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31年的伟大历程!探寻X86处理器发展史
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2022.12.15 辽宁

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不管你是否愿意相信,Intel性能强劲的Core i7处理器的内部“基因”三十多年来基本没有发生什么变化。如果你选择的是AMD最强大的Phenom II X4处理器的话,情况也是一样。那么这个“基因”到底是什么呢?其实大家都知道,那就是我们经常提到的x86处理器架构,它统治了当前几乎所有的桌面电脑以及笔记本电脑市场,从其出生的那一天开始一直到现在,甚至是遥远的未来,x86的地位都会保持不变。

由Intel于1978年推出的x86架构至今已有31个年头了,基于该架构的处理器除了在速度上越来越快以来,也在通过每次新款处理器的推出,不断扩展新的指令集。也许你现在的年龄甚至还要小于x86架构,因此对于其发展历史还不是很了解。在今天的这篇文章里,我们将会和大家一起对x86的发展历史进行一次总结,你将会看到一系列经典的X86处理器。当然,如果你没有看到曾经最为心仪的处理器也不要难过,请一定要留言告诉我们。

Intel 8086

虽然我们不能说Intel创造了处理器,但是确实是Intel推出了x86处理器。即使在三十多年后的今天,x86与其出生的时候相比基本架构还是保持不变的。在1978年, Intel创造出了8086,这款处理器的频率只有4.77MHz,不过后来推出的产品将频率提升至了10MHz。8086只拥有29,000个晶体管,不过这个数量与1976年推出的8085相比仍然多出了近4倍,8085是Intel公司推出的首款16-bit处理器产品。8086能够向下兼容为之前推出的8008, 8080和8085处理器所编写的软件,并且拥有1M的内存寻址功能。

推出日期: 1978
核心频率: 4.77MHz - 10MHz

你知道吗?

你知道前苏联曾经通过工业间谍复制生产了8086处理器,在其基础上推出了不同针脚定义的K1810BM86处理器吗?

Intel 286

8086和之后推出的8088处理器在70年代未和80年代初可以说是光彩照人,不过之后Intel在1982年推出了让全世界激动不已的80286,也就是我们俗称的286,这款基于1.5微米工艺的处理器拥有将近134,000个晶体管,以及16MB内存寻址能力。首款286处理器的频率只有6MHz,不过很快就提升了一倍。如果以频率进行对比,286的性能是8086的2倍,两代处理器之间如此之大的性能差距在此后推出的处理器中再也没有出现过。在当时286几乎就是IBM PC的同名词,推出6年之后,Intel估计全球约有1500万台PC基于286处理器。

在推出286的同时,Intel引入了一个名为“protected mode”(保护模式)的功能,这个可以控制多少内存可以被访问。通过这个功能,可以保证16M内存都可以被访问,但是由于没有方法让286从这个模式下切换回“real mode”(实模式),因此这个功能没有广泛使用。

推出日期: 1982
核心频率: 6MHz - 12.5MHz

你知道吗?

比尔.盖茨曾经称286为“死脑子芯片”,因为该处理器不能够在windows环境下运行多个MS-DOS程序。

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AMD Am286


最近Intel和AMD在x86专利授权上闹得有些不愉快,关于两家公司的x86专利问题,我们需要一起回到1982年去了解情况。就是在那一年,AMD获得了允许可以生产和销售8086和8088处理器。而就在第二年,AMD推出了Am286处理器,Intel 286纯粹的复制品。两款处理器针脚数都是一样的,所不同的就是Am286处理器的频率要高一些,达到了20MHz。从某个角度来看,Am286的推出可以被视作两家公司在20多年前展开的第一场竞争。

推出日期: 1983
核心频率: 8MHz - 20MHz

你知道吗?

与Intel 286一样, Am286也是使用的1500nm(1.5微米)的生产工艺。

Intel 386

当PC游戏开始流行的时候,Intel 386处理器也应运而生。386后来被命名为386DX,为的是与后来推出的低价版386SX区分开来。最初386的频率只有16MHz,之后提升到了33MHz。相比之前的286,386晶体管数量也同样提升了将近一倍,达到了275,000个,而它也是Intel推出的首款32位处理器。386能够最高支持4GB内存,支持“protected mode”与“real mode”的切换,并增强了第三个“virtual mode”(虚拟模式),在这个模式下可以运行一些“protected mode”下无法运行的程序。

推出日期: 1985
核心频率: 16MHz - 33MHz

你知道吗?

