CPU的发展历程

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蝶舞天涯

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CPU的发展历程

8088，8086
　　Intel公司于1981年推出8086与8088微处理器，著名的IBM XT电脑就是基于8088。这
两种16位的微处理器比以往的8位机功能更强大，地址线有20条，内存寻址范围为1M字节
。它们的区别在于，8086外部的数据也是16位，而8088的外部数据为8位。
80286
　　1982年，INTEL推出了80286芯片，该芯片含有13.4万个晶体管，80286也是16位处理
器，其频率比8086更高，它有24条地址线，内存寻址范围是16M字节。
80386
　　80386属于32位微处理器，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。它有以下几种： 80386SX，它是准32
位处理器，数据总线是16位，其内部32位寄存器必须分两个16位的总线来读取。它是28
6计算机与386DX计算机之间的过渡产品。386DX是真正的32位处理器，它的数据总线和内
部寄存器都是32位。它还可以配上80387数字协处理器，以提高计算速度。386处理器的
主频有16，20，25，33，40MHz五种。除Intel公司生产386芯片外，还有AMD，Cyrix，T
i，IBM等公司生产的。
80486
　　 80486简称486，于1989年由Intel公司首先出，集成了120万个晶体管。其时钟频率
从25MHz逐步提高到33MHz、50MHz。它也属于32位处理器。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RI
SC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
CPU 与内存的数据交换速度。
Pentium处理器
　　 Pentium（奔腾）是Intel公司于1993年推出的新一代微处理器，它集成了310万个
晶体管。Pentium微处理器使用更高的时钟频率，最初为60MHZ和66MHZ，后提高到200MH
Z。64位数据总线，16KB的高速缓存。奔腾CPU的出现进一步加速了CPU的更新速度，CPU
厂商竞争愈加激烈。Intel公司为了防止别的公司侵权，就为新的CPU取了"Pentium"的名
字，而没有继续叫做80586。接着Intel推出使用MMX技术的Pentium MMX的多能奔腾。它
增加了57条多媒体指令，内部高速缓存增加到32KB。最高频率是233MHz。MMX是Multime
dia Extension的缩写，意即多媒体扩展，一种基于多媒体计算以及通讯功能的技术，它
能生成高质量的图像、视频和音频，加速对声音图像的处理。Cyrix 6X86、Cyrix Medi
a GX和AMD K5和Pentium是同一级别的CPU；AMD-K6和Cyrix 6x86MMX属于Pentium MMX同
一级别的CPU。 Pentium Pro Pentium Pro，中文称作高能奔腾，也称为P6。它在Penti
um MMX之前面市，使用大量新技术，还包含了256KB或512KB的高速缓存，主要应用在服
务器上。
Pentium II以上的CPU
　　目前个人电脑处理器的领先者是Intel的Pentium II、Pentium III。PII/PIII芯片
内部集成32K的高速缓存，和512K的二级缓存。使用了MMX和AGP技术。为了占有市场，采
用新的封装结构，并采用了SLOT 1插槽与主板结合。AMD和CYRIX也推出同一档次的处理
器AMD-K6-2/K6-3和CYRIX MII/MIII。下面我们分别介绍一下这三种品牌的处理器。

