存储器的进化过程
① 电脑是什么时候发明的
计算机进化过程 1642至1643年,巴斯卡(Blaise Pascal)为了帮助做收税员的父亲,他就发明了一个用齿轮运作的加法器,叫“Pascalene”,这是第一部机械加法器。 1666年,在英国Samuel Morland发明了一部可以计算加数及减数的机械计数机。 埃尼阿克(4张) 1671年,着名的德国数学家莱布尼兹(G.W.Leibnitz)制成了第一台能够进行加、减、乘、除四则运算的机械式计算机。 1673年,Gottfried Leibniz 制造了一部踏式(stepped)圆柱形转轮的计数机,叫“Stepped Reckoner”,这部计算器可以把重复的数字相乘,并自动地加入加数器里。 1694年,德国数学家,Gottfried Leibniz ,把巴斯卡的Pascalene 改良,制造了一部可以计算乘数的机器,它仍然是用齿轮及刻度盘操作。 1773年,Philipp-Matthaus 制造及卖出了少量精确至12位的计算机器。 1775年,The third Earl of Stanhope 发明了一部与Leibniz相似的乘法计算器。 1786年,J.H.Mueller 设计了一部差分机,可惜没有拨款去制造。 1801年, Joseph-Marie Jacquard 的织布机是用连接按序的打孔卡控制编织的样式。 1854年,George Boole 出版 "An Investigation of the Laws of Thought”,是讲述符号及逻辑理由,它后来成为计算机设计的基本概念。 1858年,一条电报线第一次跨越大西洋,并且提供了几日的服务。 1861年,一条跨越大陆的电报线把大西洋和太平洋沿岸连接起来。 1876年,Alexander Graham Bell 发明了电话并取得专利权。 1876至1878年,Baron Kelvin 制造了一部泛音分析机及潮汐预测机。 1882年,William S. Burroughs 辞去在银行文员的工作,并专注于加数器的发明。 1889年,Herman Hollerith 的电动制表机在比赛中有出色的表现,并被用于 1890 中的人口调查。Herman Hollerith 采用了Jacquard 织布机的概念用来计算,他用咭贮存资料,然后注入机器内编译结果。这机器使本来需要十年时间才能得到的人口调查结果,在短短六星期内做到。 1893年,第一部四功能计算器被发明。 老式计算机 1895年,Guglielmo Marconi 传送广播讯号。 1896年,Hollerith 成立制表机器公司(Tabulating Machine Company)。 1908年,英国科学家 Campbell Swinton ?述了电子扫描方法及预示用阴极射线管制造电视。 1911年,Hollerith 的表机公司与其它两间公司合并,组成 Computer Tabulating Recording Company (C-T-R),制表及录制公司。但在1924年,改名为International Business Machine Corporation(IBM)。 1911年,荷兰物理学家 Kamerlingh Onnes 在 Leiden Unversity 发现超导电。 1931年,Vannever Bush 发明了一部可以解决差分程序的计数机,这机器可以解决一些令数学家,科学家头痛的复杂差分程序。 1935年,IBM(International Business Machine tion)引入 "IBM 601”,它是一部有算术部件及可在1秒钟内计算乘数的穿孔咭机器。 它对科学及商业的计算起很大的作用。总共制造了1500 部。 1937年,Alan Turing 想出了一个 "通用机器” 的概念,可以执行任何的算法,形成了一个"可计算(computability)”的基本概念。Turing 的概念比其它同类型的发明为好,因为他用了符号处理symbol 概念。 1939年11月,John Vincent Atannsoff 与 John Berry 制造了一部16位加数器。它是第一部用真空管计算的机器。1939年,Zuse 与 Schreyer 开鈶制造了"V2”[后来叫Z2],这机器沿用 Z1的机械贮存器,加上一个用断电器逻辑(Relay Logic)的新算术部件。但当 Zuse完成草稿后,这计划被中断一年。 科学计算器 1946年 ,第一台正式的电脑“埃尼阿克”在美国诞生,但十分耗电。作为第一个通用电子计算机,这个电子数字积分计算机(ENIAC)最初是为二战而设计的,但是直到二战结束后,第二年才完成。装设在宾夕法尼亚大学,它的40个独立的8英尺高的支架和18,000条管子目的是计算弹道轨迹。 埃尼阿克,1946 1954年,一个巨大的计算机化的防空系统,SAGE(Semi-Automatic Ground Environmen半自动地面防空警备系统) 旨在帮助空军实时跟踪雷达数据,装置了调制解调器和图形显示技术的进步配备,机器重达300吨,占据一个大楼的一个楼层。 1959年,第一台小型科学计算器IBM620研制成功。 1960年,数据处理系统IBM1401研制成功。 1961年,程序设计语言COBOL问世。 1961年,第一台分系统计算机由麻省理工学院设计完成。 1963年,BASIc语言问世。 1964年,第三代计算机IBM360系列制成。 SAGE,1954 1965年,美国数字设备公司推出第一台小型机PDP-8。 1969年,IBM公司研制成功90列卡片机和系统——3计算机系统。 1970年,IBM系统1370计算机系列制成。 