：86、386、486芯片产品由于其出色的性能颇得用户青睐，开始深入人心，于是AMD与Cyrix这些竞争对手钻了小空子：由于按照法律数字是不能用作商标名称的，这些处理器生产商也采用286、386、486为其处理器命名，对此英特尔大为愤怒，但是也无可奈何。 为此，在公布其第五代处理器之前，英特尔公司高层决定不在延续采用586这个名称，开始酝酿更名计划。

    于是一场声势浩大的征名活动拉开序幕。最终英特尔高层敲定了三个候选名称是InteLigence、RADAR1和Pentium，最后Pentium胜出。Pentium的含义： PENT在希腊文中表示“5”，而ium一般出现在化学元素的词尾，让人感觉这个处理器像是世界的新元素一样既重要，又新鲜。“奔腾”是音译过来的中国名字，这无疑是最最精彩的翻译，能有什么词能够更好的形容处理器内在的磅礴动力？

    2)最初Pentium 60和Pentium 66的一部分产品还有浮点运算错误，因此它并没有受到人们的欢迎，英特尔还因此回收了大批CPU。

第4页：奔腾一门三杰 Intel Pentium

    奔腾一门三杰：

    1)最早的Pentium：0.80微米的制造工艺, 310万晶体管。分别工作在与系统总线频率  相同的60MHz和66MHz两种频率下，没有我们现在所说的倍频设置。

    2)Intel Pentium 90MHz和100MHz 芯片问世. 0.60微米制造工艺, 320万晶体管。并增加了对称式多处理器（Symetric Multi－Processing，简称SMP）支持，以便让双CPU协同工作，发挥出更高性能。1994年10月10日 Intel Pentium 75MHz 芯片面世。 同样也是0.60微米制造工艺, 320万晶体管。但Pentium第一次被运用到了笔记本电脑里。CPU的插座技术也正式从以前的Socket4转换到同时支持Socket 5和7同时支持，其中Socket 7还一直沿用至今。而且所有的奔腾 CPU里面都已经内置了16K的一级缓存，并运用了“动态执行”技术。

   3)1995年3月27日 Intel Pentium 120MHz 芯片出生。同时在世面上有 0.60和0.35微米两种制造工艺。也是320万晶体管。1995年6月 Intel Pentium 133MHz. 0.35微米制造工艺, 330万晶体管。

第5页：三杰 Intel Pentium Pro 150

    1995年11月1日 携带有256KB－512KB大容量L2 cache的Intel Pentium Pro 150, 166, 180 和 200MHz芯片面世。她拥有0.60/0.35微米制造工艺， 550万晶体管。应该说，Intel推出这块芯片是寄予了很高的期望，作为686级别的CPU，她有着一个很好听的中文名字－－高能奔腾。但是Pentium Pro是32位数据结构设计的CPU，所以Pentium Pro运行16位应用程序时性能一般，但仍然是32位的赢家，但是后来，MMX的出现使它黯然失色。在家用市场上，Pentium Pro无法施展拳脚。

第6页：三杰 Intel Pentium 166以上

    1997年1月8日 带有MMX技术的Intel Pentium 166和200MHz的芯片问世. 拥有16KB数据L1 Cache，16KB指令L1 Cache，兼容SMM，64位总线，528MB/s的频宽，2时钟等待时间，450万个晶体管，功耗17瓦。中文名称－－多能奔腾。Intel Pentium MMX是继Pentium后英特尔又一个成功的产品，其生命力也相当顽强，至今仍占据着许多朋友的机子。

    Intel Pentium MMX在原Pentium的基础上进行了重大的改进，增加了片内16KB数据缓存和16KB指令缓存，4路写缓存以及分支预测单元和返回堆栈技术。特别是新增加的57条MMX多媒体指令，使得Intel Pentium MMX即使在运行非MMX优化的程序时，也比同主频的Pentium CPU要快得多。与经典Pentium不同，Intel Pentium MMX采用了双电压设计，其内核电压为2.8V，系统I/O电压仍为原来的3.3V。如果主板不支持双电压设计，那么就无法升级到Intel Pentium MMX。