计算机CPU大演义(一)
下围棋的人都知道，高手之间的过招，其实是在比耐力，比谁的错误犯得少。于是棋的
输赢，关键取决于自己，而并不全在对手如何。我想这个道理用在CPU的较量上也是一样
。
遥远的史前文化
虽然年代相去并不久远，但以一日千里的微型计算机发展状况来看，我们一定把486以前
的时代看做是史前发生的事却也并非骇人听闻。或者眼下好多爱好者已经忘却了这些曾
驰骋沙场的前辈，那不妨听在下罗嗦几句。
1．速度挂帅，万变不离其宗
CPU又叫中央处理器，是英文单词CentralProcessingUnit的缩写，其内部结构大概可以
分为控制单元、逻辑单元和存储单元等几个部分。按照其处理信息的字长可以分为：八
位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等等。本文后
面会提到许多比较艰生的理论知识，虽然我会努力把他们讲得生动浅显，但我确实没有
办法让他象《还珠格格》那样有趣，不过你一定要把握住所有这些技术都是围绕突破速
度极限而设立的，这是个万变不离其宗的道理。顺着这条路思索下去，你一定马上会问
提高速度到底都有哪些方法呢？其实说起来很简单，科学家想到的地方，我们要留心也
一定能发现得了。不外乎下面几种情况：优化指令集、提高处理器每个工作单元的效率
、配置更多的工作单元或新的运行方式来增加并行处理能力、缩短运行的时钟周期以及
增加字长等等。
2．论资排辈，字长最好说话
八位微处理器的典型产品为Intel公司的8080处理器、8085处理器、Motorola公司MC680
0微处理器和Zilog公司Z80微处理器。十六位微处理器的典型产品是Intel公司的8086和
80286微处理器。如果说8080处理器还不为各位所熟知的话，那么80286则可以说是家喻
户晓了，个人电脑？？PC机的第一代CPU便是从它开始的。
三十二位微处理器的代表产品是Intel公司1985年推出的80386，这是一种全三十二位微
处理器芯片。1989年Intel公司又推出准三十二位处理器芯片80386SX。它的内部数据总
线为三十二位，与80386相同，外部数据总线为十六位。也就是说，80386SX的内部处理
速度与80386接近，也支持真正的多任务操作，而它又可以接受为80286开发输入/输出接
口芯片。80386SX的性能优于80286，而价格只是80386的三分之一。386处理器没有内置
协处理器，因此不能执行浮点运算指令，如果您需要进行浮点运算时，必须额外购买昂
贵的80387协处理器芯片。
八十年代末九十年代初，486处理器面市，粗略的说486就是集成了浮点运算单元和8KB高
速缓存（说是高速估计比现在一般内存的速度也有相当差距）的386。早期的486分为有
协处理器的486DX和无协处理器的486SX两种，其价格也相差许多。随着芯片技术的不断
发展，CPU的频率越来越快，而PC机外部设备受工艺限制，能够承受的工作频率有限，这
就阻碍了CPU主频的进一步提高。在这种情况下，出现了CPU倍频技术，该技术使CPU内部
工作频率为处理器外频的2－3倍，486DX2、486DX4的名字便是由此而来。
悄然而至的转折点
九十年代中期，全面超越486的新一代586处理器问世，为了摆脱486时代处理器名称混乱
的困扰，最大的CPU制造商Intel公司把自己的新一代产品命名为Pentium（奔腾）以示区
别。而AMD和Cyrix也分别推出了K5和6x86处理器。接下来Intel又为冲击服务器市场和争
取多媒体制高点相继发布了PentiumPro和PentiumMMX。这么多处理器的发布使这一段并
不算长的时期充满了戏剧性，技术和市场层面的两层变化交汇在一起，终究构成了山雨
欲来风满楼的态势。或许这就是我们所说的转折点吧？
1．技术变迁，RISC取代CISC
在现在来看第五代的微处理器的问世，应该算得上是PC个人电脑发展史上里程碑式的事
件。然而这并非是因为它的速度较之以前有了本质的变化，主要原因是，从这里开始传
统的X86指令集的CPU开始由CISC复杂指令集设计，转而开始采用部分RISC（简单指令系
统计算机）技术。虽然从外观上这些CPU的指令依然复杂而且长度也参差不齐，但实际其
内部的微指令已经是整齐化一的简单指令了。而由此也产生了两项全新的技术，超标量
和流水线结构。接下来，我们简单介绍下他们的情况。
（1）复杂指令集随着VLSI技术的发展，计算机的硬件成本不断下降，与此同时，软件成
