微型计算机发展史.docx

1、微型计算机发展史微型计算机发展史微处理器(Microprocessor),简称P或MP，是由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器的中央处理机部件，即CPU(Certal Processing Unit)。微处理器本身并不等于微型计算机，它仅仅是微型计算机中央处理器，有时为了区别大、中、小型中央处理器(CPU)与微处理器，把前者称为CPU，后者称为MPU(Microprocessing Unit)。微型计算机(Microcomputer)，简称C或MC，是指以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的存储器、输入/输出接口电路及系统总线所组成的计算机(简称微型机，又称微型电脑)。有的

2、微型计算机把CPU、存储器和输入/输出接口电路都集成在单片芯片上，称之为单片微型计算机，也叫单片机。微型计算机系统(Microcomputer System)，简称CS或MCS，是指以微型计算机为中心，以相应的外围设备、电源、辅助电路(统称硬件)以及控制微型计算机工作的系统软件所构成的计算机系统。20世纪70年代，微处理器和微型计算机的生产和发展，一方面是由于军事工业、空间技术、电子技术和工业自动化技术的迅速发展，日益要求生产体积小、可靠性高和功耗低的计算机，这种社会的直接需要是促进微处理器和微型计算机产生和发展的强大动力；另一方面是由于大规模集成电路技术和计算机技术的飞速发展，1970年已经

3、可以生产1KB的存储器和通用异步收发器(UART)等大规模集成电路产品并且计算机的设计日益完善，总线结构、模块结构、堆栈结构、微处理器结构、有效的中断系统及灵活的寻址方式等功能越来越强，这为研制微处理器和微型计算机打下了坚实的物质基础和技术基础。因而，自从1971年微处理器和微型计算机问世以来，它就得到了异乎寻常的发展，大约每隔24年就更新换代一次。至今，经历了三代演变，并进入第四代。微型计算机的换代，通常是按其CPU字长和功能来划分的。一、 第一代(19711973)：4位或低档8位微处理器和微型机代表产品是美国Intel公司首先的4004微处理器以及由它组成的MCS-4微型计算机(集成度为

4、1200晶体管/片)。随后又制成8008微处理器及由它组成的MCS-8微型计算机。第一代微型机就采用了PMOS工艺，基本指令时间约为1020S，字长4位或8位，指令系统比较简单，运算功能较差，速度较慢，系统结构仍然停留在台式计算机的水平上，软件主要采用机器语言或简单的汇编语言，其价格低廉。二、 第二代(19741978)：中档的8位微处理器和微型机其间又分为两个阶段，1973-1978年为典型的第二代，以美国Intel公司的8080和Motorola公司的MC6800为代表，集成度提高12倍，(Intel 8080集成度为4900管/片)，运算速度提高了一个数量级。1976-1978年为高档的

5、8位微型计算机和8位单片微型计算机阶段，称之为二代半。高档8位微处理器，以美国ZILOG公司的Z80和Intel公司的8085为代表，集成度和速度都比典型的第二代提高了一倍以上(Intel 8085集成度为9000管/片)。8位单片微型机以Intel 8048/8748(集成度为9000管/片),MC6801,MOSTEK F81/3870,Z80等为代表，它们主要用于控制和智能仪器。总的来说，第二代微型机的特点是采用NMOS工艺，集成度提高14倍，运算速度提高1015倍，基本指令执行时间约为12S，指令系统比较完善，已具有典型的计算机系统结构以及中断、DMA等控制功能，寻址能力也有所增强，软

6、件除采用汇编语言外，还配有BASIC，FORTRAN，PL/M等高级语言及其相应的解释程序和编译程序，并在后期开始配上操作系统。 三、第三代(19781981)：16位微处理器和微型机代表产品是Intel 8086(集成度为29000管/片)，Z8000(集成度为17500管/片)和MC68000(集成度为68000管/片)。这些CPU的特点是采用HMOS工艺，基本指令时间约为0.05S，从各个性能指标评价，都比第二代微型机提高了一个数量级，已经达到或超过中、低当小型机(如PDP11/45)的水平。这类16位微型机通常都具有丰富的指令系统，采用多级中断系统、多重寻址方式、多种数据处理形式、段式

