CPU发展简史

在开始intelx86神奇时光之旅前面，我们需要弄清楚历史上几件很重要的事件，计算机的始祖到底是谁？是ENIAC吗？

这张图相信很多人都看过。

世界上第一台电子计算机ENIAC

教科书里面的答案是ENIAC。这个答案不算正确，但也没完全错。ENIAC是美国宾州大学研制的第一台电子计算机，也是世界上第一台电子计算机。准确一点说：ENIAC是世界上第一台通用型计算机。ENIAC是Electronic Numerical Integrator And Computer的缩写，它于1946年2月15日诞生；当时的资助者是美方，目的是计算弹道的各种非常复杂的非线性方程组。众所周知，这些方程组是没有办法求出准确解的，因此只能用数值方法近似地进行计算，因此研究一种快捷准确计算的办法很有必要。

那个时候的“程序设计”，需要插拔N多的插头

美方花费了48万美元经费在ENIAC项目上，这在当时可是一笔巨款，要不是为了二次世界大战，谁能舍得出这么大的钱？事实上ENIAC也是美国陆军军械部和宾州大学莫尔学院联合发布的，而非书本上所提的只有宾州大学。

从技术上而言，ENIAC是没有太明晰的CPU概念的。因为它采用电子管作为基本电子元件。用了足足18800个电子管，而每个电子管大约有一个普通家用25瓦灯泡那么大。这样整部电脑就有了8英尺高、3英尺宽、100英尺长的身躯，体积有研立方米，重达30吨，耗电高达140千瓦。每秒能进行5000次加法运算(而人最快的运算速度每秒仅5次加法运算)，还能进行平方和立方运算，计算正弦和余弦等三角函数的值及其它一些更复杂的运算。这样的速度在当时已经是人类智慧的最高水平。

但是，其实ENIAC还不是计算机的最早始祖。现代计算机的思想由来已久，到了19世纪已经才日渐成熟，但是当时的技术水平很低弱，所以根本无法制造出可以运行的系统来，其中最据代表性的就是巴贝奇的分析机。

巴贝奇分析机部件

英国皇家学会会员、剑桥大学数学教授巴贝奇(Charles Babbage, 1792-1871.)，是一位富有的银行家的儿子。他于1792年出生于英格兰西南部的托格茅斯，后来继承了相当丰厚的遗产。巴贝奇把继承的财富都用于科学研究，并显示出极高的数学天赋，考入剑桥大学后，他发现自己掌握的代数知识甚至超过了教师。1817年获硕士学位，1928年受聘担任剑桥大学“卢卡辛讲座”的数学教授，这是只有牛顿等科学大师才能获得的殊荣。

巴贝奇教授，Charles Babbage

巴贝奇不但精于科学理论，更喜欢将科学应用在各种发明创造上。他最早提出，人类可以制造出通用的计算机，来代替大脑计算复杂的数学问题。当时并没有电子技术的应用，于是巴贝奇的设想就架构在当时日趋成熟的机械技术上。巴贝奇将他设想的通用计算机命名为“分析机”，并希望它能自动解算有100个变量的复杂算题，每个数达25位，速度达到每秒钟运算一次。分析机包括齿轮式“存贮仓库”(Store)和“运算室”即“作坊”(Mill)，而且还有他未给出名称的“控制器”装置，以及在“存贮仓库”和“作坊”之间运输数据的输入输出部件。这种天才的思想，划时代地提出了类似于现代电脑五大部件的逻辑结构，也为后世的通用处理器诞生奠定了坚实的基础。

最初，巴贝奇还有的资助来研究设计“分析机”，但是短视的英国于1842年，断然宣布停止对巴贝奇的一切资助，而当时的科学界也讥笑他是“愚笨的傻瓜”，公然称差分机“毫无任何价值”。不过英雄的故事里面总是有美人垂青，英国著名诗人拜伦的女儿爱达·拉夫拉斯伯爵夫人(注解1)，是唯一能理解巴贝奇的人，也是世界计算机先驱中的第一位女性。她帮助巴贝奇研究分析机，建议用二进制数代替原来的十进制数(编者注：真是天才！)。她还指出分析机可能像雅各织布机一样编程，并发现了编程的要素。她还为某些计算开发

了一些指令，并预言计算机总有一天会演奏音乐。第二年，她帮助巴贝奇处理论文的译稿时，加入了许多独特的见解，深得巴贝奇教授的赞许。

在爱达夫人短暂生命的最后十年里，全力协助巴贝奇工作，甚至把自己的珠宝手饰都拿出来变卖，以帮助巴贝奇度过经济难关。之后，巴贝奇又独自坚持了近20年，直至1871年，这位先驱者孤独地离开了人世时，分析机终于没能制造出来，未完成的一部分也被保留在英国皇家博物馆里。巴贝奇逝世后，他的儿子亨利·巴贝奇少将制造了若干个复制品，送往世界各地保存。亨利坚定地相信，总有一天，他父亲的这种机器一定会被后人制造出来。

近年来，科学界已经普遍确认巴贝奇在信息科学的鼻祖地位。1991年，为了纪念巴贝奇200周年诞辰，英国肯圣顿(Kensington)科学博物馆根据这些图纸重新建造了一台差分机。复制过程中，只发现图纸存在着几处小的错误。复制者特地采用18世纪中期的技术设备来制作，不仅成功地造出了机器，而且可以正常运转。

后人完成的巴贝奇分析机

为什么要提这些旧事？其实无论是英特尔、IBM、微软，还是甲骨文，如果没有这些先驱们的奉献，就没有今天的繁荣。另外，我国的教育对于这一段历史的描述非常差，编者希望这样的说明能够在开始以下intel x86神奇时光之旅前，有一个很好的交待，权作抛砖引玉吧。

[注解1：1981年，美国国防部花了10年的时间，研制了一种计算机全功能混合语言，并成为军方数千种电脑的标准。为了纪念爱达夫人，这种语言被正式命名为ADA语言，并赞誉她是“世界上第一位软件工程师”。]

在以下部分的介绍里，我们将看到集成电路的通用型CPU诞生……

其实早在英特尔公司诞生前，集成电路技术就已经被发明。1947年，AT&T贝尔实验室的三位科学家发明了晶体管，晶体管的出现，迅速替代电子管占领了世界电子领域。随后，晶体管电路不断向微型化方向发展。1957年，美国科学家达默提出“将电子设备制作在一个没有引线的固体半导体板块中”的大胆技术设想，这就是半导体集成电路的核心思想。

1958年，美国德克萨斯州仪器公司的工程师基尔比(Jack Kilby)在一块半导体硅晶片上将电阻、电容等分立元件集成在里面，制成世界上第一片集成电路。也正因为这件事，2000年的诺贝尔物理奖颁发给了已退休的基尔比。1959年，美国仙童公司的诺伊斯用一种平面工艺制成半导体集成电路，从此开启了集成电路比黄金还诱人的时代。其后，摩尔、诺宜斯、葛洛夫这三个“伙伴”离开原来的仙童公司，一起开创事业——筹建一家他们自已的公司。三人一致认为，最有发展潜力的半导体市场是计算机存储器芯片市场。

Intel的元老们，摩尔、诺宜斯、葛洛夫（从左至右）

吸引他们成立新公司的另一个重要原因是：这一市场几乎完全依赖于高新技术，你可以尽可能地在一个芯片上放最多的电路，谁的集成度高，谁就能成为这一行业的领袖。

Intel这个名字有着深远涵义……

基于以上考虑，摩尔为新公司命名为：Intel，这个字是由“集成/电子(Integrated Electronics)\"两个英文单词组合成的，象征新公司将在集成电路市场上飞黄腾达，结果就真的如此。（看来在摩尔有生之年，请他起个名字一定发达，^_^！）

当时，这三位创业者说服风险资本家阿瑟.罗克给他们投资了200万美元；还找到了他们创业的最佳地点，就是原联合碳化物电子公司的大楼，这可比惠普的车库要强多了。公司创建不久，三位创建人就与公司职员(这时是1968年底，英特尔公司已约定，他们将不拘泥于任何特定的技术或产品生产线，用诺宜斯的话来说就是“对当今所有技术进行快镜拍摄，从中发现哪种技术行得通，哪种技术最卓有成效，就开发哪种技术”，公司有的是时间、才能和资金，所以他们不能草率行事。诺宜斯说：“没能任何合同规定我们必须保证某一生产线的生产。我们也不受任何旧技术的约束。”

英特尔公司发现：当电子在集成电路块的细微部位上出现或消失时，可以将若干比特(bites,资料的最小计量单位)信息非常廉价地储存在微型集成电路硅片上，他们首先将这种发现应用在商业上。1969年的春天，在公司成立一周年以后，英特尔公司生产了第一批产品，即双极处理比特存储芯片。不久，公司又推出256比特的MOS存储器芯片。一个小小的Intel公司，以它的两种新产品的问世而打入了整个计算机存储器市场——这是一个辉煌的开端，而其他的一些公司直到1980年才能生产MOS芯片和双极芯片。

随着日本公司加入竞争，内存的生意越来越艰难。尽管当时有很多美国人抱怨日本人公司以低于成本的价格向美国倾销产品，但一个不可否认的事实是，日本在芯片制造上的速度和质量是无与伦比的。这时候，英特尔公司面对有史以来最大的生存危机。不过最终他们作出一个令人钦佩的决断：放弃内存，全力投入微处理器业务。

说到微处理器业务，其实最初是件很偶然的事情：英特尔的一家客户(Busicom，一家现已不存在的日本厂商)要求英特尔为其专门设计一些处理芯片。在研究过程中，英特尔的研究员霍夫(Hoff)问自已：对于集成电路，能否在外部软件的操纵下以简单的指令进行复杂的工作呢？为什么不可将这个计算机上的所有逻辑集成到一个芯片上并在上面编制简单通用的程序呢？这其实就是今天所有微处理器的原理。但日本公司对此毫无兴趣。在同事的帮助及公司支持下，霍夫把处理器的全部功能集成在一块芯片上，再加上存储器；完善了这种后来被称为4004的芯片，也就是世界上第一片微处理器。

●Intel历史上的首款微处理器 4004

4004CPU的样子，可爱吧？

1971年英特尔诞生了第一个微处理器——4004。该芯片其实是为Busicomcalculator专门设计制造的，但已经可以看到个人电脑的影子在里面了。

4004的核心电路照片

另外一些样子的4004

4004的全家福

据说当时有一位留着长发的美国人在无线电杂志上读到I4004的消息，立即就想能用这个CPU来开发个人使用的操作系统。结果经过一番仔细折腾之后，发现I4004的功能实在是太弱，而他想实现的系统功能与Basic语言并不能在上面实现只好作罢，这个人就是比尔.盖茨——微软公司的老板。不过从此之后，他对英特尔的动向非常关注，终于在1975年成就了微软公司(MicrosoftCorporation)。

接下来到了8008出场的时候了。

8008的运算能力比4004强劲2倍。1974年，一本无线电杂志刊登了一种使用8008作处理器的机器，叫做“Mark-8(马克八号)”，这也是目前已知的最早的家用电脑了。虽然从今天的角度看来，“Mark-8”非常难以使用、控制、编程及维护，但是这在当时却是一种伟大的发明。

这颗比较清楚一点

8008的核心照片

事实上，8008共有四种型号，分别为C8008、C8008-1、D8008、D8008-1，C8008就是刚才发的第二张8008图片,C8008-1刚才发的第一张8008图片。以下为 D8008、D8008-1

D8008

D8008-1

在8008之后，Intel又开发了下一代产品叫做8080，8080被用于当时一种品牌为Altair(牵牛星，这个名字来源于当时电视节目里一个流行的科幻剧)的电脑上。这也是有史以来第一个知名的个人电脑。当时这种电脑的套件售价是395美金，短短数月的时间里面，销售业绩达到了数万部，创造了个人电脑销售历史的一个里程碑。