1971年,伊利诺大学设计完成伊利阿克IV巨型计算机。 1971年,第一台微处理机4004由英特尔公司研制成功。 1972年,微处理机基片开始大量生产销售。 1973年,第一片软磁盘由IBM公司研制成功。 1975年,ATARI——8800微电脑问世。 1977年,柯莫道尔公司宣称全组合微电脑PET——2001研制成功。 1977年,TRS——80微电脑诞生。 NEAC 2203,1960 1977年,苹果——II型微电脑诞生。 1978年,超大规模集成电路开始应用。 1978年,磁泡存储器第二次用于商用计算机。 1979年,夏普公司宣布制成第一台手提式微电脑。 1982年,微电脑开始普及,大量进入学校和家庭。 1979年开始计划制造,1983年苹果——lisa型电脑上市,她是首个拥有鼠标和GUI的电脑。 1984年,日本计算机产业着手研制"第五代计算机"——-具有人工智能的计算机。1984: DNS(Domain Name Server)域名服务器发布,互连网上有1000多台主机运行。 1984年: Hewlett-Packard发布了优异的激光打印机,HP也在喷墨打印机上保持领先技术。 IBM System/360,1964 1984年1月: Apple 的Macintosh发布。基于Motorola 68000微处理器。可以寻址16M。 1984年8月: MS-DOS 3.0、PC-DOS 3.0、IBM AT发布,采用ISA标准,支持大硬盘和1.2M高密软驱。 1984年9月: Apple发布了有512Kb 内存的Macintosh,但其他方面没有什么提高。 1984年底: Compaq开始开发IDE接口,可以以更快的速度传输数据,并被许多同行采纳,后来更进一步的EIDE推出,可以支持到528MB的驱动器。数据传输也更快。 1985年: Philips和Sony合作推出CD-ROM驱动器。 1985年: EGA标准推出。 1985年3月: MS-DOS 3.1、PC-DOS 3.1。这是第一个提供部分网络功能支持DOS版本。 1985年10月17日: 80386 DX推出。时钟频率到达33MHz,可寻址1GB内存。比286更多的指令。每秒6百万条指令,集成275000个晶体管。 CDC 6600,1964 1985年11月: Microsoft Windows发布。但在其3.0版本之全面没有得到广泛的应用。需要DOS的支持,类似苹果机的操作界面,以致被苹果控告。诉讼到1997年8月才终止。 1985年12月: MS-DOS 3.2、PC-DOS 3.2。这是第一个支持3.5英寸磁盘的系统。但也只是支持到720KB。到3.3版本时方可支持1.44兆。 1986年1月: Apple 发布较高性能的Macintosh。有四兆内存,和SCSI适配器。 1986年9月: Amstrad Announced发布便宜且功能强大的计算机Amstrad PC 1512。具有CGA图形适配器、512KB内存、8086处理器20兆硬盘驱动器。采用了鼠标器和图形用户界面,面向家庭设计。 1987 年:Microsoft Windows 2.0 发布。 1988 年:EISA 标准建立。 DEC PDP-8,1965 1989 年:欧洲物理粒子研究所的Tim Berners-Lee 创立World Wide Web 雏形。通过超文本链接,新手也可以轻松上网浏览。这大大促进了Internet 的发展。 1989 年3 月:EIDE 标准确立,可以支持超过528MB 的硬盘,能达到33.3MB/s 的传输速度,并被许多CD-ROM 所采用。 1989 年4 月10 日:80486 DX 发布。该处理器集成了120 万个晶体管,其后继型号的时钟频率达到100MHz 。 1989 年11 月:Sound Blaster Card(声卡)发布。 1990 年5 月22 日:微软发布Windows 3.0,兼容MS-DOS 模式。 1990 年11 月:第一代MPC(多媒体个人电脑标准)发布。该标准要求处理器至少为80286/12MHz(后来增加到80386SX/16MHz)及一个光驱,至少150KB/sec 的传输率。 1991 年:ISA 标准发布。 接口信息处理器, 1969 1991 年6 月:MS-DOS 5.0 和PC-DOS 5.0 发布。为了促进OS/2 的发展,Bill Gates 说DOS5.0 是 DOS 终结者,今后将不再花精力于此。该版本突破了640KB 的基本内存限制。这个版本也标志着微软与IBM 在DOS 上合作的终结。 1992 年:Windows NT 发布,可寻址2GB 内存。 1992 年4 月:Windows 3.1 发布。 1993 年:Internet 开始商业化运行。 1993 年:经典游戏Doom 发布。 1993 年3 月22 日:Pentium 发布,该处理器集成了300 多万个晶体管、早期版本的核心频率为60 ~66MHz 、每秒钟执行1 亿条指令。 1993 年5 月:MPC 标准2 发布,要求CD-ROM 传输率达到300KB/s,在320 ×240 的窗口中每秒播放15 帧图像。 Kenbak-1, 1971 1994 年3 月7 日:Intel 发布90 ~100MHz Pentium 处理器。 1994 年:Netscape 1.0 浏览器发布。 1994 年:着名的即时战略游戏Command&Conquer(命令与征服)发布。 1995 年3 月27 日:Intel 发布120MHz 的Pentium 处理器。 1995 年6 月1 日:Intel 发布133MHz 的Pentium 处理器。 