简述cpu发展历史

简述cpu发展历史 中国医科大学计算机应用技术作业样张 CPU 发展历史 简述((( 2000年10月6日 CPU是中央处理单元(Central Processing Unit)的缩写，它可以被简称做微处理器(Microprocessor)，不过经常被人们直接称为处理器(Processor)。不要因为这些简称而忽视它的作用，CPU是计算机的核心，其重要性好比心脏对于人一样。 际上，处理器的作用和大脑更相似，因 如今，Intel的CPU和其兼容产品统治着微 为它负责处理、运算计算机内部的所有型计算机——PC的大半江山，所以《CPU演义》 数据，而主板芯片组则更像是心脏，它系列文章将着重介绍这些CPU以及有关它们的控制着数据的交换。CPU的种类决定了你使用制造过程、运行方式、性能、种类等知识。无论的操作系统和相应的软件，CPU的速度决定了是Intel或AMD的CPU，还是你可能听说过的你的计算机有多强大，当然越快、越新的CPU其他一些 CPU(比如iMac或SGI工作站所使用会花掉你更多的钱。 的CPU)，它们都有很多的相似之处。 CPU的核心 从外看来，CPU常常是矩形或正方形的块状物，通过密密麻麻的众多管脚与主板相连。不过，你看到的不过是CPU的外衣——CPU的封装。而内部，CPU的核心是一片大小通常不到1/4英寸的薄薄的硅晶片(其英文名称为die，核心)，如图1。在这块小小的硅片上，密布着数以百万计的晶体管，它们好像大脑的神经元，相互配合协调，完成着各种复杂的运算和操作。 图1 die就在CPU中部突起的部分 图2 要说明的是，线宽是指芯片上的最基本功能单元——门电路的宽度，因为实际上门电路之 间连线的宽度同门电路的宽度相同，所以线宽可以描述制造。缩小线宽意味着晶体管 可以做得更小、更密集，可以降低芯片功耗，系统更稳定，CPU得以运行在更高的频率下，而且在相同的芯片复杂程度下可使用更小的晶圆，于是成本降低了。 图3 图4 图5 随着线宽的不断降低，以往芯片内部使用的铝连线的导电性能将不敷使用，未来的处理器将采学生姓名:王雪梅 学号200201341 17-6-27 17:00 中国医科大学计算机应用技术作业样张 用导电特性更好的铜连线，AMD在刚刚推出的K7系列的新成员——Thunderbird(雷鸟)的高频率版本中已经开始采用铜连线技术。 CPU的封装 在通过了几次严格的测试以后，已经置备出各种电路结构的硅片就可以送封装厂进行切割，划分成单个处理器的die并置入到封装中。封装可不仅仅是件漂亮的外衣。由于有封装的保护，处理器核心与空气隔离可以避免污染物的侵害。除此以外，良好的封装设计还有助于芯片散热。同时，它是连接处理器和主板的桥梁。 封装技术也在不断发展，目前最常见的是PGA(Pin,Grid Array，针栅阵列)封装(图2是奔腾CPU有针脚一面)，通常这种封装是正方形的，在中央区周围均匀的分布着三,四排甚至更多排引脚，引脚能插入主板CPU插座上对应的插孔。随着CPU总线宽度增加、功能增强，CPU的引脚数目也不断增多，同时对散热、电气特性也有更高的要求，演化出了SPGA(Staggered Pin,Grid Array，交错针栅阵列)，PPGA(Plastic Pin,Grid Array，塑料针栅阵列)。 奔腾? Coppermine采用了一种独特的FC非Intel的什么创世之举，当年AMD在K6处理,PGA(Flip Chip Pin,Grid Array，反转芯片针器中就采用了类似的技术(是从IBM买的专利)，栅阵列)封装，见图3。它把以往“倒挂”在封只不过由于被一块金属上盖“掩护”起来而不为装基片下的核心翻转180度，稳坐于封装基片之人知,新Socket A系列CPU也采用的是类似技上，这样可以缩短连线，并有利散热。不过这并术。 CPU的接口 对应于不同架构的CPU，与主板连接的接口类型常各不相同。 Slot 1插槽(如图6)是Intel的专利技术，它是一个狭长的242引脚的插槽，可以支持采用 单边连接器)封装技术的Pentium ?、Pentium ?和Celeron处理器。IntelSEC(Single,Edge connector, 首创的SEC封装实际上是一个固定在子卡上的PGA封装(如图7)。 图6 图7 这是打开的P? Slot A架构是由Intel的竞争对手AMD提出的，它支持AMD Athlon处理器。从外观看，Slot A与Slot 1一样，不过它们在主板上的安装完全反向，电气指标也完全不同，不可以混淆的。 (Xeon)Socket AThunderbirSocketd 家还未在构 586时代最常见的是Socket 7插座，如图4。知是未对族AMD目。它是方形多针角零插拔力插座，插座上有一根拉 来于处新前Intel架还杆，在安装和更换CPU时只要将拉杆向上拉出， 理接看构成有器口就可以轻易地插进或取出CPU芯片了。Socket 7插来，AMD Athlon多都员还。，都高座适用于Intel Pentium、Pentium MMX、AMD K5、大重Duron尽是无端空新采首管论K6、K6,2、K6,?、Cyrix 6X86、X86 MX、MSlot的垂间选是Intel用?等处理器。 青却至， 了于是但架和 强 学生姓名:王雪梅 学号200201341 17-6-27 17:00 中国医科大学计算机应用技术作业样张 DuronAMD 多处目构了构Socket A大理对，前AMD Athlon 目前看来，无论是Intel还是 空器于看IntelAMD都重新垂青于Socket架构，都 间还和来Thunderbird重却是，AMD Athlon家族新成员Duron和 新是首无接高Thunderbird都采用了Socket A接垂 未选论口端青，知口。尽管Slot架构对于Intel高端的 。是但的于。 IntelSocket尽家在至至强(Xeon)处理器还是首选，但在未 管族未强(Xeon)Slot来还有多大空间却是未知。 都新来还还采成 架架有用是员 课程 物英平化学 计算机 总分 姓名 理 语 均 张方圆 78 81 93 84 84 336 李晓丽 65 67 84 72 72 288 欧阳光 89 85 98 94 91.5 366 白洁茹 93 88 56 78 78.7 329 宗志强 83 75 99 34 72.7 291 王刚 56 94 48 61 64.2 259 20 a,, 1 学生姓名:王雪梅 学号200201341 17-6-27 17:00