筆記本cpu簡史-電腦維護

2020-05-07 21:02 作者：admin

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這是一個誕生的年代，這是個懷念的年代。筆記本電腦自1985年誕生起，即將走過風雨20年。在這20年間，無數的誕生和懷念纏繞產業的每一根神經。浮華如煙，風景變幻，只有每一個腳印在述說著往事。回顧筆記本的風雨20年，有多少時刻值得銘記？這是一個追逐利益的年代，有哪里有利益哪里就有競爭，而cpu的發展史也就是一步不斷競爭的歷史。

一支獨秀

    無可置疑，作為全球頭號的微處理器制造商，Intel公司在移動CPU發展史上的地位是難以撼動的。 

    小知識：筆記本電腦專用的CPU英文稱Mobile CPU（移動CPU），它除了追求性能，也追求低熱量和低耗電，最早的筆記本電腦直接使用臺式機的CPU，但是隨CPU主頻的提高, 筆記本電腦內部狹窄的空間開始無法迅速的散發熱量，筆記本電腦小得可憐的電池也無法負擔臺式CPU龐大的耗電量， Mobile CPU的制造工藝往往比同時代的臺式機CPU更加先進，因為Mobile CPU中會集成臺式機CPU中不具備的電源管理技術，而且往往比臺式機CPU先采用更高的制造工藝。筆記本電腦的剛面世時直接使用臺式機的CPU。 

    1985年，世界上第一臺真正意義上的筆記本電腦T1100誕生，由日本東芝公司設計，采用的是不到1MHz的Intel8086處理器，而第一塊筆記本電腦專用CPU由Intel在1989年推出的80386SL/80386DL開始。它們的頻率從16MHz起跳。從比較嚴格的意義上來說，它們可以算做是首批專門針對筆記本電腦所設計的移動版處理器，其工作電壓為3.3V，芯片集成內部切斷電路，可以在處理器不工作的時候自動切換到休眠狀態，以減低筆記本電腦電池的消耗從而達到延長電池工作時間的目的，在80386SL/80386DL后不久，Intel公司又隨之發布了80486SL，Mobile Pentium、Mobile Pentium MMX級處理器。Mobile Pentium(MMX) CPU采用了有別于臺式機CPU的封裝，主要有兩種，分別是MMC和TCP，這兩種全新的封裝方式有助于筆記本主板設計簡化和超薄化發展。     小知識：Intel Mobile CPU的Pentium系列從一開始推出就包括75/90/100/120/133/150/166/200/233/266/300Hz幾種主頻，其中120及以后的Mobile CPU帶有MMX技術，Mobile Pentium CPU還有臺式機MMX CPU中沒有的300MHz規格。 

    1998年初，隨著桌面Pentium II處理器系列的誕生，Intel公司在其核心的基礎上研發推出了Mobile Pentium II和Mobile CELERON II兩款移動CPU。Mobile Pentium II主頻包括233/266/300/333/366/400Hz六種，并首次采用了0.25微米的制造工藝(而當時相應的臺式機CPU仍然在采用0.35微米工藝制造)，66MHz外頻和512K半速L2 Cache使得這款CPU在當時成了高端產品。
INTEL CPU詳細列表 

INTEL CPU詳細列表
使用年份	1989	1992	1993	1994
C PU型號	386SL16MHZ 386SL20MHZ 386SX16MHZ	386SX25MHZ 386SL25MHZ 386SX20MHZ 386SL20MHZ 486DX25MHZ	486DX33MHZ	486DX4 75MHZ 100MHZ Mobilc Pentium 75
使用年份	1995	1996	1997	1998
CP U型號	486DX2/50MHZ 486DX2/75MHZ 486DX4/75MHZ	486DX4/75MHZ Mobilc Pentium 100/133/150MHZ	Mobilc Pentium MMX 120/133/150/ 166/200MHZ	Mobilc Pentium MMX 233/266/300 Mobilc PentiumII 233/266MHZ