7、寄存器结构、乘除运算硬件，电路功能大为增强，并都配备了强有力的系统软件。 四、第四代(1985年以后)：32位高档微型机 随着科学技术的突飞猛进，计算机应用的日益广泛，现代社会对计算机的依赖已经越来越明显。原来的8位、16位机已经不能满足广大用户的需要，因此，1985年以后，Intel公司在原来的基础上又发展了80386和80486。其中，80386有工作主频达到25MHz，有32位数据线和24位地址线。以80386为CPU的COMPAQ 386、AST 386、IBM PS2/80等机种相继诞生。同时随着内存芯片的发展和硬盘技术的提高，出现了配置16MB内存和1000MB外存的微型机，微机已

8、经成为超小型机，可执行多任务、多用户作业。由微型机组成的网络、工作站相继出现，从而扩大了用户的应用范围。1989年，Intel公司在80386的基础上，又研制出了80486。它是在80386的芯片内部增加了一个8KB的高速缓冲内存和80386的协处理器芯片80387而形成了新一代CPU。1993年3月22日，Intel公司发布了它的新一代处理器Pentium(奔腾)。它采用0.8m的BicMOS技术，集成了310万个晶体管，工作电压也从5V降到3V。随着Pentium新型号的推出，CPU晶体管的数目增加到500万个以上，工作主频率从66MHz增加到333MHz。1998年3月，Intel公司在

9、CeBIT贸易博览会展出了一种速度高达702MHz的奔腾II芯片。1999年，以奔腾II450、奔腾III450为微处理器、内存128MB、硬盘8.4GB的微机已在我国上市。 微型机由于结构简单、通用性强、价格便宜，已成为现代计算机领域中一个极为重要的，并正以难以想象的速度向前发展。计算机的发展阶段：四个发展阶段：第一个发展阶段：1946-1956年电子管计算机的时代。1946年第一台电子计算机问世美国宾西法尼亚大学，它由冯诺依曼设计的。占地170平方 ，150KW。运算速度慢还没有人快。是计算机发展历史上的一个里程碑。（ENIAC）（electronic numerical integato

10、r and calculator)全称叫“电子数值积分和计算机”。第二个发展阶段：1956-1964年晶体管的计算机时代：操作系统。第三个发展阶段：1964-1970年集成电路与大规模集成电路的计算机时代（1964-1965）（1965-1970） 第四个发展阶段：1970-现在：超大规模集成电路的计算机时代我国的计算机发展历程 华罗庚和我国第一个计算机科研小组 华罗庚教授是我国计算技术的奠基人和最主要的开拓者之一。当冯诺依曼开创性地提出并着手设计存储程序通用电子计算机EDVAC时，正在美国Princeton大学工作的华罗庚教授参观过他的实验室，并经常与他讨论有关学术问题，华罗庚教授1950年

11、回国，1952年在全国大学院系调整时，他从清华大学电机系物色了闵乃大、夏培肃和王传英三位科研人员在他任所长的中国科学院数学所内建立了中国第一个电子计算机科研小组。1956年筹建中科院计算技术研究所时，华罗庚教授担任筹备委员会主任。 第一代电子管计算机研制(1958-1964年) 我国从1957年开始研制通用数字电子计算机，1958年8月1日该机可以表演短程序运行，标志着我国第一台电子计算机诞生。为纪念这个日子，该机定名为八一型数字电子计算机。该机在738厂开始小量生产，改名为103型计算机(即DJS-1型)，共生产38台。 1958年5月我国开始了第一台大型通用电子计算机（104机）研制，以前