8080A

8080的核心照片

这是基于8080芯片的计算机Processor Technology Sol-20

内部结构

[小结]：

4004的集成度只有2300个晶体管，功能其实比较弱，且计算速度较慢，以致只能用在Busicom计算器上，更不用说进行复杂的数学计算了。不过比起第一台电子计算机ENIAC来说，它已经轻巧太多太多了。而且最大的历史意义是，它是第一个通用型处理器，这在当时专用集成电路设计横行的时代是难得的突破。所谓专用集成电路设，就是为不同的应用设计独特的产品，一旦应用条件变化，就需要重新设计；当然在商业盈利

上，对设计公司是很有好处的。但是英特尔公司的目光并没有这么短浅，霍夫做出大胆的设想：使用通用的硬件设计加上外部软件支持来完成不同的应用，这就是最初的通用微处理器的设想。

英特尔公司很快对这个设想进行了论证，发现确实可行，而且这种产品的好处就在于采用不同的软件支持就能完成不同的工作，这比重新设计专用的集成电路要简单得多。看到这种产品将来的广阔前景，英特尔公司马上投入了设计工作并很快推出了产品——世界上第一块微处理器Intel 4004。

其实4004处理只能处理4位数据，但内部指令是8位的。4004拥有46条指令，采用16针直插式封装。数据内存和程序内存分开，1K数据内存，4K程序内存。运行时钟频率预计为1M，最终实现达到了740kHz，能进行二进制编码的十进制数算。这款处理器很快得到了整个业界的承认，蓝色巨人IBM还将4004装备在IBM 1620机器上。

在4004发布后不久，英特尔连续的发布了几款CPU：4040、8008，但市场反响平平，不过却为开发8位微处理器打下了良好基础。1974年，英特尔公司又在8008的基础上研制出了8080处理器、拥有16位地址总线和8位数据总线，包含7个8位寄存器(A,B,C,D,E,F,G,其中BC,DE,HL组合可组成16位数据寄存器)，支持16位内存，同时它也包含一些输入输出端口，这是一个相当成功的设计，还有效解决了外部设备在内存寻址能力不足的问题。 大家一般都只知道8086，很少知道8085的存在，下面这个就是8085的真面目：

1978年，8086处理器诞生了。这个处理器标志着x86王朝的开始，为什么要纪念英特尔x86架构25周年？主要原因是从8086开始，才有了目前应用最广泛的PC行业基础。虽然从1971年，英特尔制造4004至今，已经有32年历史；但是从没有像8086这样影响深远的神来之作。

8086

8086/8088的核心

8086的协处理器：8087

8087实际上有13种型号，这里只给出一种的图片，因为都大同小异。

还有一个更关键的因素，是时IBM研究新的PC机来打击苹果的个人电脑。IBM公司需要选择一款强大，易于扩展的处理器来驱动，英特尔的x86处理器取得了绝对的胜利，成为IBM PC的新“大脑”。这个历史的选择也将英特尔公司日后带入了财富500强大公司的行列，并被财富杂志称之为：“70年代的商业奇迹(Business Triumphs of the Seventies)”。

IBM公司的PC大获成功，不但带旺了英特尔的生意，还造就了另外一个商业奇迹——微软公司。比尔.盖茨搭车销售了DOS操作系统，为今天称霸软件行业攫取了第一桶金。不但如此，因为IBM公司的远见，开放了PC架构的授权，康柏(今天已经变成HP的一部分)等第三方的制造商也大获其利。甚至地区等经济的腾飞都与这次历史的联合有着必然的联系，无论从历史，还是产业的眼光来阅读，这个事件都非常值得称颂！

8088

使用8088芯片的笔记本

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使用8088芯片的笔记本

配置如下：

Intel 8088 CPU

128Kb RAM

3.5\" 360kb 或者 720kb 软驱

5MB 硬盘

事实上，IBM在PC XT选用的是8088这个型号。以技术的观点来看，8088其实是8086的一个简版，其内部指令是16位的，但是外部是8位数据总线；相对于8086内部数据总线(CPU内部传输数据的总线)、外部数据总线(CPU外部传输数据的总线)均为16位，地址总线为20位，可寻址1MB内存的规格来说，是稍差了一点，但是已经足以胜任DOS系统和当时的应用程序了。8086集成2.9万只晶体管，时钟频率为4.77MHz，同时还生产出与之配合的数学协处理器8087，这两种芯片使用相同的指令集，可以互相配合提升科算的效率。

当然现在的CPU都内建数学协处理器，因此不再需要额外的数学协处理器芯片，但是七十年代的技术，一般只能将数学协处理器做成另外一个芯片，供用户选择。这样的好处是减少了制造的成本，提高了良品

率，更降低速度不敏感的用户的支出：他们可以暂时不买数学协处理器，直到需要的时候买一个回来插到IC插座里即可。

1982年，英特尔发布了80286处理器，也就是俗称的286。这是英特尔第一个可以运行所有为其撰写的处理器，在发布后的六年中，全球一共交付了一千五百万台基于286的个人电脑。

80286

80286核心照片

80286芯片集成了14.3万只晶体管、16位字长，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。与8086相比，80286寻址能力达到了16MB，可以使用外存储设备模拟大量存储空间，从而大大扩展了80286的工作范围，还能通过多任务硬件机构使处理器在各种任务间来回快速切换，以同时运行多个任务，其速度比8086提高了5倍甚至更多。IBM公司将80286用在技术更为先进AT机中，与IBM PC机相比，AT机的外部总线为16位(PC XT机为8位)，内存一般可扩展到16MB，可支持更大的硬盘，支持VGA显示系统，比PC XT机在性能上有了重大的进步。

使用80286的电脑

但是这时候，IBM公司内部发生了很大的分歧：内部很多人反对快速转换到286计算机的销售，因为286 PC会对IBM的小型机与之前的PC XT销售有影响，他们希望缓慢过渡。但是intel公司并不能等，80286处理器已经批量生产了，不可能堆在仓库里等IBM慢慢消化；这时候生产兼容IBM PC的康柏公司就钻了一个空子——快速推出286的PC机，一举打败IBM成为PC市场的新霸主。

微处理器决定了计算机的性能和速度，谁能制造出性能卓越的高速PC，谁便能领导计算机的新潮流，这就是游戏规则。IBM的人最初顺应的这个规则，因此在PC市场大获成功，但是到了286时代，却又放弃了正确的选择，真是让人为之叹惋。

附：80286之前还有一个CPU，叫80186。

80186核心实物图

80186的核心照片

虽然有个所谓的80186，但从时间上看，就在80186刚推出没几周，80286就出现了，而且这款80186从来没有在PC机上出现过，因此，也就没有多少人能记得它了。

80386的出现，首次让我们进入了32位元的世代。

1985年，英特尔再度发力推出了80386处理器。386集成了27万5千只晶体管，超过了4004芯片的一百倍。并且386还是英特尔第一种32位处理器，同时也是第一种具有“多任务”功能的处理器——这对微软的操作系统发展有着重要的影响，所谓“多任务”就是说处理器可以在同时处理几个程序的指令。

80386

80386核心照片

不过就如过渡到286一样，英特尔遇到了很大压力。当时有一种流行的观点认为，286已经足够了，根本没有必要生产386电脑，在销售上开始并不如意。但是英特尔的领导人并不这样认为，在宣传上采纳很多新的手法，借鉴了很多消费类产品的办法，让人耳目一新；另一方面，也对386芯片区分出不同的规格，去适应

不同的用户需求。尤其是后来推出的80386SX芯片，内部数据总线为32位，与80386相同，但是外部数据总线为16位，既有386的优点，又有286的成本优势，取得了很大的市场成功；同时原本的386芯片改称为386DX，以区别386SX。

386时代，Intel在技术有了很大的进步。80386内部内含27.5万个晶体管，时钟频率为12.5MHz，其后又提高到20MHz、25MHz、33MHz等。80386DX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模式的工作方式，可同时模拟多个8086处理器来提供多任务能力。

80386DX

● 19年 首尝RISC性能提升4倍的CPU——80486

19年，英特尔发布了486处理器。486处理器是英特尔非常成功的商业项目。很多厂商也看清了英特尔处理器的发展规律，因此很快就随着英特尔的营销战而转型成功。80486处理器集成了125万个晶体管，时钟频率由25MHz逐步提升到33MHz、40MHz、50MHz及后来的100Mhz。

80486也是英特尔第一个内部包含数字协处理器的CPU，并在x86系列中首次使用了RISC(精简指令集)技术，从而提升了每时钟周期执行指令的速度。486还采用了突发总线方式，大大提高了处理器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80386快了4倍有余。

80486的照片

80486DX

80486的核心照片

英特尔将区格用户的策略再次应用在486产品上，因此486分为有数学协处理器的486DX和无数学协处理器的486SX两种，486SX的价格要便宜一些。后来486在倍频上规格有所改进，就出现了486DX2、486DX4的新“变种”。以DX2来举例，其涵义是处理器内部工作频率为外频的2倍，这样一来，就缓解了处理器内部高速与外部总线的慢速的矛盾。

Pentium，第一款与数字无关的处理器

1993年，英特尔发布了Pentium(奔腾)处理器。本来按照惯常的命名规律是80586，但是因为实际上“586”这样的数字不能注册成为商标使用，因此任何竞争对手都可以用586来混淆概念，扰乱市场。事实上在486

发展末期，就已经有公司将486等级的产品标识成586来销售了。因此英特尔绝对使用自造的新词来作为新产品的商标——Pentium。

Pentium的照片

1Pentium/Pentium Pro的核心照片

Pentium处理器集成了310万个晶体管，最初推出的初始频率是60MHz、66MHz，后来提升到200MHz以上。第一代的Pentium代号为P54C，其后又发布了代号为P55C，内建MMX(多媒体指令集)的新版Pentium处理器。

如果购买了最初60MHz、66MHz Pentium的用户比较倒霉，不但其Socket插座与其后推出的Socket 7不同，不能升级以外；更有极大可能是有内部缺陷的产品：早期的几批产品存在浮点运算错误的问题，虽然英特尔开始称这样的错误只是非常小一部分用户才会遇到，但是因为市场反应哗然，一时之间造成了很大的销售停滞。

最后，当时的英特尔总裁安迪葛洛夫于1993年11月29日向全球用户诚意道歉，并承诺回收产品而告终。据后来的统计数字表明回收成本高达4亿美金，这在当时是十分冒险的行为，对于公司的资金实力是一个生死存亡的考验；但最终的结果是重新赢得了消费者的信任，Pentium再度成为市场上最畅销的产品。

● 1995年 首款专为服务器设计的CPU——Pentium Pro

Pentium MMX的照片

Pentium MMX是英特尔在Pentium内核基础上改进而成的，其大的特点是增加了57条MMX指令。这些指令专门用来处理音视频相关的计算，目的是提高CPU处理多媒体数据的效率。MMX指令非常成功，在之后生产的各型CPU都包括这些指令集。据Tom’s Hardware测试，即使最慢的Pentium MMX 166MHz也比Pentium 200MHz普通版要快。

Pentium Pro的照片

1995年秋天，英特尔发布了Pentium Pro处理器。Pentium PRO是英特尔首个专门为32位服务器、工作站设计的处理器，可以应用在高速辅助设计、机械引擎、科学计算等领域。英特尔在Pentium PRO的设计与制造上又达到了新的高度，总共集成了550万个晶体管，并且整合了高速二级缓存芯片。

Pentium Pro的核心照片

Pentium Pro透露出英特尔对企业市场的雄心，不过作为第一代产品，还是有很多商榷的地方。最有趣的一件事情是，Pentium Pro执行16位程序的效能还不及同频率Pentium的水平；当然这不是一个错误，只是在当时16位程序数量还很多，32位软件尚未成为主流的情形下就显得太过超前。

