不朽經典!回顧30年最具影響力處理器
2024-10-15 17:19:11
泡泡網CPU頻道3月24日 國外媒體曾評出過迄今為止最具影響力的11款微處理器,英特爾4004、8080、奔騰和AMD Opteron 240等紛紛上榜。 上榜的這11款產品也許並不是最強大、最暢銷、最成功的處理器,但他們都引領了一種趨勢,無論是在架構、營銷理念,還是一種全新的計算方式方面。現在讓我們回顧一下:
1. 英特爾4004 (1971年)
4004是英特爾第一款微處理器,也是全球先進款微處理器,使用該款處理器的代表產品為1971年推出的Busicom 141-PF Calculator。該款處理器原先是為一家名為Busicom的日本公司而設計,用來生產電算機。
4004處理器的尺寸為3mm×4mm,外層有16隻針腳,內裡有2,300個電晶體,採用五層設計,它採用10微米製程。
4004的最高時脈有740KHz,能執行4位元運算,支援8位元指令集及12位元位址集。當時脈是108KHz時,它可以每秒運算6萬次,成本低於100美元。4004處理器的性能與早期電子計算機ENIAC相若。ENIAC是在1946年推出,機器體積龐大,需佔用一個房間。ENIAC擁有18000個真空管。
2. 英特爾8080 (1974年)
1974年4月Intel又推出了一款8位處理器,是第一款真正意義上的微處理器,使用該款處理器的代表產品為1975年推出的MITS Altair 8800計算機。
8080處理器,集成6000隻電晶體,每秒運算29萬次,擁有16位地址總線和八位數據總線,包含7個八位寄存器,支持16位內存,同時它也包含一些輸入輸出埠,這也是一個相當成功的設計,有效解決了外部設備在內存尋址能力不足的問題。
開始8080主要應用於控制交通信號燈,很快EdRoberts宣布AItair8800(牽牛星,這個名字來源於當時電視節目裡一個流行的科幻劇)個人電腦的誕生,它的核心是8080晶片,有256Bit存儲器,沒有鍵盤、滑鼠、顯示器、數據存儲設備,也沒有軟體,輸入數據是通過觸發器的開關來記錄代碼的,輸入是用閃爍的紅燈給出二進位代碼的答案。這是有史以來第一個廣為人知的個人電腦。
在此以後,Intel、Motorola 、Zilog又相繼推出INTEL8085、MC6800、Z80等字長為8位的微處理器。這些微處理器集成約9000多隻電晶體,開始替代電子邏輯元件,被應用於各種應用電路和設備之中。
3. Acorn Computers ARM2 (1986年)
ARM是微處理器行業的一家知名企業,設計了大量高性能、廉價、耗能低的RISC處理器、相關技術及軟體。技術具有性能高、成本低和能耗省的特點。適用於多種領域,比如嵌入控制、消費/教育類多媒體、DSP和移動式應用等。
一款32位處理器,被廣泛應用於許多嵌入式系統中,使用該款處理器的代表產品為1987年推出的Acorn Archimedes。
ARM將其技術授權給世界上許多著名的半導體、軟體和OEM廠商,每個廠商得到的都是一套少有的ARM相關技術及服務。利用這種合夥關係,ARM很快成為許多全球性RISC標準的締造者。
ARM公司在1985年時開發出ARM1 Sample版,而首顆"真正"的產能型ARM2於次年量產。ARM2具有32位的數據總線、26位的尋址空間,並提供64Mbyte的尋址範圍與16個32-bit的暫存器。
ARM2可能是全世界最簡單實用的32位微處理器,其僅容納了30000個電晶體(相較於Motorola六年後的68000其包含了70000顆)。之所以精簡的原因在於它不含微碼,而與現今大多數的CPU不同,它沒有包含任何的高速緩存。這個精簡的特色使它只需消耗很少的電能,卻能發揮比Intel 80286更好的效能後繼的處理器ARM3更備有4KB的高速緩存,使它能發揮更佳的效能。