第7页：奔腾II代的诞生与发展

    1997年5月7日，具有划时代意义的Intel Pentium II 233, 266和300MHz芯片。采用Klamath核心，0.35微米工艺制造，内部集成750万个晶体管，核心工作电压为2.8V。同时，PentiumⅡ处理器采用了双重独立总线结构，即其中一条总线连通二级缓存，另一条负责主要内存。PentiumⅡ使用了一种脱离芯片的外部高速L2 Cache，容量为512KB，并以CPU主频的一半速度运行。作为一种补偿，英特尔将PentiumⅡ的L1 Cache从16KB增至32KB。另外，为了打败竞争对手，英特尔第一次在PentiumⅡ中采用了具有专利权保护的Slot 1接口标准和SECC（单边插卡盒式）封装技术。

    应该说在当时的情况下，Pentium II拥有Pentium PRO的686级别CPU的高性能指标，又带有MMX技术使其在家用市场上独领风骚。1998年4月15日 . Intel Pentium II 350和400MHz芯片。作为第一个支持100MHz额定外频的CPU。代号为Deschutes。采用新核心的PentiumⅡ微处理器不但外频提升至100MHz，而且它们采用0.25微米制程，其核心工作电压也由2.8V降至2.0V，L1 Cache和L2 Cache分别是32KB、512KB。支持芯片组主要是Intel的440BX。

第8页：最早赛扬I的火爆亮相

    1998 年4月15日同一天 Intel又发布了Celeron 266MHz处理器。中文名叫赛扬。最初推出的Celeron有266MHz、300MHz两个版本，且都采用0.35微米工艺制造，内部集成750万个晶体管和32KB一级缓存，工作电压为2.0V，外频66MHz。Celeron最为人诟病的地方是去掉了片上的L2 Cache，此举虽然大大降低了成本，但也正因为没有二级缓存，该处理器在性能上大打折扣，其整数性能甚至不如Pentium MMX。

    为弥补缺乏二级缓存的Celeron处理器性能上的不足，进一步在低端市场上打击竞争对手，英特尔在Celeron266、300推出后不久，又发布了采用Mendocino核心的新Celeron处理器——Celeron300A、333、366。与旧Celeron不同的是，新Celeron采用0.25微米工艺制造，同时它采用Slot 1架构及SEPP封装形式，内建32KB L1 Cache、128KB L2 Cache，且以CPU相同的核心频率工作，从而大大提高了L2 Cache的工作效率。

    新Celeron一个最大的优点是超频性能非常出色，凭借其强大的超频能力和最优的性价比曾在低价PC市场风靡一时，成为众多DIYer玩家手中的抢手货。英特尔集成128KB二级缓存的新Celeron还有一个变形“兄弟”——采用Socket 370架构的Celeron处理器。两者唯一不同的就是接口部分，后者是采用Socket 370架构，PPGA封装形式。Socket 370架构的Celeron处理器在低端市场出尽风头。 随着产品系列的发展，这种赛杨后来被人普遍称为赛杨I。

第9页：PIII时代的三兄弟 SLOT

 

    1999年2月26日 . Intel Pentium III 450和500MHz。采用Katmai核心。该微处理器除采用0.25微米工艺制造，内部集成950万个晶体管，Slot 1架构之外，它还具有以下新特点：系统总线频率为100MHz；采用第六代CPU核心—P6微架构，针对32位应用程序进行优化，双重独立总线；一级缓存为32KB(16KB指令缓存加16KB数据缓存)，二级缓存大小为512KB，以CPU核心速度的一半运行；采用SECC2封装形式；新增加了能够增强音频、视频和3D图形效果的SSE(Streaming SIMD Extensions,数据流单指令多数据扩展）指令集，共70条新指令。

第10页：PIII时代的三兄弟 铜矿

    1999年10月25日 . Intel Pentium III 500 至733MHz。首次采用0.18微米工艺制造。新核心Coppermine。它的二级缓存也改为和CPU主频同步，容量为256KB。除了制程带来的改进以外，部分Coppermine PentiumIII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PentiumIII型号后面加了个“B”, Socket370插座后面加了个“E”。

    相应的，同样采用Coppermine核心的赛杨处理器也在这个时代出现。主要的差别在于二级缓存的数量赛杨处理器的二级缓存是128K。这种赛杨，一般被称为赛杨二处理器。