12、苏联当时正在研制的-II计算机为蓝本，在前苏联专家的指导帮助下，中科院计算所、四机部、七机部和部队的科研人员与738厂密切配合，于1959年国庆节前完成了研制任务。 在研制104机同时，夏培肃院士领导的科研小组首次自行设计于1960年4月研制成功一台小型通用电子计算机107机。 1964年我国第一台自行设计的大型通用数字电子管计算机119机研制成功，平均浮点运算速度每秒5万次，参加119机研制的科研人员约有250人，有十几个单位参与协作。 第二代晶体管计算机研制(1965-1972年) 我国在研制第一代电子管计算机的同时，已开始研制晶体管计算机，1965年研制成功的我国第一台大型晶体管计算机（

13、109乙机）实际上从1958年起计算所就开始酝酿启动。在国外禁运条件下要造晶体管计算机，必须先建立一个生产晶体管的半导体厂（109厂）。经过两年努力，109厂就提供了机器所需的全部晶体管（109乙机共用2万多支晶体管，3万多支二极管）。对109乙机加以改进，两年后又推出109丙机，为用户运行了15年，有效算题时间10万小时以上，在我国两弹试验中发挥了重要作用，被用户誉为“功勋机”。 我国工业部门在第二代晶体管计算机研制与生产中已发挥重要作用。华北计算所先后研制成功108机、108乙机(DJS-6)、121机(DJS-21)和320机(DJS-6)，并在738厂等五家工厂生产。哈军工（国防科大前

14、身）于1965年2月成功推出了441B晶体管计算机并小批量生产了40多台。 第三代基于中小规模集成电路的计算机研制(1973-80年代初) 我国第三代计算机的研制受到文化大革命的冲击。IBM公司1964年推出360系列大型机是美国进入第三代计算机时代的标志，我国到1970年初期才陆续推出大、中、小型采用集成电路的计算机。1973年，北京大学与北京有线电厂等单位合作研制成功运算速度每秒100万次的大型通用计算机。进入80年代，我国高速计算机，特别是向量计算机有新的发展。1983年中国科学院计算所完成我国第一台大型向量机757机，计算速度达到每秒1000万次。 这一记录同年就被国防科大研制的银河-

15、I亿次巨型计算机打破。银河-I巨型机是我国高速计算机研制的一个重要里程碑，它标志着我国文革动乱时期与国外拉大的距离又缩小到7年左右（银河-I的参考机克雷-1于1976年推出）。 第四代基于超大规模集成电路的计算机研制(80年代中期至今) 和国外一样，我国第四代计算机研制也是从微机开始的。1980年初我国不少单位也开始采用Z80，X86和M6800芯片研制微机。1983年12电子部六所研制成功与IBM PC机兼容的DJS-0520微机。10多年来我国微机产业走过了一段不平凡道路，现在以联想微机为代表的国产微机已占领一大半国内市场。 1992年国防科大研究成功银河-II通用并行巨型机，峰值速度达每

16、秒4亿次浮点运算(相当于每秒10亿次基本运算操作)，总体上达到80年代中后期国际先进水平。 从90年代初开始，国际上采用主流的微处理机芯片研制高性能并行计算机已成为一种发展趋势。国家智能计算机研究开发中心于1993年研制成功曙光一号全对称共享存储多处理机。1995年，国家智能机中心又推出了国内第一台具有大规模并行处理机(MPP)结构的并行机曙光1000(含36个处理机)，峰值速度每秒25亿次浮点运算，实际运算速度上了每秒10亿次浮点运算这一高性能台阶。 1997年国防科大研制成功银河-III百亿次并行巨型计算机系统，采用可扩展分布共享存储并行处理体系结构，由130多个处理结点组成，峰值性能为每

