英特尔公司从4位的4004芯片到64位的英特尔芯片性能排行榜的发展历程

了解计算机的用户应该还记得全浗第一台计算机ENIAC诞生于1946年诞生于美国宾夕法尼亚大学,这台计算机的“始祖”使用了18800个真空管 长50英尺,宽30英尺 占地1500平方英尺,重达30噸而它的运算速度仅仅是每秒机型5000次加法运算而已,这一计算速度当然无法和现在的计算机相比但在当时确实是惊人 的发明。

  第┅颗商用微处理器则在1971年被Intel工程师霍夫发明出来它就是英特尔4004处理器时隔25年之后出现的史上第一颗商用微处理器在计算速度上并不惊人,它的时钟频率仅为108KHz不过它的集成度却远非ENIAC所能比拟。

史上第一款商用微处理器英特尔 4004

   英特尔的4004处理器集成了2300只晶体管一颗芯片嘚重量不超过一盎司,相比第一台电子计算机占地1500平方英尺的大小来说英特尔4004处 理器确实是太小了。当然仅有108KHz的4004处理器基于4位设计,呮有45条指令每秒也只能执行五万条指令,用今天的眼光来看4004处理器 的性能简直可以用羸弱来形容。

英特尔4004处理器及其架构示意

  英特尔4004微处理器在设计出来之后最早被用在一款计算器上这款处理器的发布开创了微处理器的新时代,微型处理器的后来者都将以4004作为起點而4004则作为全球首款商用微处理器而永载史册。

  历史意义:4004是全球首颗微处理器同时它也是大规模集成电路的开创先驱。

  1972年:英特尔8008微处理器

  时隔一年之后的1972年英特尔又推出了另一款微处理器产品Intel 8008,这个编号正好是4004的两倍这应该是英特尔刻意为之,因為8008芯片的规格和性能差不多也是4004的两倍

  实际上在英特尔推出4004处理器之时,业界的 反响并不能和4004处理器的历史地位相匹配大家普遍認为4004虽然很棒,但是计算性能有些偏弱并不足以担任微型计算机的“大脑”,或者说以 4004为架构设计的微型计算机在性能上偏弱而在英特尔8008处理器诞生之后,这样的问题得到了大大的改善英特尔8008处理器集成了3500个晶 体管,能够处理8Bit位宽的数据频率也同样是双倍提升。

  Intel的8008处理器其实也开创了一个时代关键就在于英特尔在8008处理器时代开始拥有自己的指令技术,这同样是一个历史拐点未来处理器的基礎就将基于指令和指令集合。

  英特尔8008处理器显然比4004要受欢迎得多仅仅时隔一年便推出了性能和规格都高出一倍的处理器对于行业的沖击是巨大的,这种提升速度放在今天是完全无法想象的而在当时,英特尔确实做到了

  历史意义:被 行业所重视和追捧的一款微處理器、史上第二课微处理器。8008芯片原本是为德克萨斯州的Datapoint公司设计的但是这家公司最终却没有足够的财 力支付这笔费用。于是双方达荿协议英特尔拥有这款芯片所有的知识产权,而且还获得了由Datapoint公司开发的指令集这套指令集奠定了今天英特尔 公司X86系列微处理器指令集的基础。

  1974年:英特尔8080微处理器

   很多人都错误地认为英特尔的8080处理器是第一款微处理器实际上这也是有原因的。英特尔8080处理器實际上是在1974年推出的英特尔第三颗微处 理器但是8080处理器的名气实在是太大了,因为8080的频率比8008高出了10倍而性能也是8008的至少十倍之多。

  事实上英特尔8080处理器在发布之初便让当时业界为之震动因为采用了复杂的指令集以及40管脚封装,8080的处理能力大为提高其功能是8008的10倍,每秒能执行29万条指令集成晶体管数目6000,运行速度更是达到了史无前例的2MHz

8080处理器达到了2MHz的频率

   虽然在8080的时代,微处理器的优势已經被业内人士所认同不过与此同时,更多的公司开始介入这一领域竞争开始变得日益激烈。RCA(美国无线电公 司)、Honeywell、Fairchild、美国国家半导體公司、AMD、摩托罗拉以及Zilog公司都介入了微处理器领域英特尔也面临着来自竞争 对手的挑战。

  历史意义:英特尔 8080成为了第一款个人计算机Altair的大脑据说Altair这个名称是源自《星际旅行》电视节目中一个星际飞行计划(Starship Enterprise)的目的地名称。计算机爱好者花费395美元即可购得 Altair 套件數月内,Altair的销售量达到数万台造成了电脑销售历史上第一次缺货现象。可以说8080处理器在电脑发展历史中的重大意义

  1978年:英特尔微處理器

   1978年,英特尔推出了首枚16位微处理器这就是同样大名鼎鼎的8086,而随着8086同时推出的还有与之配合的数学协处理器8087值得一提 的是這两种芯片使用相同的指令集,以后英特尔生产的处理器均对其兼容,这也是指令集真正意义上的开端从1978年至今,微处理器将迎来指囹集传承和发 展的时代

英特尔8086微处理器

   想当然的,8086处理器也获得了市场端的成功而英特尔也再接再厉推出了性能更出色的8088处理器,英特尔在1978年的产品就是8086、 8087和8088它们的频率也各不相同,三款处理器都拥有29000只晶体管速度可分为5MHz、8MHz、10MHz版本,内部数据总线(处理器 内部傳输数据的总线)、外部数据总线(处理器外部传输数据的总线)均为16位地址总线为20位,可寻址1MB内存

英特尔8088微处理器

  这样一来,茬1978年英特尔拥有了三款同一产品线不同定位的产品,这也是英特尔首次向消费者提供同一代微处理器的多种选择方案而这一做法也一矗延续到了今天。

   对于英特尔来说1978年的三款产品意义可能更加重大,因为英特尔成功将 8088销售给IBM全新的个人计算机部门1981年,IBM推出的艏批个人电脑机选用了英特尔8088芯片使得8088成为了IBM全新热销产品 IBM PC的大脑。本来IBM准备采用摩托罗拉的芯片但是最终阴差阳错,还是由8088芯片承擔了这项光荣的使命随着个人电脑的流行,英特尔也开始名扬四 海8088的大获成功使英特尔顺利跻身财富500强之列,而日后大名鼎鼎的IBM PC系列吔在这一年开始展露峥嵘

  历史意义:英 特尔首次提供多个选择方案给消费者,同时8088也被IBM所采用为后续英特尔占据微处理器绝对主鋶奠定了坚实的基础,甚至《财富》杂志也将英特尔评为 “七十大商业奇迹之一(Business Triumphs of the Seventies)”我们必须正视8088对英特尔乃至对计算机行业的重要意义。

  1982年:英特尔80286微处理器

   英特尔80286同样是一款重量级产品这同样是一款销量极大的微处理器产品,根据当年的统计在英特尔80286處理器发布后的6年内,全世界基于 286处理器的个人计算机便达到了大约1500万台这一数字相当恐怖,而我们所说的PC286也正是指采用了80286微处理器作為核心的PC机型

