各代微处理器的特点 1980年以后 1977 典型的微处理器 Intel 4004 Intel 8080 Intel 80x86 Intel 4040 M6800 80868088 M68020 ntel 8008 4/8 1000~200 5000-9000 20000 100000 数片 70000 钟频率(MLZ 05~08 4/8 存储容量 ≤16KB实 64B实存≤实存 GB实存和 64GB虚存 10~15 机器语 编语 软件水平 高级语 高级语 高级语 操作系统 操作系统 部分软件硬化
第一代 1971年～ 1973年 第二代 1974年～ 1977年 第三代 1978年～ 1980年 第四代 1980年以后 典型的微处理器 芯片 Intel 4004 Intel 4040 Intel 8008 Intel 8080 M6800 Z-80 Intel 8086/8088 M68000 Z-8000 Intel 80X86 M68020 Z-80000 字长（位） 4/8 8 16 16/32 集成度（晶体管 数/芯片） 1000～2000 5000～9000 20000～ 70000 >100000 时钟频率（MHZ） 0.5～0.8 1～4 5～10 >10 数据总线宽度 （位） 4/8 8 16 16/32 地址总线宽度 （位） 4～8 8 20～24 24～32 存储容量 ≤16KB实 存 ≤64KB实存 ≤1MB实存 ≤4GB实存和 64GB虚存 指令执行时间 （s） 10～15 1～2 <1 <0.125 软件水平 机器语言 汇编语言 汇编语言 高级语言 操作系统 汇编语言 高级语言 操作系统 汇编语言 高级语言 部分软件硬化 各代微处理器的特点
122微处理器的内部结构 1.总线部件 2.预取部件 3.译码器 4.控制器 5.运算逻辑部件 6.存储器管理部件 12.3 Pentium系列微处理器 23. I Pentium奔腾微处理器的主要特点: 标量体系结构 双流水线结构
1.2.2 微处理器的内部结构 1．总线部件 2．预取部件 3．译码器 4．控制器 5．运算逻辑部件 6．存储器管理部件 1.2.3 Pentium系列微处理器 1.2.3.1 Pentium奔腾微处理器的主要特点： 1、标量体系结构 2、双流水线结构 （1）转移预测部件 （2）高性能的浮点运算 （3）存储器页面大小任选
1.2.3.2 Pentium X的主要特点 Pentium MMX是在奔腾芯片基础上增加了MMX技术 MMX技术的特点主要有二项 ①采用SIMD型指令。SIMD( Single lntroduction multi ata,单指令多数据流)是计算 机系统结构的一种 ②拥有积和运算功能。 ③拥有饱和运算功能。 米用MMX技术后,提高了不同种类的应用性能,尤 其对图形、图像、动画、音频数据处理的改进最为明显
1.2.3.2 Pentium MMX的主要特点 Pentium MMX是在奔腾芯片基础上增加了MMX技术。 MMX技术的特点主要有二项。 ①采用S1MD型指令。SIMD（Single Introduction Multi Data，单指令多数据流）是计算 机系统结构的一种。 ②拥有积和运算功能。 ③拥有饱和运算功能。 采用MMX技术后，提高了不同种类的应用性能，尤 其对图形、图像、动画、音频数据处理的改进最为明显
1.2.3.3 Pentium pro的主要特点 1.三路超标量体系结构和14级超级流水线 2.动态执行技术 (1)数据流分析 (2)增强的转移预测 (3)推理执行 3.优化的32位代码结构和66MHz的系统总线 Pentium pro采用优化的32位代码结构和66MHz的系统
1.2.3.3 Pentium Pro的主要特点 1．三路超标量体系结构和14级超级流水线 2．动态执行技术 （1）数据流分析 （2）增强的转移预测 （3）推理执行 3．优化的32位代码结构和66MHz的系统总线 Pentium Pro采用优化的32位代码结构和66MHz的系统总 线
1.2.3.4 Pentium的主要特点 Pentium是在 Pentium pro的基础上增加了MMX技术, 具有以下几个特点。 ①采用了DB( Dual independent Bus,双重独立总线) 技术。 Pentium可同时使用这两条总线,其中一条总线 用于连接二级高速缓存,一条总线用于连接主存,这样 充分提高了数据传输能力。 ②使用了SEC( Single edge contact,半边接触盒)技 术。将512KB二级高速缓存移出CPU内核,但用一个塑料 盒将CPU与二级高速缓存封装在一起,中间用高速缓存 总线相连。也正同为这一点, PentiumⅡ米用了一种新型 插槽Slot1,它与 Socket7不兼容 ③双16KB高速缓存。即16KB的数据高速缓存和16KB 的代码高速缓存
1.2.3.4 Pentium II的主要特点 PentiumⅡ是在Pentium Pro的基础上增加了MMX技术， 具有以下几个特点。 ①采用了DIB（Dual independent Bus，双重独立总线） 技术。PentiumⅡ可同时使用这两条总线，其中一条总线 用于连接二级高速缓存，一条总线用于连接主存，这样 充分提高了数据传输能力。 ②使用了SEC（Single Edge Contact，半边接触盒）技 术。将512KB二级高速缓存移出CPU内核，但用一个塑料 盒将CPU与二级高速缓存封装在一起，中间用高速缓存 总线相连。也正同为这一点，Pentium II采用了一种新型 插槽Slot 1，它与Socket 7不兼容。 ③双16KB高速缓存。即16KB的数据高速缓存和16KB 的代码高速缓存