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  • 微处理器CPU 50年

     CPU50年

    ===电子管时期
    1912年:美国青年发明家德.福雷斯特(L.De Forest)在帕洛阿托小镇首次发现了电子管的放大作用。
    1946年:地球上第一台电子数字式计算机(ENIAC(埃尼阿克)),美国宾夕法尼亚大学
    (The Electronic Numberical Intergrator and Computer)
    它由17468个电子管、6万个电阻器、1万个电容器和6000个开关组成,
    重达30吨,占地160平方米,耗电174千瓦/时,耗资45万美元,每秒能运行5000次加法运算

    ===晶体管时期
    1947年:12月23号,贝尔实验室的肖克利 (William B. Shockley),布拉顿(John Bardeen),巴丁 (Walter H. Brattain)创造出了世界上第一只半导体放大器件,他们将这种器件重新命名为“晶体管” 。
    1958年,美国的IBM公司制成了第一台全部使用晶体管的计算机RCA501型。
    由于第二代计算机采用晶体管逻辑元件,及快速磁芯存储器,计算速度从每秒几千次提高到几十万次,主存储器的存贮量,从几千提高到10万以上。
    1959年,IBM公司又生产出全部晶体管化的电子计算机IBM7090。
    晶体管时期的计算机“处理器”仍然保持着体积巨大,运算能力欠佳的特点,当然相比于电子管时期的电脑还是有了巨大的进步了。

    ===集成电路
    1959年:2月6日, 来自曾开发出第一台晶体管收音机的TI公司的基尔比(J.Kilby) 向美国专利局申报专利“半导体集成电路”。同年7月30日,仙童公司 向美国专利局申请专利“半导体集成电路”。
    1964年: 4月7日,在IBM成立50周年之际,由年仅40岁的吉恩.阿姆达尔(G. Amdahl)担任主设计师,历时四年研发的IBM360计算机问世,标志着第三代计算机的全面登场,这也是IBM历史上最为成功的机型。

    ===摩尔定律: 1965年,英特尔(Intel)创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)提出的摩尔定律。其内容为:
    当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。
    换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18-24个月翻一倍以上。
    摩尔定律的三个版本:

    • 集成电路芯片上所集成的电路的数目,每隔18个月就翻一倍。
    • 微处理器的性能每隔18个月提高一倍,或价格下降一半。
    • 用一个美元所能买到的计算机性能,每隔18个月翻两倍。

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    微处理器新纪元,

    ====20世纪70年代,微处理器的发明,从4004到8088.出现了第一代个人组装电脑。 

    年 cpu 晶体管 频率 针脚数 bit
    1971 4004 2300 108KHz 16 4
    1972 8008 3500 200Khz 18 8
    1974 8080 6000 2MHz 40
    1978 8086 29000 5MHz 40 16
    1978 8087 29000 8MHz 40 16
    1978 8088 29000 10MHz 40 16

    1971年,第一块微处理器,4bit,包含2300晶体管,只有45条指令,每秒能运算5万次。
    理论上,再配用一块程序存储器,数据存储器,移位寄存器,再加上键盘和数码管,就构成了一台完整的微型计算机。

    大约1975年,395美元即可购得Altair套件,算是第一批个人电脑了,还是DIY组装机

    CPU频率从1971年第一块4004CPU的108KHz到1978年的8088CPU达到了10MHz,8年增长了100倍

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    ====20世纪80年代,IBM推出80286的首批品牌个人电脑。Intel VS AMD开始。主频从10MHz发展到100MHz。 

    年 cpu型号 晶体管 频率,速度 针数 bit
    1981
    1982 AMD8086
    1982 80286 14.3w 6-12.5MHz 68 16
    Am286 20MHz
    1985 80386 27.5w 33MHz 32
    1991 am386 40MHz
    1989 80486 125w 33-100MHz
    AMD5x86


    1981年,IBM选Intel为个人计算机的处理器供货商。推出的首批个人电脑,首批品牌个人电脑。
    针对PC设计,IBM希望至少有两家CPU供货商,因此迫使Intel授权出处理器技术,而AMD成为销售8086兼容品的第一批厂商之一。
    AMD的首款处理器于1982年开始销售,因为是技术授权设计而来的处理器,AMD8086(与8088)和Intel型号一模一样。
    这一决定,使CPU世界出现了Intel VS AMD的竞争状态,一直持续到现在,将近40年。

    6年内,全世界基于286处理器的个人计算机便达到了大约1500万台

    1985年80386,1989年80486,486处理器的应用意味着用户从此摆脱了命令形式的计算机,进入“选中并点击(point-and-click)”的计算时代。
    接下来486主机持续了很多年。

    主频从10MHz到100MHz,增长了10倍。
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    ====20世纪90年代,Pentium时代。主频从100MHz发展到AMD K7 Athlon的1000MHz。 