1995 年8 月23 日:纯32 位的多任务操作系统Windows 95 发布。该操作系统大大不同于以前的版本 ,完全脱离MS-DOS,但为照顾用户习惯还保留了DOS 模式。Windows 95 取得了巨大成功。 1995 年11 月1 日:Pentium Pro 发布,主频可达200MHz 、每秒可执行4.4 亿条指令、集成了550万个晶体管。 1995 年12 月:Netscape 发布其JavaScript 。 Cray-1, 1976 1996 年1 月:Netscape Navigator 2.0 发布。这是第一个支持JavaScript 的浏览器。 1996 年1 月4 日:Intel 发布150 ~166MHz 的Pentium 处理器,集成了310 ~330 万个晶体管。 1996 年:Windows 95 OSR2 发布,修正了部分BUG,扩充了部分功能。 1997 年:Heft Auto 、Quake 2 和Blade Runner 等着名游戏软件发布,并带动3D图形加速卡迅速崛起。 1997 年1 月8 日:Intel 发布Pentium MMX CPU,处理器的游戏和多媒体功能得到增强。 1997 年4 月:IBM 的深蓝(Deep Blue)计算机战胜人类国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫。 1997 年5 月7 日:Intel 发布Pentium Ⅱ,增加了更多的指令和Cache 。 1997 年6 月2 日:Intel 发布233MHz Pentium MMX 。
② 电脑进化史
电脑从产生到现在,一共经历了四代:
第一代电脑(1946-1958年第一代电脑的主要特点是采用电子管作为逻辑元件,因此,通常人们又称第一代电脑为电子管电脑。
第二代电脑(1959-1964年第二代电脑的硬件部分采用了晶体管作为逻辑元件,体积减小,但功能增强,这一代电脑又被人们称为晶体管电脑。
第三代电脑(1965-1970年第三代电脑的硬件部分使用中、小规模集成电路代替了分立元件晶体管,因此又被称为中、小规模集成电路电脑。
第四代电脑(1971年至今第四代电脑的硬件部分采用了大规模和超大规模的集成电路作为逻辑元件,采用半导体存储器作为主存储器,辅助存储器采用大容量的软、硬磁盘,并开始引入光盘。
(2)存储器的进化过程扩展阅读:
随着物理元、器件的变化,不仅计算机主机经历了更新换代,它的外部设备也在不断地变革。比如外存储器,由最初的阴极射线显示管发展到磁芯、磁鼓,以后又发展为通用的磁盘,现又出现了体积更小、容量更大、速度更快的只读光盘(CD—ROM)。
从2008年起,云计算(Cloud Computing)概念逐渐流行起来,它正在成为一个通俗和大众化(Popular)的词语。云计算被视为“革命性的计算模型”,因为它使得超级计算能力通过互联网自由流通成为了可能。
③ 求英特尔处理器从一开始的4004到现在的进化史,要有某个时代处理器的简略资料和中英文代号,比如Xeon叫至
你好
1971年,Intel公司成功地将运算器和控制器集成到一起,推出用于计算器的微处理器Intel 4004。实际上它只集成了2300个晶体管,4位字长,工作频率为1MHz,虽然这和当今3GHz的Pentium 4处理器相比实在太微不足道了,但这在当时是非常了不起的,I4004具有每秒60000次的运算速度,可从半导体存储器中检索指令,可实现大量不同的功能。它拉开了微处理器发展的序幕。注解:字长指运算器支持参与运算的机器(2进制数)的位数,字长较长的CPU的运算能力较强。4004的字长仅为4位;随后微处理器字长增加为8位、16位,80386以后的x86系列CPU均采用了32位字长;而安腾处理器是64位字长的;字长大小是CPU断代的重要特征。
当时有一位后来非常有名的人在一本科学杂志上读到I4004的消息,立即就想能用这个CPU来开发个人使用的操作系统。结果经过一番仔细折腾之后,发现I4004的功能实在是太弱,而他想实现的系统功能与Basic语言并不能在上面实现只好作罢,这个人就是比尔.盖茨——现在微软公司的老板。不过从此之后,他对intel公司的动向非常关注,终于在1975年成就了微软公司(Microsoft Corporation)。
1972年,Intel继I4004后又研制出I8008处理器,集成了3500只晶体管;电子爱好者们把它应用于不太灵活的、被称为“TV打字机”的终端设备上。这个芯片其实还是比较简单的,也没有派上太大的用场,就消声匿迹了。
1974年,英特尔研制出8080处理器,集成6000只晶体管,每秒运算29万次。8080主要应用于控制交通信号灯。是年,EdRoberts用8080作为核心制造了第一台Altair8800个人计算机,从此在电子产业引发轰动效应,社会上的媒体也纷纷报道此事。Altair8800有256KB存储器,没有键盘、鼠标、显示器、数据存储设备,也没有软件,输入数据是通过触发器的开关来记录代码,输出是用闪烁的红灯给出二进制代码的答案,虽然很原始,但它在当时还是非常受欢迎的;不过严格来说这样的计算机根本没用,只是个玩具。
以后,Intel、摩托罗拉Motorola和Zilog又相继推出Intel 8085、MC6800、Z80等字长为8位的微处理器。这些微处理器集成约90000只晶体管,开始代替电子逻辑器件,被应用于各种应用电路和设备之中。而摩托罗拉的6800系列成就了以苹果电脑为代表的另外一派PC。
