回顾：英特尔最令人难忘的16款X86处理器

随着个人电脑普及，英特尔公司成为世界上最大设计和生产半导体的科技巨擎。英特尔公司是全球最大的半导体芯片制造商，它成立于1968年，具有40年产品创新和市场领导的历史。1971年，英特尔推出了全球第一个微处理器。这一举措不仅改变了公司的未来，而且对整个工业产生了深远的影响。微处理器所带来的计算机和互联网革命，改变了整个世界，现在就让我们去看一看Intel历年来最令人难忘的16款X86处理器有哪些？

8086：第一款PC X86处理器

8086是史上第一款x86处理器－Intel(英特尔)在此之前已发表过4004、8008、8080与8085。这颗16位处理器可以外部20位地址总线，管理1MB内存。IBM选择的频率频率(4.77MHz)相当低，不过这款处理器系列在其生命结束时也只可以跑到10MHz。

史上第一批PC采用这颗处理器的衍生产品8088－只拥有8位(外部)数据总线。一个有趣的题外话是，美国航天飞机的控制系统即是用8086处理器，因为Intel已不再生产，所以NASA(美国国家航空航天局)被迫在2002年必须从eBay收购一些二手货。

80286：管理16MB内存，但仍为16位处理器

1982年推出的80286在相同频率下，比8086快了3.6倍。它可管理最高达16MB内存，但286仍是一颗16位处理器。

它是第一款具备内存管理单元(MMU)的x86，可以管理虚拟内存。就像8086，它拥有一个浮点单元(FPU)，但可以搭配x87协同处理器(80287)。Intel以最高12.5MHz的频率提供这些协同处理器，而竞争对手则达到25MHz。

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386：首款32位处理器与高速缓存

Intel的80836是第一款采用32位架构的x86。这颗处理器提供数种版本。其中最知名的两款是拥有16位数据总线的386SX(单字组eXternal)，以及具备32位数据总线的386DX(双字组eXternal)。

不过其他两个版本也值得一提：SL是提供快取(外部)管理功能的第一款x86，以及用于太空计划(哈伯望远镜使用这颗处理器)的386EX。

486：加入FPU与倍频器

486象征真正处理器的时代的来临。事实上，著名的486DX2/66长久以来就被视为游戏玩家的最低组态。于1989年推出的这款处理器导入数项有趣的新功能，例如芯片内建FPU、数据快取与第一个频率倍频器，它包含内建到486DX(SX则否)系列的一颗x87协同处理器。处理器内建一8KBLevel1快取（直接写入write-through）。主板上也可以加装L2缓存(以总线频率运作)。

第二代486拥有一个CPU倍频器，因为处理器运作速度比FSB还快；其中包括DX2(2x倍频)与DX4(3x倍频)版本。另一件轶事是：以486SX的FPU产品销售的487SX，事实上只是颗关闭并取代486SX运作的完整486DX。DX4拥有一16KB快取与稍多的晶体管：160万。采用600nm制程、面积76mm²的这颗处理器的耗电低于原始486(电压3.3V)。

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Intel Pentium：麻烦的BUG 更改名称

于1993诞生的Pentium引人感兴趣的理由不只一点。这是第一款舍传统型号而采用更具吸引力名称的第一款x86，原因是Intel无法以纯数字组成的名称取得商标。Pentium为人熟知之处还在于其内含的一个bug。在第一代Pentium中，特定除法作业会产生不正确的结果。Intel替换了这些处理器，但伤害已然造成，这个非常罕见的错误引起IT媒体的首次轩然大波。

Pentium是以三种不同版本销售，第一款不具备CPU倍频器、第二款具备倍频器(包含为人熟悉的Pentium166)与最后一款具备针对x86设计的SIMD指令集MMX。PentiumMMX也增加了L1缓存的大小，并导入数个小幅改良，这是可平行执行两个指令的首颗Intelx86。L2快取则放在这些处理器安装的主板上(FSB的频率)。

在此解释下Pentium这个BUG：当使用FPU进行特定计算时，会出现错误的结果，出现的情况相当罕见，不过消息来源对于罕见机率的看法不一，但Intel仍是免费替换瑕疵的处理器。以下是Pentium发生错误的范例：
4195835.0/3145727.0=1.333820449136241002(正确结果)。4195835.0/3145727.0=1.333739068902037589(瑕疵Pentium的错误结果)。