386是首款实施专属销售的的处理器。也就是说PC厂商只能够从Intel购买芯片,似乎正是依靠这个政策,Intel才获得了今天的成绩。

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Intel i486

在伟大的80年代快要结束的时候,Intel也为我们带来了极具历史意义的处理器486DX。486DX首度内置了数学协处理器,最初推出的时核心频率为25MHz(后来提升至50MHz),该处理器也是首款晶体管数量突破100万的处理器,达到了120万。与386一样,486DX同样也支持4G内存寻址,并配备了板载缓存。另外486在桌面台式机以及服务器市场均寻得了用武之地。对于游戏玩家而言,486的出现也为他们带来了更好的体验。

推出日期: 1989 
核心频率: 25MHz - 100MHz

你知道吗?

最初推出的是i486DX,486在设计上有多个版本产品,包括有i486SX,i486SL,其中i486DX 2使用最为广泛。

AMD Am386

如果说Am286是AMD在X86处理器中的处女秀,那么AM386就可以算得上是AMD的奋力一击。该处理器推出于1991年,同样也和Intel的386设计一样,但是其核心频率要更高。同时该处理器也是第一款贴上了“Windows Compatible”标签的处理器产品。

这个时候Intel尽了最大的努力来阻止AMD销售新款处理器,并且表示两家公司签署的x86授权协议只限于80286以及之前的处理器(听上去耳熟吗?)。最终AMD赢得了这场官司,虽然当时Intel已经推出了486处理器,但是Am386在性能上并不逊色多少。而正是凭借该处理器的热销,使得AMD进一步巩固了其竞争者的地位。


推出日期: 1991
核心频率: 12MHz - 40MHz

你知道吗?

Am386其实在1991年前就做好了上市的准备,但是受到Intel 提出的有关X86处理器专利授权的控拆,延迟了上市日期。而就在近期,这一幕似乎又重新上演了。

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Cyrix Cx486

Cyrix在1988年开始生产用于286和386系统的数学协处理器,该公司后于1992年推出了其首款X86处理器 486SLC 和 486DLC。这两款处理器可以在针脚上与386SX/DX兼容,因此也为当时的386平台用户提供了一个极具吸引力的升级选择。

Cyrix最初的486并没有设置数学协处理器,生产是由德州仪器负责。在其生命周期内,Cx486系列处理器的频率最高达到100MHz,配备有9K的一级缓存。

推出日期: 1992
核心频率: 20MHz - 100MHz


你知道吗?

由于低功耗的原因,Cyrix Cx486处理器曾经在90年初的笔记本电脑上风靡一时。

Intel Pentium

现在我们开始谈论intel的第五代处理器,应该说Intel的Pentium推出,将x86架构带上了一个新的高度,同时也引入了新的命名计划。这一次Intel并没有延续之前的命名方式,将处理器命名为586。

Pentium的推出,相比之前的处理器突破了几个性能瓶颈。主要有64bit总线带宽,2个执行处理器单元以及大幅改善的浮点运算单元以及更高的核心频率。Pentium最初推出的核心频率为60MHz,后来最高频率达到了233MHz。在其生命周期内,Pentium处理器的生产工艺也由0.8微米提升至0.35微米,晶体管的数量由310万个提升至了450万个。

1996年, Intel开始销售Pentium MMX处理器。由于MMX指令的加入,使得多媒体性能获得了显著提升。

推出日期: 1993
核心频率: 60MHz - 233MHz

你知道吗?

Pentium的名字来源于希腊单词“penta”和拉丁单词的结尾“-ium”,意思是“五”。

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AMD Am486

AMD最后一次克隆行动Am486,差不多是在Intel推出486处理器整4年后进行的,正好在Pentium推出前一个月。为了与当时市面上的486进行竞争,AMD展开了低价策略,并且对处理器的频率进行了提升,最快的Am486处理器的频率达到了120MHz。

推出日期: 1993
核心频率: 25MHz - 120MHz

你知道吗?

AMD同样也推出了一款4倍频版本的Am486处理器,将其命名为AMD 5x86,该处理器的核心频率为133MHz,性能与Pentium 75MHz相当。

Intel Pentium Pro

虽然只是命名方式略有不同,但是Pentium Pro相对于Pentium有了很大的改进,甚至我们可以将其看作是处理器架构的全面革新。Pentium Pro的晶体管数量进一步提升,达到了550万个。但是最为重要的就是开始直接配备二级缓存(Mac:以往二级缓存均由主板提供,存取效率相对较低),起初二级缓存容量为256K,后来最高提升至1MB。不过当时二级缓存还没有直接集成入处理器核心内部(Mac:虽然就整个处理器而言是封装在一起,但二级缓存部分实际与处理器核心是分离的,也被叫做“双腔封装”),Pentium Pro的二级缓存频率与处理器核心频率相同,从150MHz 到200MHz。

虽然Pentium Pro直接配备二级缓存是其一个优势,但是也带来了新的问题。将缓存与处理器核心封装在一起的形式提高了废品率,从而降低了产量,同时也带来了更高的价格。

Mac:如果你像我一样,当年在市场里的柜台上见过Pentium Pro的实物,可能也会惊诧于其巨大的尺寸。

推出日期: 1995
核心频率: 150MHz - 200MHz

你知道?