    年 cpu型号 晶体管 频率,速度 bit 工艺 微米
    1994 Pentium 320w 32 0.6
    1995 Pentium 330w 133-200MHz 32 0.35
    1997 Pentium MMX 32
    1996 K5 32
    1998 PentiumII 750w 233-300 32 0.35
    K6-2 32
    1998 Pentium II Celeron 266-450 32 0.25
    1999 PentiumIII 950w 450-500 32 0.25
    1999 K7 Athlon 1GHz 32

    第一代奔腾俗称586。
    AMD部分产品超越Intel,主频100MHz的K5会标为PR133,代表AMD认为它的性能等于一颗133MHz Pentium。

    主频从100MHz到1GHz,增长了10倍。
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    ====2000,Pentium 4时代,就像十几年前的486一样,持续了好几年。超频时代。 

    年 cpu型号
    2000 Pentium 4
    2001 Pentium 4
    2001 Athlon XP
    2002 超线程P4
    2004 P4
    K8 64位

    CPU主频从1GHz到3.4GHz,有些人开始怀疑摩尔定律。
    同时也是超频的时代,个人电脑足够的普及。
    AMD “巴顿CPU”+“DDR-400双通道内存”+“NVIDIA nForce 2 Ultra主板”,这一套装备买回去,价格与Intel的“赛扬4”平台差不多,性能却强得多了。
    另外,对DIY用户更重要的是,在BIOS把外频设置成200MHz,就变成了Athlon XP 3200+,这是K7平台最强的代表!媲美P4 3.0G,而基本上2500+都可以超频到这样的频率。

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    ==== 2005~2012,混乱期,不再追捧超频,取而代之的是多核心CPU,64位处理器,虚拟技术。

    年 cpu型号 工艺 插槽
    2005 奔腾4/D 65nm
    2006 K8双核Athlon64 X2 65nm
    2007 酷睿2 65nm
    2007 K10 Deneb Thuban 弈龙/速龙2 Regor 45nm AM3

    2008 第一代酷睿 32nm
    2011 第一代FX 推土机Bulldozer 32nm AM3+
    2012 打桩机vishera 32nm AM3+
    2013 第二代FX Piledrever 32nm AM3+

    21世纪的头10年,主频从1G到3.5G左右,出现了双核,从32位全面发展到64位处理器,这样粗略算也有10倍的进步。

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    ==== 21世纪10年代,核显时代,
    这个时期的CPU都增加了核显。
    以天梯图的形式列举这期间的主要型号。左边是Intel,右边是大致对应AMD型号。
    比如Intel基本每年一代,性能逐渐提升,被指责挤牙膏。(牙膏时代)

    主频保留在2.5~4GHz左右,晶体管已压缩到接近工业生产的极限,但从双核发展到12核心,最大有20,32核心等。发展仍有10倍进步。 

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    ==== 新?时代
    近2年,Intel,AMD相继推出了不带核显的高端CPU。

    架构/代号 世代 年代 制造工艺 插槽
    Intel Skylake-X, Kaby Lake-X Sk-x ~2018 14nm LGA2066
    AMD Zen 2 第三代锐龙 2019年 7nm
    AMD Zen+ 第二代锐龙 2018年 12nm TR4 AM4
    AMD Zen 第一代锐龙 2017年 14nm TR4 AM4

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    量子

    在2019 CES上,IBM宣布推出IBM Q System One,第一台量子计算电脑...

    https://daily.zhihu.com/story/8266685
    听上去很玄乎的量子计算机,IBM 对大众开放了

    https://quantumexperience.ng.bluemix.net/qx/experience

    https://www.leiphone.com/news/201901/McMt00No6kvvferI.html

    https://www.huxiu.com/article/280878.html

    https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Intel_CPU_microarchitectures
    =====================
    https://juejin.im/post/5a181729f265da432153bc0f
    https://zhuanlan.zhihu.com/p/33019099

    https://www.leiphone.com/news/201806/2rbJjxn8Ydf50zVt.html
    https://36kr.com/p/5165543.html

    https://www.mydrivers.com/zhuanti/tianti/cpu/index.html
    http://www.upantool.com/sense/2016/9796.html

    https://www.intel.com/
    https://www.amd.com/

    https://www.ibm.com

    CPU天梯图

    https://topic.expreview.com/CPU/

    https://topic.expreview.com/GPU/

    一图看懂:近几年那些主板芯片组 2018.11

    https://www.expreview.com/65033.html 

    http://www.wikiwand.com/zh-cn/Intel晶片組列表

    Intel芯片组
    https://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/chipsets.html

    AMD 台式电脑芯片组
    https://www.amd.com/zh-hans/products/chipsets-motherboards-desktop

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