Pentium Pro：管理4GB以上内存的第一款处理器

于1995年发布的Pentium Pro是可透过Physical Address Extension(PAE)管理超过4GB RAM(36位地址大小)的x86CPU－即上限等于64GB。有趣的一点是这颗处理器也是第一颗P6(Core2处理器部分技术的衍生来源)，也是第一款L2缓存放在处理器本身而非主板上的第一款x86。事实上256KB到1MB之间的L2缓存放在CPU旁(于相同脚座上)－放在相同封装上而非处理器上，跑的频率和CPU相同频率。

然而这颗处理器存在一些性能上的问题。它跑32位系统时表现优异，但在执行以16位(就像Windows95)撰写的软件时就慢了许多。原因很简单：16位缓存器(register)的存取造成32位缓存器的管理问题，抵销了Pentium Pro乱序(out-of-order)架构的优势。

Pentium II与III：兄弟血缘

1997年发布的Pentium II是针对一般大众市场、从Pentium Pro产品修改而来。它相当类似Pentium Pro，但高速缓存则大不相同。512KB的L2缓存，但不与处理器相同的频率，而是以CPU一半的频率运作。此外，Pentium II放弃了传统的socket脚座而改以卡匣搭载处理器与L2缓存(快取在卡匣上，而非在主板或处理器上)。

较之Pentium Pro的新特色主要是MMX(SIMD)支持与L1缓存加倍。第一款Pentium III(Katmai)相当类似Pentium II。于1999年推出的这颗CPU的新功能在于支持SSE(SIMD指令)，但其他功能类似。

Pentium II与III拥有512KB L2缓存(3100万晶体管)。其中一颗Pentium II在处理器上内建256KB L2缓存－Pentium II Mobile Dixon，使用180nm制程的这颗处理器比桌上型版本快上许多。

Celeron与Xeon：Intel锁定低端/高端

Intel在1990年代末推出该公司两个最知名的处理器品牌：Celeron与Xeon。前者是锁定低成本市场，后者则是锁定服务器与部分工作站。第一款Celeron(Covington)是一颗不具L2缓存的Pentium II，但遭遇性能差劲的问题；而Pentium II Xeon拥有大量缓存。这两个品牌到现在仍存在－Celeron专攻低端市场(通常采用较少缓存与较慢的FSB)，而Xeon主打服务器(采用较快FSB－有时候具备较多的缓存－与高频率速度)。

此外Intel立即为Celeron的Mendocino型号加上缓存(128KB)。Celeron300A以其超频能力知名，大多数可以超出其额定默认频率50%以上。

就像Pentium II，Xeon在处理器卡匣内安置外部L2缓存。它的容量在512KB与2MB之间，晶体管数在3100万到12400万之间。

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Pentium III：主频高达1GHz

Pentium III Coppermine是Intel达到1GHz主频的第一款商用x86处理器，后来甚至还推出1.13GHz版本，但由于不够稳定而迅速退市。这个Pentium III的新版本改良了L2缓存－将缓存移到处理器晶体上(on-die)。它的速度比第一款型号的外部512KB来得快，并标榜具有可加速Internet体验的功能。

它推出了三种版本：服务器(Xeon)、初级(Celeron)与移动版(具备第一版SpeedStep)。稍微改良版本(Tualatin)－具备更多的L2缓存(512KB)并着重130nm制程－于2002年推出。基本上是针对服务器(PIII-S)与移动设计的这颗处理器，较少见于消费者级的计算机。

Pentium 4：大失所望—高频带来低性能

Intel于2000年11月发布新款处理器Pentium 4。拥有较高主频(至少1400MHz)，这颗处理器有一重大缺点：就是每频率性能较低，它比不上竞争对手的CPU型号，AMD的Athlon(甚至是Pentium III)在相同频率下的表现比P4更好。让情况更为雪上加霜的是，Intel尝试移转为Rambus的RDRAM内存(当时可满足CPU FSB需求的唯一内存技术)，但未能成功。但是又贵又热的Pentium 4总算仍以多次改版，保持与对手竞争力数年。

Intel销售Pentium4的移动版本(采用多种倍频)、Celeron版本(L2缓存较小)与Xeon版本(具备L3缓存)。Hyper-Threading与L3缓存是先出现在服务器上、然后修改为标准处理器(不过L3缓存当时只在高价的EE型号上提供)的两项技术。

