CPU发展史和相关品牌介绍

CPU发展史和相关品牌介绍

CPU发展已经有40多年的历史了。我们通常将其分成 六个阶段。

(1)第一阶段 (1971年-1973年) 。这是4位和8位低档微处理器时代，代表产品是Intel 4004处理器。

• 1971年，Intel生产的4004微处理器将运算器和控制器集成在一个芯片上，标志着CPU的诞生；
• 1978年，8086处理器的出现奠定了X86指令集架构， 随后8086系列处理器被广泛应用于个人计算机终端、高性能服务器以及云服务器中。

(2)第二阶段 (1974年-1977年) 。这是8位中高档微处理器时代，代表产品是Intel 8080。此时指令系统已经比较完善了。

(3)第三阶段 (1978年-1984年) 。这是16位微处理器的时代，代表产品是Intel 8086。相对而言已经比较成熟了。

(4)第四阶段 (1985年-1992年) 。这是32位微处理器时代，代表产品是Intel 80386。已经可以胜任多任务、多用户的作业。

• 1989 年发布的80486处理器实现了5级标量流水线，标志着CPU的初步成熟，也标志着传统处理器发展阶段的结束。

(5)第五阶段 (1993年-2005年) 。这是奔腾系列微处理器的时代。

• 1995 年11月，Intel发布了Pentium处理器，该处理器首次采用超标量指令流水结构，引入了指令的乱序执行和分支预测技术，大大提高了处理器的性能，因此，超标量指令流水线结构一直被后续出现的现代处理器，如AMD（Advanced Micro devices）的K9， K10、Intel的Core系列等所采用。

(6)第六阶段 (2005年至今) 。是酷睿系列微处理器的时代，这是一款领先节能的新型微架构，设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效。

“龙芯”系列芯片

• “龙芯”系列芯片是由中国科学院中科技术有限公司设计研制的，采用MIPS体系结构，具有自主知识产权，产品现包括龙芯1号小CPU、龙芯2号中CPU和龙芯3号大CPU三个系列，此外还包括龙芯7A1000桥片。龙芯1号系列32/64位处理器专为嵌入式领域设计，主要应用于云终端、工业控制、数据采集、手持终端、网络安全、消费电子等领域，具有低功耗、高集成度及高性价比等特点。其中龙芯lA 32位处理器和龙芯1C 64位处理器稳定工作在266～300MHz，龙芯1B处理器是一款轻量级32位芯片。龙芯1D处理器是超声波热表、水表和气表的专用芯片。2015年，新一代北斗导航卫星搭载着我国自主研制的龙芯1E和1F芯片，这两颗芯片主要用于完成星间链路的数据处理任务一。

• 龙芯2号系列是面向桌面和高端嵌入式应用的64位高性能低功耗处理器。龙芯2号产品包括龙芯2E、2F、2H和2K1000等芯片。龙芯2E首次实现对外生产和销售授权。龙芯2F平均性能比龙芯2E高20%以上，可用于个人计算机、行业终端、工业控制、数据采集、网络安全等领域。龙芯2H于2012年推出正式产品，适用计算机、云终端、网络设备、消费类电子等领域需求，同时可作为HT或者PCI-e接口的全功能套片使用。2018年，龙芯推出龙芯2K1000处理器，它主要是面向网络安全领域及移动智能领域的双核处理芯片，主频可达1GHz，可满足工业物联网快速发展、自主可控工业安全体系的需求。

• 龙芯3号系列是面向高性能计算机、服务器和高端桌面应用的多核处理器，具有高带宽，高性能，低功耗的特征。龙芯3A3000/383000处理器采用自主微结构设计，主频可达到1.5 GHz以上；计划2019年面向市场的龙芯3A4000为龙芯第三代产品 的首款四核芯片，该芯片基于28 nm工艺，采用新研发的GS464V 64位高性能处理器核架构，并实现 256位向量指令，同时优化片内互连和访存通路， 集成64位DDR3/4内存控制器，集成片内安全机制，主频和性能将再次得到大幅提升。 龙芯7A1000桥片是龙芯的第一款专用桥片组产品，目标是替代AMD RS780+SB710桥片组，为龙芯处理器提供南北桥功能。它于2018年2月份发布，目前搭配龙芯3A3000以及紫光4G DDR3内存应用在一款高性能网络平台上。该方案整体性能相较于3A3000+780e平台有较大提升，具有高国产率、高性能、高可靠性等特点。

Intel

• 根据Intel产品线规划，目前Intel九代酷睿有三种产品：i9/i7/i5，除了具有高性价比优势外，Intel九代酷睿还能够使笔记本电脑更具便携性、更好的无线网络连接能力、更快的数据传输速度。具体到产品上，Intel第九代酷睿H系列、HK系列基于14nm制程工艺的Coffee Lake架构打造，包含了Intel酷睿i5-9300H、Intel酷睿i5-9400H、Intel酷睿i79750H、Intel酷睿i7-9850H、Intel酷睿i9-9880H以及Intel酷睿i9-9980HK等，其中第九代酷睿H系列处理器一般来说主要应用于游戏本，九代酷睿i5核心显卡为UHD630，支持双通道DDR4-2666内存。除了CPU主频和线程的提升，新平台通过改进的英特尔Dynamic Tuning可以发挥处理器最大性能；通过英特尔Thermal Velocity Boost技术在睿频基础上进一步提高频率；同时还针对新显卡进行了底层优化， 并强化了雷电3接口的支持。

AMD

• AMD速龙X4 860K是AMD针对入门级市场推出的一款四核处理器，用于取代之前发布的760K。速龙X4 860K采用Kaveri架构，采用了模块化设计，两个核心共享一个浮点计算单元，和A10 APU如出一辙，我们可以简单地看成无GPU的 A10。这款处理器采用原生四核设计，拥有4MB二级缓存，默认频率为3.7GHz， 可在高负荷下动态调整至4.0GHz。

上海兆芯

• 上海兆芯集成电路有限公司是成立于2013年的国资控股公司，其生产的处理器采用x86架构，产品主要有开先ZX-A、ZX-c/ZX-C+、 ZX-D、开先KX一 5000和KX一6000；开胜ZX—C+、ZX—D、KH一20000 等。其中开先KX一5000系列处理器采用28nm工艺，提供4核或8核两种版本，整体性能较上一代产品提升高达140%，达到国际主流通用处理器性能水准，能够全面满足党政桌面办公应用，以及包括4K超高清视频观影等多种娱乐应用需求。开胜KH-20000系列处理器是兆芯面向服务器等设备推出的CPU产品。开先KX-6000系列处理器主频高达3.0GHz，兼容全系列Windows操作系统及中科方德、中标麒麟、普华等国产自主可控操作系统，性能与Intel第七代的酷睿i5相当。

上海申威

• 申威处理器简称“Sw处理器”，出自于DEC的Alpha 21164，采用Alpha架构，具有完全自主知识产权，其产品有单核Sw-1、双核Sw-2、四核Sw-410、十六核SW-1600/SW-1610等。神威蓝光超级计算机使用了8704片SW一1600，搭载神威睿思操作系统，实现了软件和硬件全部国产化。而基于Sw-26010构建的“神威·太湖之光”超级计算机自2016年6月发布以来，已连续四次占据世界超级计算机TOP 500榜单第一，“神威·太湖之光”上的两项千万 核心整机应用包揽了2016、2017年度世界高性能计算应用领域最高奖“戈登·贝尔”奖。