1977年,Tandy公司和Commodore商用机器公司将显示器装入个人计算机,并开始用磁带来储存数据和程序。处于萌牙状态的PC机配套软件也开始在市场上出现:Microsoft的Basic(1974年)、文字处理程序(1975年)、电子数据表(1979年)、数据库软件(1980年)、桌面印刷软件(1983年)、上色绘画软件(1984年),所有这些软件都需要更为强大的微处理器。
1978年,Intel公司推出了首枚16位微处理器8086,同时生产出与之配合的数学协处理器8087,这两种芯片使用相同的指令集,以后Intel生产的CPU,均对其兼容。Intel 8086集成2.9万只晶体管,时钟频率为4.77MHz,内部数据总线(CPU内部传输数据的总线)、外部数据总线(CPU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。现在的CPU一般都内建数学协处理器,因此买不到(也不需要)对应的Pentium协处理器;但是七八十年代的技术限制,一般只能将数学协处理器做成另外一个芯片,供用户选择;这样的好处是减少了制造的成本,提高了良品率,更降低速度不敏感的用户的支出:他们可以暂时不买数学协处理器,直到需要的时候买一个回来插到IC插座里即可。
数字协处理器负责协同CPU进行对数、指数和三角函数等数学运算(俗称浮点运算)的附加处理器,CPU的浮点运算能力主要取决于协处理器,而浮点运算对于电脑在处理3D数据时至关重要。在i8086/8、i80286和i80386时代,CPU和数字协处理器是分别安装在电脑主板上的。在8086的架构上,已经可以发展出较复杂的软件;因此商用PC电脑成为可能;IBM公司就积极接触Intel公司,希望利用x86的CPU架构来制造个人电脑(Personal Computer)。到了1979年,Intel将16位微处理器8086封装形式做了修改,采用双列直插DIP封装——可以插在DIP插座中不必焊接;并将外部总线修改为当时流行的8位(比起8086来是退化),兼容和控制当时的大量的现有外设,使得应用范围更广泛。
终于1981年8月,IBM公司定案采用8088处理器,配合其他设备推出了IBM-PC(Personal Computer)微型计算机,IBM-PC机采用开放式模块型的设计结构,拥有极大的功能弹性和兼容性,IBM公司还完全公开了其完整的技术资料(包括系统指令代码),使得其他厂商纷纷研制,生产出与之配套的外围设备和主机器件。从此,采用不同微处理器,配以不同外设,功能不断增强的微型计算机形成了286、386、486、Pentium、Pentium II、Pentium III、Pentium 4等PC机系列,带领我们进入崭新的PC机时代。
在IBM PC研发时,微软公司正经营得穷困潦倒,比尔.盖茨听到这个消息立即就飞去找IBM公司,要求合作。不过开始的时候,IBM对比尔.盖茨并不感兴趣,他们本来希望预装的操作系统(OS,Operating Systems)是一个叫做CP/M的OS,但是和对方的价码一直谈不下来;这时盖茨就整体缠着IBM人,并祭出免费的绝招——微软提供IBM PC的操作系统,而且基本上不要钱。这个诱惑实在是很大,最终IBM的人一狠心就答应了这个小公司;还好当时不时兴背景调查之类的商业技巧,否则盖茨就要露馅;因为微软公司其实并没有自己的操作系统,盖茨在谈得差不多的时候,就悄悄找人花几万美金买了一套回来按照IBM PC的架构修改。在IBM PC推出时,随机的操作系统就是IBM PC DOS 1.0;而微软公司随后也发行了自己版本的的MS DOS;并且依靠卖给兼容机厂商发了大财。
Intel发布了一个不太重要的CPU——80186,这颗CPU没有被PC厂商所采纳,据说主要是软件兼容的问题而被废弃;这里只有一张遗照留念。
第二年,也就是1982年,美国的COMPAQ公司首次推出IBM PC兼容机。很短是时间,全世界出现了数百家生产IBM PC兼容机的公司,作为第一代PC机核心的CPU──I8088变得越来越受欢迎。
希望可以帮到你
1982年,Intel在8086的基础上,推出了80286芯片。286芯片具备16位字长,集成了14.3万只晶体管,时钟频率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。其内部和外部数据总线皆为16位,地址总线24位。与8086相比,80286寻址能力达到了16MB,可以使用外存储设备模拟大量存储空间,从而大大扩展了80286的工作范围,还能通过多任务硬件机构使处理器在各种任务间来回快速切换,以同时运行多个任务,其速度比8086提高了5倍甚至更多。IBM公司将80286用在技术更为先进AT机中,与IBM PC机相比,AT机的外部总线为16位(PC XT机为8位),内存一般可扩展到16MB,可支持更大的硬盘,支持VGA显示系统,比PC XT机在性能上有了重大的进步。
但是这时候,IBM公司内部发生了很大的分歧:内部很多人反对快速转换到286计算机的销售,因为286 PC会对IBM的小型机与之前的PC XT销售有影响,他们希望缓慢过渡。但是intel公司并不能等,80286处理器已经批量生产了,不可能堆在仓库里等IBM慢慢消化;这时候生产兼容IBM PC的康柏公司就钻了一个空子——快速推出286的PC机,一举打败IBM成为市场的霸主。微处理器决定了计算机的性能和速度,谁制造出性能卓越的高速CPU,谁便能领导计算机的新潮流。
在16位微机普及的时代,尽管Intel的8088/8086/80286这些芯片非常成功,但同时期Zilog公司的Z8000、Motorola公司的68000等CPU均有不错的性能,IBM、AMD公司也在研制兼容X86的CPU,Intel公司时刻面临着严峻的挑战。也正因为80286的能力扩展,使得Windows这样的GUI操作系统开始走向实用化。