    0.25微米的CPU制造工藝帶來的是更低的工作電壓，更小的核心面積和更低的發熱量，這些優勢使得筆記本電腦的CPU功耗更加小，在不犧牲性能的前提下電池壽命得以延長，CPU更加微型化，筆記本電腦可以變得更加輕巧。從Mobile Pentium MMX120起Mobile Pentium系列CPU加入了MMX指令集，和同期臺式機CPU的MMX指令集完全相同，加強了對多媒體和網絡方面的支持，對于筆記本電腦而言，MMX指令集還有減低CPU占用率從而減少發熱的功效（當然這需要軟件為MMX優化）。 

    小知識：在過渡到1999年出品的Mobile Pentium III前，Intel推出了采用0.25微米工藝和256K全速L2 Cache的Mobile Pentium II 266PE/300PE/333/366，還有采用0.18微米工藝和256K全速L2 Cache的Mobile Pentium II，Mobile PentiumII產品線包括了266*/333*/400(帶*的表示低電壓版本)，至于Mobile CELERON的情況和Mobile Pentium II類似，只是到466MHz的Mobile CELERON都依然采用0.25微米工藝，但在L2 Cache上則很早就實現了全速，容量則只有128K。

兩強爭霸 

    在1989年到1998年這漫長的9年中，可以說在移動cpu領域Intel是真正的一支獨秀，AMD當時還在經歷著從一家默默無聞的小公司發展成為業界有影響的企業的痛苦蛻變。而CYRIX經過種種磨難，才在INTEL的無情打壓下頑強地生存了下來，而數家其他設計生產CPU的企業已經陸續淡出了處理器市場，沒有哪家有精力和能力在移動cpu領域和Intel叫板。 

    經過長期的技術積累，到1998年AMD不再是當年的無名小卒了，在桌面處理器領域取得一系列成功之后，AMD公司理所當然要向利潤豐厚的移動CPU市場進軍以圖分一杯羹。AMD最初發布的Mobile CPU包括K6IIP;K6II+;K6IIIP;K6III+幾種(K6不屬于專用Mobile CPU)，也廣泛采用了0.25的制造工藝，其頻率與同期的INTEL主力移動CPU相差無幾。   AMD CPU詳細列表 

AMD CPU詳細列表
CPU規格	K6	K6 II	K6 IIP	K6II+	K6IIIP	K6III+
主頻	233/266/300	266/300/333	350/366/380 /400/433/450 475/500	450/475/500 /533/550	350/366/380 /400/433/450	450/475/500
制造工藝	0.25微米	0.25微米	0.25微米	0.25微米	0.18微米	0.18微米
封裝形式	321針CPGA/360針CBGA封裝	321針CPGA	321針 CPGA	321針CPGA	321針 CPGA	321針 CPGA
內存	PC66 SDRAM	PC66 SDRAM	PC100 SDRAM	PC100 SDRAM	PC100 SDRAM	PC100 SDRAM
外頻	66MHZ	66MHZ	100MHZ	100MHZ	100MHZ	100MHZ
內存總線	66MHZ	66MHZ	100MHZ	100MHZ	100MHZ	100MHZ

    從表格中可以很清楚的看到，AMD的移動CPU產品線已經初具規模，頻率也達到了500MHz，其中AMD的K6II+/K6III+ Mobile CPU內置PowerNow!技術，另外其還有其特有優勢，在Intel的Mobile PentiumII/Celeron還采用著66MHz外頻的時候，AMD的Mobile K6II+/K6III-P/K6III+就已經跑在100MHz的外頻上，在各種測試中頻頻領先于Intel的Mobile PentiumII。 
    小知識：PowerNow!技術類似于Intel的Stepsleep技術，可以在交流電供電和電池供電時切換CPU的核心工作電壓來調整CPU的工作頻率，可以設置為自動模式，由CPU根據當前應用程序的需求自動調整工作頻率，也可以設置為始終使用最高頻率工作來獲得最高性能或者始終使用最低頻率工作以節省能耗。 

