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。
1981年，美國IBM公司在其PC中使用了8088芯片，從而開創了壹個全新的微機時代。也是從8088年開始，個人電腦(PC)的概念開始在全世界發展。自從8088被應用於IBM PC後，個人電腦真正進入了人們的工作和生活，這也標誌著壹個新時代的開始。
英特爾80286
1982年，Intel公司在8086的基礎上，開發了80286微處理器。該微處理器最高頻率為20MHz，內外數據傳輸為16位，采用24位內存，內存尋址容量為16MB。80286可以有兩種工作方式，壹種叫實模式，壹種叫保護模式。
在實模式下，微處理器可以訪問的內存總量限制為1兆字節；在保護模式下，80286可以直接訪問16兆內存。此外，80286工作在保護模式下，可以保護操作系統在遇到異常應用時不停止系統，不像實模式或8086等無保護的微處理器。
IBM公司在先進技術微型計算機，即at計算機中使用了80286微處理器，引起了很大轟動。80286在以下四個方面比其前輩有顯著改進:支持更大的內存；能夠模擬內存空間；可以同時運行多個任務；並且提高了處理速度。最早的PC速度是4MHz，基於80286的第壹臺AT機速度是6MHz到8MHz。有的廠商還自己提高了速度，讓80286達到了20MHz，也就是說性能有了很大的進步。
80286的封裝是方形封裝，叫PGA。PGA是壹種源自PLCC的廉價封裝，具有內部和外部實心引腳。在這種封裝中，80286集成了大約130000個晶體管。
IBM PC/AT微機的總線保持了XT的三層總線結構，增加了高低字節總線驅動程序和高字節總線的轉換邏輯。和XT機壹樣，CPU是焊在主板上的。
當時原裝機只指IBM PC，兼容機是除IBM PC以外的其他機器。當時除了英特爾，還有其他生產CPU的公司，比如AMD和西門子，人們並不關心他們的電腦用的CPU，因為AMD等公司生產的CPU和英特爾的幾乎壹樣，直到486年人們才關心自己的CPU。
8086 ~ 80286時代是個人電腦起步的時代。那時候國內很少有人使用甚至看到PC，在人們心目中是壹個很神秘的東西。直到20世紀90年代初，計算機才在中國普及。
英特爾80386
1985年春天，英特爾已經成為壹流的芯片公司，決心全力研發新壹代32位核心CPU——80386。Intel為80386設計了三個技術點:采用“286類”結構，開發80387微處理器增強浮點計算能力，開發cache解決內存速度瓶頸。
1985 65438+10月17日，英特爾劃時代產品80386DX正式發布。它包含了275000個晶體管，時鐘頻率是12.5MHz，然後逐漸提高到20MHz，25MHz，33MHz，最後還有少數40MHz的產品。
80386DX具有32位內外數據總線和32位地址總線，可尋址4GB內存，管理64TB虛擬存儲空間。其運行模式除了實模式和保護模式外，還增加了壹種“虛86”工作模式，可以通過同時模擬多個8086微處理器來提供多任務能力。
80386DX的指令比80286多。12.5MHz頻率的80386每秒可執行600萬條指令，比16MHz頻率的80286快2.2倍。80386最經典的產品就是80386 DX-33 MHz，也就是我們通常所說的。
由於32位微處理器強大的計算能力，PC機的應用已經擴展到許多領域，如商務辦公和計算、工程設計和計算、數據中心和個人娛樂等。80386使32位CPU成為PC行業的標準。
雖然80386當時還沒有壹個完善強大的浮點運算單元，但是有了80387協處理器，80386就可以順利完成很多需要大量浮點運算的任務，從而成功進入主流商用計算機市場。此外，30386還有其他豐富的外設配件，如82258(DMA控制器)、8259A(中斷控制器)、8272(磁盤控制器)、82385(緩存控制器)、82062(硬盤控制器)。針對內存的速度瓶頸，Intel為80386設計了壹個Cache，采用預讀內存的方法來緩解這種速度瓶頸。從此，緩存和CPU變得密不可分。
英特爾80387/80287
嚴格來說，80387並不是真正的CPU，而是與80386DX的協處理芯片，也就是說80387只能輔助80386完成浮點運算，功能非常簡單。
英特爾80386SX
1989年，Intel推出準32位微處理器芯片80386SX。這是英特爾為了擴大市場份額而推出的壹款廉價且受歡迎的CPU。其內部數據總線為32位，外部數據總線為16位。可以接受為80286開發的16位輸入/輸出接口芯片，降低整機成本。