17、秒130亿次浮点运算，系统综合技术达到90年代中期国际先进水平。 国家智能机中心与曙光公司于1997至1999年先后在市场上推出具有机群结构的曙光1000A，曙光2000-I，曙光2000-II超级服务器，峰值计算速度已突破每秒1000亿次浮点运算，机器规模已超过160个处理机，2000年推出每秒浮点运算速度3000亿次的曙光3000超级服务器。2004年上半年推出每秒浮点运算速度1万亿次的曙光4000超级服务器。 综观40多年来我国高性能通用计算机的研制历程，从103机到曙光机，走过了一段不平凡的历程。总的来讲，国内外标志性计算机推出的时间，其中国外的代表性机器为ENIAC，IBM 7090

18、，IBM 360，CRAY-1，Intel Paragon，IBM SP-2，国内的代表性计算机为103，109乙，150，银河-I，曙光1000，曙光2000。请简述Intel CPU的发展历程。桌上型用CPU Intel 4004 Intel 4040 Intel 8086 Intel 8088 80286 80386 80486 奔腾（Pentium） Pentium Pro Pentium II 赛扬（Celeron） 奔腾III（Pentium III） 奔腾4 （Pentium 4） 奔腾4极致版（Pentium 4 Extreme Edition） 赛扬D（Celeron D）

19、奔腾D（Pentium D） Pentium Extreme Edition Intel Core Duo Intel Core 2 Duo Intel Core 2 Extreme Intel Core 2 Quad 笔记型电脑用CPU Pentium III Mobile Pentium 4 Mobile 区别于机动版Pentium 4 奔腾M（Pentium M） 赛扬M（Celeron M） 酷睿双核 （Intel Core Duo） 酷睿2双核 （Intel Core 2 Duo） 酷睿单核（Intel Core Solo） 服务器用CPU 奔腾II至强（Pentium II Xeo

20、n） 奔腾III至强（Pentium III Xeon） 至强（Xeon） 安腾（Itanium） 安腾2（Itanium 2） 英特尔制造的芯片组 430系列 440系列 - 其中440BX是奔腾2时期的经典之作 810系列 - 这是Intel第一款款采用集成显卡的芯片组。不支援AGP,使得不能升级显卡。 815系列 - 是奔腾III处理器的不二选择，其中815EP B-Step（又称815EPT）正式支持图拉丁（Tualatin）核心的CPU。 850系列 - 早期的850是为了配合奔腾4的仓促上市而设计的，采用不成熟的Socket423插座并搭配昂贵的RAMBUS内存使得它与Socket

21、423的奔腾4同时被淘汰出局。新的850E后来作为工作站级别的芯片组上市。 845系列 - 为了摒弃昂贵的RAMBUS内存而设计的搭配SDRAM内存的芯片组。随着DDR内存的上市，英特尔又推出了845D以及后续的845E、845G等芯片组。 852/855系列为迅驰移动处理器设计的平台，分为GM(含有Intel集成显示芯片)和GP(使用其它厂商的独立显示芯片)，支持USB2.0的ICH4南桥芯片，802.11b无线网卡，是英特尔控制无线移动市场的重要系列来源请求 865/875系列 - 为全面支持含超线程技术（Hyper-Threading）的奔腾4设计的芯片组，首度支持双通道内存、SATA硬

22、盘、AGP8X和USB2.0等新技术。 848P - 865系列的简化版本，去掉了对双通道内存的支持。 915/925系列 - 原本是配合采用LGA775封装的新型处理器而推出的采用PCI Express技术芯片组，后来却也出现了大量改换Socket478插座和AGP插槽的型号。915芯片组摒弃了AGP技术而采用了PCI-Express总线，同时开始支持DDR2内存。其中925系列支持Pentium 4 Extreme Edition处理器。 945/955/975系列 - 在原915/925芯片组的基础上，增加了对奔腾D双核心CPU的支持。其中955和975系列支持了Pentium Extr

