处理器的发展历程
在指令级并行度ILP较低时,为什么具有同样ILP的超标量处理机比超流水线处理机的运行效率Sterry “指令级并行ILP”的含义是:如果程序中相邻的一组指令是相互独立的,即不竞争同一个功能部件、不相互等待对方的运算结果、不访问同一个存储单元,那么它们就可以在处理器内部并行地执行。超标量(Superscalar)技术和超长指令字(VeryLongInstructionWord,VLIW)技术是目前最基本的两类指令级并行技术。前者的特点是采用普通的指令,设置多条并行工作的指令流水线;后者的特点是:将若干条普通指令组装在一起,形成一条“超级指令”。这条“超级指令”包含多个不同操作码,这些操作码分别处理不同的操作数。对应这些操作码,一一对应地设置相应的功能部件。这样,只要取指令一次、分析指令一次,VLIW技术就可以实现对多个不同的操作数,同时进行不同的处理/计算。Intel公司的Pentium微处理器的实现采用了超标量技术,设置了两条相同的整数流水线(分别叫U流水线和V流水线)和一条浮点数流水线。浮点数流水线中又进一步采用多功能部件的思想,设置了加法器、乘法器和除法器。目前,主流的微处理器都采用了超标量技术。
微处理器发展史 CPU发展史CPU也称为2113微处理器,微处理器的5261历史可追溯到1971年,当时4102INTEL公司推出了世界上第一台微处1653理器4004。它是用于计算器的4位微处理器,含有2300个晶体管。从此以后,INTEL便与微处理器结下了不解之缘。下面以INTEL公司的80X86系列为例介绍一下微处理器的发展历程。1978和1979年,INTEL公司先后推出了8086和8088芯片,它们都是16位微处理器,内含29000个晶体管,时钟频率为4.77MHz,地址总线为20位,可使用1MB内存。它们的内部数据总线都是16位,外部数据总线8088是8位,8086是16位。1981年8088芯片首次用于IBMPC机中,开创了全新的微机时代。最早的i8086/8088是采用双列直插(DIP)形式封装,从i80286开始采用方形BGA扁平封装(焊接),从i80386开始到Pentiumpro开始采用方形PGA(插脚),1982年,INTEL推出了80286芯片,该芯片含有13.4万个晶体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其内部和外部数据总线皆为16位,地址总线24位,可寻址16MB内存。80286有两种工作方式:实模式和保护模式。1985年INTEL推出了80386芯片,它是80X86系列中的第一种32位微处理器,内含27.5万个晶体管,时钟频率为12.5MHz,后提高到20MHz,25MHz,33MHz。其。
微处理器的发展历程 CPU从最初发展至今已经有二十多年的历史了,这期间,按照其处理信息的字长,CPU可以分为:4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及最新的64位微处理器,可以说个人电脑的发展是随着CPU的发展而前进的。微机是指以大规模、超大规模集成电路为主要部件,以集成了计算机主要部件—控制器和运算器的微处理器MP(Micro Processor)为核心,所构造出的计算系经过30多年的发展,微处理器的发展大致可分为:第一阶段(1971—1973年)通常以字长是4位或8位微处理器,典型的是美国 Intel 4004和Intel 8008微处理器。Intel 4004是一种4位微处理器,可进行4位二进制的并行运算,它有45条指令,速度0.05MIPs(Million Instruction Per Second,每秒百万条指令)。Intel 4004的功能有限,主要用于计算器、电动打字机、照相机、台秤、电视机等家用电器上,使这些电器设备具有智能化,从而提高它们的性能。Intel 8008是世界上第一种8位的微处理器。存储器采用PMOS工艺。该阶段计算机工作速度较慢,微处理器的指令系统不完整,存储器容量很小,只有几百字节,没有操作系统,只有汇编语言。主要用于工业仪表、过程控制。(1974—1977年)典型的微处理器有Intel 8080。