Intel在1998年推出的一款300MHz Pentium II “Overdrive”处理器可以应用于Pentium Pro Socket 8主板,从而为那些早期的Pentrium Pro用户提供了一条升级之路。

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Cyrix Cx5x86

作为当时x86处理器市场的一个新公司,Cyrix并没有紧随Cx486系列处理器推出Cx5x86。不过这一次Cyrix依然走了相同的路线,那就是让Cx5x86处理器对486 Socket 3主板提供兼容支持。

由于性能的问题,迫使Cyrix为新处理器开发新功能,比如分支预测以及其他性能增强技术。不过Cx5x86处理器的过早上市并不是因为设计问题,而是Cyrix不希望这款处理器对后面推出的6x86的销售造成影响,6x86在推出5x86 6个月之后就正式上市了。

推出日期: 1995
核心频率: 100MHz - 133MHz

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AMD Am5x86

该处理器的推出最初是给 486电脑提供一条升级之路。AMD的Am5x86实际上就是4倍频版的486DX处理器,这使得该处理器的核心频率达到了133MHz,并且保证了对当时所有486主板的兼容支持,而其拥有的性能则与Pentium 75处理器相似。

Am5x86最大的意义就在于该处理器是AMD首款使用PR值标示的处理器。比如AMD将Am5x86命名为Am5x86-P75出售,意思是这款处理器的性能与Pentium 75相当。

推出日期: 1995
核心频率: 133MHz

你知道吗?

AMD的PR值命名方式到Athlon 64 X2系列处理器推出之前都一直在使用。

AMD K5

Intel在Pentium系列处理器上并没有再留下让AMD可以许可生产的机会,这也就催生出了K5处理器,这款AMD首款自主研发的新一代处理器。

由于设计方面的问题,K5处理器的推出日期一再延迟。最后在1996年AMD终于推出了K5处理器,并且在技术上跑在了Pentium的前面(Mac:成熟型号的K5同频率下比Pentium更快,比如K5 133MHz的性能赶上了Pentium 166MHz)。K5处理器拥有450万个晶体管,5个整数单元以及更大的分枝预测单元以及16KB的缓存。不过遗憾的是K5的核心频率最高只有133MHz,对于Pentium没有造成太大危胁,销售情况不佳。

推出日期: 1996
核心频率: 75MHz - 133MHz

你知道吗?

K5中的字母“K”代表的是超人的家乡Kryptonite星。

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Cyrix 6x86 和 MII

Cyrix 6x86之前被称为 M1,在针角以及工作电压上可以与Pentium兼容。不过该处理器并不是Pentium简单的克隆,因此没有实现对Pentium的100%兼容。早期版本的M1拥有16KB的缓存,因此其性能也要高于同频率的Pentium。而这也使得Cyrix推出性能/Pentium比值做为自己处理器的参考值。

后期推出的6x86处理器被命名为MII。MII处理器发热量更低,同时核心频率也更高。不过在使用中面临一些兼容性问题,因为该处理器采用的是非标准的75MHz 或 83MHz总线,基于的是socket 7主板。

推出日期: 1996
核心频率: 80Mhz - 385MHz

你知道吗?

这里总共有三个不同版本:起初的单电压版,低功耗版以及一款对 MMX指令提供支持的版本。

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AMD K6

由于事实证明AMD的K5处理器很容易令人遗忘,因此K6的推出也就相当自然了。这款处理器的推出很大程度上要感谢Vinod Dham的努力工作。Vinod Dham在开发Pentium CPU的时候被称为“Pentium之父”。Vinod Dham于1996年离开Intel,加入了一家名为NexGen的公司(Mac:不知道还有多少人记得,实际上NexGen推出了与Pentium直接竞争的NX586处理器,但针脚不兼容,需要专门的主板配合,直接导致销售不佳,也反映了他们技术味道过浓,缺乏市场经验)。后来NexGen被AMD收购,而K6处理器就是由NexGen的研发团队负责设计,该处理器自然也就对MMX指令提供了支持,并配备了FPU。

K6处理器于1997年4月推出,该处理器能够获得Pentium的Socket 7主板支持(Mac:这是NexGen的研发团队在失败的NX586处理器上获取的最大经验教训,AMD则很清楚自己当时的实力还不足以与Intel分庭抗礼,因此要求NexGen的研发团队一定要做到与Pentium针脚兼容,这点非常重要,甚至不惜为此推迟了K6的问世)。随着K6的推出以及成功收购NexGen,再一次让AMD成为了主要的处理器厂商。

推出日期: 1997
核心频率: 166MHz - 300MHz

你知道吗?