第11页：PIII时代的三兄弟 图拉丁

    此后，Intel还曾经有过一款使用0.13微米工艺制造的奔腾三处理器。采用一般所说的“图拉丁”核心。这种和核心的处理器有三种产品：

    Celeron：100MHz外频、256K二级缓存 （一般被称为赛杨3）

    Pentium III：133MHz外频、256K二级缓存

    Pentium III S：133MHz外频、512K二级缓存

    这个产品由于和奔腾四离得过近，所以没有大行其到。但是采用这个核心的赛杨3处理器却在DIY市场上着实风光了一回。因为这种处理器拥有非常好的超频能力，随便一个稍好的主板就可以让赛杨3处理器运行在133外频，由于二级缓存方面和同核心的PIII是一致的，这样，就相当于得到一个pIII的处理器。而同时，实践表面，超频之后的赛杨3处理器不仅性能比赛杨4 1.7G更优异。甚至超过低频的奔腾四处理器。

第12页：奔腾四的大家族 Willamette

    2000年11月20日 . Intel就发布了Pentium 4 1.40 和1.50GHz 。核心为Willamette的Pentium4处理器，采用Socket 423插座，集成256KB的二级缓存，支持更为强大的SSE2指令集，多达20级的超标量流水线，全新设计，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。

    随后Intel陆续推出了1.4GHz-2.0GHz的Willamette P4处理器，而后期的P4处理器均转到了针角更多的Socket 478插座

第13页：奔腾四的大家族 Northwood

    2001年8月27日同一天 . Intel Pentium 4 2.0GHz。这是Intel推出的第二个Pentium4核心，代号为Northwood，改用了更为精细的0.13微米制程，集成了更大的512KB二级缓存，核心电压:1.5v， 8KB L1 Cache，512KB全速L2 Cache ，400的前端总线， Socket 478 ，高级浮点以及多媒体指令集(SSE2)，包括144个128bit全新SIMD浮点管理指令， 较快的系统总线(Faster System Bus)， 高级动态执行(Advanced Dynamic Execution)，超长管道处理技术(Hyper Pipelined Technology)， 快速执行引擎(Rapid Execution Engine)，性能有了大幅的提高。

 

    2002 年11月14日. 又一个值得纪念的日子。Intel Pentium 4 3.06GHz发布。他拥有533MHz 前端总线。更引人瞩目的是他拥有超线程（Hyper-Threading）技术，可以将一颗处理器虚拟成两个处理器。在打开P4 CPU的超线程之后，理论上性能可以提高一倍。

    2003年10月31日，Intel发布了自己全新的800MHz前端总线Pentium4处理器新款产品，这里所谓的新款只是在设计规范上相对于原先的产品有所区别，在处理器基板标准上从原先的6层增加到8层，处理器核心厚度从原先的3.46mm增加到3.75mm，处理器背面电容数量也从原先的12颗增加到30颗。这批全新的Pentium4处理器包括2.4GHz、2.6GHz、2.8GHz、3GHz、3.2GHz五种。

第14页：奔腾四的大家族 prescott

    2004年2月2日，Intel发布5款Prescott新品：3.40E GHz、3.20E GHz、3.00E GHz、2.80E GHz P4（“E”后缀商标）支持超线程技术，800MHz前端总线和1MB二级缓存；2.80A GHz P4（“A”后缀商标）支持w/o超线程技术，支持533MHz前端总线和1MB二级缓存。prescott核心处理器最大的不同是，第一次使用了90纳米的制造工艺。

    2004年8月5日，Intel在全球正式发布Desktop版本的64Bit P4处理器，新一代64Bit P4被命名为“Pentium 4 F”，和现时Pentium 4 E一样采用Prescott核心90纳米制程并支援EMT64，兼容32Bit及64Bit指令。首批推出的64Bit版Pentium 4 F将包括3.2GHz、3.4GHz及3.6GHz，内建1MB L2 Cache及800Mhz FSB，并拥用LGA 775接口。Intel表示Pentium 4 F要配撘新一代芯片组才能运行，i925X晶片组可以支持P4F的工作