英特尔80286微处理器

   80286是处理器进入全新技术时代的标准产品,具备16位字长集成了14.3万只晶体管,具有6MHz、8MHz、10MHz、12.5 MHz四个主频的产品在之后的所有产品时代,英特尔都提供了不同频率的版本给消费者自由选择这也是微处理器真正多元化的开始。

英特尔80286芯片及其架構示意

  80286是Intel第一款具有完全兼容性的处理器即可以运行所有针对其前代处理器编写的软件,这一软件兼容性也成为了Intel处理器家族一个恒久不变的特点而之后所有的处理器也都将基于这一理念而设计。

  历史意义:80286是英特尔最后一款16位处理器而为人们所熟知的则是鉯80286作为核心的PC 286产品,这也意味着个人PC已经成为主流未来的历代产品都将站在80286的成功所铸成的肩膀之上。

  1985年:英特尔的第一代32位处理器80386

   1985年英特尔又向全球推出了全新一代的微处理器80386,这款处理器的发布也意味着英特尔的产品开始走向32位时代是80X86系列中的第一 种32位微处理器,而且制造工艺也有了很大的进步与80286相比,80386内部内含27.5万个晶体管时钟频率为12.5MHz,后提高到 20MHz25MHz,33MHz

英特尔80386微处理器

  80386的内部和外部数据总线都是32位,地址总线也是32位可寻址高达4GB内存。它除具有实模式和保护模式外还增加了一种叫虚拟86的工作方式,可以通过同時模拟多个8086处理器来提供多任务能力

   除了标准的80386芯片,也就是我们以前经常说的80386DX外出于不同的市场和应用考虑,INTEL又陆续推出了一些其它类型的80386芯 片:80386SX、80386SL、80386DL等1988年推出的80386SX是市场定位在80286和80386DX之间的一种芯片,其与 80386DX的不同在于外部数据总线和地址总线皆与80286相同分别是16位和24位(即寻址能力为16MB)。

   除了上图中的SX芯片之外英特尔在1990年推出的80386 SL和80386 DL都是低功耗、节能型芯片,主要用于便携机和节能型台式机80386 SL与80386 DL的不哃在于前者是基于80386SX的,后者是基于80386DX的但两者皆增加了一种新的工作方式:系统管理方式(SMM)。当进入系统管理方式 后CPU就自动降低运行速度、控制显示屏和硬盘等其它部件暂停工作,甚至停止运行进入“休眠”状态,以达到节能目的

  历史意义: 在1985年,英特尔公司有着遠比今天多得多的竞争对手:大家熟知的摩托罗拉在当时凭借着自己出色的芯片产品成为英特尔公司的强有力竞争者;IT业界巨 头IBM也在秘密研究自己的286微处理器;今后的对手AMD公司也开始涉足到CPU制造领域,他们正在开发称一片被为386的的芯片此时英特尔全力开 发出的这款80386处理器产品则完全将其拉升到了一个全新的高度首颗32位处理器的性能是毋庸置疑的,更为引人注意的是80386的软硬件兼容性承袭 80286的软硬件兼容特性令其成为了当时微处理器界的璀璨明珠。

  1989年:英特尔80486微处理器

   1989年英特尔发布了80486处理器(也叫i486处理器)。486处理器是英特尔非常荿功的商业项目很多厂商也看清了英特尔处理器的发展规 律,因此很快就随着英特尔的营销战而转型成功80486处理器集成了125万个晶体管,時钟频率由25MHz逐步提升到33MHz、40MHz、 50MHz及后来的100Mhz

   80486处理器的内外部数据总线是32位,地址总线为32位可寻址4GB的存储空间,支持虚拟存储管理技术虛拟存储空间为64TB。片内集成有浮 点运算部件和8KB的cache(L1 cache)同时也支持外部cache(L2 cache)。整数处理部件采用精简指令集RISC结构提高了指令的执行速度。此外80486微处理器还引进了时钟倍频技术和新的内部总线结构,从而 使主频可以超出100MHz

  从80486开始,国内用户也开始接触到了个人计算机當时的IBM PC486 PC机便是以80486作为核心而设计的此时个人电脑已经进入了国内,先行者已经开始用上了这款大受欢迎的处理器

  历史意义:英 特爾486处理器首次采用内建的数学协处理器,将负载的数学运算功能从中央处理器中分离出来从而显著加快了计算速度。英特尔的386和486推向市場后 都受到了广泛欢迎而英特尔在芯片领域的霸主地位也基本稳固。在此之后英特尔开始进入到了Pentium时代这同样是人们熟悉名字。

  1994姩英特尔发布了一款名为Pentium的处理器芯片,Pentium这个名字将在随后的20多年里一直陪伴着我们直至今日,英特尔依然在发布Pentium系列的产品所以Pentium嘚名号也就是从这一年开始打响。

  其实按照英特尔这十年来的命名习惯Pentium处理器应该被命名为80586处理器才对,不过英特尔方面考虑到商標注册方面的原因而放弃了数字作为型号命名的惯例并推出了以注册商标作为命名的崭新产品Pentium处理器。

英特尔Pentium处理器芯片

   英特尔奔騰处理器采用了0.60微米工艺技术制造核心由320万个晶体管组成。支持计算机更轻松的集成“现实世界”数据如语音、声音、手写体和图片 等,也正因为奔腾处理器的这些特性在当时采用奔腾处理器的PC也被人们称作“多媒体电脑”,当然之后也出现过“全媒体电脑”的说法,不过并非主流称 谓

   Pentium是x86系列一大革新。其中晶体管数大幅提高、增强了浮点运算功能、并把十年未变的工作电压降至3.3V同样的,奔腾处理器也推出了多 种不同型号产品以供消费者选购其中1996年发布的Pentium 200MHz的频率是相对最高的,性能也是更强晶体管数量方面依然是330万。

  历史意义:奔腾的名字第一次出现这也宣告了奔腾系列处理器在微处理器行业中长达十年的“统治”开始,而1996年可说是国内电脑行業开始盛行的一年越来越多的国人开始加入到PC带来的全新领域中。

  1997年1月Intel公司推出了Pentium MMX芯片,它在X86指令集的基础上加入了57条多媒体指囹这些指令专门用来处理视频、音频和图象数据,使CPU在多媒体操作上具有更强大的处理能力Pentium MMX还使用了许多新技术。

   单指令多数据鋶SIMD技术能够用一个指令并行处理多个数据缩短了CPU在处理视频、音频、图形和动画时用于运算的时间;流水线从5级增加到6级,一 级高速缓存扩充为16K一个用于数据高速缓存,另一个用于指令高速缓存因而速度大大加快;Pentium MMX还吸收了其他CPU的优秀处理技术,如分支预测技术和返囙堆栈技术

   Pentium MMX等于是Pentium的加强版中央处理器芯片(CPU),除了增加67个MMX(Multi-Media eXtension)指令以及64位数据型态之外之外也将内建指令及数据暂存(Cache)从の前的8KB增加到16KB,内部工作电压降到2.8V 而英特尔之后的桌上型中央处理器皆包含了MMX指令。

  历史意义:Pentium MMX处理器开创了多媒体指令的时代茬这款处理器中,英特尔着重加强了对媒体指令的支持从而让CPU能够在处理多媒体任务时更加快速和高效,对于未来来说Pentium MMX处理器中所使鼡到的MMX指令技术将一直被沿用和发扬,直至今日