K6曾暂时使用过基于Pentium II的PR值命名方式,不过最后还是取消了这个命名方式。

Intel Pentium II和 Pentium II Xeon

为了提升产量,Intel将L2缓存移到了处理器外面。而这也意味着缓存频率只有CPU的一半,但是Intel通过将L2缓存容量由256K提至512K进行弥补。这不仅使得处理器的价格降得更低,同时也促使intel公司推出了全新的Slot1插槽。

从处理器的设计角度来看,Pentium II处理器最初使用的是0.35微米的生产工艺,后来提升至0.25微米,晶体管数量达到了750万个,拥有64G内存寻址能力。同时 Pentium II也催生了首款 Xeon处理器,推出的日期为1998年。与普通Pentium II处理器不同的是,Xeon版处理器的L2缓存是全速,最高容量为2M。

推出日期: 1997 (Xeon 1998)
核心频率: 233MHz - 450MHz (Xeon 400MHz - 450MHz)

你知道吗?

Pentium II处理器的代号 Klamath和 Deschutes表示的是桌面版产品,而Tonga和Dixon表示的是移动版处理器。

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Cyrix Media GX (国家半导体National Semiconductor)

因为面临财务困难,Cyrix于1997年被 National Semiconductor(国家半导体公司)收购。而这也使得其经营理念发生了改变,因为National Semiconductor在价值市场上更有兴趣,而不是在高端市场展开竞争。而这也就使得Media GX处理器出现在了我们面前,这款处理器基于的是 Cyrix 5x86,集成有显卡、内存控制器以及PCI控制器。此外还有一个配对芯片,包含有IDE控制器、声卡等功能。

Mac:Media GX可算是同时集成显卡、北桥芯片的元老级全集成处理器产品

推出日期: 1997
核心频率: 120MHz - 300MHz

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Centaur Technology WinChip处理器

不知你对WinChip处理器还留有印象吗?这个是由VIA,Cyrix,National Semiconductor,IDT和Centaur共同合作推出的处理器,由Centaur Technology(现是VIA全资子公司)负责生产和销售。该处理器为Socket 7插槽,是传统X86处理器的一个分支。这款处理器设计简单且节能,比较适用于轻任务处理。该处理器没有二级缓存,不过拥有64K容量的L1缓存。并支持MMX 和 3DNow!。不过随着Intel低成本赛扬处理器的推出,宣布了WinChip处理器命运的终结。

推出日期: 1997
核心频率: 180MHz - 250MHz

你知道吗?

Centaur于1999年被VIA公司收购,而其WinChip处理器的基因被应用在了 Cyrix III系列处理器上。

Intel Celeron

通过Pentium II和Pentium II Xeon的出色表现,Intel在高端桌面以及服务器市场上获得了不错的成绩,但是该公司仍然缺少一款真正面向入门级市场推出的处理器。而这也就导致了与低价格划等号的Celeron在1998年的推出。

在后来的X86处理器竞争中,一些特别版的Celeron甚至可以在节约用户大量金钱的同时依然带来强劲的性能表现,特别是对于一些超频玩家。不过首款基于Pentium II的Celeron并没有获得预期的效果,主要是因为该处理器没有配备L2缓存,因此后来Intel又推出了拥有128K L2缓存的Celeron处理器,并受到了玩家的欢迎。

多年以来,Intel的Celeron系列处理器一直伴随着旗下的主流处理器打天下,而现在最新的Celeron处理器基于的是Allendale架构,并拥有两个处理器核心。

推出日期: 1998
核心频率: 266MHz - 3.2GHz

你知道吗?

Mendocino Celeron,代号300A,由于其可以稳定超频至450MHz在广大超频玩家中奉为经典。

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AMD K6-2和K6-2+

在K6处理器大获成功之后,AMD于1998年推出了K6-2,支持MMX、新的SIMD指令3DNow!。这使得AMD在3D应用方面领先于Intel的MMX指令集。K6-2对于Super Socket 7主板的用户们来说,在当时是一个不错的升级选择。

之后AMD又继续推出了K6-2+,这款处理器加入了128KB L2缓存,并使用更加先进的生产工艺 (180nm VS 250nm)。

K6-2运行商业办公软件的性能甚至优于Celeron A


推出日期: 1998
核心频率: 233MHz - 50MHz

你知道吗?