本却越来越高，这使得人们开始热衷于在指令系统中增加更多的指令以及让每条指令完
成更复杂的工作，来提高操作系统的效率，并尽量缩短指令系统与高级语言的语义差别
，以便于高级语言的编译和降低软件成本。另外，为了做到程序兼容，同一系列计算机
的新机器和高档机的指令系统只能扩充而不能减去任意一条，也促使指令系统愈加复杂
。于是我们就把这些计算机称为CISC（复杂指令系统计算机）。
（2）简单指令集在发现了上述弊病以后，科学家们开始寻求解决办法。1975年IBM公司
开始研究指令系统的合理性问题。其结果发现，CISC电脑中，各种指令的使用频率相差
悬殊，最常使用的一些比较简单的指令，仅占指令总数的20%，但在程序中出现的频率却
占80%。于是着眼于减少指令的执行周期数，简化指令使计算机结构更加合理并提高运行
速度的RISC电脑开始出现。
（3）流水线介绍流水线结构打个比方最容易。请大家设想一下工厂里产品装配线的情况
，在我们想要提高它的运行速度的时候，是怎么做的呢？答对了。把复杂的装配过程分
解成一个一个简单的工序，让每个装配工人只专门从事其中的一个细节，这样每个人的
办事效率都会得到很大的提高，从而使整个产品装配的速度加快。这就是流水线的核心
思想。
（4）超标量技术如果说，流水线是依靠提高每个"操作工人"的效率来达到促进整体的结
果的话，那超标量就纯粹是在增加"工人"的数量了。它通过重复设置大量的处理单元，
并按一定方式连接起来，在统一的控制部件控制下，对各自分配的不同任务并行的来完
成不同操作。由此近年来电脑微处理器发展的基石总算奠定了下来，接下来考虑的就是
如何提高流水线的使用效率和研发更先进的并行技术了。
2．一招出错，Intel尽失先机
或许现在很多人都认为Intel逐渐失去绝对的垄断地位是从AMD发布K6处理器开始的，但
在我看来事实并非如此。就像我文章一开始就提到的那样，高手间的过招，不但要打败
对手，同时更需要战胜自己。就在Intel主流桌面市场全面告捷的同时，它已经开始了第
一次冲击高端工作站和服务器市场的尝试。PentiumPro（简称P6）正是应此要求出现的
，它一经问世，就获得了满堂喝彩。我们需要给予肯定的是P6的内核确实十分先进，就
是现在的PentiumIII的核心也继承了它的血脉。当然超能奔腾给我们留下最深印象的还
是它一体双腔的设计方案，这是款X86处理器发展史上第一次把大容量L2缓存集成到CPU
上和核心放置非常接近的产品，但以当时的工艺制造水平根本没有办法解决热量的问题
。这款穷尽Intel心血的处理器最终没能进入主流市场，不但消耗了大量资金，更要命的
是用去整整研发一代CPU所需要的时间，这才让后来的AMDK6有机可乘。
如果说上面的论述我还有几分自信能引起一些读者赞同的话，下面的想法则完全属于个
人奇谈怪论。我认为Intel另一个不大不小的失误就出在风靡一时MMX指令上。MMX技术实
质上是"单指令流、多数据流"数据处理方式（SIMD）的一项具体应用。它允许CPU同时对
2、4甚至8个整数数据进行并行处理，而丝毫不影响系统的速度。在PentiumMMX结构的C
PU中，增加若干64位的寄存器来完成上述使命。其最初目的是用于提高CPU对3D数据的处
理能力，但实质上3D技术更需要的是浮点运算。随后出现的3DNow！、SSE和用于苹果电
脑的AltiVec指令系统很快便让其走入了历史。
附这一时期部分CPU简介：
1．IntelPentiumClassic（经典奔腾）代号：P5（3.3V电压，型号P54C）发布时间：19
93年时钟频率：60-200MHz总线速度：60/66MHz制造工艺：0.6、0.35微米晶体管数目：
320ｓ万个左右超标量：并行2指令内置x86指令集、x86译码器、80位浮点单元
2．IntelPentiumPro（高能奔腾）代号：P6发布时间：1995年时钟频率：150-200MHz总
线速度：60/66MHz晶体管数目：处理器+缓存超过1500万个超标量：并行4指令内置x86指
令集、x86译码器、80位浮点单元先进的分支预测功能
3．AMDK5发布时间：1995年时钟频率：60-200MHz总线速度：60/66MHz制造工艺：0.6、
0.35微米内置x86译码器、80位浮点单元
4．Cyrix6X86代号：M1发布时间：1996年时钟频率：90-150MHz总线速度：60/66/75MHz
制造工艺：0.6微米晶体管：300万内置x86译码器、80位浮点单元