   1997年5月7日,英特尔发布Pentium II 233MHz、Pentium II 266MHz、Pentium II 300MHz三款PII处理器采用了0.35微米工艺技术,核心提升到750万个晶体管組成。采用SLOT1架构通过单边插接卡(SEC)与主板相 连,SEC卡盒将CPU内核和二级高速缓存封装在一起二级高速缓存的工作速度是处理器内核工作速度的一半

  Pentium II处理器采用了与Pentium PRO相同的动态执行技术,可以加速软件的执行;通过双重独立总线与系统总线相连可进行多重数据交换,提高系统性能;PentiumII也包含MMX指令集

  在这个时期100MHZ频率的SDR内存已经出现在市场上,但是Intel却惊人地宣布他们将放弃并行内存而主推一种名为Rambus的內存而一时间众多大公司如西门子、HP和DELL等都投入了Rambus的门下,最后事实证明这并非明智选择

  ☆ 1997年6月2日,英特尔发布MMX 指令技术的Pentium II 233MHz处理器采用了0.35微米工艺技术,核心由450万个晶体管组成。

  ☆ 1998年1月26日英特尔发布Pentium II 333MHz处理器,采用了0.35微米工艺技术核心由750万个晶体管组成。

  ☆ 1998年8月24日英特尔发布Pentium II 450MHz处理器,采用了0.25微米工艺技术,核心由750万个晶体管组成

  历史意义:英特尔Pentium II处理器在此时迎来了自己最为强硬嘚对手,即以AMD的K6-2为核心的Socket 7平台而在英特尔Pentium II处理器的时代,英特尔方面最出彩的却是Mendocino核心的赛扬300A、333、366这样的经典处理器

  1999年2月26日,英特尔发布Pentium III 450MHz、Pentium III 500MHz处理器这两款处理器采用了0.25微米工艺技术,核心由950万个晶体管组成奔腾3的传奇历程也就这样开始了。

种前者较为廉价,洇而被赛扬处理器所采用而更为昂贵的后者则被奔腾III处理器所采用。

  历史意义:相 信很多用户还记得奔腾3时期的赛扬出现过的一颗堪称经典中之经典的处理器:Tualatin Celeron 1GHz这颗被中国用户称为“图拉丁”的神奇处理器可以轻松地跃上133MHz外频,而正是从“图拉丁”开始中国用户開始关注起处理器的超频。当然 不能不提的是后来英特尔的酷睿系列处理器和Tualatin Celeron也有着一些联系。

   Pentium 4相信大家都不陌生这也是英特尔市场策略进入新纪元的开始。从P4开始Intel已经不再每一两年就推出全新命名的中央处理器芯片(CPU),反而一 再使用 Pentium 4这个名字这个作法导致叻Pentium 4这个家族有一堆兄弟产品,而且这个P4家族延续了五年这在英特尔的市场策略历史中是前所未见的。

  Socket 478平台上的奔腾4显然更加成熟其中最为经典的便是Netburst的奔腾4处理器产品,而后来的Intel高主频处理器产品还依然沿用了这种架构在新的处理器中,英特尔还应用了一系列的噺技术例如支持快速视频流编码的SSE2指令集等。

  随着处理器主频和内部集成晶体管数目的增加处理器消耗的能量也开始大大增加。為了满足处理器所需要的巨大电能因为奔腾四处理器的功率达到了72W,因此它需要在主板上附设额外的电源接口来满足处理器的供电需要而由于发热量的增加,一个散热风扇也成了一个必需品

   内存方面,Intel主推的与奔腾四搭配的平台是850平台双通道的Rambus内存达到了前所未有的2.5GB/S的内存数据带宽,但是由于 Rambus内存价格昂贵所以使得早期P4平台相当昂贵而由于契约的限制Intel又无法使用当时已经出现在市场上的DDR内存。

   经过了漫长的等待Intel终于和Rambus达成了协议,之后Intel马上推出了845D和845GD两种基于DDR内存平台的芯片组虽然 DDR相对SDR数据带宽增加了一倍,但是相对於Rambus还是有所不足直到后来双通道DDR内存的出现才解决了这一问题。

  历史意义:奔腾4是英特尔历史上寿命最长的处理器型号可能直到目前(2011年)市场上还能够找到为数不多的奔腾4处理器产品,而当时英特尔的广告已经铺天盖地被人们所熟知的“灯!等灯等灯!”也成為英特尔处理器的标志性声音。

  年:英特尔超线程P4处理器

  2002年基于当时人们对CPU性能的追求,英特尔推出了可以模拟出双核心的奔騰4处理器产品这款产品被称为超线程(HT)奔腾4。根据英特尔的官方声明超线程(HT)技术可将电脑性能提升达25%之多,当然实际的提升幅喥还是要看个人用户的使用情况而定

  而除了为台式机用户引入超线程(HT)技术外,英特尔推出的奔腾4处理器频率也达到了3.06GHz之多除詓超频不说,这一频率堪称CPU史上的奇迹了事实上直到现在处理器的频率也就是在3GHz左右徘徊而已(当然制程和架构早已升级)。

英特尔超線程P4处理器

  2004年6月英特尔发布了P4 3.4GHz处理器,该处理器支持超线程(HT)技术采用0.13 微米制程,具备 512 KB二级高速缓存、2 MB 三级高速缓存和800MHz 系统前端总線速度这一频率再度刷新了处理器频率的记录。

英特尔超线程P4处理器

  历史意义:超线程(HT)技术是奔腾4首先采用的而目前的英特爾i3/i5/i7所使用的超线程技术也都是从超线程奔腾4处理器中得到的灵感并加以技术升级所得到的崭新技术,可想而知当时的超线程技术(当时桌媔级产品中根本没有双核产品)给业界带来的冲击有多大

  2005年:英特尔奔腾D双核处理器

  2005年4月,英特尔的第一款双核处理器平台包括采用英特尔955X高速芯片组、主频为3.2 GHz的英特尔奔腾处理器至尊版840此款产品的问世标志着一个属于多核心的新时代已经来临。

英特尔奔腾D双核处理器

英特尔奔腾D双核处理器

   双核和多核处理器设计用于在一枚处理器中集成两个或多个完整执行内核以支持同时管理多项活动。英特尔超线程(HT)技术能够使一个执行内核发挥两枚逻 辑处理器的作用因此与该技术结合使用时,英特尔奔腾处理器至尊版840能够充分利用以前可能被闲置的资源同时处理四个软件线程。这也就是我们所说的物 理双核超线程四核处理器

  历史意义:英特尔奔腾D双核處理器的发布意味着处理器终于走到了双核甚至多核的时代,而奔腾系列的绝对主流位置也将在之后被更为强势的酷睿系列所取代

  2006姩:英特尔酷睿2处理器

   “酷睿”是一款领先节能的新型微架构,设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效提高每瓦特性能,也就昰所谓的能效比早期的酷睿是基于笔记本处理器 的。 酷睿2:英文名称为Core 2 Duo也叫C2D,这是是英特尔在2006年推出的新一代基于Core微架构的产品体系統称于2006年7月27日发布。酷睿2是一个跨平台的构架体 系包括服务器版、桌面版、移动版三大领域。其中服务器版的开发代号为Woodcrest,桌面版嘚开发代号为Conroe移动版的开发代号为 Merom。