SIMD 3Dnow!表示的是“单指令,多数据”,这个也可以称为“vector指令”。

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AMD K6-3

K6-3是K6系列处理器最后一款产品,于1999年初推出。K6-3并没有风光多久,因为该处理器推出不久之后Intel就推出了Pentium III处理器。

K6-3拥有256KB 二级缓存,晶体管数量也提升了1倍达到了2130万个,该处理器很快就被人遗忘,因为AMD之后也及时推出了Athlon系列处理器。

推出日期: 1999
核心频率: 350MHz - 570MHz

你知道吗?

K6-3的绰号叫做“Sharptooth”,即“利齿”。

Intel Pentium III和Pentium III Xeon:

当 Intel 于1999年推出Pentium III处理器之后,再一次带来了新变革。新处理器加入了对SSE指令的支持,而这也使得其能够同时处理四个单精度浮点数据。同时在3D、图形、流内容以及其他多媒体任务性能要优于Pentium II。

后来Intel继续推出了Pentium III Coppermine(Mac:它开始真正实现将二级缓存集成进处理器中)。Coppermine配备有256K集成全速L2缓存,并通过其他的一些改进使得其性能高于最早推出的Pentium III。另一款PIII 处理器被称为Tualatin,拥有更高的频率、更高容量的缓存、更小的核心以及更低的工作温度。Tualatin实际上为移动版Pentium-M处理器的推出打下了基础,而后者则催使了Core架构的推出。

Pentium III Xeon与桌面版Pentium III处理器并无太大不同,但拥有更高容量的缓存,并支持四处理器配置。

推出日期: 1999
核心频率: 450MHz -1.4GHz

你知道吗?

最早的Xbox游戏机使用的是特殊版本的Pentium III/Celeron处理器,基于的是Micro-PGA2封装。

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AMD Athlon (Classic和Thunderbird)

其实从1999年开始才是AMD最为重要的几年,比如Athlon系列处理器真正对Intel带来了威胁。这款处理器也是现任AMD CEO的Dirk Meyer开始主管处理器部门后推出的产品。起初Athlon处理器使用的是卡槽式设计,配备有512K二级缓存,最初推出时频率为500MHz。

Mac:“Athlon不仅同频率下的性能优于Pentium III,频率提升的速度也比Pentium III更快。回想那一年,真是一直压着Pentium III打。Athlon刚问世时是500MHz,Intel经过一段时间的准备,发布Pentium III 550MHz还击,但仅仅几天后,AMD就宣布Athlon 600MHz上市,从而再次甩开Pentium III;接着依旧,Intel再经过一段时间,发布Pentium III 650MHz还击,又是仅仅几天后,AMD宣布Athlon 700MHz上市,又把Pentium III甩开。然后周而复始。

看得出,每次Pentium III推出新型号反击的时间,都要比Athlon长得多,可见Athlon当时的频率潜力很大,推出更高频率非常轻松,或者说其实更高频率的型号早已准备好,只是先不发布而已,否则不可能每次Pentium III经过一番努力出了新型号,几天之内就被Athlon更高频率的产品上市压制住。”

最终,AMD让Athlon处理器率先突破了1GHz大关,这让Intel感到很没面子。

随着不断的改进,Athlon系列处理器的表现越来越好,比如Thunderbird。正是凭借其出色的表现,也使得Socket A (462)平台成为其有史以来表现最出色的平台之一。

推出日期: 1999
核心频率: 500MHz - 1.4GHz

你知道吗?

Athlon Thunderbird是AMD自推出Am386之后最成功的产品。Athlon在希腊语里的意思是“竞争:contest.”

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National Semiconductor Geode

作为Media GX的改进型产品,Geode的出现并没有让Cyrix日子好过一些。在2003年,National Semiconductor将Geode业务出售给了AMD,后者将该处理器主要应用于system-on-a-chip产品。早期产品可以在一些OLPC上发现。目前最新的Geodes (Geode NX)处理器基于的是Athlon XP Thoroughbred核心,拥有256K L2缓存,核心频率为1G,使用被动式散热。

不过今年AMD已经停止了Geode处理器生产线。

推出日期: 1999
核心频率: 166MHz - 1.4GHz

你知道吗?