我们也应该提到的是FSB。它的频率为名义上频率的四分之一，但使用所谓的Quad DataRate(QDR四倍速)技术－400MHz总线实际上为100MHz QDR、533MHz为133MHz QDR，依此类推。最后，Pentium 4的64位在2005年出现，不过我们稍后再谈这些。

Pentium M：让笔记本续航更持久

2003年的笔记本市场逐渐兴起，但Intel只有两款移动处理器：老旧的Pentium III Tualatin与Pentium 4－后者的高功耗也不适合用于笔记本。但救星从Israel出现：Banias(别名Pentium M)。基于P6架构(与Pentium Pro相同架构)的这款产品拥有高效能与低功耗，它甚至还击败了Pentium 4，同时耗电较低。这就是Centrino平台采用的处理器，后来不久(2004年)就出现更快的Dothan型号后辈。

Pentium M在移动处理器世界里留下典范，Stealey(A100)仍采用Dothan架构(频率与TDP较低)。如同Pentium 4一样，FSB实际上是以标示频率四分之一的频率运作(QDR)。处理器脚位则是采用Socket479，但实际上只有478pin，不过它们的排列方式与Pentium 4的Socket478不同(虽然后来有转接器问世)。

Pentium 4：64位处理器 双核心

Intel在2005年两度改良Pentium 4。首先是Prescott-2M，再来是Smithfield。前者是一款64位处理器(基于Prescott设计)，后者则是一颗双核处理器，它们相当类似，并存在与其他Pentium 4一样的问题：每周期低指令数(IPC)吞吐量(throughput)，以及因电流损失而难以增加频率频率。旨在限制电流损失并等待Core 2 Duo出炉的这两款处理器，并非Intel高度重视的产品。虽然Pentium D(Smithfield的商业发行名称)拥有两个核心，但事实上它只是由相同封装里的两个Prescott裸晶组合而成。

有趣的一点是，针对消费者市场的Pentium 4处理器并未使用PAE技术(支持36位内存管理)并因此局限为4GB RAM，但实际上这些型号可以超越这个限制。事实上，地址总线仍限制为36位(Xeon为40位)，但PAE(4GB页面的管理)现已成历史－64位程序可以完全利用到所有的可用内存。

身为Intel SMT技术的Hyper-Threading也在特定型号上提供(Xeon与ExtremeEdition)。最后，Pentium4的65nm版本(9x0系列)在稍后推出，但并无重大改良。

Intel Core Duo：第一款移动版双核处理器

Intel于2006年发布了Core Duo处理器。针对移动PC设计的第一款双核处理器具有优异的性能（高出Pentium 4许多）。这也是真正双核设计的第一款x86处理器，缓存则是共享的(Pentium D较像是两颗处理器放在相同封装中的组合)。这颗处理器也是Centrino Duo平台的构成组件之一，唯一缺点是它仍然是32位，不同于Pentium 4。

Intel也提供只有单核的Core Solo版本，而低耗电版本采用533MHz总线(133MHz QDR)，而非桌上型的667MHz。这颗处理器也用于服务器(代号Sossaman)，这是针对移动设计的处理器首次如此应用。要注意的是这颗处理器并未正式使用Core 2 Duo中的Core架构，它不久就被移动PC使用的Core 2 Duo(Merom)取代，而Yonah的Socket479也不同于Pentium M处理器的Socket479。

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Intel Core 2 Duo：时下最热门的双核处理器

Intel于2006年推出一款迅速成为销售冠军的处理器：Core 2 Duo。衍生自Pentium M的技术，这颗处理器采用新的Core架构。在此之前Intel拥有两个处理器产品系列－桌上型Pentium 4与移动型Pentium M，而两种都用于服务器环境。相较之下，Intel目前所有产品线市场都共享的单一微架构－64位Core 2 Duo存在从低端到高端的桌上型、移动型与服务器版本。

此架构出现许多版本，形成以不同核心数(一到四，从Solo到Quad)、高速缓存(512KB到12MB)与FSB(400到1600MHz之间)组合而成的不同组态。

移动版本(Merom)基本上并无二致(但速度较低，FSB较慢)，而Extreme Edition版本跑得较快。Core 2 Duo也存在四核心版本，事实上它是相同封装中用上两颗Conroe。Core 2 Duo(Penryn)的45nm版本拥有较大缓存、更低耗能，设计还是类似65nm。

