32位处理器的攻“芯”计:英特尔如何称霸PC江湖?
处理器发展到现代几乎无人不知英特尔,曾经一度英特尔的商标打在笔记本电脑上是一个优秀的标识,而且这样的联合宣传捧红了一系列的笔记本电脑厂商:IBM、联想、戴尔、宏碁...也在PC史上成就一段一段的创奇,处理器测车轮转到英特尔时代,就让我们看看它是怎么走向了PC的巅峰。
IBM虽然创造了 "PC",但是大大低估了对PC的需求。IBM原来预计在一年中售出241683台PC,然而实际上一个月的订货量就超出了预期。
有句名言一语道破了市场需求、技术升级、行业竞争之间的关系:
"我们市场行为主要的导向因素,第一个是市场需求的导向,第二个是技术进步的导向,第三大导向是竞争对手的行为导向 。"
处理器的发展,非常准确地验证了这个观点。
Intel的三级跳
市场的需求,是技术升级的动力,从1981年到1985年,短短的4年时间里,处理器便实现了从16位向32位的跨越。
下面是Intel的"三级跳"。
80186 | 1981年,发布了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8088一样均是采用8位工作。这是一颗性能介于8088,80286之间的CPU。但事实上80186从来都没有在PC中应用,它仅仅存在于一个小范围的圈子中。从这个时候起,AMD公司已经开始生产80186 CPU了。 |
80286 | Intel最后一块16位CPU。 1982年2月1日:在80186发布后的几周,80286就发布了。 80286处理器集成了大约13.4万个晶体管,最大主频为20MHz,采用16位资料总线和24位位址总线。与8086相比,80186/80188增强了部分软硬件功能 80286增加了实存(24位地址)和虚拟存储器管理,可以在两种不同的模式下工作:一种叫实模式,另一种叫保护方式。 80286开始正式采用一种被称为PGA的正方形包装。 |
Intel 80386 | 80x86系列中的第一种32位微处理器。 1985年10月,Intel推出16MHz 80386DX微处理器(最高33MHz 主频),可以直接访问4G字节的内存,并具有异常处理机制;虚拟86模式可以同时模拟多个8086处理器来加强多任务处理能力。
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80386的广泛应用,将PC机从16位时代带入了32位时代。此外它还具有比80286更多的指令集。发布时,80386的最快速版本的主频为20MHz,具备6.0 MIPs,包含275,000个晶体管。
当时,IBM已经收到大量286机器的订单,不愿立即转向386,同时IBM担心长期受制于Intel芯片,开始暗中开发自己的处理器,所以对是否采用386芯片不置可否。
鹬蚌相争,总会有人得利,这个收获颇丰的渔翁便是Compaq,它乘机而上推出386芯片的电脑,迅速占领了市场。
1988年6月16日:80386SX 发布,它是80386DX的廉价版本,只有16-bit总线宽度。
在此后的芯片争夺战中,Intel 推出了Pentium系列处理器,再度遥遥领先,从而开启了"奔腾"的时代,以至于将"Pentium"的标志,作为PC性能的标签。拥有一颗奔腾的"芯",一度成为万千消费者的心愿。
奔腾的"芯"历程
下图为20世纪90年代到21世纪初期,两个主要的系列处理器发展的路线,左侧为AMD产品的路线,右侧为Intel产品的路线。
1993年:Intel Pentium 处理器问世。
Pentium是Intel首个放弃利用数字来命名的处理器产品,在微架构上取得突破,让电脑更容易处理"现实世界"的资料,例如语音、声音、书写、以及相片影像。源自漫画与电视脱口秀的Pentium,在问市后立即成为家喻户晓的名字,Intel Pentium处理器晶体管数目为310万颗。
1996年:Intel Pentium Pro处理器。
初步占据了一部分CPU市场的INTEL并没有停下自己的脚步,在其他公司还在不断追赶自己的奔腾之际,又在1996年推出了最新一代的第六代X86系列CPU P6。
PentimuPro的一级(片内)缓存为8KB指令和8KB数据。
值得注意的是在PentimuPro的一个封装中除PentimuPro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。
PentiumPro 200MHZ CPU的L2CACHE就是运行在200MHZ,也就是工作在与处理器相同的频率上。这样的设计令PentiumPro达到了最高的性能。而PentimuPro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Pentimu在超标量体系结构上实现实破之后的又一次飞跃。
1997年: Intel Pentium II 处理器。
内含750万个晶体管的Pentium
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