OLPC笔记本使用的就是Geode LX处理器。

Transmeta Crusoe 和 Efficeon

作为X86处理器市场的新人,Transmeta(全美达)的Crusoe处理器于2000年出现在了我们面前。Crusoe非常注重于处理器的低功耗性能,在进行一般任务处理时其功耗只有1-3W。首款处理器使用的是180nm的生产工艺,后来又提升至130nm。该处理器可以通过软件的方式节省大量功耗。由于该处理器不支持SSE指令,使得Intel的Don MacDonald曾经发表评论:“你最好检查一下Transmeta是否是100%兼容x86架构。”

一直以来Transmeta都不断对Crusoe进行改进,但是由于在性能上无法与Intel和AMD处理器相抗衡,唯一的优势就是在功耗控制上,而这也大大限制了Transmeta CPU所获得的成果。因此在2004年,Transmeta推出了第二款x86处理器Efficeon。新一代的Efficeon架构基于256-bit VLIW (Very Long Instruction Word)处理器,而Cruso是128-bit。通过Morphing 软件,将可以获得更加出色的X86软件兼容性,包括对 MMX,SSE和 SSE2指令的支持。

Efficeon的性能相比Crusoe提升了近2倍,但是却依然无法与Intel 和AMD在移动市场展开竞争。在多年亏损之后,Transmeta最终选择停止生产处理器转而销售其拥有的技术。在2009年2月,Transmeta被Novafora收购。

推出日期: 2000
核心频率: 300MHz - 2GHz

你知道吗?

Crusoe处理器的名字来源于<鲁滨逊漂流记>中的主角 Robinson Crusoe,根据Transmeta创始人的意思,这个名字代表了“灵活性”。

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VIA Cyrix III 和 C3

Cyrix后来再一次易手,于1999年为VIA所收购。后者于2000年初推出了基于Socket 370插槽的 Cyrix III x86 CPU。在此之前Cyrix一直在努力开发Cyrix III,不过由于设计上的问题最终使得VIA对核心进行了修改,将晶体管的数量由2200万减至1100万。而推出的另一个版本处理器Samuel 2则增加了64K L2缓存,并将生产工艺由180nm提升至150nm,从而获得了更高的频率。后来VIA将 Cyrix III改名为C3。

推出日期: 2000
核心频率: 350MHz - 1.4GHz

你知道吗?

零售版 C3处理器有一个有趣的圆柱形针脚。而节能版C3的功耗还不到10W。

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AMD Duron

赢得性能之王仅仅只是市场竞争的一部分,为了与Celeron 进行竞争,AMD于2000年推出了 Duron处理器。基本上来说Duron就是阉割版的Athlon Thunderbird。早期的Duron前端总线频率较低只有100MHz,并且减少了缓存容量。Duron只拥有64K L2缓存,后来慢慢提升到了256K和512K。核心频率在 600MHz-950MHz。

第二代Duron基于的是Athlon XP架构,并增强了SSE指令的支持。最后一款Duron处理器基于的是Thoroughred核心,前端总线频率提升至了133MHz,核心频率也提升至了1.8GHz。

Mac:在国内,似乎大家更愿意叫它“毒龙”,而不是AMD官方的中文名称“钻龙”。

推出日期: 2000
核心频率: 600MHz -1.8GHz

你知道吗?

超频爱好者发现第一批“Applebred”版Duron可以破解成“Thoroughbred B”版Athlon XP处理器,并拥有 256KB缓存。

Intel Pentium 4

改变是件好事,但是有时候却会起到负面效果,甚至会引发更加糟糕的局面。比如Pentium 4和NetBurst微处理器架构。为了能够在频率上压倒AMD,Intel在Pentium 4处理器上使用了超长管线,虽然这可以为处理器带来更高的核心频率,但是其执行效率却给整体性能拖了后腿。

当然Pentium 4也并不是那么糟糕,比如引入了SSE2 和SSE3指令以及HyperThreading技术,在多媒体以及内容创造应用领域拥有不错的表现。超频爱好者对2002年推出的Northwood核心充满了兴趣,如果配合合适的主板以及内存,可以在风冷的情况下将频率提升1GHz。

Pentium 4最耀眼之处莫过于核心频率的提升达到了一个新高度,而且Intel确实借此逐渐击败了Athlon XP。对于后来在2004年推出的Prescott核心 Intel更是充满了期待,这也是首款基于90nm工艺的处理器。不过Prescott的热量实在过高,其带来的性能提升几乎可以忽略不计,而这也使得AMD在同年推出Athlon64后,基本上大获全胜。

推出日期: 2000
核心频率: 1.40GHz - 3.8GHz

你知道吗?

