硬件工程师培训教程（第三部分）.docVIP

硬件工程师培训教程（三）第一节?CPU?的历史CPU?从最初发展至今已经有20?多年的历史了，这期间，按照其处理信息的字长，C?PU?可以分为4?位微处理器、8?位微处理器、16?位微处理器、32?位微处理器以及64?位微处理器等等。在风起云IT?业界，PC?机CPU?厂商主要以I?n?t?el?、AMD?和V?I?A(威盛)三家为主，我们将以他们的产品为介　　一、Intel?阵营I?n?t?e?l(英特尔)公司大家已经是如雷贯耳，不管你是否为计算机高手，也不管你是否是业内人I?n?t?el?就一定不会陌生。I?n?t?el?是全世界硬件行业的老大，是世I?n?t?el?公司就不能不谈谈I?n?t?e?l?C?PU?芯片的发展历程。按照I?n?t?el?的CPU?芯片主要经历了以下几个发展阶段:1?.I?n?t?e?l?4?0?04　　1971?年，Intel?公司推出了世界上第一款微处理器4004?。这是第一个用于个人计算机的4?位微处2?3?00?个晶体管，由于性能很差，市场反应冷淡。2?.I?n?t?e?l?8?0?8?0?/8?0?85　　在4?0?04?之后，I?n?t?el?公司又研制出了8080?处理器和8?0?85?处理器，加上当时美国M?o?t?o?r?o?la?公司的M?C?6?8?00?微处理器和Z?i?l?og?公司的Z80?微处理器，一起组成了8?位微处理器家族。?3?.I?n?t?e?l?8?0?8?6?/8?0?88　　16微处理器的典型产品是I?n?t?el?公司的8086?微处理器，?以及同时生产出的数学协处理器，即8087?。这两种芯片使用互?相兼容的指令集，但在8?0?87?指令集中增加了一些专门用于对?数、指数和三角函数等数学计算的指令。由于这些指令应用于?8?0?86?和8?0?87，因此被人们统称为x?86?指令集。此后I?n?t?el?推出新一代CPU?产品均兼容原来的x?86?指令集。　　1979?年I?n?t?el?公司推出了8?0?86?的简化版——8088?芯?片，它仍是16?位微处理器，内含2?9?0?00?个晶体管，时钟?频率为4?.7?7?M?Hz，地址总线为20?位，可以使用1MB?内存。?8088?的内部数据总线是16?位　，外部数据总线是8?位。1981?年，8?0?88?芯片被首次用于I?B?M?PC?机当中，开创了个人电?脑的新时代。如果说8080?处理器还不为大多数人所熟知的话，那么8?0?88?则可以说是家喻户晓了，P?C(个人电脑)机的第一代C?PU?便是从它开始的。　　4?.I?n?t?e?l?8?0?2?86　　1982?年的I?n?t?e?l?8?0?2?86?虽然是16?位芯片，但是其内部已包含了1?3?.4?万个晶体管，时钟频率也到了前所未有的2?0?M?Hz?。其内、外部数据总线均为16?位，地址总线为24?位，可以使用1?6?MB?内　　5?.I?n?t?e?l?8?0?3?8?6?D?X?/8?0?3?8?6?SX　　32?位微处理器的代表产品首推I?n?t?el?公司1?9?85?年推出的?8?0?3?86，这是一种全32?位微处理器芯片，也是x86?家族中第一款?32?位芯片，其内部包含了2?7?.5?万个晶体管，时钟频率为1?2.?5MHz，后逐步提高到3?3?M?Hz?。8?0?3?86?的内部和外部数据总线都是?32?位，地址总线也是32?位，可以寻址到4?GB?内存。它除了具有?实模式和保护模式以外，还增加了一种虚拟3?86?的工作方式，可?以通过同时模拟多个8?0?86?处理器来提供多任务能力。1?9?89?年，I?n?t?el?公司又推出准32?位处理器芯片8?0?3?8?6?SX?。它?的内部数据总线为32?位，与8?0?3?86?相同，外部数据总线为16?位。?也就是说，8?0?3?8?6?SX?的内部处理速度与8?0?3?86?接近，也支持真正?的多任务操作，并且可以使用为8?0?2?86?开发的输入/输出接口芯片。8?0?3?8?6?SX?的性能优于8?0?2?86，而价格只及8?0?3?86?的1/3?。386?处理器没有内置数学协处理器，因?此不能执行浮点运算指令，如果需要进行浮点运算，必须额外购买昂贵的8?0?3?87?数学协处理器。　　6?.I?n?t?e?l?8?0?4?8?6?D?X?/8?0?4?8?6?SX　　1?9?89?年，8?0?4?86?处理器面市，它集成了125?万个晶体管，时?钟频率由25MHz?逐步提升到33MHz?、4?0?M?Hz?和50MHz?。80486?内含?80386?和数字协处理器80387?以及一个8KB?的高