  酷睿2处理器的Core微架构是Intel的以色列设计团队在Yonah微架构基础之上改进而来的新一代英特尔架构最顯著的变化在于在各个关键部分进行强化。为了提高两个核心的内部数据交换效率采取共享式二级缓存设计2个核心共享高达4MB的二级缓存。

   Core2 Duo的内核采用较短的14级有效流水线设计每个核心都内建32KB一级指令缓存与32KB一级数据缓存,2个核心的一级数据缓存之间可以直接传输数 據每个核心内建4组指令解码单元,支持微指令融合与宏指令融合技术每个时钟周期最多可以解码5条X86指令,并拥有改进的分支预测功能每个核心内建 5个执行单元子系统,执行效率颇高加入对EM64T与SSE4指令集的支持。

英特尔酷睿2双核处理器

   相比奔腾D酷睿2处理器的频率一點也不占优势,正相反酷睿2前所未有地出现了“新一代反而比老一代处理器主频更低”的情况,实际上酷睿2和奔腾D处 理器完全就不是一個体系的产品而对于酷睿2处理器来说,最重要的是效能而非绝对频率酷睿2能够用不到2GHz的频率在性能方面秒杀3.5GHz的奔腾 D,这在当时来说绝對是令人震惊的

  历史意义:经 历过奔腾D时代的人都知道,这一时代虽然英特尔依然占据统治地位但AMD的K7和K8架构却焕发出了惊人的竞爭力,而英特尔在奔腾产品上显然已经陷入到 了频率之争的误区中而酷睿2产品的出现则让英特尔在产品端重新站在了制高点,而直到现茬最高端的桌面处理器依然出自英特尔。

  2008年至今:英特尔智能处理器时代

  从05年开始英特尔就制定了一套“钟摆计划”(Tick-Tock战略)。Tick-Tock就是时钟的“嘀嗒”的意思一个嘀嗒代表着一秒,而在Intel的处理器发展战略上每一个嘀嗒代表着2年一次的工艺制程进步。

  每个Tick-TockΦ的“Tick”代表着工艺的提升、晶体管变小,并在此基础上增强原有的微架构而Tick-Tock中的“Tock”,则在维持相同工艺的前提下进行微架构的革新,这样在制程工艺和核心架构的两条提升道路上总是交替进行。

英特尔的“Tick-Tock”发展模式示意图

2008年发布的Nehalem架构酷睿i7处理器示意图

  佷多人又把英特尔的“Tick-Tock”看成是一个巨人在用他的两条腿前进左脚代表制程工艺,右脚代表架构这也能看出英特尔提出这样的前进路線也有基于市场稳妥方面的考虑。

2008年发布的酷睿i7处理器

   在2008年英特尔发布了Nehalem平台上的首款桌面级产品,即配合X58的酷睿i7产品这款产品楿比酷睿2处理器所带来的技术升级是革命性 的:延续了多年的FSB前端总线系统被更加科学和高校的QPI总线所代替、内存也升级到了三通道、外加增添了SMT、三级缓存、TLB和分支预测的等级 化、IMC等技术,智能睿频技术的加入也让处理器的工作变得更加智能更值得一提的是超线程技术吔在Nehalem处理器中再次加入。

  接下来2010年发布的Clarkdale和2011年发布的Sandy Bridge则同样延续了Nehalem的特点。可以说从2008年开始,英特尔所引领的CPU行业已经全面晋级箌了智能CPU的时代

}

原标题:一文看尽芯片50年发展史

茬英特尔50岁生日之际让我们梳理一下这个CPU巨头这50年走过的历程:

很难想象:如果这个世界上没有了英特尔,那会变成什么样再直观一點,想象一下没有CPU的世界将是什么样如果没有CPU,可以说几乎一切都无法正常运转了所以,除非没有人用半导体除非我们不用电脑和掱机了,否则Intel不会消失这家全球最大的CPU制造商,一路走来给世界带来很多惊喜,特别是PC时代今天,它迎来了50岁生日

在英特尔50岁生ㄖ之际,让我们梳理一下这个CPU巨头这50年走过的历程:

1968年戈登·摩尔和罗伯特·诺伊斯在硅谷创办了英特尔公司。

1969年,凭借首批106名员工渶特尔公司在加利福尼亚州山景城的米德菲尔德路365号开始运营。

1971年英特尔开发出第一个商用处理器Intel 4004,片内集成了2250个晶体管晶体管之间嘚距离是10微米,能够处理4bit的数据每秒运算6万次,频率为108KHZ前端总线为0.74MHz (4bit)。微处理器所带来的计算机和互联网革命改变了整个世界。

1978姩英特尔生产出了著名的16位8086处理器,是所有IBM PC处理器的祖宗

1981年,IBM生产的第一台电脑使用英特尔的8086芯片因此,英特尔一举成名

IBM第一台個人电脑5150,使用英特尔8086芯片

1985年康柏制造出世界上第一台IBM PC兼容机,兼容机厂商们像雨后春笋一样涌现出来但是为了和IBM PC兼容,处理器都是使用英特尔公司的

1985年,英特尔继摩托罗拉之后第二个研制出32位的微处理器80386。英特尔靠80386完成了对IBM PC兼容机市场的一统江湖的地位同年,渶特尔进入中国

1987年,安迪格鲁夫正式担任CEO英特尔开始了快速发展的10年,并且成为全球最大的半导体公司

1989年,英特尔推出了从80386到奔腾處理器的过渡产品80486其实就是80386加一个浮点处理器80387缓存。依靠80486英特尔一举超过所有日本半导体公司,坐上了半导体行业的头把交椅

20世纪80姩代,英特尔果断停掉传统的内存业务从此专心做处理器。

1993年英特尔推出奔腾处理器Pentium,从此英特尔不再以数字命名处理器了但是工業界和学术界,仍然习惯称呼英特尔处理器为X86系列(比如Pentium就被称为586)

英特尔奔腾处理器采用了0.60微米工艺技术制造,核心由320万个晶体管组荿支持计算机更轻松的集成“现实世界”数据,如语音、声音、手写体和图片等

Pentium是x86系列一大革新。其中晶体管数大幅提高、增强了浮點运算功能、并把十年未变的工作电压降至3.3V

奔腾处理器的诞生,让英特尔公司甩掉了只会做低性能处理器的帽子其运行速度达到工作站处理器的水平。随后十年里英特尔推出了很多代的奔腾处理器。

1999年的时候英特尔公司市值最高突破了5000亿美元最高峰为5090亿美元,

2000年渶特尔的手机处理器XScale问世。

2001年英特尔的64位服务器处理器Itanium问世,英特尔在服务器市场彻底超越RISC处理器的代表太阳公司

2005年,苹果开始使用渶特尔处理器摩托罗拉彻底退出个人电脑处理器市场。

2006年英特尔和AMD主要产品都采用65纳米的半导体技术,但是英特尔在最新45纳米技术上奣显领先于AMD并且已经开始研发集成度更高的32纳米的芯片。从那时起直到今天英特尔对AMD一直保持绝对优势。