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计算机CPU大演义(二）
三分天下之序幕
虽然Intel已经接连出错，但其市场基础扎实，资金雄厚。短时间内竟不显败象，实在令
人佩服，然而就在这时Intel又要做决定了。我们的故事应该从这里正是开始……
1．万事皆由Intel起，PII拱手让市场
1997年对于所有Wintel体系的兼容CPU生产厂家而言，可算是悲喜交加的一年了。在这一
年里的大部分时间里，Intel不但凭借其PentiumMMX（P55C）系列CPU仗剑天下，打得AM
DK6和CyrixMII等芯片毫无还手之力，更有取得专利保护的Slot1主板的推出。反观，其
他的PC系统CPU生产厂家，由于不能继续在CPU接口上同Intel保持兼容，他们被逼上了绝
境，前途一片暗淡。就在业界一致认为Intel行将一统江湖之时，Intel却做出了一个令
人十分吃惊的决定：退出Socket7市场，为PC系统开发100MHz的新架构。为什么Intel会
在Slot1市场还未完全成熟，而Socket7又正当壮年之时宣布退出呢？原来，它也有其难
言之隐。首先，从386以来，AMD和Cyrix便一直跟跑在后，哪一次技术革新不是Intel出
钱出力，最后又让他们来兼容，争夺市场。与其这样不如干脆给他来个连根拔起，断了
你兼容的念头。再者说，业界在66MHz的外频下已经停留了很长时间，Socket7架构已经
发展得十分成熟，如果从这里来提升系统外频，不但对新技术的运用有一定限制，而且
其利润也不如新东西来得高。所以权衡再三，Intel终于做出了这个现在看来几乎不可思
议的决定。由此一场波澜壮阔的"芯"际大战便拉开了序幕。
2．闪电出击，AMD终成大器
AMD这个名字，大家一定再熟悉不过了。打从知道他的那天起，在我印象里他就是篮球队
里的最佳第六人，绿荫场上的超级替补。Intel刚宣布退出Socket7市场，AMD就敏锐地抓
住了这一百年不遇的良机，坚定的在Socket7架构上推出高频K6。并率先发难，带头提出
了Super7架构，大有要和Intel分庭抗礼之势。于是本来最早由Intel提出的100MHz外频
概念，成了AMD反击Intel的主要武器。各大系统芯片开发商也鼎力相助，VIA的MVP3、S
IS的5591、ALI的AladdinⅤ等系统芯片组也如雨后春笋一般冒了出来，由于众志成城，
开发措施得力，100MHz外频在Super7架构上比Slot1的440BX芯片组早进入市场。且其综
合性能比在66MHz下要高出6.8%~15%左右（这主要归功于100MHz主频对前置总线的2级缓
存的影响），反观Slot1架构却只有2%~5%的提升。100MHz外频这柄双刃剑终于砍伤了In
tel自己。而AMD也因此声名大震。
3．避而不战，Cyrix的衰落
讲到这里不能不提一下作为CPU三大厂商之一的Cyrix。由于他一直把Intel估计得过于强
大，从不犯错。所以，面对Intel的步步紧逼，他几乎不愿和Intel做任何正面交锋，甚
至放缓了针对主流CPU市场的6x86MX系列CPU的开发，转而致力于研发多功能合一的Medi
aGX系列处理器。以至在97年底前后的风波中显得措手不及，毫无应变能力。随着AMD市
场份额的逐渐扩大，而缩小了自己的市场。从486中最cool的"芯"，有些高烧的6x86，再
到MediaGX，Cyrix一步步衰落了。
附这一时期部分CPU简介：
1．IntelPentiumMMX（多能奔腾）代号：P55C发布时间：1997年时钟频率：166-233MHz
总线速度：60/66MHz支持MMX多媒体指令集内置x86指令集、x86译码器、80位浮点单元
2．IntelPentiumII（奔腾二代）代号：Klamath（1997年上市）、Deschutes（1998年上
市）时钟频率233-450总线速度：66MHz/100MHz插槽类型：Slot1
3.AMDK6发布时间：1997年时钟频率：166-233MHz总线速度：66MHz晶体管数：800万以上
插槽类型：Socket7单周期指令数：6条支持MMX多媒体指令集内置x86译码器、80位浮点
单元高性能分支预测技术
4．CyrixM2发布时间：1997年时钟频率：超过150MHz总线速度：66/75MHz晶体管数：60
0万以上制造工艺：0.35微米插槽类型：Socket7
5．CyrixMeidaGX面向低端市场的一种低价处理器整合了多媒体特性，需要专用的主板支
持通常一块CyrixMeidaGX233的套板包括主板、CPU、声卡、显卡等
兵临城下的冲击
98年是Intel和AMD斗智斗力的一年，在这段时间里，两大巨人的较力，让其他的事情都
变得暗淡无光。当时最时髦的词语有两个：3DNow！、SSE。
1．3DNow!诺曼底登陆，AMD再起风云
如果说Intel拱手让市场是AMD拣了个便宜的话，那么3Dnow！革命性的突破，多少让我们
看到了Intel这位可敬的对手令人畏惧的一面。正如大家所知道的，浮点运算一直是非I
ntelCPU的弱项，K6也不能例外。虽然它努力做了一些改进，但和PII相比还是有较大的
差距。其实即便是PII的浮点运算能力也有限。看看高端工作站、服务器市场一直为Alp
ha、SunUltraSpaceII、SGI等厂商的RISCCPU所占据就能证明这一点。AMD心中十分清楚
要在浮点运算上全面赶超上述厂家绝非一朝一夕之功。但人们对速度的认识最直接的地
方就是看屏幕，只要那里很流畅，给人的印象就不会差到哪里去。所以全面突破不成，
在个别点上做做文章总是可以的吧。这就有了3Dnow！技术，21条新的指令被内置到了C
PU中，新的单指令多数据（SIMD）技术被用来缓解CPU与三维图形加速卡之间在三维图像
建模和纹理数据取用中的传输瓶颈。3Dnow！致力于提高个人电脑在三维图形、Interne
tVRML、AC-3杜比环绕音效处理以及其他浮点运算密集形应用程序上的处理能力。把计算
机业从"全能型"的设计思想中解放出来，开了专为3D应用而改进产品的先河，影响了包
括Intel在内的一大批处理器生产厂家。在3Dnow！技术标准的整个制定过程中，AMD充分考虑了大多数软件开发商和硬件生产商的意见，得到了业界广泛的支持和优化。这也是它成功的一个重要因素之一。K6-2系列CPU也在一夜间攻占了许多中、低价位市场份额。

