x86处理器的发展

CPUdevelopment8080:第1个通用微处理机,8位。8086:比8080强大得多的16位机,支持指令高速缓冲或队列.80286:8086的扩展,寻址达16MB,而不是1MB.80386:32位微处理机,其复杂性和功能可与以前的大型机和小型机相比.80486:采用了复杂切功能强大的高速缓冲技术,以及复杂的指令流水线技术.Pentium:采用了超标量技术,允许多条指令并行执行.PentiumPro:继续发展Pentium的超标量技术,采用了寄存器重命名、转移预测、数据流分析和推测执行等技术.PentiumII用于有效处理视频、音频和图形数据的IntelMMX技术PentiumIII新的浮点指令,以支持三维图形软件PentiumIIII使用64位组织结构8086微处理器Intel公司1978年研制成功时钟频率：4.7MHz-10MHz2.9万个晶体管、91种指令由EU执行单元和BIU总线接口单元组成20位地址总线,寻址能力220=1048576=1(MB)16位数据总线4个16位通用寄存器：AX,BX,CX,DX,5个16位地址指针寄存器：IP,BP,SP,SI,DI4个16位段界寄存器：CS,DS,SS,ES8086/808880286Intel公司1982年推出13.4万个晶体管，时钟频率6MHz~20MHz向下兼容8086，具有8086的基本结构，但增强了存储管理和保护虚地址结构，可支持多用户系统具有8086的全部指令，并新增加25种指令16位数据线，24根地址线，寻址能力达到16MB有实地址和16MB保护虚地址两种工作模式，通过指令实现转换。实地址模式下完全兼容8086CPU并能运行8086软件，兼容目标代码；保护虚地址模式下,可管理内存达16MB，并且对使用者来说存储器的分配方式与寻址方式没有改变80386Intel公司1985年推出32位寄存器，32位数据总线，32位地址总线，27.5万晶体管,主频16MHz―66MHZ，向前兼容8086和80286CPU80486Intel公司1989年推出32位寄存器，32位数据总线，32位地址总线120万晶体管,主频25MHz―100MHZ内含8KB高速缓冲存储器和80387协处理器486DX具有倍速功能，内部比外部快几倍，向前兼容8086、80286和80386CPUPentium内含RISC型超标量U、V两条流水线整数处理单元拥有超级流水浮点处理单元（FPU）内部Cache(L1)增加到8K+8K(80486仅有8K)外部数据总线宽度增加到64位,地址总线36条，物理空间使用32条。增加智能动态分支预测电路，支持乱序执行功能，具有分支预测算法。增加了MMX多媒体技术，解决视频、音频、图像和多媒体应用中的处理速度。具有非固定长度的指令格式，9种寻址方式，191条指令。同时具有CISC和RISC两者的特性。PentiumⅡPentiumⅡ在增加MMX指令的基础上L1Cache增加了一倍(各为16KB)。CPU与L2Cache之间的通讯速率为时钟频率的一半。PⅡ具有从CPU到L2和主存双重独立总线体系结构、动态执行技术和MMX技术三大特征，主频达233/266/300MHz或更高。PⅡ的L2在CPU外，与CPU一起安装在小电路板上，采用单边连接SEC（SingleEdgeContact）盒式封装技术，用塑料及金属外壳保护，整个成为PentiumⅡ。PENTIUMIII1999年2月面世，CPU主频从400M到1.13GHz不等。其集成度最高为2800万个管子/片。内含有：32K一级Cache,512K速度为主频一半的二级Cache内置序列号作为微处理器的系统标识符在保留MMX指令的基础上增加许多新的多媒体指令.采用数据流单指令多数据扩展技术(SSE:StreamingSIMDExtension)配合新指令增加了8个128位的单精度寄存器.PENTIUMIIII于2000年6月面世，主频为1.4GHz和1.5GHz,集成度高达4200万个管子/片20级的超级流水线高效的乱序执行功能2倍速的ALU整数运算单元以双倍主频的速度工作，新型片上跟踪缓存，能存储x86指令解码后的微操作指令。SSE2指令扩展能处理128位SIMD（单指令流多数据流）的整数和浮点双精度数400MHz前端总线FSB使用100MHz外频X4倍频方式实现CPU和内存的配合。