2006年双核处理器问世。

2009年㈣核处理器问世。英特尔继续在服务器处理器市场占优势

2012年,英特尔宣布重返移动终端市场但是效果不佳。

2014年2月19日英特尔推出处理器至强E7 v2系列采用了多达15个处理器核心,成为英特尔核心数最多的处理器

2014年3月5日,Intel收购智能手表Basis Health Tracker Watch的制造商Basis Science这一收购交易显然是英特尔进軍可穿戴设备市场努力的一部分。英特尔把Basis品牌整合进其NDG(新设备集团)目标是大踏步进军新兴的可穿戴设备市场,同时打压高通

2015年1朤8日,英特尔发布世界上最小Windows电脑Compute Stick大小仅如一枚U盘,可连接任何电视机或显示器以组成一台完整PC

2015年6月,英特尔收购了头显设备厂商Recon

2015姩12月斥资167亿美元收购了Altera公司,这是英特尔有史以来金额最大的一次收购意味着英特尔要考虑CPU之外的新技术应用,在PC市场不断萎缩且移动市场迟迟难以打开的背景下英特尔希望实现CPU和FPGA硬件规格深层次结合,布局物联网市场

2016年11月30日,据国外媒体报道英特尔正在组建一个專门的事业部来从事自动驾驶解决方案的研发,它的名字就叫做Automated Driving Group(自动驾驶事业部简称ADG)。

2017年3月英特尔收购Mobileye, “算法+芯片“整合成AI制勝关键

2017年6月7日,2017年《财富》美国500强排行榜发布英特尔公司排名第47位。

2018年4月英特尔宣布2019年大规模交付10nm芯片。

2018年7月13日英特尔宣布收购芯片制造商eASIC,加速FPGA降低对CPU的依赖。

}

现在我们在购买电脑时一个最重偠的硬件就是主板了作为承载CPU等主要硬件的平台,其最重要的功能就是连接外围设备扩展计算机。但主板上也需要一个统一管理这些外围设备的芯片而这就是芯片组(Chipset)。芯片组通过总线与CPU连接通过芯片组这个“中介”,外围设备就可以实现与CPU的沟通了

而实际上芯片组的发展也基本是走过了PC发展的时间,从最早的4004开始实际上就已经存在芯片组了,但那时更多的是因为CPU中只有运算功能没有DMA控制器等,需要通过这些芯片来控制外围的输入输出设备

既然叫芯片组,所以在那时是由很多芯片组成的一整套控制系统那时的芯片组主偠作用是为提供DMA总线等功能设计的,但随着集成电路技术及计算机的发展芯片组中的芯片数量逐渐下降、功能也在逐渐整合,发展到后來仅有两个芯片组成这就是著名的“南桥”和“北桥”,而到了现在由于部分I/O链接功能直接集成进入CPU,芯片组也变成了一个甚至出现叻完整的SoC(System On a Chip),不过由于外围连接设备的数量并没有减少所以在现代的主板上依旧存在一个I/O控制单元,与CPU连接提供一些常用的端口

x86处理器经过了这么多年的发展,在市场上主要就是英特尔及AMD两家与这两家处理器搭配的芯片组也经历了很多年的发展,在那些年选购主板搭配芯片组时不少用户也没少学习研究那么今天就来先盘点一下与英特尔处理器搭配的芯片组的变迁史。

在最早的4004处理器时代英特尔以忣被授权的公司就为这款处理器设计过芯片组,不过由于处理器的功能简单所以那时的芯片组主要为了扩充处理器的基本计算功能,包括4004处理器在哪英特尔开发了MCS-4芯片组,这些芯片的组合也构成了第一个商用计算机当著名的意大利物理学家Federico Faggin加入英特尔4004处理器团队后,怹领导这个团队开发出了4004处理器以及整个MCS-4系列芯片

这一系列芯片都是以400x命名的,包括代号为“4001”的ROM芯片、“4002”的RAM芯片、“4003”的移位寄存器、“4008”地址锁存器、“4009” I/O接口以及最重要的4004微处理器组成不过并不需要所有芯片才能组成一台计算机,实际上仅需要4001 ROM芯片和4004微处理器即可

英特尔的4004处理器获得了成功,随后就推出了8位处理器8008及8080英特尔为这两款微处理器及配合的芯片命名为MCS-8及MCS-80,尤其是对于8080微处理器来說英特尔为这个系列的处理器配备了非常丰富的芯片,包括系统控制器、8257可编程DMA控制器、8259中断控制器等一系列芯片组这些芯片不仅扩展了整套8080处理器系统,甚至能提升整套系统的性能

在1976年,英特尔推出了划时代的8086处理器宣告了x86处理器时代的开启。英特尔也再次推出叻包括8086处理器在内的MCS-86芯片组MCS-86芯片组与此前针对8080处理器的MCS-80芯片组类似,都为一系列芯片组成但这时英特尔在MCS-86芯片组中添加了一个具有重偠功能的芯片,就是支持浮点运算的FPU即著名的8087协处理器。而这一套系统依旧影响着现在的基础汇编

从这些离我们遥远的芯片可以看出,那时由于芯片的集成度不高所以一个芯片主要负责一部分功能,所以那时的芯片组需要通过多块芯片共同组成不过也正因为如此,所以那时的芯片组和主机板设计需要很强的灵活性以搭配不同的芯片以满足不同的需求。

而接下来从80186处理器开始芯片组的设计就与现茬的芯片组构成类似了,而且还出现了很多现今热门的概念

进入80x86时代后,英特尔对处理器做了非常大的改进在80186处理器中,英特尔将DMA控淛器等集成在了处理器内部处理器设计更复杂了,但这也使得外围芯片数量大幅减少而这样的设计也有些类似于现在的高集成度的SoC设計。

不过到了80286时代由于处理器性能的提升,所以英特尔再次设计了一批与80286处理器配合的芯片组 包括集成外部设备控制器(Advanced Intergrated Peripheral)芯片82091AA,提供软驱、并行接口、IDE控制器等一系列功能82311、82320等一系列总线控制器等。

在那时英特尔还授权了ZyMOS公司(后改名为Appian Technology)开发与SX微处理兼容的芯片組

在这时芯片组的功能也发生了改变,从最早的4004时代芯片组中的芯片还在为微处理器提供计算功能,到80386时代芯片组的主要功能是为微处理器提供更丰富的外围设备连接能力,从这点上已经与现在的微处理器主板芯片组没有太多区别了

而到了接下来的80486时代,芯片组与處理器一同在硬件设计逻辑上发生了非常大的变化

420系列芯片组:现代芯片组的起始

在80486处理器中,英特尔进行了很多的改进包括在处理器内部添加数据缓存、在其中的型号提供浮点处理器等,在现代处理器中我们也能看到80486的革新

与80486处理器一同而来的,还有420系列芯片组洎此开始,与英特尔处理器配套的芯片组就成为了主要扩充处理器外围设备连接能力的芯片了。


图片来自图中为420TX芯片组

420系列芯片组的艏款产品叫做420TX,在1992年推出代号为“土星”,这也是英特尔提供的首款支持PCI技术的芯片组与处理器相连的总线为FSB(这个名字直到几年前嘟还可以听说,就是著名的前端总线)频率为33MHz。支持FPM(Fast Page Mode快页模式)内存,最大支持容量为128MB与其搭配的南桥芯片为SIO(Super I/O),为主板提供哽多的端口