上面所讲到的,仅仅是Intel CPU发展的前期,而由于篇幅关系,我们将陆续刊登其余部分。
④ 量子十问之九:量子也有存储U盘
存储器的功能就是把信息存储起来,直到需要用到的时候再读出。信息的存储是是人类文明传递的重要手段,也是现代信息技术的一个核心环节。伴随着人类历史的发展,信息存储的介质也在不断变化。语言是人类最初的交流方式,大脑是信息存储的最早介质。它使得人类能够持续生存与进化。从语言到文字是人类文明进步的一个转折点,信息可以脱离人本身以文字等形式保存起来并传递下去。人们先后使用过石头雕刻、绳子打结、书本、磁盘、光盘等各种形式的存储器。
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⑤ 全息存储器的全息存储器的工作原理
该技术利用了嗜盐杆菌进化上的适应方法,当氧的浓度变得很低时,可以制成光敏膜蛋白质。
这种蛋白质就是人们所熟知的视紫红质菌(噬菌调理素),这是一种类似于视紫红质的紫色颜料,出现于盐杆菌属的细菌膜,它把阳光直接转变成化学能。当蛋白质吸收光线以后,经过一系列的化学状态,释放出一个质子,最终自身结构重新排列。
当蛋白质处于周期中的某些状态时,可以吸收光线形成全息图。在天然环境中,这些状态只能短暂地维持:整个周期只需要10——20毫秒。但是之前的研究显示,在其化学周期快结束时,用红色光照射蛋白质能迫使它变成一种可用的状态——这就是“Q 态”,能够持续数年。
问题是很难在自然生成的蛋白质上产生Q态。化学系的分子生物学家罗伯特领导的团队采用基因方式处理嗜盐杆菌,使之能产生一种蛋白质,这种蛋白质进入Q态较为容易。
做为全息系统的一部分,这种蛋白质悬浮在一种高分子凝胶中。绿色激光束分成两部分,其中一束对数据进行编码。激光束调制凝胶,用干涉图样印记在蛋白质上来存储数据。读取数据时,系统发出一个单一的、低功率的红色激光束回溯干涉图样。蓝色激光用来擦除数据。
⑥ 计算之树中,通用计算环境的演化思维是怎样概括的
程序执行环境—由CPU-内存环境,到CPU-存储体系环境,到多CPU-多存储器环境,再到云计算虚拟计算环境。
人本来就生活在一个由各种社会关系组成的社会网络之中,因此考虑任何事情都需要从这一网络出发。另外,现在又有了互联网,可以考虑将现实社会中的关系在互联网上加以实现。
未来互联网将会是现实世界的并列空间,也就是一个网络化的社会,现实社会中的一切几乎都可以在互联网中高效精准实现。因此,养成网络化思维习惯非常重要。
(6)存储器的进化过程扩展阅读:
CPU的逻辑判断能力、计算精度和单核心计算能力要比GPU更强,但是GPU的优势在于核心数非常多,一般可以过百上千,与民用CPU不超过8核16线程的数量相比非常悬殊,因此在一些计算场合下效率要比CPU高很多,而这些场合就是通用计算的优势,比如文件压缩、视频转码就是典型。
⑦ 电脑CPU 发展史
cpu的发展史可分为以下25个阶段
1、1971年:4004
2、1972年:8008
3、1974年:8080
4、1978年:8086-8088
5、1982年:80286
6、1985年:80386
7、Intel RapidCAD 被遗忘的微处理器
8、1989年:80486
9、1994年3月10日:Intel Pentium中央处理器芯片
10、1996年:Intel Pentium Pro
11、1997年1月:Intel Pentium MMX
12、1997年:Intel Pentium Overdrive
13、1997-1998年:Pentium II
14、Pentium II Celeron处理器
15、1999年:Intel Pentium III
17、2000年:Intel Pentium IV
18、2002-2004年:超线程P4处理器
19、P4处理器3.06GHz
20、P4处理器至尊版3.20GHz20.2005-2006年:双核处器
21、英特尔奔腾D处理器
21、英特尔酷睿2双核处理器
22、2011年:重新确定处理器产品架构
23、2012年:发布纳米工艺
24、和第三代处理器
25、2014年:首发桌面48核心16线程处理器
(7)存储器的进化过程扩展阅读
进入新世纪以来,CPU进入了更高速发展的时代,以往可望而不可及的1Ghz大关被轻松突破了,分别推出了Pentium4、Tualatin核心Pentium III和Celeron,Tunderbird核心Athlon、AthlonXP和Duron等处理器,竞争日益激烈。
CPU发展史的重大突破:
2004 奔四、2006 AMD速龙64*2、下半年英特尔四核 至强、07年酷睿四核、08年 I7诞生 720 820、之后I7和酷睿陆续向下发展、10年 I3 I5 诞生、11年 I7 980X即将退市。
⑧ intel 公司CPU的发展史
Intel公司是IT史上最伟大的公司之一,尤其是在处理器领域,甚至可以说Intel公司三十多年的发展史就是PC处理器的进化过程。从最早的存储器(Intel创业发家靠的就是存储器)到最新的“Tera-scale” 万亿次芯片技术,Intel推出了无数处理器,它们中的有些在市场上大放光芒,有的却又黯然离场。梳理Intel公司的处理器产品线,我们从中撷取了15 款可说最经典的X86处理器(嵌入式等领域的处理器暂不考虑),回顾这些处理器的历史不仅是为了温故更为了知新,我们看到处理器性能越来越强大,功耗却在渐渐降低,未来的处理器有望继续延续这一道路,可以说是会“更好更强大”。下面就让我们一起看看15款处理器的光辉时刻吧!
