❶ 高分悬赏:中国cpu发展史
今天,我们可以舒适在坐在电脑前看电影、听音乐,通过互联网寻找资料,与远方的朋友进行视频聊天,又或者通过电子商务网站购买一本杂志、一款自己心仪的MP3播放器,一切都显得那么随意和悠然自得 。但是大部分人却都没想过,能够有如此幸福生活,是多少人前赴后继,作出了可歌可泣贡献才得到的。
昨天晚上,一IT界著名的朋友跟笔者说“你每天都喝水,那你有没考虑过水厂和水龙头的关系怎么样的?”。确实,也许并非每个朋友都对IT和其中发生的事情感兴趣,但是曾经发生的事情和有过的经历,却可以让我们 更加珍惜这来之不易的幸福。了解成功人的历史,更可让我们受益菲浅。
现在就让笔者带大家去回顾一下,这有趣而又激励人心的辉煌历史。
关于CPU的基础知识:CPU的常识
第一篇跟大家介绍的是PC里面的心脏:CPU(Central Processing Unit),被称呼为中心处理器或者Microprocessor微处理器。CPU是计算机的核心,其重要性好比心脏对于人一样。实际上,处理器的作用和大脑更相似,因为它负责处理、运算计算机内部的所有数据,而主板芯片组则更像是心脏,它控制着数据的交换。CPU的种类决定了你使用的操作系统和相应的软件,CPU的速度决定了你的计算机有多强大,当然越快、越新的CPU会花掉你更多的钱。
CPU从最初发展至今已经有二十多年的历史了,这期间,按照其处理信息的字长,CPU可以分为:四位微处理器、八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等等。
如今,Intel的CPU和其兼容产品统治着微型计算机——PC的大半江山,但是除了Intel或AMD的CPU,还是你可能听说过的其他一些CPU,如HP的PA-RISC,IBM的Power4和Sun的UltraSparc等,只是它们都是精简指令集运算(RISC)处理器,使用Unix的专利操作系统,例如IBM的AIX和Sun的Solaris等。
虽然设计方式和工作原理的过程有区别,但不同处理器依然有很多相似之处。从外表看来,CPU常常是矩形或正方形的块状物,通过密密麻麻的众多管脚与主板相连。不过,你看到的不过是CPU的外衣——CPU的封装。而内部,CPU的核心是一片大小通常不到1/4英寸的薄薄的硅晶片(其英文名称为die,核心)。在这块小小的硅片上,密布着数以百万计的晶体管,它们好像大脑的神经元,相互配合协调,完成着各种复杂的运算和操作。
左边是揭了盖可以看到核心的处理器
硅能成为生产CPU核心的半导体材料主要是因为其分布的广泛性和价格便宜。此外,硅可以形成品质极佳的大块晶体,通过切割,得到直径8英寸甚至更大而厚度不足1毫米的圆形薄片——晶片(也叫晶圆)。一片晶片可以划分切割成许多小片,每一小片就是一块单独CPU的核心。当然,在切割之前有许多处理过程要做。
Intel发布的第一颗处理器4004仅仅包含2000个晶体管,而目前最新的Intel Pentium 8400EE处理器包含超过2.3亿个晶体管,集成度提高了十万倍,这可以说是当今最复杂的集成电路了。与此同时,你会发现单个CPU的核心硅片的大小丝毫没有增大,甚至变得更小了,这就要求不断地改进制造工艺以便能生产出更精细的电路结构。如今,最新的处理器采用的是0.065微米技术制造,也就是常说的0.065微米线宽。
840EE+HT(左边)65nm(右)
Pentium 840EE处理器采用90nm制程的Smithfield核心,每核心1MB二级缓存,800MHZ的FSB,支持EDB防毒和EMT64T,可以搭配64位WinXP,90纳米制程,206平方毫米芯片面积,2.3亿晶体管。Pentium 4 643 (3.2GHz)采用65nm工艺的CedarMill,集成2MB二级缓存,单核心,支持HT、EM64T,VT。
需要说明的是,线宽是指芯片上的最基本功能单元——门电路的宽度,因为实际上门电路之间连线的宽度同门电路的宽度相同,所以线宽可以描述制造工艺。缩小线宽意味着晶体管可以做得更小、更密集,可以降低芯片功耗,系统更稳定,CPU得以运行在更高的频率下,而且在相同的芯片复杂程度下可使用更小的晶圆,于是成本降低了。
随着线宽的不断降低,以往芯片内部使用的铝连线的导电性能将不敷使用,AMD在其K7系列开始采用铜连线技术。而现在这一技术已经得到了广泛应用。
❷ 中国第一块CPU是哪一年出产的