    可惜好景不長，1999年初，為了壓制AMD K6系列移動CPU，也為由已日顯廉頗老矣的Mobile Pentium II和Mobile CELERON II擔綱的移動CPU產品線減輕壓力，Intel發布了Mobile PentiumIII/ CeleronII，除了在頻率上繼續領先外，移動版的Pentium II采用了內建的全速二級緩存系統，實現了100MHz的外頻，并且全部采用0.18微米工藝制造，L2 Cache也全部采用了全速的256K，此外，它也支持臺式機Pentium III的SSE指令集，性能得到飛速的提高。 

    小知識：Mobile PentiumIII具有一系列的節能技術，例如可自動調整工作頻率及電壓的SpeedStep技術，Deep Sleep、Deep Sleeper休眠模式；除了SpeedStep技術以外，Intel還在移動版Pentium III上首次引入了QuickStart技術，它能夠讓筆記本電腦在不工作時立刻將處理器切換到低耗能水平(0.5W以下)，以達到有效管理電源以獲得更長的電池壽命的目的。
三足鼎立 

    就在Intel和AMD為移動帝國的霸主地位打的不可開交的時候，一匹黑馬殺出，那就是全美達。全美達很聰明的避開了在處理器性能上相比Intel和AMD的不足，而在關系移動cpu命脈的功耗上下功夫，推出了功耗極低的Crusoe處理器，而由于耗電量低得到了大部分日系廠商的青睞。和其它的處理器不同，全美達處理器使用代碼融合技術來執行x86指令，是一種軟、硬結合的處理器，在低耗上有著先天的優勢。除了處理器本身晶體管數目少帶來的低發熱量外，代碼融合軟件還可以通過硬件進一步及時調節處理器的功耗。這使本來就被AMD搞得焦頭爛額的Intel陷入了恐慌。自此移動cpu領域形成了三足鼎立之勢。雖然后來VIA收購了CYRIX也以C3處理器加入了移動cpu的競爭，但由于自身技術實力的不足，并沒有對其它三強構成真正的威脅。 兵刃相見 

    進入三足鼎立時代后，各家為了使自己在移動市場多分一杯羹都使出了渾身的解數。 

    2001年5月，AMD發布了基于palomino核心的新型移動Athlon 4處理器包括Mobile Athlon4和Druon。Mobile Athlon同樣使用先進的0.18微米銅工藝制造，晶體管數目3750萬個。核心面積128平方毫米，具有128K L1 cache和256K全速 On-die L2 Cache；和臺式機的Athlon芯片一樣，前端總線為200MHz，支持SDRAM和DDR內存。根據AMD自己的測試結果，Mobile Athlon 1GHz超越Intel Mobile PentiumIII 1GHz 42%之多。隨著Mobile Athlon4的發布，由于其優秀的性能和相對低廉的價格，許多筆記本電腦生產廠商紛紛宣布將推出使用Mobile Athlon/Duron的機型，包括Compaq、FUJITSU、NEC、SONY等和國內的紫光筆記本電腦部分機型，大大豐富了采用AMD移動CPU的筆記本產品。 

    小知識：AMD的Athlon/Duron Mobile CPU采用全新的3D now！Professional指令集，新的指令集不僅整合了原有的Enhanced 3Dnow！，并增加了52條新指令來對SSE 代碼提供解釋，當運行對SSE 指令進行優化的程序時，這52條指令能夠識別并轉化為功能相同的且Athlon 4可識別優化代碼，以此來加速應用程序的執行性能。同時新發布的移動Athlon 4擁有AMD 第二代Power now！節能技術，Power now！類似于Intel 的speedstep 技術，兩者都是針對不同場合下對處理器進行降頻處理，以達到降低耗電量，延長筆記本電池的使用時間及壽命的目的。 