1、8086:第一款PC处理器
8086是第一款面世的X86 CPU-在此之前,英特尔公司已经发布了4004,8008,8080,8085等CPU。8086可以使用外部20位地址总线管理1MB的内存。不过 IBM选定的4.77MHz速度实在是有些低了,在最终退市前它的速度可以达到10MHz。
世界上第一台PC使用的处理器就是8086的衍生品-仅有8位(外部)数据总线的8088。有趣的是,美国航天飞机上的控制系统用的就是8086处理,2002年的时候NASA(美国宇航局)还在eBay上购买了几块8086,因为英特尔早已不再供货了。
2、80286:支持16MB内存,依然是16位
发布于1982年的80286在同频率下性能要三倍于8086处理器。它可以支持16MB内存,不过依然是16 位处理器。它是第一款带有MMU(内存管理单元,memory management unit)模块的处理器,使得它可以管理虚拟内存。和8086一样,它也没有浮点运算单元(FPU),不过它可以使用X87协处理器。它的最大频率为 12.5MHz,相比之下,竞争对手的速度已经能够达到25MHz了。
3、80386:32位,高速缓存
英特尔公司的80386是第一款32位的X86处理器,有好几个版本存在,其中最知名的是16位数据总线的 386 SX(Single-word eXternal)和32位数据总线的386 DX(Double-word eXternal),其余的两个版本就不值一提了:386 SL首次提供了(外部)缓存管理功能,386 EX用在了太空计划中(哈勃望远镜使用的就是它)。
4、486:首次拥有APU(浮点运算单元)和Multipliers(乘法器)
486的出现则是一个时代的标志,很长时间内486 DX2/66都是游戏玩家的最低配置。这款发布于1989年的CPU带来了几项有趣的新功能:板载APU,数据缓存和第一个时钟乘法器。板载APU和 x87协处理器的搭配组成了486 DX(不是SX)系列。处理器内部拥有一块8KB L1缓存(写回速度比写入速度稍快些),同时也使主板上具备集成L2缓存的可能(运行在总线频率下)。
第二代486开始拥有一个CPU乘法器,随着DX2(2组乘法器)和DX4(3组乘法器)系列的发布,处理器的频率开始高于FSB(前端总线)的频率。还有一个小故事,作为486SX的APU出售的487SX实际上就是屏蔽掉部分核心的486DX。
5、Pentium:带来麻烦的BUG
1993年面世的Pentium引人注意的原因很多:放弃传统数字命名方式,因为Intel被禁止使用数字作为商标,最出名的就是它的一个BUG,第一代Pentium的某些除法操作会产生不正确的结果,尽管英特尔很快更换了这些处理器,但是不良影响已经造成,这个罕见的BUG一度让IT媒体的报道铺天盖地。
Pentium总共有三个不同版本出售,最初的没有CPU乘法器,第二个版本带有一个乘法器(其包括着名的Pentium 166),最后的则开始支持X86架构的SIMD指令集-MMX,Pentium MMX还增加了L1缓存的大小,并做了小幅改进。这是英特尔公司第一款能同时执行两条指令的X86 CPU,它的L2缓存集成于主板上,运行频率等同FSB频率。
这里我们解释一下Pentium 的这个BUG:使用FPU进行的某些计算会导致不正确的结果。出现这个错误的几率非常罕见,况且Inel也迅速免费更换了问题产品。下面是Pentium出错的一个实列:
4195835.0/3145727.0 = 1.333 820 449 136 241 002 (正确结果) 4195835.0/3145727.0 = 1.333 739 068 902 037 589( 问题Pentium上的错误结果)
6、Pentium Pro:首次支持超过4GB的内存
发布于1995年的Pentium Pro是首款支持超过4GB内存的处理器,它利用36位物理地址扩展(PAE)技术最大可支持64GB内存。这款CPU也是第一款P6架构(酷睿2核心也源自于此)处理器,也是首次在CPU内部集成L2缓存。实际上256KB到1MB的缓存置于CPU核心旁边,而且与CPU同速,不再是板载方式。
这款CPU也有一个性能问题,运行32位程序性能很不错,但是运行16位程序(例如Windows 95系统)就就慢得多了,因为16位的寄存器管理32位的寄存器可能有些问题,这抵消了Pentium Pro的乱序执行架构的优势。
7、Pentium II and III: 同门兄弟
发布于1997年的Pentium II是Pentium Pro开始走向普通公众的产物(Pentium Pro叫好不叫座),整体上与Pentium Pro很相似,只是缓存方面有些不同,L2缓存不再与CPU核心保持同速(这么做的代价高昂),P II的512KB 缓存工作于CPU半速,另外Intel抛弃了传统的封装方式,开始把L2缓存也封装在外壳内部,不再像之前那样集成在主板上或者处理器内。
相比Pentium Pro,Pentium II原生支持MMX(SIMD)指令,拥有双倍的L2缓存。1999年发布的Pentium III(Katmai核心)除了支持SSE(SIMD)指令外其他方面与Pentium II是一样的。