2003年9月19日,在同济大学南校区的超大规模集成电路研发中心,由林正浩教授领衔的由同济和清华学术团队完成了32位嵌入式cpu的设计,这块芯片大约为P-2水平,是国内第一块完全自主设计开发的cpu
❸ 中国自主研发的CPU芯片及其性能
http://ke..com/view/3625.htm 龙芯一号(英文名称Godson-1)龙芯一号CPU IP核是兼顾通用及嵌入式CPU特点的32位处理器内核,采用类MIPS III指令集,具有七级流水线、32位整数单元和64位浮点单元。龙芯一号CPU IP核具有高度灵活的可配置性,方便集成的各种标准接口。图1显示了龙芯一号CPU IP核可配置结构,其中虚线部分表示用户可根据自己的需求进行选择配置,从而定制出最适合用户应用的处理器结构。主要的可配置模块包括:浮点部件、多媒体部件、内存管理、Cache、协处理器接口。浮点部件完全兼容MIPS的浮点指令集合,浮点部件及其相关的系统软件完全符合ANSI/IEEE 754-1985二进制浮点运算标准。浮点部件主要包括浮点ALU部件和浮点乘法/除法部件,用户可根据自己的实际应用选择是否添加。媒体部件复用了MIPS浮点指令的Format域,并复用了浮点寄存器堆,媒体指令集基本对应了Intel SSE媒体指令集合的各种操作。内存管理部件有三种工作模式,即标准模式、直接映射模式和无映射模式。在标准模式下,TLB分为ITLB和DTLB两部分,每部分均由48项页表项组成,同时支持mapped和unmapped的从虚拟地址到物理地址的变换方式;TLB也可只进行直接映射,不使用CAM和RAM,以减小面积;而无映射模式下甚至可以去掉TLB,采用直连SRAM的形式实现访存。龙芯一号CPU IP核的Cache分为指令Cache和数据Cache,两部分独立配置,以4K为一路,可配置为4路、2路和0路。用户可根据应用需要,确定所需Cache的大小,甚至不使用Cache。协处理器接口为外部协处理器提供了一个高效率的接口。龙芯一号CPU IP核提供了两套可配置的处理器总线接口:AMBA接口和哈佛结构SRAM接口。龙芯二号(英文名称Godson-2)龙芯二号CPU 采用先进的四发射超标量超流水结构,片内一级指令和数据高速缓存各64KB,片外二级高速缓存最多可达8MB.最高频率为1000MHz,功耗为3-5瓦,远远低于国外同类芯片,其SPEC CPU2000测试程序的实测性能是1.3GHz的威盛处理器的2-3倍,已达到中等Pentium4水平。龙芯3号 正在预研 虽然“龙芯2号”正火热推广,但“龙芯3号”也正在预研。据悉“龙芯3号”将是一款多核处理器,至少也是一款四核的产品,并增加专门服务于Java程序的协处理器,以提高Linux环境下Java程序的执行效率,指令缓存追踪技术等。“龙芯3号”最终将实现对内峰值每秒500-1000亿次的计算速度。
❹ 中国研制cpu过程
龙芯1号处理器
在2002年9月28日,对于中国处理器领域来说又是一个全新的起点,小名“狗剩”的中国第一颗通用式处理器芯片---“龙芯1号”终于展示在了世人的面前掀开了他神秘的面纱。此次发布小名为“狗剩”的CPU是中国科学院计算技术研究所历时两年、独立研制成功的我国首枚高性能通用CPU。“龙芯”的成功问世,标志着我国已经结束了在计算机关键技术领域的“无芯”历史。
这款芯片它采用了0.18微米工艺,包含近400万个晶体管,主频最高可达266MHz,已用于了国产龙腾服务器当中,这也打破了我国长期依赖国外处理器产品的尴尬局面。虽然作为中国人第一次拥有自主知识产权的处理器产品,但同时相关人员也保持着相当清醒的头脑,因为就技术和应用的角度来看,龙芯一号与其主流的处理器产品还有着相当大的差距,据了解龙芯1号仅相当于中端Pentium 2的水平,主频低其性能还相对较差,虽说如此,但我们也不能不承认龙芯1号的推出可以算是其中国处理器历史上一个新的里程碑。
龙芯2号处理器是国内首款64位高性能通用CPU芯片,它不再沿用龙芯1号的32位MIPS指令架构,而是升级到64位MIPS指令架构,这一技术环节的提升不疑增强了龙芯二号的性能潜力。它采用先进的四发射超标量超流水结构,片内一级指令和数据高速缓存各64KB,龙芯2号暂时还未直接集成二级缓存,看来在处理器的二级缓存上,龙芯发展还是有一些不畅,不过还好,他支持片外二级高速缓存最多可达8MB,比龙芯1号有了明显的进步,这或许更多出于成本考虑。为了充分发挥流水线的效率,龙芯2号实现了先进的转移猜测、寄存器重命名、动态调度等乱序执行技术,以及非阻塞的高速缓存和取数操作猜测执行等动态存储访问机制。