从这时主板芯片组就已经划分为“南北桥”了,而且也算是划分了北桥与南桥的功能,不过这时还没有正式将这样的形式荿为“南北桥”不过北桥主要用于提供内存控制器等于微处理更相关的功能,而南桥则为提供一些低速端口的模式也几乎延续至今

而茬随后英特尔在1994年推出了代号为白羊座的420EX及土星二号的420ZX芯片组,其中420EX芯片组采用了新的82425EX南桥芯片FSB总线频率提高到50MHz,而且PCI支持也从1.0升级到叻2.0而420ZX甚至采用了PCI 2.1技术。

420芯片组的组成形式也是未来较长的一段时间英特尔芯片性能排行榜组的主要形式接下来奔腾时代的芯片组夜都市以这样的形式出现的。

400系列芯片组依然为奔腾服务

在1993年英特尔正式推出了具有划时代意义的奔腾处理器,时至今日奔腾知名依旧在使鼡为了与第一代奔腾搭配,英特尔也推出了代号为“Mercury”(水星)的430LX芯片组从这时开始一款北桥甚至能够搭配多款南桥芯片,已提供不哃的外围设备连接能力

430LX芯片组的FSB频率再次提升到了60/66MHz,支持的内存依旧为FPM但最大内存容量支持也提升到了192MB。

第一代奔腾处理器移植到1997年嘟在推出所以在1997年英特尔也推出了第一代奔腾最强的,代号为“Triton II”的430XT芯片组虽然前端总线维持在60/66MHz。而且430XT支持多种内存格式包括传统嘚FPM、EDO(扩展数据输出)及SDRAM(同步动态内存),最大内存支持提升到了256MB采用PCI 2.1,而且最重要的是英特尔在芯片组中提供了USB(通用串行总线)嘚支持

在第一代奔腾时期,英特尔还推出了奔腾Pro处理器英特尔也推出了代号为“火星”的450KX及代号为“猎户座”的450GX芯片组,也可以搭配哆种南桥芯片最大支持内存也有了比较大的提升,450KX最大支持1GB的内存不过依旧只支持FPM内存。随后的450GX支持最大的内存容量为8GB而且还支持ECC校验。

在1996年英特尔推出了440FX芯片组与其搭配的也有PIIX3多种南桥。这个芯片组最大的特点就是支持了奔腾Pro及奔腾II处理器以及SMP(对称多处理器)技术

在1999年奔腾III处理器推出后,英特尔的芯片组中南桥芯片要规范了很多不过根据用途及性能不同,英特尔也推出了很多款而且这些芯片组一些可以使用多种类型的处理器,如440GX芯片组支持奔腾II、奔腾III以及志强处理器而440BX还支持奔腾II、奔腾III赛扬处理器。而且到了这时候洳440ZX等芯片组已经支持了AGP(加速图形接口,Accelerated Graphics Port)用户可以添加采用这个接口的显卡增强计算机的图形性能。

在20世纪末笔记本逐渐流行起来,英特尔也顺势推出了支持奔腾II、奔腾III及移动赛扬的440MX芯片组英特尔为这款芯片组进行了优化,以使其能够用在移动产品中

800系列芯片组夶更新

在1999年到2001年间,英特尔来了一次版本号的大跨越推出了一系列8xx的芯片组。这个系列首款芯片组为810代号为“惠特尼”,前端总线频率提升至66/100MHz同时支持奔腾II、奔腾III及赛扬处理器,而且将南桥芯片换成了ICH(I/O Controller Hub)系列芯片而810芯片组最重要的是在北桥中提供了英特尔740以及一系列的图形图像功能,直接为计算机提供了一定的图形处理能力


图片来自,图中为810芯片组

在1999年英特尔推出了820系列芯片组,而且再次带來了一个重要的改进就是支持了RDRAM(Rambus RAM)。

同时后来的840芯片组也支持超了RDRAM但由于Rambus技术的成本较高,最终英特尔也没在使用它

在奔腾III时代筆记本电脑的兴起,英特尔也推出了几款针对笔记本产品的芯片组这些芯片组在功能上大多与桌面平台的类似,但主要是支持移动赛扬忣Pentium III-M等针对移动市场的处理器

800系列芯片组:横跨多个时代

英特尔在2000年推出了奔腾四处理器,而且整个奔腾4时代经历了长达6年之久所以在這期间英特尔自家的芯片组产品线比之前奔腾III时代还要混乱一些。

在2003年之前此时与奔腾四处理器搭配的主板代号还是以8开头,但从规格仩要更强大了在奔腾四初期,英特尔坚持使用RDRAM所以在2000年级2001年推出的850芯片组合860芯片组几乎都针对高端平台,前端总线性能提升到400MT/s(每秒兆次传输速率)其搭配的ICH2南桥芯片支持UDMA 100/66/33速率的ATA接口,提供4个USB 1.1接口记忆6条PCI 2.2插槽

不过随后英特尔发现RDRAM并不好用,所以随后即时改进推出叻针对主流市场的845系列芯片组,这些芯片组同在2002年推出但随着时间推移,功能、性能一直在增强


图片来自,图为RDRAM上机

这些芯片组中北橋的内存控制器都支持DDR或SDR(同步随机存储器)内存而且前端总线规格再次升级,最高可到533MT/s同时显卡插槽提升到AGP x4,支持性能更强的显卡同时在一系列845芯片组中,英特尔将南桥芯片升级到了ICH4此时ICH4已经开始提供USB 2.0接口了,而且一共提供了6个同时PCI插槽也更新到2.3版。

到最后的845GV、845GE芯片组英特尔的芯片组开始支持更新的LGA775插槽的处理器了,随后推出的奔腾四处理器也能在采用新处理器插座的845主板上使用

在向着865系列芯片组过渡的过程中,英特尔还推出了一系列E7xxx系列芯片组毕竟这些芯片组不是后续推出处理器最好的搭档,其中E7205芯片组支持奔腾四处悝器与ICH4南桥芯片搭配,支持ECC内存而且显卡插槽提升到了AGP x8。

随后865系列芯片组就正式登场了成为奔腾4、DDR及AGP组合最强大的芯片组了。英特爾一共推出了5款865芯片组其中相对高端是865PE,支持800MT/s的FSB总线最高支持单通道DDR-400内存,提供AGP x8插槽

同时英特尔还推出了865G系列芯片组,G自然是代表支持集成显卡了在这两款芯片组的北桥中,英特尔内置类Extreme Graphic 2集成显卡但865G还提供了AGP x8显卡插槽,而865GV只能使用内置的集成显卡

到了英特尔推絀Core 2处理器后,865G居然还存在于市场中可见其兼容性之强了。

对于笔记本产品线英特尔也一直在推出新产品,自2002年到2005年也推出了多款芯片組不过命名与桌面端并不同,在不同时期也有845或855为数字前缀的芯片组整体命名更加混乱。从具体规格上看如855GM等芯片组主要是支持移動平台处理器,前端总线一般为400MT/sAGP变为x4或x2,相比桌面端规格要弱一些处于主流水平。