23、eme Edition处理器。945GT Express芯片组更是支持了Core Duo处理器。使用VRM11的975系列主板更支援Intel Core 2系列处理器。 946系列 - 基于945芯片组，加入对800MHz的Intel Core 2处理器的支援。 965系列 - 加入对Intel Core 2系列处理器的支援，另外加入原生的双通道DDRII800的支援。采用全新的命名方法P965、Q965等取代沿用已久的945P等命名。 3X(33/35/38)系列 - 于965系列的基础上加入1333MHz外频的支援，并于P35/X38等高阶芯片组中加入DDR3支援。搭配南桥为ICH8系列或

24、ICH9系列 2002年2月,英特尔被美国财富周刊评选为全球十大“最受推崇的公司”之一， 名列第九。2002年接近尾声，美国财富杂志根据各公司在2002年度业务的表现、员工水平、管理质量、公司投资价值等六大准则排出了“2002年度最佳公司”。在这一排行榜上，英特尔公司荣登全球榜首。同时,在“2002全球最佳雇主”排行榜上，英特尔公司名列第28位。 2003年5月，哈佛商业周刊中文版公布“2002年度中国最佳雇主”名单，英特尔(中国)有限公司名列第八。这是由全球著名人力资源公司HewittGlobalHRConsultingFirm*和哈佛商业周刊中文版通过一项联合举办的企业内部员工调查结果评选

25、出来的。2002年，英特尔公司的收入为268亿美元，净收入为31亿美元。2003年7月18日，英特尔公司成立35周年。英特尔公司首席执行官贝瑞特博士回顾说：“35年来，我们不懈地追求优秀与完美，这为我们能够不断推出创新理念并保持创新能力奠定了坚实的基础，也使得英特尔能在全球竞争最为激烈的行业中始终处于领先地位。我们的努力让世界发生了翻天覆地的变化，我们还将继续改变世界的未来，这也正是我们今天值得庆祝的。” 英特尔为全球日益发展的计算机工业提供建筑模块，包括微处理器、芯片组、板卡、系统及软件等。这些产品为标准计算机架构的组成部分。业界利用这些产品为最终用户设计制造出先进的计算机。今天，互联网的日

26、益发展不仅正在改变商业运作的模式，而且也改变着人们的工作、生活、娱乐方式，成为全球经济发展的重要推动力。作为全球信息产业的领导公司之一，英特尔公司致力于在客户机、服务器、网络通讯、互联网解决方案和互联网服务方面为日益兴起的全球互联网经济提供建筑模块。 英特尔在中国的机构英特尔在中国(大陆)设有13个代表处，分布在北京、上海、广州、深圳、成都、重庆、沈阳、济南、福州、南京、西安、哈尔滨、武汉。公司的亚太区总部在香港特别行政区。英特尔在中国亦设有研究中心，即英特尔中国实验室，由4个不同研究中心组成，于2000年10月宣布成立。该中国实验室主要针对计算机的未来应用和产品的开发进行研究，旨在促进中国采

27、用先进技术方面的进程，从而进一步推动国内互联网经济的发展。此外，英特尔中国实验室还负责协调该实验室与英特尔全球其他实验室的研究协作，以及资助国内高校和研究机构的研究项目的开发工作。英特尔公司全球副总裁兼首席技术官帕特基辛格直接领导英特尔中国实验室的工作。 英特尔在中国的使命英特尔公司在中国的业务重点与其全球业务重点相一致，即成为全球互联网经济的构造模块的杰出供应商。除此之外，英特尔始终致力于成为推动中国信息技术发展的基石。在中国，这一战略可从英特尔在中国的一系列活动中得到反映：*技术启动:英特尔在中国设有英特尔中国实验室，由4个不同研究领域的实验室组成。如英特尔中国实验室，隶属于英特尔微处理器