它仍采用0.18微米 CMOS标准单元工艺制造,与龙芯1号相比没有差异,不过龙芯2号最高频率可达到500MHz,功耗3W--5W,远远低于国外同类芯片。设计人员称龙芯2号是一款在设计SPEC CPU2000分值可达到300分以上的64位通用处理器芯片。据了解,是2002年9月28日发布的“龙芯一号”实测性能的10到15倍,完全可以媲美Intel Pentium 3,甚至超过1.3GHz的威盛处理器的2倍至3倍,这样的技术性能对于龙芯来说已经相当的不错。
龙芯2号处理器它支持64位Linux操作系统和X-window视窗系统,运行全功能的Mozilla浏览器、多媒体播放器和一些办公套件,比32位的“龙芯”1号更流畅地支持视窗系统、桌面办公、网络浏览、DVD播放等应用,并具备桌面PC的基本功能,尤其在低成本信息产品方面具有很强的优势。在应用前景上,也有大幅度的提升,据了解龙芯2号的主要应用目标是Linux桌面网络终端、低端服务器、网络防火墙、路由器交换机、多媒体网络终端机、无盘工作站等。
❺ 中国有能力造CPU吗
我们造CPU的技术是有的,因为我国的国防等安全方面用的都是我们自己的CPU。之所以普通人不用,那应该是造价吧。我们毕竟没那个优势,没竞争力。
中央处理器(CPU,英语:Central Processing Unit),是电子计算机的主要设备之一,电脑中的核心配件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。电脑中所有操作都由CPU负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。
程序是由指令构成的序列,执行程序就是按指令序列逐条执行指令。一旦把程序装入主存储器(简称主存)中,就可以由CPU自动地完成从主存取指令和执行指令的任务。
这是指控制程序中指令的执行顺序。程序中的各指令之间是有严格顺序的,必须严格按程序规定的顺序执行,才能保证计算机工作的正确性。
CPU依靠指令来自计算和控制系统,每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标,指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。
通常会把CPU的扩展指令集称为”CPU的指令集”。SSE3指令集也是目前规模最小的指令集,此前MMX包含有57条命令,SSE包含有50条命令,SSE2包含有144条命令,SSE3包含有13条命令。
❻ 中国能制造出自己的cpu吗
可以,龙芯和中芯
❼ 中国自主研发的CPU是什么
中国CPU只能说是通过好像MIPS或者ARM之类公司授权指令集。来进行芯片设计。
东西有龙芯CPU 和深圳一些厂做的山寨平板CPU手机有华为海思CPU。
不过中国现在要统一做个指令集来避免知识之类的麻烦。如果能集全国之力搞这个。对我们老百姓是很有好处的。我支持国产CPU。
❽ 关于中国制造cpu
N年前听说有“中国蕊”,都能达到奔4的水平了,后来就没影了,因为研发CPU太消耗人民币,目前期投入就要达到20亿,但是研发出来后也是多年以后的事情了,当时研发时还可能很选进的产品研发出来时可能已老掉牙了,因为现在CPU更新太快了,你看双核才出来几年,现在都有6核8核,而且核心频率逐级提升,关键的是研发出来产品没有市场没有销量,太古老级的东西是没人要的,而且成本实在太高,那些大量的投入全部浪费掉了,不如直接用国外现成的划算,这些有关部门早就研讨过了,故一直没有再提。目前CPU的技术可能最选进的也掌握在美籍华人手中,比如显卡行业的领军“英伟达”他的GPU处理能力可能已经越过了CPU的处理能力,某此方面英特尔也不一定能超上,但黄健强就说过他们不可能永远只做GPU
❾ 中国第一款自行研制的CPU的名称
龙芯一号
❿ 中国最早的cpu是什么
INT的奔腾一代产品吧
1993年 (32x2=64bit) Pentium Pro: 1995年(32x2=64bit) Pentium MMX:1997年 (32x2=64bit) Pentium II: 1997年(32x2=64bit),