2．Intel两线作战，赛扬大意失荆洲
一心想冲击高端市场的Intel完全没有估计到AMD会有如此顽强的生命力。匆忙中又出昏招，在98年4月，推出了取消内嵌L2Cache的PII：赛扬。其糟糕的整形运算能力甚至还不如被它自己亲手淘汰的P55C（PentiumMMX）。于是，在K6-2的一阵猛攻之下，丢盔卸甲仓皇败下阵来。也许K6的成功可以被视为钻了PII的空子，但K6-2可是和赛扬真刀真枪练出来的。如果没有赛扬，人们可能还会拿它和过去的PentiumMMX做比较，而正是因为有了赛扬，K6-2才成功的扮演了一回巨人杀手的角色。这可真是名利双收啊。不过深究其因，Intel在内忧外患之时还两线作战、高低通吃，决不能说是一个明智之举。虽然，高端的PentiumIIXeon400MHz和450MHz的至强处理器有如此多的优点如采用0.25μm工艺、P6的微架构、全速内嵌的L2缓存（最大容量可达2M）、多事物处理系统总线等等。但不管怎样，它的定位告诉我们，它毕竟是个高端产品。于是高端市场的重大突破与低端市场的节节败退形成了鲜明的对比。这时的Intel看上去更象是个打破了的聚宝盆，装得快，漏得也多。