Intel Atom：最省电 最便宜45nm Intel X86处理器

Atom处理器将最现代的功能（EM64T，SSSE3等）移植到了老处理器架构中。从奔腾系列以来Atom是第一款“顺序执行”即in-order X86架构。凌动处理器是能耗低于3瓦芯片中速度最快的处理器。它基于酷睿2双内核（Core 2 Duo）微架构，采用45纳米工艺制造。

型 号

主 频

二级缓存

前端总线

TDP

Z500

800MHz

512KB

400

0.65W

Z510

1.1GHz

512KB

400

2W

Z520

1.33GHz

512KB

533

2W

Z530

1.6GHz

512KB

533

2W

Z540

1.86GHz

512KB

533

2.4W

N230

1.66GHz

512KB

533

4W

N270

1.66GHz

512KB

533

2W

Intel Atom的优势

第一：使用45纳米工艺生产，保留了Core 2 Duo指令集功能，象支持多线程。芯片可以做到很微小，更好的应用在外形更小的设备上。

第二：Atom所有产品的功耗在0.6W-4W之间，闲置时最低可达30mW，是一款不折不扣的环保型产品。

第三：Atom处理器的成本非常便宜，大约只是制造一颗286-386级别的处理器，最便宜的型号，只需要29美金。

Intel Atom的缺点

第一：采用“顺序架构”设计为向低功耗妥协，在某种情况下与“乱序架构”设计的产品，效率落后5倍之多。处理器外频只有533Mhz，目前主流内存都要自动降为533MHz使用，影响性能。

第二：与之兼容的Intel平台性能技术落后，内置显示芯片3D性能弱，无法解决1080P视频流畅运行的性能所需。此外主板芯片功耗太高，相比处理器功耗相比高达5-10倍之多。

第三：目前无更新的平台可更换，没有PCI-E高速插槽拓展，无法外接显卡，此外英特尔Atom是个相对较封闭的平台。

Intel Core i7：目前史上最强的Intel处理器

Nehalem作为英特尔第一款原生4核处理器， 采用45纳米制造工艺，内置内存控制器，拥有4x256KBbytes二级高速缓存，8M三级共享缓存。通过SMT技术，可将物理4核虚拟成8逻辑核心、三通道DDR3内存通过QPI连接，同时新增7条的SSE 4指令集。

Nehalem架构处理器的产品代号为Bloomfield，有别于之前的命名，英文品牌名为CORE i7，但中文品牌名字还叫“酷睿”。初期上市的产品有三款，分别是Core i7-920、Core i7-940和Core i7-965 XE。

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Core i7 940

Core i7 Extreme Edition 965

产品编码

BX80601920

BX80601940

BX80601965

制程

45nm

45nm

45nm

接口

LGA 1366

LGA 1366

LGA 1366

晶体管数

7.31亿

7.31亿

7.31亿

核心线程数

4核8线程

4核8线程

4核8线程

主频

2.66GHz

2.93GHz

3.2GHz

二级缓存

4x256KB

4x256KB

4x256KB

三级缓存

8MB

8MB

8MB

QPI总线

4.8GT/s

4.8GT/s

6.4GT/s

内存控制器

三通道DDR3-1066

三通道DDR3-1066

三通道DDR3-1066

TDP

130W

130W

130W

售价

284美元

562美元

999美元

Nehalem处理器架构的七大改变：
1、革命性的动态管理核心数量，线程，缓存，核心可以通过系统负载，在单逻辑核心到八逻辑核心动态转换，以达到节能的效果。
2、超线程(SMT)技术的加入，可以在同样的功耗情况下有效提升CPU性能。SMT技术可以是一个物理核心同时运行两个线程，即模拟出两个逻辑核心。最高可双路4物理核心处理器模拟16逻辑处理器。
3、E4指令集再提高，并新加入7条指令集，有效提升XML，sring和文本处理的性能。
4、级超低延时缓存设计，共享式三级缓存设计可有效配合CPU的运算。
5、通道内存技术，有效提高内存带宽，相比前代产品最高提高4倍带宽。
6、于内存控制器集成在CPU中，可以降低延时，提高系统性能。
7、命性的架构下带来的能耗比表现，在更少的电力需求情况下得到更强的性能表现。并从Nehalem开始，未来处理器微架构都会根据这个理念设计。

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