超频“Northwood”Pentium 4有一个禁区,那就是一旦处理器核心电压超过 1.7V ,处理器将会被迅速秒杀。此现像又被称为“Northwood猝死综合症”。

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AMD Athlon XP

这仍然是属于Athlon系列处理器,XP处理器加入了SSE指令的支持。在该处理器上,AMD重新启用了PR值对处理器进行标识。根据官方介绍,这个PR值是将XP核心处理器的性能与Thunderbird核心处理器进行挂靠,比如Athlon XP 1800+是指在理论上该处理器的性能与1.8GHz (1,800MHz) Thunderbird 处理器相当。不过实际上,这个标识值更多的是与Intel处理器挂钩。另一款改进版产品Thoroughbred将生产工艺由180nm提升至了130nm,后来将总线频率由100提升至133MHz (XP)和166MHz (T-Bred)。

不过最流行的Socket A Athlon处理器基于的是Barton核心。Barton最早出现于2003年,以其超值理念为发烧友及超频爱好者所欢迎。特别是Barton 2500+,因为这款处理器没有锁倍频,在简单提升倍频情况下,可以轻松得将大部分的Barton 2500+处理器变身为当时的旗舰级产品3200+。

从产品技术角度来看,Barton核心的L2缓存容量提升至了 512KB。晶体管数量也由3700万提升至了5430万。

推出日期: 2001
核心频率: 650MHz - 2.25GHz

你知道吗?

移动版 Athlon XP处理器同样也拥有极强的超频能力(据报最高可超至 3.1GHz)并且相当稳定,是一款打造理想多媒体PC的处理器。

AMD Sempron

在淘汰Duron之后,AMD的Sempron处理器成为了Celeron新的竞争者。Sempron同样也是减少了L2缓存的容量,首款推出的是Sempron 3000+,早期的Sempron基本上都是基于Athlon XP 处理器。

Sempron 3000+拥有512K L2缓存,核心频率为 2.0GHz,前端总线频率为166MHz。

推出日期: 2004年
核心频率: 1.4GHz - 2.3GHz

你知道吗?

当 Athlon XP处理器使用PR值与Pentium 4挂钩时, Sempron是与Celeron挂钩的。

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AMD Athlon 64

AMD当年高调推出了Athlon 64系列处理器,第一款面向主流消费者的64位处理器。而在当时,Intel还在忙于如何提升NetBurst架构P4处理器的频率。正是凭借该处理器有效的运算架构和内置的内存控制器,使得AMD再次坐上了性能之王的宝座。

Athlon 64最初基于Socket 754的产品没有支持双通道内存,而基于Socket 940的支持双通道内存,但需要配备buffered 内存,面向服务器的主板才可以。不过当Socket 939 Athlon 64推出之后,为我们带来了双通道内存支持、 PCI-E支持,这终于让性能王者显得更为平民化。

虽然Athlon 64是原生64位处理器,但是依然能够完整兼容支持32位运算。

推出日期: 2004
核心频率: 1.0GHz to 3.2GHz

你知道吗?

Athlon 64总共有5种插槽,分别为754,939,940,AM2和Socket F ( 1207针)。

Intel Pentium D

NetBurst架构最后一款产品就是Pentium D,Pentium D是由两个单独的CPU核心组成。虽然在产品设计上不如AMD的原生双核心设计,性能也差距明显,但是Pentium D 依然提供了不错的多任务处理性能,出色的超频性能以及极具竞争力的价格。

推出日期: 2005年底
核心频率: 2.66GHz to 3.73GHz

你知道吗?

Pentium D 965曾是Intel核心频率最高的 CPU,核心频率为 3.73GHz (可以超频至4.26GHz)。

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AMD Athlon 64 X2

为了继续统治桌面市场,AMD推出了 Athlon 64 X2系列处理器。该处理器拥有2个CPU核心,内置有内存控制器。该处理器内部数据连接要优于Intel的双核心设计。X2系列处理器加入了对SSE3指令的支持,但是最重要的是该系列处理器仍然使用的是Socket 939插座。虽然并不是所有的主板都能够支持,但是大部分老939主板只需要通过BIOS升级就可以对X2处理器提供支持。

推出日期: 2006年初
核心频率: 1.0GHz - 3.2GHz

你知道吗?

Athlon 64 4000+ 是Athlon 64 系列处理器中最后一款单核心处理器。

Intel Core 2

在从Netburst的迷失中走出之后,Intel通过Core 2微架构再一次震动了业界。这一次Intel不再将注意力放在处理器的频率上,而是在处理器的执行效率上。虽然新架构处理器频率不高,但是其性能却足以让其重回处理器性能之王的宝座。

首款 Core 2 Duo处理器拥有1.67亿个晶体管,基于的是65nm工艺,拥有4M L2缓存,前端总线频率为1,066MHz。虽然Core 2 Duo的低端型号核心频率只有 1.86GHz 和 2.13GHz (E6300 E6400), 但是性能却极具吸引力。之后 Core 2生产工艺又提升至45nm,代表产品是Penryn。四核心Penryn的晶体管数量达到了8.2亿,核心频率也达到了3.2GHz。

推出日期: 2006
核心频率: 1.8GHz - 3.2GHz

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Intel Pentium 双核

看到Pentium这个名字你也许会觉得有些奇怪,虽然这个名字会让人有些迷糊,但是Pentium双核处理器基于的是Core架构,而不是早期的Pentium,与Pentium D也没有什么关系。

