英特尔处理器的奔腾时代
386和486推向市场后,都取得了巨大的成功,英特尔在芯片领域的霸主地位日益凸显。从此,英特尔开始告别微处理器数字编号时代,进入奔腾时代。
1994年3月10:英特尔CPU芯片
1993年,英特尔发布了奔腾(俗称586)中央处理器(CPU)。本来按照通常的命名规则是80586,但实际上“586”这个数字是不能注册为商标的,因为任何竞争对手都可以利用586来扰乱消费市场。事实上,在486发展的末期,已经有公司将486等级的产品标注为586进行销售。因此,英特尔决定使用自己的品牌作为其新产品——奔腾的商标。
全球首款奔腾处理器
奔腾处理器的内部结构
英特尔奔腾处理器采用0.60微米制程技术制造,其核心由320万个晶体管组成。它支持计算机更容易地整合“真实世界”的数据,如语音、声音、笔迹和图片。“奔腾”一词频繁出现在漫画和电视脱口秀中,使其在推出后不久就家喻户晓。奔腾是划时代的产品,影响了PC领域十年,“名字”还在用。
英特尔奔腾处理器
奔腾是x86系列的一大创新。其中晶体管数量大幅增加,浮点运算功能增强,十年不变的工作电压降为3.3V,奔腾刚推出的时候出现了不正确的浮点数除法错误(FDIV Bug),导致英特尔回收了大量第一代产品(1994年12月之前的产品),所以剩下的有FDIV Bug的微处理器已经不多了。奔腾50Mhz也有这个FDIV错误,但是A80501-50只是行业样本,从未在市场上出现过。上图的Intel Pentium 60Mhz是整个Pentium系列的第一款产品,也包含了一个Bug FDIV。这个工程样品是英特尔官方记录中全球最早的奔腾CPU(Q0352),也是全球唯一已知的。
1995年3月27日,英特尔发布了奔腾120MHz处理器,采用了0.60μ m /0.35两种工艺,但内核依然由320万个晶体管组成。
1995年6月,英特尔发布奔腾133MHz处理器,采用0.35制程工艺制造,核心升级为330万晶体管。
1995 165438+10月1日,英特尔发布了奔腾150MHz、奔腾166MHz、奔腾180MHz、奔腾200MHz四款处理器,采用了0.60微米/0.35两种工艺。此时,在之前设计的基础上,英特尔增加了两个版本的L2缓存:256K和512K。
1996 65438+10月4日,英特尔发布了奔腾150MHz和奔腾166MHz两款处理器,采用0.35微米制程工艺,但核心由330万个晶体管组成。
1996 6月10日,英特尔发布了奔腾200MHz处理器,采用0.35微米制程工艺,但内核依然由330万个晶体管组成。
1997 65438+10月:英特尔奔腾MMX CPU
1997 1年6月,Intel推出奔腾MMX芯片,在X86指令集的基础上增加了57条多媒体指令。这些指令专门用于处理视频、音频和图像数据,使CPU在多媒体操作中更加强大。奔腾MMX也使用了许多新技术。单指令多数据SIMD技术可以用一条指令并行处理多个数据,缩短了CPU处理视频、音频、图形、动画时的计算时间。流水线从5级增加到6级,一级缓存扩展到16K,一级数据缓存,一级指令缓存,速度大大加快。奔腾MMX还吸收了其他CPU的优秀处理技术,如分支预测技术和返回堆栈技术。
奔腾MMX CPU
奔腾MMX相当于奔腾的增强型中央处理器(CPU)。除了增加67条MMX(多媒体扩展)指令和64位数据类型,还将内置指令和数据缓存从之前的8KB增加到16KB,内部工作电压降至2.8V,Intel之后的台式机CPU包含MMX指令。
1997:英特尔奔腾超速驱动
英特尔奔腾Overdrive处理器
英特尔奔腾OverDrive中央处理器(CPU)是英特尔为老计算机用户提供的另一个升级选项。奔腾的OverDrive有两种,一种(不包括MMX,5V)是升级80486,另一种(包括MMX,3.3V)是升级更早的奔腾产品(Socket6,50-66Mhz)。他们都有散热器和风扇。
英特尔奔腾MMX Overdrive 200 1997-1998:奔腾II处理器
1997年5月7日,英特尔发布了奔腾II 233MHz、奔腾II 266MHz、奔腾II 300MHz三款PII处理器,采用0.35微米制程工艺,将内核升级为750万晶体管。采用SLOT1架构,通过单面插卡(SEC)与主板连接。SEC卡盒封装了CPU核和二级缓存,二级缓存的工作速度是处理器核的一半。处理器采用与奔腾PRO相同的动态执行技术,可以加速软件的执行。通过双独立总线与系统总线连接,可以进行多种数据交换,提高系统性能;PentiumII还包含MMX指令集。Intel希望用SLOT1架构的专利干掉AMD等人,但没想到Socket 7平台在AMD的K6-2为首的处理器支持下,又进入了一个春天。从此,英特尔走上了一条前途未卜的道路,开始频频制定自己的标准,企图快速碾压竞争对手。然而,市场和用户的需求让英特尔不断陷入被动和不利的局面。奔腾II处理器
在此期间,市场上已经出现了频率为100MHZ的SDR内存,但英特尔却出人意料地宣布,他们将放弃并行内存,推广一款名为Rambus的内存。当时西门子、惠普、戴尔等很多大公司都投资了Rambus,但后来DDR内存的普及证明了英特尔的失败。
1997年6月2日,英特尔发布了采用MMX指令技术的奔腾II 233MHz处理器,采用0.35微米制程工艺,核心由450万个晶体管组成。
1997 8月18日,英特尔发布了L2缓存为1M的奔腾II 200MHz处理器,采用0.35微米制程工艺,核心由550万个晶体管组成。
