微处理器的辉煌历程

　　CPU是计算机系统的心脏，计算机特别是微机的快速发展过程，实质上就是CPU从低级向高级、从简单向复杂发展的过程。其设计、制造和处理技术的不断更新换代以及处理能力的不断增强，使得微处理器的应用领域越来越广泛。

　　微处理器在多方面改变了我们的生活，现在认为理所当然的事，在以前却是难以想象的。六十年代计算机大得可充满整个房间，只有很少的人能使用它们。六十年代中期集成电路的发明使电路的小型化得以在一块单一的硅片上实现，为微处理器的发展奠定了基础。

　　在1968年Intel公司刚成立时，从事开发半导体存储器，一个偶然的机会使Intel走上了开发微处理器的道路。

　　1971年Intel推出代号为4004的4位微处理器，掀开了微处理器发展史的第一页。在这个比大拇指指甲还小的硅片里布满了2300个晶体管，这个小东西相当于第一代电子计算机ENIAC的计算能力。与之比较，建于1946年的ENIAC有18000个电子管，总重达30吨。

　　4004以后，接着是8008，这种芯片可同时处理8位的信息，是4004的两倍。微处理器的出现，激发出人们无限的创造力和革新精神：第一台电子秤出现在当时的杂货店----微型计算机将重量转换为价格并指挥打印机打印出所购商品及价目清单。从此，微处理器的应用日益广泛，几乎包括了我们周围的方方面面。

　　 1981年IBM 采用Intel的8088（8086）微处理器制造出世界上第一台PC机。现在看来，那是一次有意义的创举，但当时却不是这样。当时年产10000台已经是非常可观了，现在PC机的产量已经达到了数千万台。

　　1982年，微处理器发展到了80286。IBM 的PC/AT 就是基于此。AT给IBM带来了巨大成功，也使IBM丧失了许多重大机会。 IBM认为80286的处理能力已经够快了，迟迟不肯采用下一代微处理器80386，而当时的小公司康柏率先推出基于80386的PC 机，现在康柏成为世界头号PC供应商。还有就是IBM和微软合 作开发图形操作系统OS/2，想在80286上运行基于图形的操作系统，难度可想而知。费了九牛二虎之力，进展缓慢。而微软暗地里加紧研制Windows操作系统，并在80386上获得了巨大成功。现在90％的电脑离不开Windows。

　　到如今，微处理器的发展走过了27个年头。纵观微处理器这二十多年来的发展，IT界著名的“摩尔定律”一次又一次被证 实。1965年，Intel公司的创始人Gordon Moore（摩尔）预言：微处理器的处理能力每18个月将提高一倍。

　　人们把8086作为第一代微处理器，如今已进入第六代。微处理器各方面的性能都有了质的飞跃。总线宽度成倍增加，处理器的功能日趋强大，不再是只能完成一些简单的运算，还包括了复杂的多媒体指令。能加速3D图形处理性能的指令也将成为趋 势，AMD K6－2已经实现了此功能。

　　伴随着功能的不断增强，微处理器的集成度也越来越高， 1978年的8086处理器仅有29000个晶体管，而现在的PentiumⅡ已经达到750万，而AMD K6－2超过了900万个晶体管。微处理器集成度的不断提高得益于生产工艺及制造技术的提高，8086 采用3微米的生产工艺，而当前普遍采用的技术是0.25微米，在2000年时，0.13微米的制造技术将是主流。制造工艺的提高使单位面积上集成的晶体管数目增大，也降低了CPU的制造成本。

　　CPU工作频率的提高更是迅猛异常，从8086的 4.77MHz 发展到Pentium II的450MHz。而Alpha处理器21264起始主频是600MHz，在2000年以前将超过1000MHz。工作频率的提高使得在单位时间内执行指令的数目相应提高了。

　　 CPU的发展使竞争多元化，刚开始是Intel一家，而现在人们有了更多的选择。AMD、Cyrix和IDT也加入了PC微处理器的行列，它们以优异的性能价格比赢得了越来越多的用户。在工作站和服务器领域，Digital、摩托罗拉、Sun以及惠普等公司都有自己的产品。微处理器形成了不同层次的产品，以满足各个行业不同的需求。

　　纵观短短20多年的发展，CPU的处理能力有了数百倍的增 长，谁也说不清是需求促进技术的发展，还是技术在引导人们的需求。CPU的发展将面临两方面的问题，一方面，普通用户认为CPU的处理能力对他们已经足够，不需要花钱去做无休止的升级；另一方面，对许多应用来说，CPU的处理能力是太有限了，如地震预测和天气预报，甚至包括人机（象棋）大战。

　　在可预见的未来，CPU的处理能力将继续保持高速增长，小型化、集成化永远是发展趋势，同时会形成不同层次的产品，也包括专用处理器。