1997年 将多媒体技术摆上台面的CPU——Pentium II

Pentium II 的照片

1997年英特尔发布了Pentium II处理器。其内部集成了750万个晶体管，并整合了MMX指令集技术，可以更快更流畅的播放影音Video，Audio以及图像等多媒体数据。

Pentium II 核心的照片

Pentium II首次引入了S.E.C封装(Single Edge Contact)技术，将高速缓存与处理器整合在一块PCB板上。通过Pentium II，用户可以透过因特网来捕捉、编辑、共享数码图片给自己的朋友和家人；甚至在影片上加入一些文字、音乐、效果等；可以使用视频电话等最新的多媒体技术。而之前的处理器在效能上就逊色很多了；因此在行销宣传上，英特尔特别凸现Pentium II的多媒体能力，这也很大促进了多媒体技术的流行。

● 1998年 升级Pentium Pro至强时代开始——Xeon

1998年英特尔发布了Pentium II Xeon(至强)处理器。Xeon是英特尔引入的新品牌，取代之前所使用的Pentium Pro品牌。这个产品线面向中高端企业级服务器、工作站市场；是英特尔公司进一步区格市场的重要步骤。Xeon主要设计来运行商业软件、因特网服务、公司数据储存、数据归类、数据库、电子，机械的自动化设计等。

Pentium II XEON，至强的开始

Pentium II Xeon处理器不但有更快的速度，更大的缓存，更重要的是可以支持多达4路或者8路的SMP对称多CPU处理功能。

Celeron(赛扬)处理器

1999年，英特尔发布了Celeron(赛扬)处理器。简单的说，Celeron与Pentium II并没有本质上的不同，因为它们的内核是一样的，最大的区别在于高速缓存上。

Celeron(赛扬)处理器

最初的Celeron是没有二级缓存的，目的是降低成本来夺取低端市场的份额，就像当年在386、486上，制造386SX、486SX简化版的做法一样。但是很遗憾的是，完全没有二级缓存的Celeron处理器效能极差，消

费者并不买帐，因此很快英特尔就调整战略：将Celeron处理器的二级缓存设定为只有Pentium II的一半(也就是128KB)，这样既有合理的效能，又有相对低廉的售价；这样的策略一直延续到今天。

不过很快有人发现，使用双Celeron的系统与双Pentium II的系统差距不大，而价格却便宜很多，结果造成了Celeron冲击高端市场的局面。后来英特尔决定取消Celeron处理器的SMP功能，才解决了这个问题。可以看出，Celeron与Pentium II是英特尔决定将高低产品线用不同的品牌区分的开始，事实也证明这种市场策略的成功。Pentium II Xeon，PRO的继承者。

●Pentium III处理器

老PIII的照片

新封装的PIII照片

同年，英特尔又发布了Pentium III处理器。从Pentium III开始，英特尔又引入了70条新指令(SIMD，SSE)，主要用于因特网流媒体扩展(提升网络演示多媒体流、图像的性能)、3D、流式音频、视频和语音识别功

能的提升。Pentium III可以使用户有机会在网络上享受到高质量的影片，并以3D的形式参观在线博物馆、商店等。

●Pentium III Xeon，决战服务器市场

PentiumIIIXeon

PIII的核心照片

与此同年，英特尔还发布了Pentium III Xeon处理器。作为Pentium II Xeon的后继者，除了在内核架构上采纳全新设计以外，也继承了Pentium III处理器新增的70条指令集，以更好执行多媒体、流媒体应用软件。

除了面对企业级的市场以外，Pentium III Xeon加强了电子商务应用与高阶商务计算的能力。在缓存速度与系统总线结构上，也有很多进步，很大程度提升了性能，并为更好的多处理器协同工作进行了设计。

Pentium 4、Celeron，一统江湖的风云

2000年英特尔发布了Pentium 4处理器。用户使用基于Pentium 4处理器的个人电脑，可以创建专业品质的影片，透过因特网传递电视品质的影像，实时进行语音、影像通讯，实时3D渲染，快速进行MP3编码解码运算，在连接因特网时运行多个多媒体软件。这是目前空前强大的个人电脑处理器产品，仍然在继续销售中。

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Pentium 4处理器集成了4200万个晶体管，到了改进版的Pentium 4(Northwood)更是集成了5千5百万个晶体管；并且开始采用0.18微米进行制造，初始速度就达到了1.5GHz(gigahertz)，相当于从旧金山到纽约只花了13秒的车程(当然，没人有这么快的汽车)。

Pentium 4还引入了NetBurst新结构，以下是NetBurst结构带来的好处：

1.较快的系统总线(Faster System Bus)；

2.高级传输缓存(Advanced Transfer Cache)；

3.高级动态执行(Advanced Dynamic Execution) (包含执行追踪缓存Execution Trace Cache、高级分支预测Enhanced Branch Prediction)

4.超长管道处理技术(Hyper Pipelined Technology)；

5.快速执行引擎(Rapid Execution Engine)；

6.高级浮点以及多媒体指令集(SSE2)等等。

当程序指令与数据一开始进入处理时，就会进入系统总线队列。Pentium 3处理器外频FSB设定在133Mhz，每时钟周期传输位数据，提供8字节*133Mhz=1066MB/s的数据带宽；而Pentium 4处理器的系统总线虽然仅为100Mhz，同样是位数据带宽，但由于其利用了与AGP4X相同的原理“四倍速”(即FSB400)技术，因此可传输高达3200MB/秒的数据传输速度。

因此，Pentium 4处理器传输数据到系统的其他部分比目前所有的x86处理器都快，也打破了Pentium 3处理器受系统总线瓶颈的。其后英特尔又不断改进系统总线技术，推出了FSB533、FSB800的新规格，将数据传输速度进一步提升。并且在最新的Pentium 4处理器，英特尔已经支持双通道DDR技术，让内存与处理器传输速度也有很大的改进。

Pentium 4还提供的SSE2指令集，这套指令集增加144个全新的指令，在128bit压缩的数据，在SSE时，仅能以4个单精度浮点值的形式来处理，而在SSE2指令集，该资料能采用多种数据结构来处理：

4个单精度浮点数(SSE)对应2个双精度浮点数(SSE2)；对应16字节数(SSE2)；对应8个字数(word)；对应4个双字数(SSE2)；对应2个四字数(SSE2)；对应1个128位长的整数(SSE2) 。

而Pentium 4也有对应型号的Celeron处理器，来应对低端市场。

Pentium 4 Willamette 核心照片

Pentium 4 Northwood 核心照片

P4 Celeron 照片

XEON：Pentium 4的至强版本

XEON MP：Pentium 4的至强版本

Itanium，位元的时代来临

Itanium的照片

Itanium的照片

2001年英特尔发布了Itanium(安腾)处理器。Itanium处理器是英特尔第一款位元的产品。这是为顶级、企业级服务器及工作站设计的，在Itanium处理器中体现了一种全新的设计思想，完全是基于平行并发计算而设计(EPIC)。对于最苛求性能的企业或者需要高性能运算功能支持的应用(包括电子交易安全处理、超大型数据库、电脑辅助机械引擎、尖端科算等)而言，Itanium处理器基本是PC处理器中唯一的选择。

Itanium 2的照片

Itanium 2处理器是以Itanium架构为基础所建立与扩充的产品。提供了二位元的相容性，可与专为第一代Itanium处理器优化编译的应用程序兼容，并大幅提升了50%～100%的效能。Itanium 2具有6.4GB/sec的系统总线带宽、高达3MB的L3缓存，据英特尔称Itanium 2的性能，足足比Sun Microsystems的硬件平台高出50%。

Itanium核心的照片

Itanium2核心的照片

Pentium M，移动、网络、节能的铁骑

2003年英特尔发布了Pentium M处理器。以往虽然有移动版本的Pentium II、III，甚至是Pentium 4-M产品，但是这些产品仍然是基于台式电脑处理器的设计，再增加一些节能，管理的新特性而已。即便如此，Pentium III-M和Pentium 4-M的能耗远高于专门为移动运算设计的CPU，例如全美达的处理器。

英特尔Pentium M处理器结合了855芯片组家族与Intel PRO/Wireless2100网络联机技术，成为英特尔Centrino(迅驰)移动运算技术的最重要组成部分。Pentium M处理器可提供高达1.60GHz的主频速度，并包含各种效能增强功能，如：最佳化电源的400MHz系统总线、微处理作业的融合(Micro-OpsFusion)和专门的堆栈管理器(Dedicated Stack Manager)，这些工具可以快速执行指令集并节省电力。

更关键的是，Pentium M处理器加上802.11的无线WiFi技术，就构成了英特尔Centrino(迅驰)移动运算技术的整套解决方案。这样不仅具备了节能、长续航时间的优点，更领导了目前流行的无线网络风尚。因此，IBM、Sony、HP等各大笔记本电脑厂商已经全面转用Pentium M处理器来制造自己的主流产品。

附上相关图片：

比比大小的照片：Pentium M

顺便把Mobile Pentium II的照片补上

Mobile Celeron

Mobile Pentium III

● Pentium D ——家庭娱乐、数字化办公

2005年5月26日，Intel发布了发布迄今为止该公司第一款双内核服务器处理器，名为—Intel双内核奔腾D处理器，主要是面向数字化家庭娱乐和数字化办公的个人应用双内核处理器。

Pentium D 8XX Smithfiel核心照片

Pentium D 840

Pentium D Presler 的背面

Pentium D Xeon 核心照片

Pentium D Xeon

王者降临 Intel双核新一代Core微架构

Intel Core微架构中全新的智能缓存技术有效地加强双核心乃至多核心处理器的工作效率，Conroe同样也是双核心设计，但是其缓存设计跟Pentium D并不相同。Intel Pentium D双核心处理器中每个的核心都拥有的二级缓存；但Intel Core微架构则是通过内部的传输总线共享同一个二级缓存，2个内核共同拥有4MB或2MB的共享式二级缓存。

Core Yonah 65nm核心照片

Core T2500

Conroe 微架构照片

Conroe微架构详解

Core 2 Duo E4300

小知识：由于Core和Conroe两个单词在结构上颇为类似，因此有不少消费者往往将Core和Conroe混淆。实际上，我们把Core音译为酷睿，它是Intel下一代处理器产品将统一采用的微架构，而Conroe只是对基于Core微架构的Intel下一代桌面平台级产品的代号。除Conroe处理器之外，Core微架构还包括代号为Merom的移动平台处理器和代号为Woodcrest的服务器平台处理器。采用Core的处理器将被统一命名。由于上一代采用Yonah微架构的处理器产品被命名为Core Duo，因此为了便于与前代Intel双核处理器区分，Intel下一代桌面处理器Conroe以及下一代笔记本处理器Merom都将被统一叫做Core 2 Duo。另外，Intel的顶级桌面处理器被命名为Core 2 Extreme，以区别于主流处理器产品。

接下来该介绍AMD的CPU了

首先是AMD8080

AMD8088-2-BQA

AMDAMZ8002

AMDAMZ8068DC

AMDD8086

AMDC80186-3

AMDCG80286-8-C2

AMDAm29000-25GC

AMDAm29030-25GC

AMDAm29040-33GC

AMDA80386DXL-33

AMDNG80386SXL-33

AMDNG80386DX-40

AMDA80486SX2-66

AMDK5PR100ABQ

AMDK5PR133ABQ

AMDK6200ALYD

k6-300A

k6-2-350

k6-iii

AMD athlon 一颗有纪念意义的CPU

thunderbird核心的athlon

duron（毒龙）

palomino核心的athlon xp 2000+

thunderbird核心的athlon

K8 754pin的图片

K8 754pin，封装不同

K8 940pin

K8 939pin，正面

K8 939pin，背面

传说中的FX55

经典的940pin K8 3000+

K8 Manchester

K8 Windsor

AMD处理器部分产品核心实照

AMD K5核心照片

AMD K6核心照片

AMD K6-2核心照片

AMD K7 (Athlon)