80386SX推出後，受到了市場的廣泛歡迎，因為80386SX的性能比80286好很多，而價格只有80386的三分之壹。
英特爾80386SL/80386DL
1990年，Intel推出了筆記本電腦的80386SL和80386DL 386芯片。這兩類芯片可以說是80386DX/SX的節能，其中80386DL基於80386DX核，80386SL基於80386SX核。這兩類芯片不僅功耗更低，而且具有電源管理功能，在CPU不工作時自動切斷電源。
摩托羅拉68000
摩托羅拉的68000是最早的32位微處理器，是1984。上市後性能優異，獲得了蘋果公司的青睞，並在其劃時代的個人電腦“PC-MAC”中采用了該芯片。但80386推出後，逐漸沒落。
AMD Am386SX/DX
AMD的Am386SX/DX是兼容80386DX的第三方芯片，性能上和Intel的80386DX差不多，成為當時的主流產品之壹。
IBM 386SLC
這是IBM在研究80386的基礎上設計的，完全兼容80386，由Intel制造。386SLC基本上是在80386SX的基礎上內置緩存的指令集，還包含80486SX，性能不錯。
英特爾80486
1989，我們都很熟悉的80486芯片是Intel推出的。這款歷時四年研發、投資3億美元的芯片的偉大之處在於，它實際上首次打破了654.38+0萬個晶體管的邊界，集成了654.38+0.2萬個晶體管，並采用了654.38+0微米的制造工藝。80486的時鐘頻率從25MHz逐漸提高到33MHz、40MHz、50MHz。
80486在壹個芯片上集成了80386、數學協處理器80387和8KB緩存。80486中集成的80487的數字運算速度是之前80387的兩倍，內部緩存縮短了微處理器和慢速DRAM的等待時間。而且80x86系列首次采用RISC(精簡指令集)技術，壹個時鐘周期可以執行壹條指令。它還采用了突發總線模式，大大提高了與存儲器的數據交換速度。由於這些改進，80486的性能比帶有80387數學協處理器的80386 DX高4倍。
隨著芯片技術的不斷發展，CPU的主頻越來越快，而PC的外部設備受到技術的限制，阻礙了CPU主頻的進壹步提升。在這種情況下，出現了CPU倍頻技術，使得CPU內部工作頻率是微處理器外部頻率的2 ~ 3倍，因此得名486 DX2和486 DX4。
英特爾80486 DX
常見的80486 CPU有80486 DX-33、40和50。和386 DX壹樣，486 CPU內外都是32位，但最慢的486 CPU也比最快的386 CPU快。這是因為486 SX/DX執行壹條指令只需要壹個振蕩周期，而386DX CPU需要兩個周期。
英特爾80486 SX
因為80486 DX CPU內置了浮點協處理器，所以功能強大，當然也很貴。為了滿足普通用戶的需求，尤其是那些不需要做大量浮點運算的用戶，英特爾推出了486 SX CPU。80486 SX主板壹般有80487協處理器插槽。如果需要浮點協處理器的功能，可以插壹個80487協處理器芯片，相當於486 DX。常見的80486SX CPUs有:80486SX-25，33。
英特爾80486 DX2/DX4
其實這個CPU的名字和頻率有關。這個CPU的內部頻率是主板頻率的四分之二，比如80486DX2-66。CPU頻率66MHz，而主板頻率只有33MHz。
英特爾80486 SL CPU
80486 SL CPU最初是為筆記本電腦和其他便攜式電腦設計的。這款芯片和386SL壹樣，使用3.3V而不是5V電源，還內置了切斷電路，使微處理器和其他可選部件在不工作時處於休眠狀態，可以降低筆記本電腦和其他便攜式電腦的能耗，延長使用時間。
英特爾486超速驅動
升級486 SX可以在主板的協處理器插槽中安裝壹個80487SX芯片，相當於486 DX。但升級後只是增加了浮點協處理器的能力，並沒有提高系統的速度。為了提高系統速度，還有壹種升級方法，就是在協處理器的插槽裏插壹個486的OverDrive CPU。其原理與486 DX2 CPU相同，內部運行速度可以達到外部速度的兩倍。比如壹個OverDrive的CPU插在20MHz的主板上之後，CPU內部的運行速度可以達到40MHz。486 OverDrive CPU也有浮點協處理器的功能，常見的有:overdrive-50、66、80。
TI 486 DX
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
這是Cyrix公司生產的486 CPU。我們說它是486 CPU，指的是它的效率。