Pentium II and III都有512KB L2缓存,但使用180nm工艺制造的Pentium II 移动版Dixon只有256KB L2缓存,不过这款处理器的运行速度比桌面版快多了。
8、Celeron and Xeon:瞄准低端/高端
90年代后期,Intel推出了两个熟知的品牌:Celeron(赛扬)and Xeon(至强)。前者瞄准入门级市场,后者意图染指服务器和工作站领域。第一代赛扬其实就是阉割掉L2缓存的Pentium II,当时其性能可以说非常烂,相比之下那时至强拥有更大的L2缓存。直到现在这两个品牌依然存在:面向入门级的赛扬(通常是减少L2缓存,降低FSB速度),以及面向服务器领域的至强(高频率,高FSB速度和大容量缓存)。
Intel后来还是给赛扬增加了L2缓存(只有128KB),其中赛扬300A凭借着50%的超频幅度长时间内都是市场上最炙手可热的明星产品。
与PⅡ一样,至强外壳内也有外置L2缓存,容量介于512KB到2MB之间,晶体管数量在31M到124M之间。
9、冲击1GHz的Pentium Ⅲ
Coppermine核心的Pentium Ⅲ是Intel历史上首款达到1Ghz的X86处理器,之后甚至推出了1.13GHz的型号,不过由于不稳定它很快退出了市场。新版Pentium Ⅲ提高了核心内的L2缓存容量,要比早期外置512KB L2缓存的型号运行的更快,Intel宣称它还可以加速网络冲浪。共有三个版本的P Ⅲ发布:服务器级(Xeon),入门级(Celeron),移动版(第一次引入SpeedStep技能技术)。
2002年又发布了一个改进版:Tualatin(图拉丁)奔三,其拥有512KB L2缓存,使用更先进的130nm工艺制造。原本它是Intel准备用于服务器和移动市场的,因而它在消费级市场也只是昙花一现,并不为人熟知。
10、Pentium 4:高噪音低性能的代名词
2000年Intel宣布了新一代的处理器-Pentium 4。尽管有着更高的时钟频率(最低速度都达到了1.4GHz),但是同频率的性能表现比竞争对手的要差远了,ADM的Athlon(甚至是自家的 Pentium Ⅲ)在相同的频率下都比它运行的快。最要命的是,Intel决定弃主流的内存规格不顾,只支持RAMBUS的RDRAM内存(当时唯一能满足 Pentium 4带宽需求的内存),但是最后失败了。尽管价格昂贵,发热量也大,Pentium 4依靠多项技术改进(如加入L3缓存,支持超线程技术)还是在市场上生存了几年。
市场上一共有Mobile(新增了一组变量乘法器),Clerlon(精简了L2缓存),Xeon(加入L3缓存)三种P4处理器有售。超线程技术和L3首先出现在服务器市场上,之后引入到了普通处理器上(L3缓存也只是出现在EE至尊级型号上)。
这里提一下FSB,借着名为QDR(四倍速数据传输)技术的支持它的速度要四倍快于额定时钟频率。400MHz的总线速度实际上只有100MHz,533MHz也只有133MHz的真实速度。2005年Intel还发布了64位P4处理器,后文我们将谈到它。
11、Pentium M:在膝上型电脑市场上开始发力
2003年Portable PC(便携型电脑)市场开始爆发式地增长。此时Intel只有两款CPU可供选择:落后的图拉丁P3和P4,但P4巨大的发热量决定了它不可能适于便携型电脑处理。就在此时,从以色列实验室来了一个救星:Banias(又名Pentium M)。这款基于P6架构(与Pentium Pro一样)的处理器拥有超越P4的高性能,而且功耗超低。它成了英特尔迅驰(Centrino)平台的处理器,在2004年又被更快的Dothan核心取代。Pentium M在移动平台留下了深深的烙印,Stealey(A100)至今还在使用Dothan架构(只不过频率低些功耗低些罢了)。
与桌面版P4一样,其FSB也是四倍速于额定频率(QDR),插槽使用了Socket 479,实际上只有478个针脚,不过每个针脚的定义与桌面P4的Socket 478不一样。
12、Pentium 4:开始支持64位,变身双核
2005年Intel两次改进了P4处理器:先是带来Prescott-2M,接着又发布了Smithfiel核心产品。前者是基于Proscott的64位处理器,后者是一款双核处理器。他们和P4很相似,面临的问题是也是一样的:低IPC(每周期指令)运算量,难于提高频率。这两款处理器已经不是Intel重点关注的了,(他们的重心在未来的酷睿2),何况Pentium D说是双核心处理器,实际不过是在一个外壳里封装了两个Proscott核心罢了。
有趣的是,虽然面向消费级市场的P4并不支持PAE技术(使用36位而非32位管理内存),因此最大支持内存被限制在4GB,但它可以突破这个限制。实际上地址总线依然限于36位(Xeon上是40位),但PAE技术已经成了历史―64位程序可以可以充分利用所有内存。
某些特定型号上可以支持超线程技术(Xeon和EE至尊版),Intel稍后又发布了65nm的9x0系列P4,不过并没有什么重要改进。
13、第一款移动版双核
2006年Intel宣布了酷睿双核处理器。这是第一款面向便携式电脑设计的双核处理器,拥有极佳的性能,至少比P4快多了。这也是第一款真双核X86处理器,共享缓存设计,之前的Pentium D双核更像是一个外壳内封装两个处理器。酷睿处理器是Intel迅驰平台的重要组成部分,在市场上取得了巨大的成功。唯一的缺点就是还是32位处理器,不像P 4那样支持64位技术。