AMD K6-III核心照片

AMD Opteron（K8）核心照片

K8Manchester核心照片

K8Windsor核心照片

K8L Barcelona核心照片

CPU发展简史

2000年到2010年，Intel与AMD共推出了5种不同的架构，但考虑到AMD的K7架构的发布时间已经非常接近2000年，所以我们也将本不属于这一时间范围内的架构吸纳了进来。作为曾经的经典一代，我想也十分有必要将这一代架构列入我们回顾的列表中。好吧，接下来我们就按照时间的先后顺序开始本次的10年跨越式回顾。首先来看的是这11年间（K7在99年）两家芯片厂商都发布了哪些架构。

Intel与AMD产品架构更新时间图（图片截取自CPU-World）

上图是笔者在查阅资料时，从国外的CPU-World网站中截取的一段处理器架构更替时间表。笔者本打算自己做一个类似的表格，怎奈手懒便截取了外站的现成图。在此感谢CPU-World的编辑为我们提供了详细的信息。从图中可以了解到。从99年之后开始算起，Intel与AMD先后发布了K7，NetBurst，K8，Core，K10，和Nehalem等六个架构。这六个不同的架构便是本文的六位主角。我们首先从诞生最早的K7架构开始谈起。

早期Slot A接口核心K7架构Athlon处理器

1999年6月23日，AMD对外发布了K7架构处理器，并首次启用了Athlon（速龙）这一具有历史性意义的品牌。而K7架构的发布，更是将AMD推上了快速发展的轨道上，成为了Intel最具实力也是唯一的桌面级处理器竞争对手。

早期的K7架构处理器采用的是Slot A接口，虽然与Intel的奔腾II处理器接口类似，但二者并不能兼容，仔细看你会发现，二者的接口方向完全相反。当时基于这一接口的核心有Argon, Pluto/Orion,Thunderbird。其中最后的Thunderbird后来衍生成为Socket A也就是462接口产品，我们所熟知的雷鸟速龙便是采用这一核心。

Slot A接口

早期的K7架构处理器频率仅为500MHz-700MHz，随着工艺的不断进步，默认主频在不断的攀升，并且成为了首个将主频突破1GHz的桌面级处理器。K7架构所经历的制造工艺有0.18微米和0.13微米两个时代，虽然在当前来看那时的制作工艺非常落后，但在当时已经是绝对领先的技术了。

主频突破1GHz后AMD转用了462接口

在K7架构时代，AMD主要针对浮点运算进行了改进，引入了超级流水线浮点运算单元概念，使得每个Athlon CPU内部集成了3个浮点运算单元，每个单元都能够自己选择计算最佳类型的指令，为使用率高的指令提供冗余。由于拥有多个单元，同时执行多条浮点指令成为可能。此外，K7架构还引入了修订过的3DNow!多媒体指令集，即“增强3DNow!”，新添加了DSP指令集和一些Intel SSE指令集中有关扩展MMX的指令。正是基于这些新的改造，才使得AMD处理器首次在浮点性能上超过了Intel的奔腾处理器。AMD也由此开始了巅峰之作。

当时的Athlon（速龙）有两个不同的高速缓存。一级缓存的容量突破了x86的历史纪录——分离的128KB的2路关联缓存，其中KB用于存储指令，另外KB用于存储数据。相当于K6架构一级缓存的2倍，奔腾II和奔腾III的4倍。正如Intel奔腾II和以“Katamai”为代号的奔腾III，Athlon也有512KB的二级缓存。不过此二级缓存不是封入CPU内部的，而且在比CPU低的速度下运作。它插在一个位的总线上，类似于AMD的K6-III和Intel的奔腾Pro。此位的总线允许CPU同时访问缓存和内存，因此极大地提高了效率和带宽。改善了在K6-2架构中，由于二级缓存和内存共享前端总线而造成效率低下的问题。

一代超频经典巴顿核心速龙2500+处理器

采用Slot－A接口的K7速龙处理器还是首款将倍频锁死的AMD处理器，其目的是为了防止不法经销商对处理器进行频率更改而打磨销售。这一做法虽然很好的将市场进行了划分。但却令使用者失去了更改倍频提高频率的机会。当然，锁定倍频的出现并不是说AMD处理器就彻底与超频决裂。玩家仍然可以通过调节外频的方法提高处理器的主频，之后推出的巴顿核心速龙2500+处理器便是一款超频能力非常强悍的产品，并且广受超频玩家的喜爱。

可使用铅笔破解成为速龙的毒龙处理器

K7架构不仅面向主流级用户推出了速龙这一品牌，同时有面向于低端用户的毒龙和闪龙两个品牌。其中闪龙这一品牌在2004年被推出，同时取代了毒龙的市场地位。值得一提的是，现在的AMD处理器破解概念，早在K7架构时代就已经流行，虽然并不是现在的双核/三核变四核，但其效果还是相同的。当时的硬件爱好者通过对毒龙处理器L2金桥加以改造，可以使处理器的二级缓存翻倍成为速龙处理器。正是这一发现，让毒龙处理器成为了当时的抢手货。这一现象直到毒龙处理器下市才终止。

462接口历代速龙处理器

2003年9月，AMD推出了首款K8架构位处理器，这也预示着位时代的到来,同时这也预示着属于32位处理器K7架构时代的结束。2005年K7架构处理器正式停产，这也正式宣布了32位K7架构时代的终结。

K7架构虽然在功耗的表现上并没有超过同期的Intel奔腾III处理器，但在性能上已经与对手打成了平手。再凭借着价格和“作弊”（毒龙破解成速龙），AMD一举成为了桌面级处理器的领导厂商。

“高主频就是高性能”，现在看来这是一个多么可笑的问题啊。没错，由于工艺制程和架构设计等问题。高主频已经不再是高性能的代名词。但这一看起来人人皆知的错误概念在2000年可是高性能处理器的代名词。主流级别处理器也正是沿着这一思路进行更新的。而“高主频就等于高性能”一直到K8架构的出现，才正式将这一神话终结。我们接下来回顾的这一代架构——NetBurst便是笼罩在“高主频等于高性能”这一“神话”下的产物。

因为AMD K7架构的大获成功给Intel敲响了警钟，一向凭借垄断市场来发展的业界老大也感受到了身边的威胁。为了尽快摆脱AMD K7架构的影响。Intel决定推出一款超高性能的处理器，从而将AMD的成功扼杀。作为提升处理器性能的最有效也是最简单的手段，尽可能的提高主频被Intel列为了下一代处理器的首要位置。于是NetBurst在这种大背景下诞生了。

NetBurst首代核心Willamette

2000年11月，首款采用NetBurst架构处理器诞生，核心代号为Willamette，默认主频为1.4GHz。由于Willamette采用了与奔腾III完全不同的设计，因此Intel决定将Willamette进行重新命名，于是一个新的品牌由此诞生，这就是统治市场长达5年之久的奔腾4处理器，而NetBurst架构的市场统治时间更是长达8年。恐怕这一纪录在未来很难被打破了。

采用423接口的Willamette奔腾4处理器

NetBurst架构除了统治市场时间长，同时还是横跨工艺次代最多的架构。在NetBurst架构成为市场主流的年代。期间经历了0.18微米，0.13微米，90nm，和65nm四个工艺代。在Intel转入Tick-Tock策略之后，横跨四个工艺次代的架构也成为了历史。所以说NetBurst架构还是一个创纪录的产物。

早期的Pentium 4处理器采用的是0.18微米制造的Willamette核心，为了能够提供足够的带宽，Intel设计了全新的Socket 423

接口，此时的CPU前端总线已经到达了当时惊人的400MHz，不得不说Socket 423接口的奔腾4处理器是当时的典范。不过随着处理器主频的逐步提升，423接口的局限性越来越明显，它严重制约了奔腾4处理器的主频提升。为了能够突破2GHz主频，Intel不得不放弃了Socket 423接口，启用了全新的Socket 478接口。

Socket 478接口

这一时期采用了Willamette核心的奔腾4处理器虽然主频得到了提高，达到了2GHz主频，且在性能上也重新压制了AMD的K7架构速龙处理器。但其市场表现力却非常糟糕。一方面是奔腾4处理器过高的主频带来了较高的发热，另一方面是Intel推广昂贵的Rambus内存让消费者难以接受。所以在这一阶段奔腾4看似取得了成功。而实质上却并未达到Intel预期的结果。 Willamette核心的主频虽然已经达到了2GHz，并力压AMD的K7架构处理器，但其表现力并没有达到Intel的预期。为此更高主频的核心Northwood被推上了舞台。这款核心使用了更先进的0.13微米制造工艺，并且保持了Willamette的20条流水线设计，还在后期版本中首次引入了超线程技术。随着主频的逐步攀升，处理器的前端总线频率也随着水涨船高，最终版本的前端总线频率已经达到了800MHz，最终成为了当时桌面级的最强者。

Northwood核心照片

在吸取了Willamette核心因受到Rambus内存价格过高而无法进行市场推广的经验教训。Intel取消了Rambus内存的，加入了对DDR内存的支持之中。同时Socket 478接口的应用也让处理器摆脱了主频的，Intel终于将奔腾4的主频推上了3GHz以上的高度。

早期的Northwood奔腾4处理器为了能够力压AMD的产品，除了将主频进行提升外，还将二级缓存容量进行了翻倍。从256KB增加到了512KB（晶体管数量从4200万增加到5500万），为了能够降低功耗还使用了0.13微米先进制造工艺。但新的Northwood奔腾4有一个较为严峻的问题。那就是上市没多久就被放弃的Socket 423平台无法进行升级。为了照顾老用户，Intel推出了一个能够让Socket 423主板使用Northwood处理器的转换器。

带有HT标志的奔腾4告知消费者这是可以支持双线程的处理器

超线程技术是Northwood核心的又一大特点，有了这项技术的帮忙，使得单核心的Northwood奔腾4处理器拥有了当时非常前卫的双线程支持能力。在早先发布的Northwood处理器中，只有3.06GHz的一款处理器支持该项技术。随后Intel发现这项技术已经成为了一项非常重要的卖点，为此又推出了一系列频率范围从2.4到3.0GHz的新款800MHz前端总线处理器，这些处理器的最大特点就是全部加入了对超线程技术的支持。此时的Intel凭借着超高主频和超线程技术的帮忙，终于在高性能上超越了AMD的K7架构。也将绝大部分市场牢牢掌握在了自己的手中。

支持超线程技术的3.06GHz奔腾4处理器

然而成功是要付出代价的。由于Intel一味的追求高主频，Northwood核心奔腾4的漏电和发热现象已经达到了惊人的地步。当内核电压超过1.7V时，处理器将随时间延长逐渐变得不稳定，直至最后坏掉完全不能再用。人们认为这是由于电子迁移这种物理现象导致的，其中CPU的内部通路由于过度的电子能量随着时间逐步退化。这也是超频会降低处理器使用寿命说法的来源之一。

NetBurst架构虽然功耗表现并不好，但毕竟还是一代成功的架构，从其存活时间上就可见一斑。在推出了众多130nm（0.13微米）处理器之后，Intel将降低功耗的法宝压在了提升制程上，同时也希望能够借此进一步提高处理器的主频。于是最后一代Socket 478接口奔腾4处理器诞生了，这就是尾号带有一个E为结尾的奔腾4处理器。但90nm工艺的奔腾4上市没有多久，竞争对手AMD的一个新的家族处理器诞生了，不仅在性能上追赶上了奔腾4处理器，而且还将处理器带进了位时代。这就是经典的K8架构。为了能够巩固市场，Intel也做好了位的准备。于是乎Netburst架构的新产品位Prescott核心诞生了(Socket 478接口奔腾4 E也是采用该核心)。