    從來都是掌握別人命運的Intel自然是不甘示弱，于2001年底推出其首顆采用0.13微米工藝處理器Tualatin核心的Pentium III-M，由于制造工藝的提升，其最高工作頻率可以輕易達到1.2GHz以上；首次應用了效能更高的133MHz前端總線(針對移動版處理器而言)，另外還在核心上采用片上集成512KB全速二級緩存的設計，使得處理器的整數性能得到了大幅度提升。采用了移動版專用的Micro-FCPGA2/Micro-FCBGA2封裝，增強型SpeedStep節能技術，Deeper Sleep休眠模式，并保留有包括QuickStart及動態執行技術在內的所有特性，同時提供部分頻率的低電壓版、超低電壓版供超薄型筆記本電腦使用。為了不給對手以任何喘息的機會，2002年3月4日Intel公司推出了基于0.13微米銅互聯工藝Northwood核心的Pentium 4-M處理器，同樣采用NerBurst架構，運行于400MHz前端總線，核心集成512KB二級緩存，支援增強型SpeedStep、Deeper Sleep休眠模式，工作電壓1.3V。 

    AMD針鋒相對，在2002年4月正式發布了最新的AMD Athlon XP筆記本處理器，這款處理器采用最新的0.13微米技術Thoroughbred核心，接口沿用了Socket A并和當時的Athlon筆記本主板兼容，其前端總線為266MHz，并同時推出低電壓版本的AMD Athlon XP處理器（uPGA封裝），它讓AMD也挺進了超輕超薄型筆記本的廣闊市場。
新品輩出

    正如戰爭刺激了科學技術的發展一樣，在cpu領域的激烈競爭也促進了cpu制作技術的提高。 

    2003年1月，Intel全新的移動處理器迅馳（Banias）問世，，與以往處理器不同，從Banias開始Intel將不再使用與桌面處理器核心來研發移動處理器，而是代以全新的架構，采用全新的指令執行技術，從而以更低能耗提供更優性能；與以前不同的是這次Intel實行的是捆綁銷售，迅馳處理器其中包括Pentium-M處理器、855GM/PM芯片組以及支持IEEE 802.11b的Intel PRO/Wireless 2100無線網卡，將節能與無線結合，突出了移動計算的優勢。到了2004年5月，Intel又發布了迅馳II代（Dothan），處理器的頻率更高，進一步的體現了移動運算的優勢。     而一直與Intel在桌面市場打的火熱的AMD也沒閑著，他們更是推出了劃時代的64位的處理器產品，AMD成功的把64位計算引入了移動產品中，它們不僅可以良好運行32位應用程序，也支持未來新一代的64位軟件，為移動計算提供了更加強勁的動力。     備受Intel和AMD擠壓的全美達并沒有放棄自己在移動cpu領域好不容易打下的天下。其一改Crusoe系列性能低下的致命缺點，在2003年10月推出了功耗更小，性能強勁的Efficeon處理器。而在2004年初推出了Efficeon二代產品。據全美達官方宣稱，與Crusoe處理器同頻率的情況下，Efficeon處理常用軟件的能力要高出50％，多媒體處理方面性能的提升甚至高出80%。在TM8600 1.1GHz與Intel超低電壓版Pentium M 900MHz對比測評中，TM8600 表現不俗。在浮點運算方面TM8600 1.1GHz比Pentium M 900MHz領先30％，而待機時的耗電量僅僅是Pentium M 900MHz的1/8。     小知識：Efficeon處理器包括TM8600、TM8300、TM8620三款，其中Efficeon TM8600采用29毫米×29毫米的FC-OBFA 783封裝，工作頻率為1.1 GHz，內含128 KB一級指令緩存與64 KB一級數據緩存，以及1 MB的大容量二級緩存，內含北橋芯片功能及LPC(Low Pin Count)閃存技術，支持DDR400/333/266內存(包括ECC)，引入了AGP 4X/2X/1X圖形加速，同時采用HyperTransport，提供1.6 GB的數據傳輸帶寬，并開發了配套的增強型LongRun動態電源管理及增強型LongRun熱量管理技術。TM8620為21毫米×21毫米微處理器(內含1 MB容量二級緩存)。Efficeon TM8300(內含512 KB容量二級緩存)，為29毫米×29毫米標準尺寸封裝的精簡型。
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