单核的Core Solo也出现在了市场上,这款追求低功耗的产品FSB速度由667 MHz降到了533MHz,它被应用在了服务器上(代号Sossaman)。这也是专为移动设计的CPU首次用在服务器领域。实际上酷睿处理器没有使用酷睿2处理器的架构,在便携PC市场上它很快被Merom核心的酷睿2取代了。另外,Yonah核心的Socket 479插槽和Pentium M的Socket 479插槽是不一样的(尽管名字一样)。
14、今天的中流砥柱:酷睿2
2006年Intel发布了酷睿2处理器,接着它就变成了市场上的抢手货。这款源自Pentium M的处理器拥有全新的Core架构。此前Intel有两个产品线:专注桌面市场的P4和主攻移动市场的Pentium M,二者还共同构筑了服务器产品线。而现在,Intel只需要一个微架构就可以满足各个产品线,一个64位的酷睿2就可以打遍从低端到高端,从桌面,到便携再到服务器的所有领域。
酷睿2架构在市场上拥有众多型号,主要根据配置的不同来划分等级,包括核心数量的不同(从1到4,单核到四核),缓存大小(从512KB到12MB),FSB快慢(从400MHz到1600MHz)。
下表所示的是最初的酷睿2数据,不过最新的45nm版也同样适用。
移动版Merom规格大体相同,只是FSB略微降低了些,而EE至尊版速度更快些。酷睿2也有四核的,实际上只是两个Core核心封装在一起。45nm酷睿2(Penryn)缓存更大,发热量更低,但是基本架构根跟上面的差不多。
15、未来:Nehalem,Atom等等
当然这些只是本文的一部分,有关AMD处理器(也包括AMD-ATI显卡在内)的第二部马上就要来到。Intel X86处理器的故事不会随着Core 2 Duo结束,有关Intel未来处理器的部分已经在计划中,因为Nehalem,Atom也是X86处理器。而且据透露,Intel进入显卡市场的 Larrabee也是基于X86处理器核心的。
转自:http://blog.zol.com.cn/837/article_836305.html
⑨ 存储技术发展历史
最早的外置存储器可以追溯到19世纪末。为了解决人口普查的需要,霍列瑞斯首先把穿孔纸带改造成穿孔卡片。
他把每个人所有的调查项目依次排列于一张卡片,然后根据调查结果在相应项目的位置上打孔。在以后的计算机系统里,用穿孔卡片输入数据的方法一直沿用到20世纪70年代,数据处理也发展成为电脑的主要功能之一。
2、磁带
UNIVAC-I第一次采用磁带机作外存储器,首先用奇偶校验方法和双重运算线路来提高系统的可靠性,并最先进行了自动编程的试验。此时这个磁带长达1200英寸、包含8个磁道,每英寸可存储128bits,每秒可记录12800个字符,容量也达到史无前例的184KB。从 此之后,磁带经历了迅速发展,后来广泛应用了录音、影像领域。
3、软盘(见过这玩意的一定是80后)
1967年 IBM公司推出世界上第一张“软盘”,直径32英寸。随着技术的发展,软盘的尺寸一直在减小,容量也在不断提升,大小从8英寸,减到到5.25英寸软盘,以及到后来的3.5英寸软盘,容量却从最早的81KB到后来的1.44MB。在80-90年代3.5英寸软盘达到了巅峰。直到CD-ROM、USB存储设备出现后,软盘销量才逐渐下滑。
4、CD
CD也就是我们常说的光盘、光盘,诞生于1982年,最早用于数字音频存储。1985年,飞利浦和索尼将其引入PC,当时称之为CD-ROM(只 读),后来又发展成CD-R(可读)。因为声频CD的巨大成功,今天这种媒体的用途已经扩大到进行数据储存,目的是数据存档和传递。
5、磁盘
第一台磁盘驱动器是由IBM于1956年生产,可存储5MB数据,总共使用了50个24英寸盘片。到1973年,IBM推出第一个现代“温彻斯特”磁盘驱动器3340,使用了密封组件、润滑主轴和小质量磁头。此后磁盘的容量一度提升MB到GB再到TB。
6、DVD
数字多功能光盘,简称DVD,是一种光盘存储器。起源于上世纪60年代,荷兰飞利浦公司的研究人员开始使用激光光束进行记录和重放信息的研究。1972年,他们的研究获得了成功,1978年投放市场。最初的产品就是大家所熟知的激光视盘(LD,Laser Vision Disc)系统。它们的直径多是120毫米左右。容量目前最大可到17.08GB。
7、闪存
浅谈存储器的进化历程
闪存(Flash Memory)是一种长寿命的非易失性(在断电情况下仍能保持所存储的数据信+息)的存储器。包含U盘、SD卡、CF卡、记忆棒等等种类。在1984年,东芝公司的发明人舛冈富士雄首先提出了快速闪存存储器(此处简称闪存)的概念。与传统电脑内存不同,闪存的特点是非易失性(也就是所存储的数据在主机掉电后不会丢失),其记录速度也非常快。Intel是世界上第一个生产闪存并将其投放市场的公司。到目前为止闪存形态多样,存储容量也不断扩展到256GB甚至更高。
随着存储器的更新换代,存储容量越来越大,读写速度也越来越快,企业级硬盘单盘容量已经达到10TB以上,目前使用的SSD固态硬盘,读速度达:3000+MB/s,写速度达:1700MB/s,用起来美滋滋啊。