CPU的发展历史

自动化100110212030周锦洪发展历史生产工艺CPU发展史•Intel第一块CPU4004,4位（字长）处理器,位宽4bit，主频108kHz,运算速度0.06MIPs(每秒百万条指令),集成晶体管2,300个,10微米制造工艺,最大寻址内存640bytes,生产日期1971年11月.•8008,8位处理器,主频200kHz,位宽8bit，运算速度0.06MIPs,集成晶体管3,500个,10微米制造工艺,最大寻址内存16KB,生产日期1972年4月.•8080,8位处理器,主频2MHz,位宽8bit，运算速度0.64MIPs,集成晶体管6,000个,6微米制造工艺,最大寻址内存64KB,生产日期1974年4月•8085,8位处理器,主频5MHz,运算速度0.37MIPs,集成晶体管6,500个,3微米制造工艺,最大寻址内存64KB,生产日期1976年•Pentium（奔腾）4(478针),至今分为三种核心:Willamette核心(主频1.5G起,FSB400MHZ,0.18微米制造工艺),Northwood核心(主频1.6G~3.0G,FSB533MHZ,0.13微米制造工艺,二级缓存512K),Prescott核心(主频2.8G起,FSB800MHZ,0.09微米制造工艺,1M二级缓存,13条全新指令集SSE3),生产日期2001年7月•Pentium(奔腾）4(Willamette核心,423针),主频1.3G~1.7G,FSB400MHZ,0.18微米制造工艺,Socket423接口,二级缓存256K,生产日期2000年11月•8086,16位微处理器,工作频率4.77MHZ,，位宽16bit，运算速度0.75MIPs,集成晶体管29,000个,3微米制造工艺,最大寻址内存1MB,生产日期1978年6月.•8088,准16位微处理器,工作频率4.77MHZ,位宽（内部16bit/外部8bit），集成晶体管29,000个,3微米制造工艺,最大寻址内存1MB,生产日期1979年6月•80286,16位处理器,主频6~25MHZ,位宽16bit，运算速度最高2.66MIPs,集成晶体管134,000个,1.5微米制造工艺,最大寻址内存16MB,生产日期1982年.80386DX,32位处理器,主频16~33MHZ,位宽32bit，运算速度最高达10MIPs,集成晶体管275,000个,1.5微米制造工艺,最大寻址内存4GB,生产日期1985年10月.Pentium(奔腾）Pro,64位处理器,主频133~200MHZ,位宽32bit，总线频率66MHZ,运算速度达到300~440MIPs,集成晶体管5.5M个,1微米制造工艺,387针Socket8接口,最大寻址内存64GB,缓存16/256kB~1MB,生产日期1995年11月•Pentium（奔腾）II,64位处理器,主频200~MHZ,总线频率66/100MHZ,位宽32bit，运算速度达到560~770MIPs,集成晶体管7.5M个,1微米制造工艺,全新SLOT1接口,最大寻址内存64GB,L1缓存16kB,L2缓存512KB,生产日期1997年3月•Pentium（奔腾）IIXeon(至强),64位处理器,主频400/450MHZ,位宽32bit，总线频率100MHZ,全新SLOT2接口,最大寻址内存64GB,L1缓存16kB,L2缓存512KB~2MB,生产日期1998年•Celeron（赛扬）一代,主频266/300MHZL2cache,Covington芯心(Klamathbased),300~533MHzw/128kBL2cache,Mendocino核心(Deschutes-based),总线频率66MHz,0.25微米制造工艺,生产日期1998年4月)•Pentium（奔腾）III,64位处理器,主频450MHz，位宽32bit，集成晶体管950万个，0.25~0.18微米制造工艺,生产日期1999~2000年.•Pentium（奔腾）IIIXeon,分为早期的Tanner核心(0.25微米制造工艺,256KB缓存),后来的Cascades核心(总线频率133MHZ,L2缓存2MB,0.18微米制造工艺),生产日期1999年•Celeron（赛扬）二代,主频533MHZ~1GHZ(Coppermine核心:1.6V,总线频率66/100MHZ,L2缓存128K,Socket370),0.18微米制造工艺,生产日期2000年•2001年：英特尔安腾（Itanium）处理器•2002年：英特尔安腾2处理器（Itanium2）•2003年：英特尔奔腾M（PentiumM）/赛扬M（CeleronM）处理器•2005年：IntelPentiumD处理器•2005年：IntelCore处理器•2006年：IntelCore2（酷睿2）/赛扬Duo处理器•2007年：Intel四核心服务器用处理器•2007年：IntelQX9770四核至强45nm处理器•2008年：IntelAtom凌动处理器•2009年：Corei5(LGA1156)750/740处理器•2010年上半年，Intel发布了2010全新Core（酷睿）i5/i3以及六核Corei7980X，AMD也发布了六核PhenomIIX61000T系列，两家均完成了今年CPU市场的布局。下半年，Intel/AMD都没有真正意义上的新品发布，但这不代表他们放缓CPU更新换代的脚步，相反他们都在酝酿2011年发布的下一代CPU。这次Intel将更新CPU微架构，AMD则是发布全新的“APU”，都是具有重要意义的产品。CPU的发展也将永无止尽。CPU的生产过程硅提纯切割晶圆影印（Photolithography）蚀刻(Etching)重复、分层封装多次测试不断进步的生产工艺•晶圆尺寸•蚀刻尺寸•金属互连层CPU制造工艺前进方向•SOI技术•LowK互连层技术•应变硅技术两种泄漏电流•门泄漏——电子的一种自发运动，由负极的硅底板通过管道流向正极的门•亚阈泄漏——通过晶体管通道的硅底板进行的电子自发从负极流向正极的运动