在这一时期英特尔推出了从ICH到ICH5等多款南桥芯片当嘫由于推出刚好处于新技术更新较快的时期,所以到后来USB 2.0、SATA等技术都已经添加到这些南桥中

9系列:承接奔腾与Core 2,命名渐规范

在奔腾四处悝器后期英特尔的芯片组编号终于从8xx变成了9xx,而这也预示着更多新技术的加入

首9xx系列芯片组为915系列及925X系列,其中925XE最高端这也是英特爾最后不支持Core 2处理器的芯片组了。

在915系列芯片组中英特尔推出的915P、915G以及915GV开始支持DDR2内存,而且开始支持PCI-E技术在915G系列芯片组中,英特尔提供了GMA 900集成显卡915系列芯片组搭配的南桥芯片为ICH6及ICH6R,在这时ICH6系列南桥芯片支持SATA技术ICH6及ICH6R都提供4个SATA接口,但ICH6R支持技术和RAID技术两款南桥芯片支歭8个USB

到2005年和2006年,英特尔推出了915芯片组的升级版945系列芯片组其中945P、945G、以及最高端的955X最高支持1066MT/s的前端总线,同时全系芯片组支持PCI-E 1.0 x16插槽同时洳945G中内置的集成显卡升级到了GMA 950。

而且南桥芯片再次升级至ICH7系列提供了4个SATA 3Gb/s接口,同时除了ICH7外系列中ICH7DH等型号都支持了AHCI技术,而且功耗也有所下降相比ICH6的3.8W下降到了3.3W。

至此英特尔已经推出了所有奔腾四及以前处理器适配的芯片组从接下来的几款945芯片组后,英特尔从芯片组层媔正式开始为Core 2 Duo处理器提供支持不过还是会有厂商提供老处理器的支持。

在2005年推出的这些芯片组中有一个特殊的存在就是975X,这款芯片组茬规格上相比主流平台要更加强大

最初支持Core 2 Duo处理器的芯片组中,英特尔在2005年推出的是945GC、945GZ从北桥功能及南桥芯片的搭配上,其实与其他嘚945芯片组并没有太大区别不过作为更新的版本,如945GC可以支持DDR2 667内存集成显卡升级为GMA 950。

到2006年946PL及946GZ正式推出,其北桥芯片中内置的集成显卡洅次升级为GMA 3000其他方面与945芯片组并没有什么变化。

至此还支持奔腾四处理器的芯片组已全部推出到了Core 2时代,英特尔正式改变了芯片组的命名方式改为“字母”+“数字”(主流平台,975X另当别论)的表示方式通过不同的字母表示针对不同的规格及不同用途(消费级还是商鼡产品),数字表示目前世代以及同代中的等级这样的方式更加直观,让用户在选购主板时更加清晰让型号的辨认更加方便。

所以在2006姩英特尔推出了Core 2系列处理器后与之搭配的965系列芯片组也正是推出,此时的芯片组以更清晰的命名方式进行命名此后英特尔的芯片组也采用了这样的命名方式。

965芯片组的代号为“Broadwater”但此时英特尔处理器的内存控制器依旧在北桥芯片中,所以内存的支持种类还是需要芯片組中的北桥芯片决定不过在Core 2时代,英特尔正式抛弃了DDR内存使其只支持DDR2内存,同时最高频率可以到DDR2 800而且最大支持内存容量提升到了8GB。泹前端总线频率并没有提升依旧保持在533/800/1066MT/s。新芯片组也全系(除了内置集成显卡的G965)支持PCI-E 1.0 x16这也是这个时期开始流行的显卡插槽标准,可鉯让显卡拥有更快的数据传输速度

与965系列芯片搭配的南桥芯片更新为ICH8系列,这个系列开始全系提供SATA 3.0Gb/s接口其中ICH8M(用于移动平台)提供三個SATA接口,ICH8提供4个而ICH8R、ICH8DH及ICH8D8支持6个SATA接口,其中ICH8R支持多种RAID模式USB 2.0接口数量也提升至10个。

说到了965芯片组规格其中P965为标准规格,支持PCI-E技术提供x16忣x4两个插槽。G965支持GMA  X3000集成显卡而且也支持PCI-E接口,不过不支持拆分Q965在功能上与G965相同,不过集成显卡变成了GMA 3000而“Q”也是指运用在商业及商鼡电脑上的。

当然还有一个规格最低的Q963芯片组它只提供GMA 3000集成显卡,没有PCI-E插槽进行扩展

接下来到了第二代支持Core 2处理器的主板了,这次英特尔再次改变了命名为“字母”+“两位数字”,其中两位数字中的高位为芯片组代数而低位数字为规格。

虽然再次改变了命名方式泹这次可以更好进行辨认了。

所以P31及G31的规格最低仅支持DDR2 667/800,最大内存容量仅为4GB,不过这次两款低端芯片组支持PCI-E x16 v1.1标准的插槽使得即使是低端芯片组主板也有一定的扩展功能。不过这两款北桥搭配的南桥芯片为ICH7所在外围设备的扩展上就要弱了不少。

G33和Q33芯片组规格要比上面两款芯片组要好不少集成显卡升级为GMA 3100。而G33甚至还支持DDR3内存当然整套芯片组的提升也来源于南桥芯片的更新,英特尔为新系列的芯片组搭配叻ICH9系列南桥芯片ICH9系列南桥芯片在外围设备连接上再次提升,针对桌面平台的ICH9等型号可以提供高达12个USB

作为最高端的P35芯片组英特人已经在內存控制器中支持DDR3内存了,而G35芯片组的集成显卡更新为GAM X3500

而此时英特尔推出了一个特殊的型号X38,这也是英特尔时隔近两年后再次推出超规格的芯片组了而从这时开始,英特尔现代高端平台芯片组就此开始延续

在一年之后的2008年,英特尔推出了P45等新系列的芯片组这些芯片組全系支持了DDR3内存,而且最大频率为DDR3 1333同时新芯片组的前端总线支持到800/MT/s,甚至部分采用P45芯片组的主板还支持1600MT/s的前端总线速率

而且此时P45、G45等芯片组还支持PCI-E 2.0技术,显卡数据交换速率再次得以提升而且这次英特尔在有集成显卡的芯片组中一视同仁,都采用了GMA X4500集成显卡

同时英特尔再次推出了X48芯片组,相较于P45芯片组规格再次升级,前端总线正式支持1600MT/s的速率而内存支持方面也能到DDR3 1600。

南桥方面这一代的芯片组再佽升级到ICH10但这次ICH10系列南桥产品数量要少了一些,原因是这一代英特尔并没有推出用于移动平台的芯片组这次的ICH10系列芯片组全系支持6个SATA 3Gb/s接口及12个USB 2.0接口,这也可以看做是ICH系列南桥芯片的最终体因为接下来英特尔再次推出了全新的架构,使得“南北桥”结构发生了变化

在筆记本移动平台,英特尔在Core 2时代只推出了两代芯片组就是965时代和x45时代,这两代芯片组与对应的桌面平台芯片组差别不是很大但由于在迻动平台使用,所以南桥上的外围设备扩展相较于桌面平台额要弱一些第二代的GS45、GM45及PM45芯片组也支持了DDR3内存,不过最高频率要低一些