1998 65438+10月26日,英特尔发布奔腾II 333MHz处理器,采用0.35微米制程工艺,核心由750万个晶体管组成。
1998 4月15日,英特尔发布了奔腾II 350MHz、奔腾II 400MHz以及首款赛扬266MHz处理器。这三款CPU都采用了最新的0.25微米制程工艺,核心由750万个晶体管组成。
1998年8月24日,英特尔发布奔腾II 450MHz处理器,采用0.25微米制程工艺,核心由750万个晶体管组成。
随着这一时期CPU的发展,不能不说英特尔奔腾II Cerelon处理器。英特尔将赛扬处理器的L2缓存设置为只有奔腾II的一半(即128KB),既有合理的性能,又有相对较低的价格(后缀为A)。这一策略延续至今。但是很快就发现,双赛扬的系统和双奔腾II的系统差距不大,但是价格便宜很多,导致赛扬冲击高端市场。后来英特尔决定取消赛扬处理器的SMP功能来解决这个问题。
奔腾II赛扬处理器
赛扬300A是一款感动了很多人,陪伴很多年轻读者走过漫长学生时代的产品。赛扬300A在某种意义上已经是英特尔的第二代赛扬处理器了。第一代赛扬处理器只有266MHz和300MHz两个版本。第一代赛扬处理器没有任何二级缓存,有效降低了成本,但性能并不尽如人意。为了弥补性能上的不足,英特尔终于首次推出了采用L2缓存的赛扬处理器——采用Mendocino内核的Celeron300A、333和366。经典,从此诞生。1999年2月26日,英特尔发布奔腾III 450MHz和奔腾III 500MHz处理器。同时采用0.25微米制程工艺,核心由950万个晶体管组成。从此,英特尔踏上了PIII之旅。
英特尔奔腾III处理器
奔腾III是台式电脑的中央处理器(CPU),相当于奔腾II的增强版,增加了70条新指令(SIMD,SSE)。和奔腾II一样,奔腾III也有移动、至强、Cerelon等不同版本。赛扬系列和奔腾III最大的区别在于二级缓存。图拉丁赛扬1GHz搭配100MHz外频,可以轻松跳到133MHz外频。更重要的是,图拉丁赛扬具有良好的后向兼容性,甚至440BX主板在使用适配卡后也有望采用这种CPU,因此成为很多升级用户的首选。
英特尔奔腾III处理器
特别是奔腾III有三个不同的系列:Katmai槽1,Coppermine槽1,Coppermine插座370。后来Intel抛弃了插件接口,回归到插座接口(Socket 370)。当socket370封装推出时,一些消费者放弃了slot1平台,选择了新的处理器。新PGA包分为PPGA和FC-PGA。前者比较便宜,所以被赛扬处理器采用,后者比较贵,被奔腾III处理器采用。例外情况是,采用Mendocino内核的赛扬处理器在不同的封装中有两个版本。PPGA封装的赛扬处理器可以通过适配卡在slot1的主板上使用,而FC-PGA封装的奔腾3处理器却无能为力。2000年:英特尔奔腾4处理器
奔腾4相信大家都不陌生。这也是英特尔营销战略新时代的开始。从P4开始,英特尔不再每两年推出一款全新命名的中央处理器(CPU),而是反复使用奔腾4这个名字。这种做法导致了奔腾4家族的一堆兄弟姐妹,而这个P4家族持续了五年,这在英特尔的营销策略中是史无前例的。Penitum 4有很多工艺,Willamette是P4最早的产品,包括Socket 423,和后来的封装不兼容(因为管脚号不一样),但正是因为不能升级,只能用Rambus这种怪物内存规格,所以这款产品卖的不好。
带插座423引脚的P4处理器
Socket423和slot1接口一样短命,从2000年6月推出到2006年8月5438+0,只用了不到一年的时间。大部分用户最终升级到了更成熟的socket478平台,很多购买socket423处理器的用户投资了水漂。socket423接口的CPU只有一个,即威拉米特核心的奔腾4处理器。最终,这款处理器在市场上的销量远低于预期,但同期英特尔的市场份额却有所上升。奔腾四和Netburst的发布给了人们很大的鼓舞。直到今天,英特尔的3.8GHZ处理器仍然使用这种架构。新处理器中还应用了支持快速视频流编码的SSE2指令集等一系列新技术。
478针P4处理器
随着处理器主频和内部集成晶体管数量的增加,处理器消耗的能量也开始大幅增加。为了满足处理器所需的巨大功率,由于奔腾IV处理器的功率已经达到了72W,需要在主板上附加一个额外的电源接口来满足处理器的供电需求,而由于发热量的增加,散热风扇也成为了必需品。Intel搭载奔腾IV的主要平台是850平台,双通道Rambus内存达到了前所未有的2.5GB/S的内存数据带宽,但由于Rambus内存价格昂贵,早期的P4平台也相当昂贵。但由于合同限制,英特尔无法使用当时市场上已经出现的DDR内存。
虽然新的奔腾4处理器已经相当成熟,但其在市场上的销量仍然不尽如人意,主要原因是昂贵的RDRAM内存。虽然后来Intel推出了845方案让用户可以使用SDR内存,但是SDR内存的数据传输速率显然不尽如人意。当时市场上已经出现了DDR内存,但是由于协议问题,英特尔无法使用这种廉价的解决方案。
经过消费者漫长的等待,英特尔终于与Rambus达成协议,随后英特尔随即推出了两款基于DDR内存平台的芯片组,845D和845GD。虽然DDR比SDR增加了一倍的数据带宽,但与Rambus相比仍然不足。直到双通道DDR内存的出现才解决了这个问题。