28、研究实验室，主要研究面向微处理器和平台架构的相关工作，推动英特尔处理器架构(IA)技术在业界的领导地位。 具体研究领域包括音频/视频信号处理和基于PC的相关应用，以及可以推动未来微结构和下一代处理器设计的高级编译技术和运行时刻系统研究。另外还有英特尔中国软件实验室、英特尔架构开发实验室、英特尔互联网交换架构实验室、英特尔无线技术开发中心。除此之外，英特尔还与国内著名大学和研究机构，如中国科学院计算所针对IA-64位编译器进行了共同研究开发，并取得了可喜的成绩。 2002年10月，英特尔公司宣布在深圳成立英特尔亚太区应用设计中心(ADC)。该中心面向中国计算和通信行业的OEM与ODM厂商，旨在满

29、足他们对世界一流设计与校验服务的需求，并帮助他们为客户开发更出色的产品英特尔亚太地区应用设计中心(深圳)将为亚太区包括深圳和中国其它地区的客户就近提供先进的产品开发和技术支持服务，以协助亚太地区及中国的客户强化其在全球的竞争实力，并且促进这些客户相互间的合作。英特尔还通过战略投资事业部(IntelCapital)在中国进行IT技术方面的投资，以促进中国型技术，如无线通讯技术等方面的发展，从而促进全球互联网经济的发展。 迄今为止，英特尔的战略投资事业部已向亚太地区进行风险投资近6亿美元，其中在中国的投资近30家。*技术生产与制造：今天，英特尔在上海设有投资5亿美元的芯片测试和封装的工厂，为快闪存

30、储器、I845芯片组和奔腾4处理器提供基于0.13微米工艺的世界一流的封装与测试，并为全球提供最高性能处理器产品；同时，也培养了大批的国内掌握世界一流芯片生产制造技术的知识工人。市场教育及应用普及:英特尔公司始终把协助推动中国计算机工业和互联网经济的发展作为公司在中国的首要策略。英特尔(中国)有限公司从2000年开始赞助ISEF中国区联系赛事。这一赛事被称为“中国青少年科学技术与创新大赛”，由中国科学技术协会*主办。2001年，中国派出16名学生参加在美国加州硅谷举行的第52届英特尔国际科学与工程大奖赛*，赢得了17项大奖，包括奖品、奖金及奖学金共计87000美元。2002年，英特尔ISEF在

31、中国区的联系赛事在各地共吸引了1500万名中学生参加，其中有21名成绩优异的学生将被选派赴美参加5月在肯塔基州举办的第53届英特尔国际科学与工程大奖赛。2000年7月，英特尔未来教育项目在中国启动。 经过一年的时间，到2002年底，拟在中国共培训教师达100,000名，该项目已经在全国的18个省市展开，北京市、长春市、重庆市、甘肃省、海南省、河北省、内蒙古自治区、江苏省、上海市、陕西省、天津市、新疆维吾尔自治区、浙江省、淄博市开展实施了，得到中国教育部的大力支持和肯定，更获得各地教委和参加培训的老师的热烈欢迎。另外，为了更好地普及电脑教育，英特尔自1997年开始与国内电脑厂商合作，在全国16个

32、城市开设了“英特尔电脑小博士工作室“，分别分布在北京、上海、广州、深圳、成都、天津、西安、沈阳、青岛、温州、杭州、济南、西藏、哈尔滨、无锡、南京，共培训家庭130万人次。*广泛的业界合作：英特尔自1985年进入中国以来，便将“与中国信息产业共同成长”视为己任。与国内OEM厂商、独立软件开发商、通讯设备制造商、解决方案供应商和无线通信厂商进行了密切广泛的合作。自2000年至今，英特尔每年在中国召开春秋两季的“英特尔信息技术峰会”(IntelDeveloperForum)，与国内业界及时分享信息技术发展的趋势。2003年3月12日，英特尔在中国与全球同步推出了英特尔?迅驰?移动计算技术，它为移动计算的笔记本电脑用户提供了史无前例的、完全摆脱线缆束缚的“无线自由”的集计算和通讯之融合的体验。 因特尔微处理器的里程碑