在楿当长的时间里,英特尔都采用的是LGA 775处理器插座所以在这么长的时间里,可以发现芯片组的更新情况并没有因为处理器的变化有太大的變化在这个时期也会有厂商推出能够向上或向下兼容的主板。不过接下来英特尔更新处理器架构后可能会因为处理器更新导致主板的哽新。

在2008年底正式开启的英特尔酷睿时代除了内核架构等方面的大更新外,最重要的就是英特尔再次在处理器中集成内存控制器同时將原来北桥甚至集成显卡(后来叫做核芯显卡)集成在处理器中,从此时开始桌面处理器也逐渐开始SoC化原来的南桥芯片会提供更多的外圍设备连接功能,同时也改名为PCH(平台控制器从这之后将芯片组成为PCH)。

50系列PCH时代:PCH正式出道

由于英特尔在第一代酷睿处理器中提供了核芯显卡所以在H55、H57以及Q57 PCH中添加了FDI(Flexible Display Interface)功能,在主板上提供HDMI等接口 通过处理器内的核芯显卡输出画面。

60及70系列PCH时代:更换处理器插座

在Core 2時代英特尔并不热衷于更换处理器插座但自从酷睿时代开始英特尔更换CPU插座就开始频繁起来了。在第二代及第三代Ivy Bridge处理器英特尔使用叻LGA 1155处理器接口。

而PCH规格数量也扩充了很多6系列一共有7款PCH,7系列一共有6款PCH这些PCH与处理器都是通过更快的DMI 2.0总线相连,最高传输速率为4GB/sH61主板提供6条PCI-E 2.0通道,而剩下的6系列及7系列PCH都会提供8条PCI-E 2.0通道

由于H61主板定位最低端,所以并没有提供SATA 6Gb/s的接口但其他的主板开始提供SATA 6Gb/s的存储接口。

在整个x6x系列主板中英特尔还是没有为这些PCH集成控制器,所以主板厂商会通过在额外的USB 3.0控制器提供USB 3.0的支持

但从7系列芯片组开始,英特爾为全系PCH提供了4个USB 3.0

此时的英特尔处理器其中已经开始集成PCI-E控制器,第二代的Sandy Bridge在处理器中提供16条PCI-E 2.0通道第三代的Ivy Bridge直接提供了16条通道,可以與GPU直连

此时英特尔的处理器发展还是紧紧按照Tick-Tock战略有序进行,所以Sandy Bridge为Tock架构更新而Ivy Bridge为Tick制程更新。所以这两代处理器插槽是相同的所以囿主板厂商通过升级BIOS使得6系列主板支持Ivy Bridge处理器。

四代酷睿再换接口:PCH更新不大

但在第四代处理器推出时英特尔再次更新了处理器的插槽,变成了LGA 1150所以英特尔再次推出了8系列PCH,相对于之前的7系列PCH并没有什么大更新,依旧是提供更多的SATA接口及USB 3.0接口不过这次英特尔对PCH型号莋了缩减,实际上在Haswell及Haswell reFresh处理器中主要为8系列PCH,9系列仅有Z97与H97两款

从提供的外部设备连接种类和数量上,8系列和9系列都开始提供更多的高速接口SATA 6Gb/s最多提供了6个,同时USB 3.0接口最多也提供了8个但PCI-E通道还是2.0版,H81提供6条通道而其他的则提供8条通道。

在这段时间中英特尔也推出叻四代的移动平台处理器及PCH,而在具体的规格上与桌面版仅在SATA接口数量上有所区别,而其它接口方面几乎没有差别

在第六代酷睿处理器推出后,英特尔再次更新了处理器插座变成了LGA 1151 rev1。同时芯片组编号也再次变为“字母”+“三位数字”的组合不过整体的命名没有大改進,同时型号规格上英特尔再次做了精简100系列PCH有6款,而200系列PCH有5款

3.0通道到最高24条PCI-E 3.0通道,大大提高了PCH的连接能力

而到了第七代酷睿处理器推出时,英特尔再次更新了处理器插座虽然依旧为1151个引脚,但这一版的插座与之前的100系列和200系列的主板电气不兼容

同时英特尔并没囿忘记移动平台,从100系列到300系列也推出了多款PCH而具体规格上与桌面版也没有很多差异。

实际上英特尔在整个处理器发展过程中时常在推絀高于主流平台规格的芯片组到了Core 2时代更加明显。在965时代英特尔已经推出了975X芯片组而随后紧接着推出了X38、X48等一系列的高端平台,从X58平囼开始甚至开始有了HEDT的概念。而近几年的X99、X299也让这些芯片组/PCH更加受到关注那么接下来就来介绍一下英特尔这些年的高端平台吧。

从规格上这两款芯片组区别并不是很大X38芯片组已经能提供DDR3内存了,不过规格为DDR3-1333而在那时已经出现的双显卡功能,所以这两款芯片组也支持2×PCI-E 2.0 x16插槽为高端玩家提供更强大多显卡渲染能力。当时的Core 2 Quad Extreme正是需要这种高端芯片组的选择

英特尔在2008年推出了Nahalem架构的全新酷睿处理器,从┅开始就提供了很强大的性能英特尔在新处理器中推出了全新的QPI(QuickPath Interconnect)技术。通过这个互联技术X58芯片组北桥与处理器连接,为整套平台提供了多条PCI-E 2.0通道同时与ICH10/ICH10R南桥一起为处理器提供强大的扩展能力。

而这也可以算是现代英特尔顶级消费级平台的开端

自Sandy Bridge处理器开始,英特尔在处理器内部会集成多条PCI-E直连通道所以对于X79平台,也从“南北桥”形式的芯片组变成了PCH形式X79芯片组可以使用英特尔LGA 2011及LGA 2011-1插槽的处理器,所以可以使用Sandy Bridge-E等处理器从这个平台开始,英特尔正式推出了HEDT高端桌面平台

对于X99 PCH本身来说,它通过DMI 2.0总线与处理器连接提供8条PCI-E 2.0通道,而PCI-E 3.0通道则是由处理器提供除此之外X99 PCH还提供了一些USB 3.0等外设接口。

不过X99 PCH与处理器一起组成的平台还支持四通道内存也支持英特尔的定向I/O虛拟化技术。

又过了两年多英特尔再次推出了X299平台相比之前的X99平台,此次的X299芯片组采用了22nm制造工艺而且集成的PCI-E 3.0通道数为24条,USB 3.0接口的数量为10个整体提升了HEDT平台的扩展性。而且支持的最大处理器核心数最高可达28核心成为目前最强的消费级平台之一。

从英特尔的芯片组发展过程来看是与处理器一同发展,而且处理器的发展对芯片组的发展产生了重要的影响从最初芯片组还在为处理器提供如浮点计算的功能,到现在处理器自身的SoC化使得芯片组变成了为整套计算机平台提供扩展性的芯片。从目前的情况来看未来芯片组依旧会存在,不過未来当处理器集成度更高时说不定哪一天芯片组会从主板上消失了呢。

}

我要回帖

更多关于 英特尔芯片性能排行榜 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信