LGA775接口

位Prescott与之前奔腾4已经发生了一些质的变化，不仅全面普及了超线程技术，加入了对位系统的支持。同时还将处理器的接口进行了升级。统治市场长达7年的LGA775时代开始了。LGA775接口与之前的接口相比已经将Socket更换成了LGA，这主要是Intel已经将原来的PGA-ZIF封装模式更换成了LGA封装模式。LGA封装模式的全称为Land Grid Array即平面网格阵列封装，他与PGA封装最大的不同在于将针脚从CPU上转移到了主板CPU插座上。CPU上仅留下的是相应数目的触点。这样做的好处是显而易见的。用户再也不用担心一不小心将处理器的触点弄断而无法使用CPU的问题了。此外，LGA封装可以有效提升处理器的信号强度、提升处理器频率，同时也可以提高处理器生产的良品率、降低生产成本。

Prescott核心代表作奔腾4 630处理器

Prescott核心处理器最大的特点不仅在超线程技术和位技术上，同时在二级缓存容量上也有所突破。由于工艺提升，晶体管数量得到了增加，Prescott核心将二级缓存容量提升至了2MB，令处理器的性能得到了大增，同时新的SSE3指令集也添加到了新品中。令Prescott核心在主频不变的情况下性能得到了较大的提升。不过令Intel较为失望的是，LGA775的Prescott核心在功耗表现上仍然没有改进。所以最高主频也并没有比Socket 478接口奔腾4处理器有提升。

市场表现非常不错的奔腾D 820处理器

Prescott在主频上虽然没有突破，但在核心数量上却开创了先河。虽然在位技术上Intel慢了AMD一步，但在双核处理器上并没有让步。继续使用Prescott核心整合出来了首款双核处理器，这就是奔腾D 800家族。虽然在高性能上Prescott核心还存有争议，但双核的概念已经得到了广泛传播，并且杀了AMD一记回马。令对手在一段时间内不得不使用单核产品对抗Intel。所以由此看来，Prescott核心在市场的表现还算得上是成功的。

Prescott核心在主频上的失利让Intel很是恼火，为了能够进一步提高处理器主频，Intel再一次将注意力转向了提升工艺制程的方法上。并且将处理器的流水线提高到了31级。在解决了以上全部问题之后，Netburst架构的最后一代产品Cedar Mill和Presler诞生了。这就是酷睿架构处理器上市前最后的单核处理器奔腾4 6X1（Cedar Mill）和非原生双核奔腾D 900（Presler）。

65nm制程超频能力极强的奔腾4 631处理器

最后一代Netburst架构处理器的出现并没能帮助Intel达成突破4GHz主频的心愿，而且65nm工艺也没能解决高功耗的问题。而此时，Intel与AMD的双核大战已经进行的如火如荼。新的酷睿架构产品也在2006年年中时问世，一瞬间便让Netburst架构没有了市场，一代叱咤风云的经典架构就这样草草的画上了句号。

意大利人将奔腾4的主频送上了8GHz

最后一代Netburst架构处理器虽然没能帮助Intel解决诸多问题，但他却创造了一个新的记录，那就是超频。凭借着65nm工艺和超长的流水线，最后一代奔腾4的超频能力极强。曾经有职业超频玩家将奔腾4 631的主频超过8GHz。这一超高的记录直到前不久才有人打破。由此来看，Netburst架构还算是成功的。

最后的Netburst架构双核处理器

Netburst架构是Intel在Tick-Tock战略前的最后一代作品，同时也是Intel在桌面芯片领域中少有的一个使用了8年之久的架构。它所服务的产品经历了32位，位，单核，双核，Socket 423/478和LGA775接口，180nm，130nm，90nm和65nm四个工艺时代，可以算作是被更改了最多次的一代架构。虽然最终没能突破Intel设想的4GHz主频，而且性能功耗比也不算出色。但NetBurst依然可以算作是经典的。在这一代架构上，超线程技术和位技术被应用并得到了推广，而且双核处理器也首次在NetBurst架构上得到尝试。最重要的，它还使Intel回到了追求性能功耗比的正轨上。所以由此看来，NetBurst架构仍然算得上是一代出色的架构设计。

NetBurst架构横跨8年，着实让笔者费了一番力气才写完。接下来笔者要为大家回顾的这代架构同样也需要一些篇幅才能搞定。这就是将AMD推向巅峰状态的K8架构。

1999年发布的K7架构不仅为AMD赢得了市场，同时也赢得了较高的声望。为了能够巩固成果，AMD着手进行了新一代架构

的设计。新一代架构的最大特点是加入了位技术的支持。鉴于Intel在安腾上的经验，AMD将位技术进行了新的设计，不仅可以支持位微软Windows系统，同时还可以向下兼容32位系统，这一设计在后来得到了市场的认可。

首批上市的K8架构处理器

有了K7架构的成功，K8架构的推广也毫不费力，加之位技术的通用性，K8架构处理器很快就得到了市场的认可。当然，AMD在这里还应该感谢一下当前的竞争对手NVIDIA，正是因为得到了NVIDIA在芯片组上的支持，AMD的K8架构才得以迅速推广。当然VIA在芯片组上的贡献同样巨大。

K8架构除了位技术这一大亮点之外，另外的一项技术也同样值得我们关注，这就是HyperTransport总线技术。HyperTransport是一种为主板上的集成电路互连而设计的端到端总线技术，它可以在内存控制器、磁盘控制器以及PCI总线控制器之间提供更高的数据传输带宽。该技术的应用打破了前端总线带宽的，让处理器与内存之间的数据交换成倍增长。K8架构可以在较低主频下得到与Netburst架构高主频一样的性能便是基于该技术的应用。当然了，处理器中整合内存控制器也是该项技术应用的一部分。

HyperTransport总线技术示意图（图片源自驱动之家）

早期的K8架构处理器采用了与IBM共同开发的130nm SOI（绝缘硅）技术制造。并采用了新的Socket 754接口。首批处理器核心为ClawHammer。为了能够将处理器的功耗控制在较低的水平上，AMD还引入了Cool'n'Quiet的技术。该项技术可以保证用户运行一些对处理器负荷较少的程序时，相应降低处理器的速度和电压，从而达到省电的效果。

采用了Socket 754接口的处理器针脚

Socket 754接口的应用让位技术首次进入了民间，加之AMD处理器的性能功耗比非常高，价格便宜。所以迅速被市场接受。但此时的K8架构还并算不上完善。首先Socket 754接口的HyperTransport传输速度较低，有效传输带宽仅为9.6G，了K8架构性能的发挥。此外，Socket 754接口ClawHammer核心处理器内置单通道DDR400内存控制器，并没有加入对双通道内存的支持。所以这款产品上市并没有多久便被AMD换下。Socket 939接口处理器诞生了。

ocket 939接口诞生于2004年6月，其目的就是为了取代Socket 754接口，以弥补早期K8架构不支持双通道内存的不足。升级针脚数量的同时，AMD还将HyperTransport的带宽进行了提升，令K8架构的整体性能再上了一个新的台阶。像速龙3000+这样1.8GHz主频的处理器，就已经达到了3GHz左右主频奔腾4处理器的性能，并且功耗还要比奔腾4更低。速龙处理器也成为了DIY市场中最受欢迎的产品。

939接口代表作速龙3000+处理器

使用Socket 939接口的K8架构核心众多，有ClawHammer（130nm），Newcastle（130nm），Winchester（90nm），Venice（90nm），San Diego（90nm）等。由于采用这些核心的处理器在型号命名上经常会出现重复的现象，所以很难让普通消费者搞明白谁是谁。其实这些核心在很大程度上就是步进的升级，或者是制程的变化。除了最后的San Diego核心二级缓存被扩大到了1MB（其他均为215KB）和加入了SSE3指令集的支持外，其他核心均没有什么不同。

E6核心速龙3000+一度成为市场中的抢手货

当时的速龙处理器几乎成为了游戏的代名词，只要是为玩游戏而装机的消费者基本上都会去选择速龙处理器。那时的速龙处理器也确实在游戏上很有造诣。因为浮点运算性能强悍，AMD平台对游戏更是得心应手。此外，当时E6(Venice核心)的速龙3000+处理器在超频的表现上也非常出色，众多玩家采购它都是看中了他的超频能力。速龙3000+也一度成为了抢手货。但在应用软件方面，AMD则表现不佳，因为很少与软件厂商合作，所以众多的办公族还是选用了Intel的产品。即便这样，仍然无法阻挡速龙处理器的热销。在05年的市场中，一颗散片速龙3000+处理器的价格都要在1000元以上，如果是超频能力强的E6（Venice核心）速龙3000+价格会更贵。可见当时的AMD是如何的强大。

Socket 939接口的硬伤是不支持DDR2内存

Socket 939接口的另外一个伟大之处是帮助AMD实现了双核的梦想，虽然当时Intel抢先一步进入了双核时代，但由于Intel的双核处理器沿用的是“高频低能”的NetBurst架构，而且是简单的将两个核心封装在处理器基板上，因此AMD发现了奔腾D双核处理器的诸多问题。为了能够打败对手的产品，AMD对K8架构进行了重大改进，首次将两颗处理器的底层进行了互联，使之成为了一颗芯片上的两个核心。不仅性能大幅提升，而且还保持了K8架构高性能低功耗的传统。此外，因为K8双核处理器是原生产品，AMD也为其冠以了真双核的名义。轰轰烈烈的双核处理器大战打响了。

Socket 939接口支持双通道内存，且超频能力优秀，看起来已经完美了。可是在此时DDR2内存突然发威了。价格一落千丈，一下子顶替了DDR内存的位置。这一下可愁坏了AMD。因为Socket 939接口的硬伤就是在内存的支持上。因为并没有加入对DDR2内存的支持。所以更换接口势在必行。在落后Intel半年之后，AMD终于推出了可支持DDR2内存的K8架构产品和相关的接口。这就是后来的AM2接口处理器。

AM2接口的推出帮助AMD巩固了市场份额，并且打开了双核处理器市场。此时的Intel因为早一步提出了双核概念，所以率先打响了双核竞争的第一。首先将双核奔腾D处理器的价格进行了下调。AMD为了巩固市场份额，也将双核处理器的价格进行了下调。很快的，单核产品便被淘汰了，取而代之的是以奔腾D和速龙 X2为首的双核集团。因Socket 939接口并不支持DDR2内存，所以AMD的首批双核处理器也很快消失在了市场之中。AM2接口成为了AMD抢占双核处理器市场的急先锋。

速龙 X2 3800+处理器是当时的大热门

当时AMD推出的双核处理器主要是Windsor核心的产品，因为K8架构功耗表现出色，因此并没有在工艺制程上有太多改进，依然继续使用90nm工艺制造。90nm工艺K8架构双核处理器共有两三个版本，分别是2*256KB二级缓存版本（代表作速龙 X2 3600+），2*512KB二级缓存版本（速龙 X2 3800+）和2*1MB二级缓存版本（代表作为速龙 X2 4000+）。因前者的单颗核心二级缓存容量与闪龙处理器相当，因此又被冠以了闪龙双核的名称。

不过受生产成本的，2*1MB二级缓存版本并没有推出很长的时间，在发布半年之后便被下架，仅限于服务器级别的Opteron上。

售价999美元的速龙 FX双核处理器

如日中天的AMD可谓是大出风头。恐怕现在又不少新玩家都不太清楚，在K8风光的年代AMD还有一款定位至尊基版的处理器。这就是速龙FX系列。当时的速龙FX系列处理器地位与当今的Intel酷睿i7至尊版相当。每颗售价高达999美元。不少疯狂的发烧友都会去选择这款产品，主要是在性能上的表现要高出Intel奔腾D至尊版不少。不过伴随着K8架构的没落，速龙FX系列也退出了历史舞台，这不免让人有些伤感。