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发帖: 329

飞翔币: 335

威望: 67

飞扬币: 4172

信誉值: 0

只看该作者 2 发表于: 2006-11-07

附这一时期部分CPU简介：
1．IntelCeleron（赛扬）发布时间：1998年时钟频率：266-300MHz总线速度：66MHz二级指令/数据高速缓存：无插槽类型：Slot1
2．IntelPentiumXeon（至强）发布时间：1998年时钟频率：400-500MHz总线速度：100MHz制造工艺：0.25微米二级指令/数据高速缓存：512KB-1MB（与CPU核心时钟速度相同）插槽类型：Slot2
3．AMDK6-2发布时间：1998年时钟频率：266-350MHz总线速度：66/100MHz制造工艺：0.25微米支持3Dnow！指令集插槽类型：Socket7
三分天下之序幕虽然Intel已经接连出错，但其市场基础扎实，资金雄厚。短时间内竟不显败象，实在令人佩服，然而就在这时Intel又要做决定了。我们的故事应该从这里正是开始……
1．万事皆由Intel起，PII拱手让市场
1997年对于所有Wintel体系的兼容CPU生产厂家而言，可算是悲喜交加的一年了。在这一年里的大部分时间里，Intel不但凭借其PentiumMMX（P55C）系列CPU仗剑天下，打得AMDK6和CyrixMII等芯片毫无还手之力，更有取得专利保护的Slot1主板的推出。反观，其他的PC系统CPU生产厂家，由于不能继续在CPU接口上同Intel保持兼容，他们被逼上了绝境，前途一片暗淡。就在业界一致认为Intel行将一统江湖之时，Intel却做出了一个令人十分吃惊的决定：退出Socket7市场，为PC系统开发100MHz的新架构。为什么Intel会在Slot1市场还未完全成熟，而Socket7又正当壮年之时宣布退出呢？原来，它也有其难言之隐。首先，从386以来，AMD和Cyrix便一直跟跑在后，哪一次技术革新不是Intel出钱出力，最后又让他们来兼容，争夺市场。与其这样不如干脆给他来个连根拔起，断了你兼容的念头。再者说，业界在66MHz的外频下已经停留了很长时间，Socket7架构已经发展得十分成熟，如果从这里来提升系统外频，不但对新技术的运用有一定限制，而且其利润也不如新东西来得高。所以权衡再三，Intel终于做出了这个现在看来几乎不可思议的决定。由此一场波澜壮阔的"芯"际大战便拉开了序幕。
2．闪电出击，AMD终成大器
AMD这个名字，大家一定再熟悉不过了。打从知道他的那天起，在我印象里他就是篮球队里的最佳第六人，绿荫场上的超级替补。Intel刚宣布退出Socket7市场，AMD就敏锐地抓住了这一百年不遇的良机，坚定的在Socket7架构上推出高频K6。并率先发难，带头提出了Super7架构，大有要和Intel分庭抗礼之势。于是本来最早由Intel提出的100MHz外频概念，成了AMD反击Intel的主要武器。各大系统芯片开发商也鼎力相助，VIA的MVP3、SIS的5591、ALI的AladdinⅤ等系统芯片组也如雨后春笋一般冒了出来，由于众志成城，开发措施得力，100MHz外频在Super7架构上比Slot1的440BX芯片组早进入市场。且其综合性能比在66MHz下要高出6.8%~15%左右（这主要归功于100MHz主频对前置总线的2级缓存的影响），反观Slot1架构却只有2%~5%的提升。100MHz外频这柄双刃剑终于砍伤了Intel自己。而AMD也因此声名大震。
3．避而不战，Cyrix的衰落讲到这里不能不提一下作为CPU三大厂商之一的Cyrix。由于他一直把Intel估计得过于强大，从不犯错。所以，面对Intel的步步紧逼，他几乎不愿和Intel做任何正面交锋，甚至放缓了针对主流CPU市场的6x86MX系列CPU的开发，转而致力于研发多功能合一的MediaGX系列处理器。以至在97年底前后的风波中显得措手不及，毫无应变能力。随着AMD市场份额的逐渐扩大，而缩小了自己的市场。从486中最cool的"芯"，有些高烧的6x86，再到MediaGX，Cyrix一步步衰落了。

附这一时期部分CPU简介：
1．IntelPentiumMMX（多能奔腾）代号：P55C发布时间：1997年时钟频率：166-233MHz总线速度：60/66MHz支持MMX多媒体指令集内置x86指令集、x86译码器、80位浮点单元
2．IntelPentiumII（奔腾二代）代号：Klamath（1997年上市）、Deschutes（1998年上市）时钟频率233-450总线速度：66MHz/100MHz插槽类型：Slot1
3.AMDK6发布时间：1997年时钟频率：166-233MHz总线速度：66MHz晶体管数：800万以上插槽类型：Socket7单周期指令数：6条支持MMX多媒体指令集内置x86译码器、80位浮点单元高性能分支预测技术
4．CyrixM2发布时间：1997年时钟频率：超过150MHz总线速度：66/75MHz晶体管数：600万以上制造工艺：0.35微米插槽类型：Socket7
5．CyrixMeidaGX面向低端市场的一种低价处理器整合了多媒体特性，需要专用的主板支持通常一块CyrixMeidaGX233的套板包括主板、CPU、声卡、显卡等兵临城下的冲击
98年是Intel和AMD斗智斗力的一年，在这段时间里，两大巨人的较力，让其他的事情都变得暗淡无光。当时最时髦的词语有两个：3DNow！、SSE。
1．3DNow!诺曼底登陆，AMD再起风云
如果说Intel拱手让市场是AMD拣了个便宜的话，那么3Dnow！革命性的突破，多少让我们看到了Intel这位可敬的对手令人畏惧的一面。正如大家所知道的，浮点运算一直是非IntelCPU的弱项，K6也不能例外。虽然它努力做了一些改进，但和PII相比还是有较大的差距。其实即便是PII的浮点运算能力也有限。看看高端工作站、服务器市场一直为Alpha、SunUltraSpaceII、SGI等厂商的RISCCPU所占据就能证明这一点。AMD心中十分清楚要在浮点运算上全面赶超上述厂家绝非一朝一夕之功。但人们对速度的认识最直接的地方就是看屏幕，只要那里很流畅，给人的印象就不会差到哪里去。所以全面突破不成，在个别点上做做文章总是可以的吧。这就有了3Dnow！技术，21条新的指令被内置到了CPU中，新的单指令多数据（SIMD）技术被用来缓解CPU与三维图形加速卡之间在三维图像建模和纹理数据取用中的传输瓶颈。3Dnow！致力于提高个人电脑在三维图形、InternetVRML、AC-3杜比环绕音效处理以及其他浮点运算密集形应用程序上的处理能力。把计算机业从"全能型"的设计思想中解放出来，开了专为3D应用而改进产品的先河，影响了包括Intel在内的一大批处理器生产厂家。在3Dnow！技术标准的整个制定过程中，AMD充分考虑了大多数软件开发商和硬件生产商的意见，得到了业界广泛的支持和优化。这也是它成功的一个重要因素之一。K6-2系列CPU也在一夜间攻占了许多中、低价位市场份额。

