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每壹級CPU中集成了多少個晶體管?

CPU是中央處理器(CPU)的縮寫,它是計算機最重要的部分,由壹個算術單元和壹個控制器組成。如果把電腦比作人,那麽CPU就是人腦。CPU的發展非常迅速。個人電腦從8088(XT)發展到奔騰4時代,只用了不到二十年的時間。

在生產工藝上,原8088集成了29000個晶體管,而奔騰ⅲⅲ的集成超過了2865438+萬個晶體管。CPU的運行速度,以MIPS(每秒百萬條指令)為單位,8088是0.75MIPS,在高能量運行時已經超過1000MIPS。無論哪種CPU,其內部結構都可以概括為三部分:控制單元、邏輯單元和存儲單元,它們相互協調,對命令和數據進行分析、判斷和計算,控制計算機各部分協調工作。

CPU從最初的發展到現在,已經有20多年了。在此期間,CPU可分為4位微處理器、8位微處理器、16位微處理器、32位微處理器和在建的64位微處理器。可以說,個人電腦的發展是隨著CPU的發展而前進的。

英特爾4004

1971年,英特爾推出了世界上第壹個微處理器4004,這是第壹個可以在微型計算機中使用的四位微處理器,它包含2300個晶體管。隨後,英特爾推出了8008,由於計算性能不佳,市場反應非常不理想。1974,8008發展成8080,成為第二代微處理器。8080作為替代電子邏輯電路的器件,用於各種應用電路和器件。沒有微處理器,這些應用就無法實現。

由於微處理器可以用來完成許多過去用大型設備才能完成的計算任務,而且價格便宜,半導體公司開始競相生產微處理器芯片。Zilog公司生產了8080增強型Z80,摩托羅拉公司生產了6800,Intel公司生產了1976中的8085,但這些芯片基本沒有改變8080的基本特性,都屬於第二代微處理器。均采用NMOS技術,集成約9000個晶體管,平均指令執行時間為1μs ~ 2μs,采用匯編語言、BASIC和Fortran編程,使用單用戶操作系統。

英特爾8086

Intel公司生產的1978 8086是第壹個16位的微處理器。不久,Zilog和摩托羅拉也宣布了生產Z8000和68000的計劃。這是第三代微處理器的起點。

8086微處理器的最大時鐘速度為8MHz,數據通道為16位,內存尋址能力為1MB。同時,英特爾還生產了配套的數學協處理器i8087。這兩種芯片使用相互兼容的指令集,但在i8087指令集中增加了壹些專門用於對數、指數和三角函數等數學計算的指令。這些指令集統稱為x86指令集。雖然英特爾生產了第二代、第三代等更先進、更快的新CPU,但仍然兼容原有的x86指令,英特爾在命名後續CPU時也沿用了原有的x86順序,直到後來由於商標註冊問題,放棄了用阿拉伯數字命名。

1979年,英特爾開發了8088。8086和8088都在芯片內部使用16位數據傳輸,所以都被稱為16位微處理器,但8086每周期可以發送或接收16位數據,而8088每周期只用8位。因為原來的器件和芯片大多是8位的,所以8088的外部8位數據收發可以兼容這些器件。8088采用40針DIP封裝,工作頻率為6.66MHz、7.16MHz或8MHz。微處理器集成了大約29,000個晶體管。

8086和8088出來後不久,Intel就開始對它們進行改進,它們在芯片上集成了更多的功能,從而誕生了80186和80188。兩個微處理器內部都使用16位工作,16位用於80186的外部輸入和輸出,而80188與8088壹樣使用8位工作。

作為世界知名的半導體廠商之壹,美國德州儀器(TI)也是在486時代異軍突起,生產了自己的486 DX系列CPU。尤其是486DX2成為主流後,其DX2-80因為性價比高,成為當時的主流產品之壹。TI 486最高主頻是DX4-100,但再也沒有進入CPU市場。

Cyrix 486DLC

AMD在1999年2月推出代號為“Sharptooth”的K6-III。它是該公司最後壹款支持速7架構和CPGA封裝的CPU。采用0.25微米制造工藝,核心面積135平方毫米,集成2130萬個晶體管,工作在2.2V/2.4V

與K6-2相比,K6-III最大的變化是集成了256KB二級緩存(新賽揚只有128KB),以CPU主頻速度運行。K6-ⅲ的這種變化將充分發揮高頻的優勢。