65nm工艺不锁频的速龙5000+

2006年6月，Intel正式发布了全新酷睿架构处理器，这款处理器一改NetBurst架构的长流水线高主频的特性，而是转为了注重每瓦效能的低主频高性能。该架构一出便给了AMD当头一棒。因为AMD发现手中的K8架构在对抗酷睿架构的时候已经变得力不从心了。为了能够稳住阵脚，AMD决定提升K8架构的生产工艺，并且采用高端产品降价的策略来抗衡对手。最终的产物便是K8架构的最后经典——65nm工艺黑盒速龙5000+处理器。

2006年，AMD斥资54亿美元收购了显示芯片厂商ATi，由此拉开了CPU与GPU的融合序幕。不过这场并购案令AMD一下子变得捉襟见肘。新处理器的研发在得不到资金支持的情况下迟迟无法完成。并最终导致AMD使用老的K8架构与竞争对手抗衡，这一现象直到2007年11月K10架构推出才宣告结束。

2008年第二季度，AMD正式宣布K8架构处理器停产。从2003年K8架构诞生到2008年正式停产，K8架构总共打拼了5年的时间。虽然最终被竞争对手的酷睿架构打败。但作为一款2003年就已经诞生的产品来说，K8架构虽败犹荣，并且也将会是AMD历史上最为经典的一代架构。

追求突破4GHz高主频8年之久的NetBurst最终还是失败了，作为Intel总裁的贝瑞特不得已单膝下跪请求支持者的原谅。虽然

雄心勃勃的4GHz主频计划最终以失败告终，但这并不代表Intel追求高性能的路走到了尽头。相反的，NetBurst架构的经验让Intel走上了高速发展之路。随之而来的Core架构便是Intel进行这方面尝试的最佳代表。同时也成为了LGA775平台的最后舞者。

贝瑞特请求支持者原谅4GHz处理器的失败

Core架构是Intel为了改善桌面级处理器性能与功耗，由零起步全新设计的架构，最大的特点是放弃了对超高主频的追求，它有14级流水线，相比NetBurst架构Prescott核心的31级足足少了一半。另外，它的运行核心由Netburst的一次可处理3个指令增加至4个。此外，Core架构还采用了原生双核心设计，两个核心的一级高速缓存互相连接，分享使用二级高速缓存。Core架构还将一个128位的SSE指令的运算时间由两个周期缩短为一个周期，并采用了全新的省电设计。所有核心在空闲时会降低主频，当有需要时则自动增速，以减低CPU的发热量，及其耗电量。通过这些设计令Core架构处理器在较低主频下就是得到了超高的性能，同时性能功耗比也达到了最佳化。

Core架构早期代表作酷睿双核E6600

早期的Core架构处理器采用的是65nm工艺Conroe核心，该核心将处理器的前端总线直接拉到了比奔腾D 900系还要高的1066MHz上。而主频最低型号E6300仅为1.86GHz,最高型号酷睿X6800也没有超过3GHz。但性能却高出了奔腾D处理器一大截。可见新架构在性能方面的设计还是下了一番功夫的。

Conroe核心被分为了两个版本，分别是2MB二级缓存的Allendale和4MB二级缓存的Conroe本身。其中采用Allendale的只有两个型号，分别为E6300和E00，其他型号如E6600，E6700和X6800均为后者。在之后的一次更新中，Intel推出了同样基于Conroe核心但前端总线被提高至1333MHz的E6X50系列产品。进一步丰富了酷睿架构产品线。

酷睿QX6800是65nm工艺处理器中的最高端

Core架构在双核处理器上的尝试大获成功，Intel并没有停下脚步，立刻使用在奔腾D时代的做法，将两个Conroe核心封装在了一起，组成了首批四核心酷睿架构处理器。这一做法直到新的Nehalem架构出现才最终停止。即便如此，酷睿架构的性能依然是非常强大的。甚至以原生四核自居的AMD在45nm工艺处理器上市前，甚至没有任何一款产品能够打败Intel的65nm旗舰非原生四核酷睿QX6800。估计AMD的FX旗舰产品由此消失也就是因为这样的原因吧。

在65nm Core架构大获成功之后，Intel继续发力，将提升制造工艺放在了首要位置，并且将新的Nehalem架构提上了日程。这意味着Intel正式开始了新的Tick-Tock战略。2007年，Intel在Core架构的基础上进行了升级，推出了Penryn架构。其实心的Penryn架构依然是Core微架构中的一员，不过已经将工艺提升至了45nm，二级缓存容量扩大到6MB，并且加入了新的

SSE4指令集。

45nm工艺Penryn架构代表作酷睿E8400

45nm工艺Penryn架构共推出两个核心版本，一个是双核版本的Wolfdale，定位酷睿E8000，另外一个是四核心版本的Yorkfield，定位酷睿E9X50。后者其实就是将两个Wolfdale封装一起的产品，二者之间并没有本质上的区别。在Wolfdale的基础上，Intel还推出了一些精简版本。如将缓存减少至3MB容量做成酷睿E7000系列，或者更进一步减少至2MB，前端总线降低至800MHz的奔腾双核E5000系列。这也就是为何会出现五颗电容且超频能力非常强悍E5200处理器的主要原因。

五电容版奔腾双核E5200处理器

45nm工艺酷睿处理器的超频能力普遍较高，曾经一度被普通用户所抛弃的超频概念再次回归。在搭配原厂散热器的情况下，一些45nm工艺酷睿处理器都可以将频率定在一个较高的水平上。可见新架构在功耗控制上做出的努力。

北桥制约着酷睿架构性能的发挥

从性能和功耗两个方面的表现来看，酷睿架构看似已经完美了。但Intel深刻的了解到，前端总线已经成为了制约处理器性能发挥的最大瓶颈。因为沿用了NetBurst时代的前端总线概念。受前端总线频率制约，酷睿架构在内存控制能力上始终要弱于AMD一些。也正是如此，AMD才能凭借老的K8架构与酷睿架构抗衡很长时间。虽然二者性能差距不小，但AMD还是凭借着超低价格挺了过来。如此看来，前端总线已经到了淘汰的边缘。

在酷睿架构时代，我们没能看到超线程技术的身影。这主要是Intel发现多线程的应用并没有达到预期的水平。此外因NetBurst架构性能的影响，超线程技术也并没有发挥出真正的实力。考虑再三Intel决定将这一技术从Core架构上拿了下来，等到一款性能达到一定高度时，再选择超线程技术的回归。总体而言，Core架构是一款非常成功的设计，让Intel重新夺回了性能王者的桂冠，同时也挽回了NetBurst架构表现不佳的面子。虽然目前的市场已经被Nehalem架构产品占据，但Core架构依然没有离去，作为LGA775接口的最后舞者。这一架构要到2011年结束时才正式离开舞台。从这一点来看，Core架构算得上是十分成功的。

2006年的双核大战激战正酣，竞争对手突然变换打法，将新产品酷睿投入了战场。这让AMD始料未及，立刻被对手打得人仰马翻。不得已只得将旗下的K8架构产品全线降价，用低价格迎战对手的高性能。此战法果然奏效，立刻就为AMD迎来了无数的掌声。可惜好景不长，对手也将新品的价格进行了下调，并且加速了产品的更新速度。这一下AMD真的是招架不住了，急需新的救兵前来帮忙。就在这种大背景下，被推迟了一次又一次的K10架构处理器诞生了。

K10架构采用了原生四核设计

K10架构可谓生不逢时，先是AMD因收购ATi陷入了资金短缺的困境中，而后是竞争对手连续发力，在K10发布的前不久，Intel正式发布了首款45nm工艺处理器酷睿QX9650。此时的AMD处理器因45nm工艺尚未完成，依然停留在65nm工艺时代。就在这种万事皆没有准备好的大背景下，K10肩负着帮助AMD翻盘的任务上了前线。这样来看AMD有些赶鸭子上架的感觉。

K10架构AMD启用了新的品牌Phenom（羿龙）

K10架构AMD启用了新的品牌Phenom（羿龙），并首次将三A平台概念引出。第一代3A平台代号蜘蛛。即K10架构处理器，7系列芯片组和ATI Radeon HD 3800系列显卡三大产品。

赶鸭子上架的K10架构相比K8架构还是有很多改进的。首先65nm工艺的K10架构是为原生四核而设计，所以并没有任何一款双核产品。之后的速龙7750/7850均是屏蔽两颗核心而来。新的架构还将K8架构的1*128 bit模式存储器控制器转换为了2* bit模式，也就是将储器控制器拆分成为了两个，将内存的控制能力进一步加强。此外HyperTransport总线也升级为3.0规格，总带宽提高到20.8GBps。共享三级缓存概念也是首次加入进处理器中，用以提高处理器的使用效率。由此看来，重大改进的K10架构足以打败Core架构了。

早期Phenom四核因为出现了Bug性能表现并不理想

然而理论归理论，现实归现实，早期的K10架构Phenom四核处理器因为出现了TLB错误，造成了处理器主频无法提高，从而严重影响了性能。据了解，有问题的B2核心Phenom处理器2.3GHz仅相当于解决问题后B3不仅处理器的2.0GHz性能。此外，因为工艺制程的原因，早期K10架构处理器的功耗也出现了严重问题。两个问题叠加在一起，让早期K10架构并不能打败Core。一直到了B3步进处理器的TLB错误解决，才勉强能与65nm工艺Core架构竞争。曾经令AMD扬眉吐气的至尊FX系列处理器也就此完结。

当然早期Phenom也不是没有优点。因为采用了与AM2通用的AM2+接口，用户完全不用更换主板就可以实现对新处理器的支持。所以可以做到零成本升级，在这一点上还是吸引了不少用户。此外，新提出的三核心概念也要比双核处理器更加吸引人。虽然在性能上有着严重问题。但不管怎样AMD还算是勉强抗住了Intel的攻势。

第一代K10架构处理器的高功耗，低效能和TLB错误令AMD很是头疼，虽然之后解决了最严重的TLB问题，但高功耗的帽子却一直没有被摘掉。恰在此时，AMD与IBM合力研发的45nm工艺还出现了问题。这一度让Intel酷睿成为了45nm市场中唯一的选择，也一度造成45nm酷睿的价格疯长。

2008年，AMD宣布45nm SOI配合沉浸式光刻技术有了重大突破，这意味着AMD也将迈向45nm工艺。随之2008年底，AMD首批45nm工艺Phenom II X4 940/920正式上市，从而打破了Intel的一家垄断。但这距离Intel拿出第一款45nm工艺处理器

已经过了1年的时间。

45nm工艺Deneb核心

45nm工艺Phenom II处理器依然为K10架构设计，但在原有基础上进行了改进。将三级缓存容量提高到了6MB，同时整合了DDR2内存控制器与DDR3内存控制器，具备了对DDR3内存的支持能力。（首批Phenom II X4 940/920不支持DDR3内存）除此之外，还将65nm工艺中几乎废弃的Cool 'n Quiet技术再次进入，令CPU的功效比大幅攀升。

从完整45nm K10架构核心衍生而来的四核/三核/双核

按照AMD的计划，以四核处理器主打高端市场，然后使用屏蔽部分核心而来的三核心和双核心处理器主打主流和中低端市场。然而出乎官方的意料，主板芯片组中的ACC高级时钟校验功能意外的将本已经屏蔽的核心开启，让市场中的大部分三核/双核处理器变成了完整四核的Phenom II X4。这一下严重扰乱了市场秩序，令AMD大为吃惊。虽然曾以开核官方不质保来要求消费者不要开核，但消费者还是不屑一顾的投入了开核大军中。最后AMD官方对此也就不了了之了。

速龙II双核处理器

45nm工艺中，AMD还推出了原生双核产品。这就是定位低端的速龙 II X2系列处理器。因为采用了原生双核设计，因此失去了像三核和高端羿龙II双核那样的开核能力。不过凭借着低廉的价格。速龙II双核产品依然受到了市场的好评。