2．Intel两线作战，赛扬大意失荆洲
一心想冲击高端市场的Intel完全没有估计到AMD会有如此顽强的生命力。匆忙中又出昏招，在98年4月，推出了取消内嵌L2Cache的PII：赛扬。其糟糕的整形运算能力甚至还不如被它自己亲手淘汰的P55C（PentiumMMX）。于是，在K6-2的一阵猛攻之下，丢盔卸甲仓皇败下阵来。也许K6的成功可以被视为钻了PII的空子，但K6-2可是和赛扬真刀真枪练出来的。如果没有赛扬，人们可能还会拿它和过去的PentiumMMX做比较，而正是因为有了赛扬，K6-2才成功的扮演了一回巨人杀手的角色。这可真是名利双收啊。不过深究其因，Intel在内忧外患之时还两线作战、高低通吃，决不能说是一个明智之举。虽然，高端的PentiumIIXeon400MHz和450MHz的至强处理器有如此多的优点如采用0.25μm工艺、P6的微架构、全速内嵌的L2缓存（最大容量可达2M）、多事物处理系统总线等等。但不管怎样，它的定位告诉我们，它毕竟是个高端产品。于是高端市场的重大突破与低端市场的节节败退形成了鲜明的对比。这时的Intel看上去更象是个打破了的聚宝盆，装得快，漏得也多。

附这一时期部分CPU简介：
1．IntelCeleron（赛扬）发布时间：1998年时钟频率：266-300MHz总线速度：66MHz二
级指令/数据高速缓存：无插槽类型：Slot1
2．IntelPentiumXeon（至强）发布时间：1998年时钟频率：400-500MHz总线速度：100
MHz制造工艺：0.25微米二级指令/数据高速缓存：512KB-1MB（与CPU核心时钟速度相同
）插槽类型：Slot2
3．AMDK6-2发布时间：1998年时钟频率：266-350MHz总线速度：66/100MHz制造工艺：0.25微米支持3Dnow！指令集插槽类型：Socket7

