微处理器历史


仙童半导体公司(成立于1957年)于1959年发明了第一个集成电路,这标志着微处理器的历史。1968年,戈登·摩尔、罗伯特·诺伊斯和安迪·格鲁夫辞去了仙童半导体的职务,创立了自己的公司:英特尔公司。1971年,第一块微处理器英特尔4004问世。微处理器也被称为中央处理器,它将许多外围设备集成在一个芯片上。它具有算术逻辑单元(ALU)、控制单元、寄存器、总线系统和时钟,用于执行计算任务。

微处理器的世代

第一代

这是微处理器历史上的1971年至1973年期间。1971年,英特尔创造了第一款微处理器4004,其时钟速度为108 KHz。字长只有4位,4004只能表示-8到+7范围内的有符号数,这确实非常小。因此,它实际上并不适用于算术计算。然而,它在控制设备方面找到了应用。

第二代

英特尔8008是下一个发展阶段,是第一款8位微处理器。这是在1972年。随后是英特尔8080,也是一款8位微处理器。英特尔8080是第一款在商业上流行的8位微处理器。字长为8位,它可以表示-128到+127范围内的有符号数。这对于执行算术计算来说也不够好。因此,8080也仅用于控制应用程序。

当时摩托罗拉的6800和Zilog的Z-80等其他微处理器也很流行。

由于它们基于NMOS工艺制造,并且速度极快,因此成本很高。

第三代

大约在1978年,英特尔发布了8086,这是第一款16位微处理器。由于字长为16位,因此可以表示-32768到+32767范围内的有符号数,这对于执行算术计算来说是一个相当不错的范围。因此,这款处理器不仅在控制应用中非常流行,而且在数值计算操作中也很流行。这些处理器的速度比第二代处理器快四倍。摩托罗拉也不甘落后,推出了自己的16位处理器68000。Zilog发布了Z-8000,这也是一款16位处理器。这些是最流行的16位处理器。

第四代

在80年代初,英特尔使用HCMOS工艺制造了32位处理器英特尔80386。字长为32位,可以表示±2×109范围内的有符号数,这对于执行算术计算来说是一个相当大的范围。如果使用浮点数表示法,它可以表示更大的数字。因此,这款处理器作为计算机中用于数值计算操作的CPU而非常流行。这时,摩托罗拉推出了自己的32位处理器68020。英特尔发布了80486,它基本上是在单个芯片上集成了80386处理器和80387数值协处理器。摩托罗拉发布了68030。在90年代初,英特尔以奔腾处理器的名称发布了80586。它在执行算术计算和执行指令方面速度极快。2000年发布的奔腾4拥有4200万个晶体管,工作时钟频率为1.5 GHz,额定值为1500 MIPS(每秒百万条指令)。

第五代

从1995年至今,这一代一直在推出使用64位处理器的性能高、速度快的处理器。如今基于微处理器的计算机已经比过去的小型计算机甚至大型计算机快得多,而且其成本只是这类大型计算机的一小部分。

更新于:2020年6月26日

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