45nm工艺K10架构处理器的出现终于帮助AMD解决了市场问题。凭借着出色的性能表现和优秀的超频能力（当然还有开核破解的能力），Phenom II和Athlon II产品受到了不少消费者的欢迎。虽然此时Intel凭借新一代Nehalem架构已经完全掌握了1500元以上高性能市场份额，但AMD并没有因此被彻底击垮。所以在诞生了一系列的四核处理器之后，AMD将注意力转向了更为高端的六核。

45nm终极产品Thuban六核

在进入2010年后，AMD与Intel都将注意力转移到了高端六核身上。与Intel主打高性能不同。AMD的起步还是很低的，只要能够满足普通消费者的需求即可。于是K10架构的终极产品Thuban六核诞生了。这就是目前市场中的最廉价六核系列产品，Phenom II X6 1090T/1055T处理器。

AMD六核代表作Phenom II X6 1090T

Thuban六核其实只是在原有的四核基础上增加了两个核心而已。所以技术上并没有太大改动，三级缓存依然保持为6MB不变。不过新增加的Turbo Core功能还是较为有特点，它可以将处理器核心的主频按照应用程序需求进行提高，从而达到高性能的目的。不过因为K10架构在原本设计时并没有加入该项技术，所以后加入的Turbo Core功能与处理器并不大匹配。因此在实际使用当中并没有起到应有的作用。

Turbo Core技术价值在K10架构上并没有体现出来

K10架构并没有续写K8架构的辉煌，尤其是早期65nm工艺Phenom处理器更可以用惨淡经营来形容。虽然在后期45nm工艺推出之后为AMD挽回了一些颜面。但它始终没能帮助AMD重回巅峰状态。从2000元以上处理器彻底消失这一点便可以得到很好的证明。但不管怎样，消费者还是回记住K10架构的，虽然在性能上Phenom II处理器还存在争议，但低廉的价格，零成本的升级，以及免费赠送的核心（开核）都为消费者增添了不少欢乐。从这些角度来看，K10架构也是成功的。至少它是一款亲民的架构

Core架构的成功并没有让Intel冲昏头脑，并且深刻的意识到了前端总线的弊端。为了摆脱前端总线对处理器性能的制约。Intel决定开发一款新的架构，这就是当前市场中拥有最高性能的Nehalem架构。从这一代架构的LGA1156平台开始，北桥也正式与主板Say Goodbye。

Nehalem架构具有相当的性意义

第一批上市的Nehalem架构处理器采用的是全新的LGA1366接口，让老平台用户失去了升级的可能性。该接口Nehalem架构处理器全部采用原生四核心设计，支持三通道内存，并采用了共享式8MB三级缓存，在工艺上并没有进行改进，而是继续沿用Tick-Tock战略使用45nm工艺。在指令集方面，Nehalem架构也进行了部分更新，新加入了SSE4.2指令集，加入了STTNI（字符串文本新指令）和ATA（面向应用的加速器）两大优化指令。

QPI总线改变了以往CPU到北桥再到内存的数据交换模式

为了摆脱前端总线的制约，LGA1366接口Nehalem架构处理器将本属于北桥的内存控制器转移到了处理器内，并且集成了三通道DDR3内存控制器，与内存进行数据交换的总线也更换为了QPI总线，数据带宽一下子被提升至了24-32GB/s，其性能提升可想而知。

睿频加速技术在Nehalem架构时代被提出

除了提升处理器的性能，Intel还对如何提升处理器核心的使用率下了一番功夫。为此还创造了一项全新的技术——睿频加速。

通过睿频加速功能，处理器可以根据应用需要选择核心数量进行主频提升，同时对空闲的核心进行降频进入空闲状态。如此一来可以自动调整核心数量和主频高低，从而达到提高工作效率并且降低功耗的作用。该项作用的应用可以说将桌面级处理器带入了智能化时代。之后AMD在K10架构六核处理器上应用的Turbo Core技术便是受了睿频加速技术的启发而推出的。

AMDCPU AMD 羿龙II X6 1090T 点评 报价 评测 论坛

在介绍Core架构部分我们曾经谈到过，Intel为了不影响Core架构处理器的性能，取消了在NetBurst架构时代的超线程技术。在进入Nehalem架构时代后。因处理器的性能已经达到了指标，且多线程应用优化也趋于完善，Intel将超线程技术再次引入。令Nehalem架构酷睿i7处理器一跃成为了8线程乃至12线程怪物，多核心性能被极致的发挥了出来。

超线程技术的引入令酷睿i7处理器的性能发挥到了极致

不过此时的Nehalem架构并不属于普通消费者，动辄上2000元的高价位可不是一般人能够消费的起的。加之AMD在45nm工艺上迟迟没有发力。因此Intel在拖了半年多以后才将普及型Nehalem架构处理器拿出。这就是目前市场中的大热门LGA1156平台。

Nehalem架构LGA1366/1156接口与LGA775接口处理器对比

2009年7月上市的第一批Nehalem架构处理器延续了LGA1366接口处理器的特性，原生四核设计，支持睿频加速技术，支持超线程技术（酷睿i5不支持），45nm工艺制造，SSE4.2指令集以及8MB三级缓存。但最大的不同是LGA1156接口处理器将北桥已经全部融入进了处理器当中，令主板功能进一步精简。从而也让Intel平台率先进入了双芯片时代。

整合北桥后Intel平台进入了双芯片时代

2009年LGA1156平台的Nehalem架构处理器被分为了两个级别，分别是高端的酷睿i7与定位中端的酷睿i5。两者最大的区别是酷睿i5没有提供超线程技术，且主频稍低一些。虽然在上市之初价格一度高达1500元以上，但凭借着出色的性能表现，酷睿i5依然赢得了消费者的欢迎。直至今日它也是市场中最受欢迎的一款高性能四核处理器。

定位高端的和定位中端的产品都有了，那么什么时候才有定位大众级的产品呢？因为LGA775平台的市场依然庞大，所以Intel并没有加快Nehalem架构的普及速度。采用对Core架构降价的策略来占领中低端市场。在运行了一年之后，Intel终于祭出了最终杀器。32nm工艺的Nehalem架构升级版Westmere架构。也就是当前市场中的32nm双核酷睿i3/i5和六核酷睿i7 980X

处理器。

09年Intel展示了32nm工艺处理器

按照Intel的Tick-Tock战略，在架构更新完毕之后随之而来的是制程更新。Westmere架构也就是32nm工艺的Nehalem架构版本。但不一样的是Intel并没有推出四核心版本处理器，仅在最高端的六核和中低端的双核上进行了工艺更新。除此之外，所有的LGA1156接口32nm处理器都被整合进了一颗45nm工艺整合芯片。从此处理器也进入了整合时代。再此提醒读者朋友的是，整合时代绝非融合时代，一定要区分好二者的关系。

32nm工艺处理器最大的特点是双Die设计

32nm工艺处理器在LGA1156平台上推出了三款型号，分别是定位入门级的奔腾，大众消费级的酷睿i3，和定位中高端的酷睿i5。后两者除了酷睿i3不支持睿频加速技术外并无差别，同样支持超线程技术。奔腾处理器取消了睿频加速和超线程技术，同时将三级缓存也砍到了3MB。由于有四核酷睿i5处理器的影响，因此双核版的酷睿i5处理器并没有引起消费者的注意。酷睿i3处理器也因为受到了AMD的开核影响而没有达到预期的市场效果。

32nm六核处理器并非胶水货

在AMD的K8架构没落之后，顶级性能市场就剩下了Intel一人在跳舞。好在Intel没有被胜利冲昏了头脑。所以在顶级市场依然进行着快速更新。继推出酷睿i7 965/975这些顶级四核之后。Intel将注意力转向了更为高端的六核。在解决了工艺这一难题之后，全球首款桌面级六核处理器诞生了。这就是采用Wsetmere架构设计的酷睿i7 980X处理器。

酷睿i7 980X处理器集成了惊人的11.7亿个晶体管，共整合了12MB三级缓存，在超线程技术的支持下，线程支持能力达到了12个。如此强悍的一款处理器也没有像之前的酷睿2四核那样使用整合的方法而来。而是采用原生六核心设计，并且采用了Nehalem架构中的全部技术。如此高端的产品售价自然惊人，但即便如此酷睿i7 980X的市场依然不小，999美元依然有人买账。可见追求高性能的用户并不在乎价格多少。 编者留言：

写到这里，我们也回顾完了从2000年-2010年这11年的全部桌面级处理器架构。在他们当中虽然有着不尽如人意的地方，但每一代都是经典的。也正是处理器架构的发展推动着整个芯片产业的进步。由此看来无论是Intel还是AMD，又或者是与桌面级芯片毫不相干的其他芯片厂商，都是伟大的。正是有了他们的不屑努力，才让电子行业飞速的发展着。在此笔者也希望他们在未来能够为消费市场贡献出更为优秀，同时也更为廉价的产品，为科技的进步作出应有的贡献。

可以说Intel公司的历史就是一部CPU的发展史，下面以Intel为例简单说一下CPU的历史。

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。

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。

19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。

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。

到1982 年的时候， Intel 在8086 的基础上推出了80286，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。

到了1985 年，Intel 推出了80386， 但并没有引起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（局部位） 。

19 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。

随后，AMD、Cyrix 等陆续推出了 80486 的兼容CPU，于是人们只知有 386 和 486 之分而不知有 Intel 和非Intel 之分。 鉴于这种情况， Intel 没有将486 的后一代产品称为 586，而是使用了注册商标 Pentium，Pentium 一经推出即大受欢迎，正如其中文名“奔腾”一样，其速度全面超越了 486CPU。尽管有浮点运 算错误的干扰，但对手的 5X86 更像是一个超级 486，就算是后来的 AMDK 5 也因为推出较晚和浮点运算不够强劲而大败于Pentium。在Pentium 家族中，早期的 50MHz、60MHz 为P5，而75MHz～200MHz的产品则为P54C。随后，Intel将MMX技术应用到 Pentium 中 ，这一代产品从 133MHz到233MHz，即P55C。其中的Pentium 166 MMX 的产品被玩家们亲切地称为 “黑金刚” ，从此张口不离超频二字。 其实在 P55C 之前，Intel 早就推出了Pentium Pro，但是当时微软的Windows95 尚未推出，彻底抛弃了 16 位代码的Pentium Pro在运行DOS时甚至可以用惨不忍睹来形容， 因而Pentium Pro只能在高端的32 位运算中一展风采。但正是Pentium Pro奠定了P6架构，甚至我们可以说PentiumⅡ= Pentium Pro + MMX。

后来的事儿就是大家非常熟悉的了： Intel 用来对付对手的Slot 1 架构成了自己的绊脚石，于是便有了

Celeron、Celeron A、Celeron Ⅱ，而AMD则趁机在Socket7 架构上改进广受好评的 K6 并命名为 K6-2， 一时间，Celeron 和K6-2 成了穷人的宝马。随后，为了应战只手遮天的Intel，AMD推出了利齿K6-3,但这并没有咬动Intel分毫， 毕竟Celeron太好用了！真正让Intel大败的应属K7，加上 Intel 接连的失误，AMD 毫无疑问地坐在了高端的宝座， 尤其是Duron的推出使得AMD成为高性价比的代名词，此时的 AMD 除了兼容性外，应该说是已渐入佳境。真希望AMD 的大锤（K8）能狠狠地砸在P4 上，如此我等消费者又收渔翁之利了，呵呵。