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蝶舞天涯

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只看该作者 3 发表于: 2006-11-07

计算机CPU大演义(三）
斗智斗勇的拉锯战
如果有人认为只要技术挂帅一切都可以所向披靡的话，相信在看过下面的章节后你会有所感悟。毕竟再好的东西都要最终变成产品通过市场卖给消费者，这门学问是不是更深呢？
1．新赛扬的苦肉计：烂在锅里，痛在心里
Intel毕竟是Intel。赛扬的失败并没有对它伤筋动骨。在一翻痛定思痛之后，Intel卧薪
尝胆，仅仅用了4个月的时间就研发出内嵌128KB全速L2缓存的代号为Mendocino的新赛扬。这回总算是向大家交了一份满意的答卷。PentiumII的内核、0.25μm的工艺、Slot1插槽这些都使得新赛扬继续保持了PII优秀的核心技术，具有较好的浮点运算能力。另外，128KB的全速L2Cache使得它能以更高的速度来弥补缓存容量上的不足。其整体性能甚至不低于PII，加上它低廉的价格，终于得到大家的一致肯定，收复了不少河山。但事情真的如此简单吗？只要你看了上文对新赛扬的阐述，你就会发觉，新赛扬简直就是改进型、精悍型的PentiumII。不错，Intel为了收回市场不惜以PII的性能、老赛扬的价格来推销它的产品。市场全乱套了。K6-2的销量自然大幅畏缩不提，连Intel自家的正规军PentumII也不能幸免。高利润的PentiumII竟被自己的小弟弟给打败了。用户是聪明的，他们只会选择性能价格比最好的产品。Intel有苦说不出，抢回这个市场是赚是赔恐怕只有他自己才知道。不过看看最近的赛扬越来越不容易超频，就可以领会Intel的初衷了，高低档产品性能必须拉开。
2．AMD心里的小九九：K6-*****后上市
AMD在K6-2获得成功之后，并没有满足于一时的风光。他清楚的知道如果没有合适的后续产品自己的地位只会是昙花一现。于是在K6-2推出后不久，他便在此基础之上开发了代号为"Sharptooth"（利齿）新一代K6-3处理器。在119平方毫米的面积上竟然集成了2千多万个晶体管。与K6-2最大的差别在于片上集成的256KB全速L2缓存。你可不要小看这256KB，新赛扬比老赛扬可只多128KB的Cache，他们之间的性能差别有多大想必各位都清楚，也就不必我多说了。另外Super7架构中主板上的L3Cache由于与L1、L2Cache的工作方式有所不同，竟然还会起到提升性能的作用，这成了PC系统出现以来，解决高速CPU与低速内存之间瓶颈最为细致、复杂的方案。
但在新赛扬节节进逼，K6-2渐渐不支的时候，"灵牙利齿"突然没了消息，任由新赛扬抢夺市场。我猜其中原因有二：其一，AMD技术底蕴不够，在Intel一阵抢逼围的面前不能适应这种高节奏的对抗；其二，为了保存实力，给人一种它是和PentiumIII相竞争的产品，不得已，退后上市，达到一种退一步，进两步的效果。不过我对于AMD这种将K6-3定位在PentiumIII的价格下方25%的做法却有些不同看法。我个人认为从市场角度看，在这个价位的顾客会不大在乎25%的差价转而追求更高性能的PIII，而对于新赛扬的用户又会因K6-3价格过高望而却步。所以进一步调大K6-3与PII的差价势在必行。这样的好处是充分占领PIII直赛扬之间的市场空间，而让K6-2进一步调低价格抢夺低价位市场。
3．Intel出新招：PentiumIII和Socket370面世
PentiumIII是其前身PII的改进型产品。虽然整体架构相同，但PIII新增的SSE指令集的
确可以使它的性能有脱胎换骨的提升。最初这项技术曾被叫做"KNI"，但最终还是换成了流式SIMD扩展（StreamingSIMDExtension）的简称。它总共包含70条指令，其中50条SIMD（单指令多数据）浮点指令、12条全新MMX指令和8条系统内存数据流传送优化指令。
它通过8个全新的128位单精度寄存器，能同时处理4个单精度浮点变量，提供了全新的"处理器分离模式"，这是自十年前的386模式之后，对系统首次进行构架模块化的变动。而Socket370是Intel最新推出的为一种低端产品开发的系统架构。其实，就是又退回PGA的封装。它的优点是降低了CPU的生产成本，并对用Socket370的赛扬及配置系统架构采用更多成熟且价格更低的技术来实现。于是有了这两种高低相应的产品Intel公司可以进一步细分市场。一来用赛扬搭配Socket370降低整个系统的成本，增加系统在价格上的竞争能力，全面进入1000美圆以下的PC市场。同时，由于没有采用最先进的技术，如100MHz系统总线，SSE指令等，避免了再同高档的PentiumIII发生碰车事件，二来高端当然由PentiumIII和至强处理器来驾御，挤身高级服务器和工作站市场可是Intel多年的愿望啊。不过这样做，也有它的弊端，东西越多会导致产品线越长，这会增加生产中的成本，而且有可能在一定程度上引起市场的混乱，让一般购买者无所适从。产品档期的增加，会使自己产品之间出现更多的结合部，而高档产品与抵挡产品彼此性能如果差别太小会很可能再次上演自相残杀一幕，但性能相差太大又会让别的公司产品趁虚而入。这样看来，或许分化别人的同时，也分化了自己。
附这一时期部分CPU简介：
1．IntelCeleronMendocino（新赛扬）发布时间：1998年时钟频率：300-433MHz总线速度：66MHz制造工艺：0.25微米二级指令/数据高速缓存：128KB插槽类型：Slot1、Socket370
2．PentiumIII发布时间：1999年时钟频率：450MHz以上总线速度：100MHz以上制造工艺：0.25微米以下支持SSE多媒体指令集二级指令/数据高速缓存：512KB以上插槽类型：Slot1
3．AMDK6-3发布时间：1999年时钟频率：400MHz以上总线速度：100MHz制造工艺：0.25微米支持3Dnow！指令集二级指令/数据高速缓存：256KB插槽类型Socket7