圖片中的摩爾定律 – 德州儀器TMS 9900

1976年六月，德州儀器開始把它的單芯片16位微處理器TMS9900放入其自己的家用電腦中，包括TI-99/4和TI-99/4A。由于這些機器的商業(yè)成功，9900早期16位芯片中最流行的一個。

圖片中的摩爾定律 – 西方設計中心CMOS 65816

此芯片是該公司對最受歡迎的8位65C02進行的16位升級。它的由來是因為西方設計中心的首席執(zhí)行官與蘋果就蘋果二代(IIGS)所開的一個會議，使其擁有更強大的圖形和聲音能力。蘋果想要一款像65C02一樣的芯片，但是可以尋址更大內(nèi)存并且儲存和載入16位的字。西方設計中心提供了該芯片，但是也把它賣給了Atari，并且最終到了任天堂手里，它被用在了令人敬仰的超級任天堂娛樂系統(tǒng)上。

圖片中的摩爾定律 – Intel 8086

在1978年發(fā)布時，英特爾8086微處理器開啟了漫長而傳奇的至今我們很多人依然沿用的x86架構時代。第一臺康柏Deskpro使用的就是8086。8088(1979年)首次用于IBM個人電腦中。產(chǎn)品線一直在繼續(xù)：80186, 808188, 80286, 等等。許多其他芯片制造商也緊跟兼容微處理器的潮流，包括富士通，西門子股份公司，德州儀器，三菱，當然還有AMD。甚至蘇聯(lián)的電氣工程師也渴望通過工業(yè)間諜來搞到這一技術——而且他們成功了。

圖片中的摩爾定律 – 摩托羅拉MC68000

第一塊32位多芯片微處理器設計的出現(xiàn)在1980年以前。最流行的是摩托羅拉的MC68000(又叫68k)。這種芯片架構至今仍然在使用和出售——雖然現(xiàn)在是由飛思卡爾半導體所有。它算是一種帶有32位寄存器但是是16位數(shù)據(jù)通道和16位外部數(shù)據(jù)總線混合體。它可以尋址多達16M的內(nèi)存，并且擁有大約40000個晶體管。到八十年代中期，你可以在蘋果Lisa and Macintosh，Atari ST和Commodore Amiga內(nèi)部找到68k。

68k之后，摩托羅拉生產(chǎn)了一系列非常成功的32位微處理器，包括MC68010和MC68020，占據(jù)著Unix市場。后續(xù)還有MC68030和MC68040，但最后以MC68050和MC68060告終。

圖片中的摩爾定律 – AT&T貝爾實驗室 BELLMAC 32a

在1982年，AT&T貝爾實驗室制造了第一塊單芯片32位處理器。但公司在1984年破產(chǎn)時，該芯片被改名為Western Electric 32000。該芯片和其后代在Unix System V上使用，包括AT&T小型計算機，以及第一部32位筆記本電腦(AT&T貝爾實驗室的Companion)。

《圖17》

圖片中的摩爾定律 – ARM

ARM是一款可在許多32位芯片中找到的高能效的微處理器設計。Acorn計算機有限公司在八十年代早期，在其意識到其BBC Micro計算機平臺需要輔助處理器時，推出了該設計。在研究了早期的精簡指令集計算機(RISC)之后，Acorn的工程師們開始了Acorn RISC機器項目(ARM)，ARM2微處理器于1986年投入商業(yè)使用。在隨后的25年中，許多半導體公司向獲得了ARM技術授權，并將其集成到它們的芯片中。當今制造的幾乎每一個移動裝置中都含有某種ARM處理器，無論是英特爾還是高通制造的。

圖片中的摩爾定律 – IBM Power Chips/PowerPC

ARM不是RISC架構催生出的唯一一種處理器類型。IBM自二十世紀七十年代就開始擺弄RISC了，該公司嶄露頭角源自其一款稱為801的強勁中央處理器。到1990年，IBM的RS/6000工作站和服務器計算機使用多芯片Power微處理器(擴展精簡指令集性能優(yōu)化版)，兩年后有了單芯片版本。Power產(chǎn)品線一直持續(xù)(通過七次更新?lián)Q代，還有PowerPC)，蘋果幫其內(nèi)部使用IBM微處理器架構的產(chǎn)品品牌推廣起了個名字(PowerBook，等)。

圖片中的摩爾定律 – Intel x86奔騰系列

英特爾在1993年以奔騰進入x86超標量體系結構。這意味著芯片可以通過一次同時發(fā)出多個命令到微處理器的冗余單元在每個時鐘周期內(nèi)可以執(zhí)行多個指令。這是x86的第五代(因此是，“pent”-表示五)，一個營銷公司想出了“ium”讓它聽起來像是個基本的化學元素。到現(xiàn)在為止，英特爾還在以某種形式使用著“奔騰”這個名字。Pentium Pro直接追隨原有Pentium，并最終成為至強品牌。Pentium II, III, 4 和 M(迅馳)進行了重新設計，鞏固了這個微處理器品牌的地位。

圖片中的摩爾定律 – AMD K5

到了90年代，超威半導體(AMD)成為了英特爾在微處理器領域唯一真正的競爭對手。AMD多年來都需要獲取英特爾的設計授權，但是在1996年，它設計出了一款完全自主開發(fā)的(當然還是x86)芯片。K5準備直接與奔騰競爭，在技術能力上的許多方面都超過了奔騰，但它并未虜獲PC廠商。

圖片中的摩爾定律 – AMD 64(速龍，皓龍)

在1999年，AMD終于以“速龍”，其第七代x86微處理器首次擊敗英特爾。速龍系列并不是一直比英特爾的奔騰系列好，不過在一段時期內(nèi)它確實如此。第一款速龍芯片也是首個速度達到1GHz的微處理器。之后，在2003年，AMD開始嘗試在英特爾之前制造出64位的x86芯片。皓龍，集成了1億零五百萬個晶體管，成為了服務器和工作站的主流產(chǎn)品。Athlon 64幾個月之后也應運而生，是首個直接面向普通消費者的64位芯片。

圖片中的摩爾定律 – 雙核心(Intel Pentium-D)

在21世紀伊始，微處理器工程師們開始意識到如果沒有全新的設計，想要保持摩爾定律這一勢頭已經(jīng)不可能了。想要大大提高性能地一種方法就是在一個芯片上建造多個微處理器核心。英特爾在2005年開始制造雙核處理器。首先，是奔騰極致版，但使它進入主流機的卻是Pentium-D。

圖片中的摩爾定律 – 四核/八核(Intel i3/i5/i7)

在向世界隆重推出了雙核的一年之后，英特爾以至強5300系列展示了其四核心微處理器，主要用于工作站和服務器。很快來到2011年，四核心處理器已是中級臺式機和筆記本電腦的標準配置，這歸功于英特爾的i3/i5/i7 Sandy Bridge架構。甚至八核心處理器都已司空見慣(AMD的FX系列)。在企業(yè)工作站中16核芯片也不是聞所未聞。當然，更多的核心并不總能轉(zhuǎn)化為更強的能力和性能。未來微處理器的價值和改進也許會通過軟件某段代碼如何很好地線程分配給某個特定芯片衡量。

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