在了解了 CPU 的成长史后，我们再来看一下 CPU 的选购。作为 DIY 一族，选购一个合适的 CPU 无疑是相当

重要的，而这其中我们要遵循“老二主义” 。这是什么意思呢？一般说来，一个产品刚刚推出时虽然囊括了

许多新技术，但由于没有经过市场的检测，这个技术未必就一定会流行。加上新产品处于厂商的暴利期，软件 的支持也跟不上，所以如果你不是专业的评测人员或发烧的温度尚浅，大可不必做第一个吃螃蟹的人。等该CPU 的更高频率出来并大规模降价后，通常可以以初期价格的一半甚至1/4或更低买到几个月前天价的CPU。打 个比方说， K7-500 初出时要卖 3000 多大洋，可等 K7-650 出来不久以后它就只卖 1000 多。另外，在高频CPU流行时我们完全没有必要为追逐潮流而多花数百甚至上千元多买几十兆赫兹，因为实际使用过程中我们是感觉不出这点差距的。一般而言，只要两个 CPU 主频差不超过20%，不用测试软件是不容易分辨得出速度差距的。就拿小生的CPU 来说，从366 超到 550，虽然有50% 的差距，但在运行像 Word 之类的软件时根本就体现不出这种差距，因为 366 已经足够快了！就目前来看，AMD 的 Duron 无疑是最佳性价比的CPU，低于Celeron 的价格高于 Celeron 的性能，普通家用完全足够。但如果你是专业应用的话，小生还是推荐使用 P Ⅲ，因为像Solid Works 99 之类的专业软件会不认AMD K7 家族的CPU， 此时可以把注册表中的 CPU 类型改为 Intel 的 X86 即可。当然，如果十分在意速度的话，雷鸟（Socket A Athlon）是当之无愧的最快的CPU（要知道，雷鸟1G比PⅢ1G曾经便宜到1万多大洋） 。又或者你既重视兼容性又没钱并且还爱超频，Celeron Ⅱ无疑是更好的选择，最后，如果你确实没有钱，用VIA的CPU好了。

常见LGA775双核处理器 处理器型号 E8600 E8500 E8400 E8300 E8200 E8190 E7500 E7400 E7300 E7200 E6850 E6750 E6700 E6600 E6550 E6540 E20 E00 E6320 E6300 架构 45 纳米 45 纳米 45 纳米 45 纳米 45 纳米 45 纳米 45 纳米 45 纳米 45 纳米 45 纳米 65 纳米 65 纳米 65 纳米 65 纳米 65 纳米 65 纳米 65 纳米 65 纳米 65 纳米 65 纳米 高速缓存 6MB 二级缓存 6MB 二级缓存 6MB 二级缓存 6MB 二级缓存 6MB 二级缓存 6MB 二级缓存 3MB 二级缓存 3MB 二级缓存 3MB 二级缓存 3MB 二级缓存 4MB 二级缓存 4MB 二级缓存 4MB 二级缓存 4MB 二级缓存 4MB 二级缓存 4MB 二级缓存 4MB 二级缓存 2 MB 二级缓存 4MB 二级缓存 2 MB 二级缓存 2 MB 二级缓存 2 MB 二级缓存 2 MB 二级缓存 时钟速度 3.33 GHz 3.16 GHz 3 GHz 2.83 GHz 2.66 GHz 2.66 GHz 2.93 GHz 2.80 GHz 2.66 GHz 2.53 GHz 3 GHz 2.66 GHz 2.66 GHz 2.40 GHz 2.33 GHz 2.33 GHz 2.13 GHz 2.13 GHz 1.86 GHz 1.86 GHz 前端总线 1333 MHz 1333 MHz 1333 MHz 1333 MHz 1333 MHz 1333 MHz 1066 MHz 1066 MHz 1066 MHz 1066 MHz 1333 MHz 1333 MHz 1066 MHz 1066 MHz 1333 MHz 1333 MHz 1066 MHz 1066 MHz 1066 MHz 1066 MHz E5200 E4700 45纳米 65 纳米 2.5GHz 2.60 GHz 800 MHz 800 MHz E4600 65 纳米 2.4 GHz 800 MHz E4500 E4400 E4300 65 纳米 65 纳米 65 纳米 2 MB 二级缓存 2 MB 二级缓存 2 MB 二级缓存 2.2 GHz 2.00 GHz 1.80 GHz 800 MHz 800 MHz 800 MHz 编辑本段使用LGA775的处理器核心

Prescott Pentium 4 505J, 506, 520-570, 520J-570J, 521-571 Prescott 2M Pentium 4 630-670, 662-672 Cedar Mill Pentium 4 631-661

Prescott 256K Celeron D 325J-345J, 326-351 Prescott Pentium 4 Extreme Edition 3724MHz Gallatin Pentium 4 Extreme Edition 3400/3466MHz Smithfield Pentium D 805, 820-840 S mithfield Pentium Extreme Edition 840 Presler Pentium D 915, 925, 920-960 Presler Pentium Extreme Edition 950/960

Conroe Core 2 Duo E4300-4400, E63X0-68X0, Pentium Dual-Core E21X0-E2200

Conroe Core 2 Extreme, X6800 Conore Celeron Dual Core E1X00 Kentsfield Core 2 Quad, Q6600, Q6700

Kentsfield Core 2 Extreme, QX6700, QX6850, QX6800 Wolfdale Core 2 Duo E8X00 45nm Wolfdale Core 2 Duo E7X00 45nm Wolfdale Pentium Dual Core E5X00 45nm

Wolfdale Pentium Dual Core E6300 45nm Yorkfield Core 2 Quad, Q8X00, Q9X00 , Q9X50 Yorkfield Core 2 Extreme, QX9650, QX9770

编辑本段可使用LGA775的芯片组 英特尔

i848P系列 i865/875系列 i865G/GV/P/PE, i875P i91X/925 Express系列（不支援双核心处理器） i910GL, i915G/GL/GV/P/PL, i925X/XE i945/955 Express系列 i945G/P, i955X i946 Express系列 946GZ/PL 965/i975 Express

系列 Q965/P965/G965/Q963/i975X 3X

系列

P35/G35/P33/G33/Q33/P31/G31/X38 4X系列 X48/P45/P43/G45/G43/G41 伺服器用晶片组 E7221/E7230

Nvidia

nForce 4 nForce 4 Ultra/SLi/SLi XE/SLi X16 (Intel Edition) nForce 500 Intel Edition nForce 590 SLi/570 SLi nForce 600i nForce 680i nForce 650i SLi nForce 700i nForce 750i SLi nForce 780i SLi nForce 790i SLi

ATI

Radeon Xpress 200 IE RD600

SiS

SiS 9/656/656FX/662/670/671FX

VIA VIA PT800Pro/PT4/PT4 Pro 编辑本段使用LGA775的散热器 产品名称 详细参数 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷/热管 风扇最高转数：1800±1酷冷至尊Hyper Z200 0%R.P.M 轴承类型：合金轴承 适用范围：Intel LGA1366（选配）LGA775 Intel LGA1366（选配）LGA775、AMD AM2+/AM2/940/939/754 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷/热管 风扇最高转数：1200-2500±10%R.P.M 轴承类型：双滚珠轴承 适用范围：兼容AMD、INTEL LGA775/LGA1156/LGA1366各种平台 最大风量(CFM):47,2-98.2±10% 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷 风扇最高转数：4000R.P.M 轴AVC 拿破仑 承类型：液压轴承 适用范围：Intal LGA775 560(3.6GHz) and UP All Intel LGA775 Celeron D 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷/热管 风扇最高转数：2800R.P.M 轴承类型：液压轴承 适用范围：Intel LGA775 571(3.8GHz) All Intel LGA775 Celeron D 最大风量(CFM):52.68 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷/热管 风扇最高转数：5400R.P.AVC 火焰之心 M 轴承类型：专利液压轴承 (Hydraulic) 适用范围：Intel P4 LGA775 Prescott 3.4 GHz All Intel LGA775 Celeron D AMD AM2 最大风量(CFM):50 超频三南海MINI 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷 风扇最高数：2200R.P.M 轴承类型：Hydraumatic 适用范围：AMD/Intel LGA775 最大风量(CFM):40.3 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷 风扇最高转数：2800R.P.M 轴承类型：液压轴承 适用范围：Intel P4 LGA775全系列 最大风量(CFM):50.61CFM 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷/热管 适用范围：Intel LGA775、AMD AM2 AMD S-754 /939/940 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷/热管 风扇最高转数：0~2800± 10%R.P.M 轴承类型：合金轴承 适用范围：Intel LGA775 AMD AM2/754/939/940 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷/热管 轴承类型：液压轴承 适超频三南海5代 AVC 亚历山大（透明版） AVC 拿破仑（静音版） 超频三波斯湾HP-1210 酷冷至尊旋风V4 超频三红海标准版HP-928 用范围：Intel LGA775：酷睿2/赛扬/奔腾4/奔腾D AMD AM2/S-754 /939/940：闪龙/速龙/速龙X2/羿龙 最大风量(CFM):40.3 CFM Zalman CNPS9500 LED 775 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷/热管 轴承类型：双滚珠轴承 适用范围：LGA775，478平台 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷 风扇最高转数：2800R.P.M 轴AVC 凯撒大帝 承类型：液压轴承 适用范围：Intal LGA775 560(3.6 GHz) & All Intel LGA775 Celeron D 最大风量(CFM):54.15 CFM 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷 风扇最高转数：2,000 RPM±1超频三青鸟4 0%R.P.M 轴承类型：Hydraumatic 适用范围：Intel LGA775和AMD 754/939/940/AM2处理器 最大风量(CFM):23 CFM 九州风神寒光冰甲 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷 风扇最高转数：1800RPM 适用范围：Intel LGA775 最大风量(CFM):71.09 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷/热管 风扇最高转数：3000R.P.M 适用范围：Intel LGA775,AMD Bit(s-754/939/940),AMD AM2 最大风量(CFM):43.2CFM 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷 风扇最高转数：2200R.P.M 轴承类型：合金轴承 适用范围：Intel LGA775 Conroe、PentiumD、Pentium4 Celeron D全系列 最大风量(CFM):43CFM 散热器类型：CPU散热器 散热方式：热管 风扇最高转数：1300R.P.M 适用范围：支持LGA775接口Core处理器和AMD处理器 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷、散热片 风扇最高转数：900-2000±10%R.P.M 轴承类型：液压轴承 适用范围：INTEL LGA775/1366、AMD AM2/2+/3 最大风量(CFM):17-38CFM 散热器类型：CPU散热器 散热方式：散热片/风冷 适用范围：适用于LGA775和AMD AM2/K8平台 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷 适用范围：支持LGA775接口以及AM2/AM2+接口的CPU 散热器类型：CPU散热器 风扇最高转数：2350R.P.M 轴承类型：双滚珠轴承 适用范围：AM2/LGA775平台或NVIDIA 6000系列 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷/散热片 风扇最高转数：2000RPMR.P.M 适用范围：支持LGA775及AM3等主流CPU 散热器类型：CPU散热器 风扇最高转数：3100R.P.M 适用范围：Up to I超频三HP-937东海 酷冷至尊冰玲珑（静音版） 华硕皇家骑士Royal Knight 超频三红海至尊版 技嘉Volar（冷静神） Tt BigTyp14Pro 思民VF2000 超频三Q版金蚂蚁 散热博士D-808 ntel Core 2 Duo LGA775 E6700 Up to Intel Pentium 4 LGA775 550/551、653 To Intel Celeron D LGA775 all series 最大风量(CFM):38CFM 超酷天瀑剑(6C散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷 风扇最高转数：860-3500R.P.61) M 轴承类型：滚珠轴承 适用范围：适用CPU: Intel 酷睿2 Extreme X6800 Intel 酷睿2 E6300~E6700 Intel LGA775 P4 653 Intel LGA775 P4 551 Intel LGA775 Celeron D(赛扬D) 全系列 散热器类型：CPU散热器 散热方式：风冷 风扇最高转数：2500+/-10%R.超酷赤霞剑(6C65) P.M 轴承类型：超合金轴承 适用范围：Intel 酷睿2 Extreme X6800 Intel 酷睿2 E6300~E6700 Intel LGA775 P4 653 Intel LGA775 P4 551 Intel LGA775 Celeron D(赛扬D) 全系列