第一款Pentium双核处理器其实是面向笔记本电脑市场推出的,后来推出了桌面版产品。其目的是为了填补Celeron 和 Core 2处理器之间的市场空白。

推出日期: 2007
核心频率: 1.4GHz - 2.8GHz

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AMD Phenom

当性能之王的宝座被Core 2架构夺走之后,AMD希望通过Barcelona重新赢回来,这就是Phenom处理器。但是推出Phenom后,性能之王仍然属于Intel,Phenom无法实现高频率,自然超频性能也一般。

其实从本身来看,Phenom微架构并不算差,比如该处理器可以支持多种SIMD指令,包括有MMX,Enhanced 3DNow!,SSE,SSE2,SSE3以及 SSE4a,处理器核心拥有4个,性能也不错。唯一遗憾的就是,其性能还无法对抗Intel的旗舰产品,不过倒是让Intel开始打起了价格战。

推出日期: 2007
核心频率: 1.8GHz- 2.6GHz

你知道吗?

AMD四核Phenom是首款原生四核处理器。

Intel Core i7

Core i7处理器的推出为AMD带来了更大的压力,因为Core i7已经成为了Intel阵营新领军人物。在Core i7上,Intel使用了QuickPath互连技术,这项技术与AMD的 HyperTransport十分相似。通过QuickPath互连技术可以让CPU能够更快速得与系统其他部分进行互连。不过这也意味着超频爱好者们需要重新学习超频技术了。

目前市面上只有三款Core i7处理器,分别为Core i7-920,Core i7-940和Core i7-965,三款处理器全部基于45nm生产工艺,拥有7.31亿晶体管,配备了8M L2缓存。

推出日期: 2008
核心频率: 2.66GHz - 3.2GHz

你知道吗?

Core i7的核心面积为263 平方毫米,而Core 2是143 平方毫米。

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AMD Phenom II

Phenom II处理器更换了新的生产工艺,配备了更大容量的三级缓存,支持DDR3内存,并大幅提高工作频率,性能自然也获得了很大提升。另外,其功耗也有明显下降,超频能力也显得相当不错,应该说比前一代产品在各方面都有了长足的进步。该处理器的推出让AMD大大拉近了与Intel的距离,但是其综合实力仍旧赶不上Core i7。

虽然在性能上无法与对手的最高档产品竞争,但AMD在价格上大做文章,凭借性价比优势来夺取市场。

推出日期: 2008
核心频率: 2.5GHz - 3.2Ghz

你知道吗?

三核700系列Phenom II处理器只是将四核心处理器的一个核心给关闭掉,因此才出现了“改造破解四核”的奇迹。

Intel Atom

你也许注意到今天并没有提到移动版x86处理器,但我们觉得Atom处理器是不能错过的。因为受到金融危机的影响,世界范围内的PC销量都受到了影响,但是上网本市场却风景独好,而大部分上网本都是基于的Atom处理器。

这款低功耗处理器晶体管数量只有4700万,拥有512K L2缓存,最高核心频率为2.0GHz。虽然也有双核心版产品,但是面向的是桌面产品而不是移动PC。

推出日期: 2008
核心频率: 800MHz - 2GHz

你知道吗?

2008年基于Atom处理器的上网本出货量达到了1500万台。

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VIA Nano

当Atom处理器在低端电脑市场呼风唤雨时,VIA也及时推出了Nano系列处理器。虽然在销量上可能还无法与其相比,但是在一些基准测试中Nano表现出了更出色的性能。

Nano系列处理器频率在 1GHz - 1.8GHz不等,前端总线频率为533MHz 或 800MHz。Nano拥有1M L2缓存,支持 MMX, SSE, SSE2, SSE3和 SSSE3指令。

推出日期: 2008
核心频率: 1GHz - 1.8GHz

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Mac结语:31年真不是个短时间,因为很多看到本文的朋友,可能年龄还没有达到这个数字。实际上我在整理本文的时候,看到486之后陆续出现的经典产品,脑海中也不由得浮现出它们问世时,自己曾为之激动的心情(本人的第一台电脑是486)。

本次处理器发展回顾就到这里,我谨在此代表硬派网,向那些设计制造处理器的伟大工程师们致以最高的敬意,此刻没有不同品牌间的门户之争,只有对技术的共同追求,是竞争催生了一代代的优秀产品,也促使处理器这辆先锋快车继续飞驰。

感谢看完本文的朋友,如果你曾使用过或正在使用本文涉及的这些处理器,并有所感悟,不妨畅所欲言,表达一下对它们的感受,甚至你和它们之间曾发生的故事。

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