他们曾是兄弟？x86处理器31年发展史

不管你相不相信，如今Intel性能最强劲的Core i7处理器内部的“基因”，三十多年来基本没有改变过。如今AMD最强大的Phenom II X4处理器，其内部同样也蕴含着这个相同的“基因”。那么是什么“基因”能够让AMD和Intel有了相同之处？那就是我们经常提到的x86处理器架构，它统治了当前几乎所有的桌面电脑以及笔记本电脑市场。从其诞生至今，甚至是遥远的未来，x86的地位仍然不可动摇。

1978年Intel推出了x86架构至今已经经历了31年。基于x86架构的处理器不仅速度越来越快，在每次推出新款处理器的同时，指令集也得到了不断的完善和扩充。也许的年龄还没有x86架构的年龄大，因此对于其发展历史还不是很了解。在今天这篇文章里，我们将会和大家一起对x86的发展历史进行一次总结，你将会看到一系列经典的x86处理器。

下面让我们穿过时空走廊，开始x86处理器31年的回顾之旅……

● Intel 8086

· 推出年份：1978年

· 核心频频：4.77MHz - 10MHz

虽然不是Intel创造了处理器，但是Intel推出了x86架构处理器，直到在三十多年后的今天，x86与诞生那天起相比基本没有改变。

在1978年， Intel推出了8086处理器。当时这款处理器的频率只有4.77MHz，在后来推出的产品中将频率提升到了10MHz。8086只拥有29,000个晶体管，不过这个数量与1976年推出的8085相比多出了近4倍。8085是Intel公司推出的首款16-bit处理器产品。8086能够向下兼容之8008, 8080和8085处理器所支持的软件，并且拥有1M的内存寻址功能。

● 小知识：

8086推出的时候正处于苏、美两个冷战期间。前苏联通过工业间谍复制生产了8086处理器，在8086的基础上推出了不同针脚定义的K1810BM86处理器。

● Intel 80286

· 推出时间：1982年

· 核心频率：6MHz - 12.5MHz

8086和之后推出的8088处理器在70年代未和80年代初取得了骄人的成绩。但Intel在1982年推出的80286更让全世界激动不已，也就是我们常说的286电脑。这款基于1.5微米工艺的处理器拥有将近134,000个晶体管，以及16MB内存寻址能力。首款286处理器的频率只有6MHz，不过很快核心频率就到达了12.5MHz。如果要以频率进行对比，286的性能是8086的2倍，两代处理器之间如此之大的性能提升在此后的处理器中再也没有过。在当时286几乎就是IBM个人电脑的代名词，推出6年之后，Intel估计全球约有1500万台个人电脑是采用了286处理器。

Intel在推出286的同时，还引入了一个叫作“protected mode”的功能支持更大的内存。通过这个功能，可以保证16M内存都可以被访问，但由于没有方法让286从这个模式下切换回“real mode”，因此这个功能没有得到广泛使用。

● 小知识：

286处理器曾经由于不能够在windows环境下运行多个MS-DOS程序，而被比尔.盖茨称为“死脑子芯片”。

● AMD Am286

· 推出日期: 1983

· 核心频率: 8MHz - 20MHz

近日Intel和AMD在x86的专利授权上产生了一些矛盾，而关于两家公司在x86专利上的问题，我们要从1982年开始了解。

在1982年，AMD获得了生产和销售8086和8088处理器的许可权。而在1983年，AMD就推出了自家的286处理器——Am286，但这外界认为纯粹是Intel 286的复制品。Am286和Intel 80286的针脚数完全一样，所不同的就是Am286处理器的最高频率达到了20MHz，比Intel 286的频率高了近一倍。从某个角度来看，Am286的推出就注定了近30年来两家公司的竞争。

● 小知识：

AMD Am286和Intel 80286一样采用了1500nm的生产工艺，而如今的CPU生产工艺要比当初的286小33倍。

● Intel 386

· 推出日期: 1985

· 核心频率: 16MHz - 33MHz

当电脑游戏逐渐普及的时候，Intel也推出了386处理器。刚推出的386被命名为386DX，主要是为了与后来推出的廉价版386SX区分开。

最初上市的386频率只有16MHz，之后提升到了33MHz。晶体管数量相比之前的286，386有了很大提升，达到了275,000个。而386也是Intel推出的首款32位处理器，386最高能够支持4GB内存，支持“protected mode”与“real mode”的切换，并增加了“virtual mode”，在这个模式下可以运行一些“protected mode”下无法运行的软件。

● 小知识：

386的销售，首次采用了专属销售策略。也就是说电脑厂商只能够从Intel购买芯片，也正是依靠这个政策，Intel才取得了今天的成就。

● Intel i486

· 推出日期: 1989年

· 核心频率: 25MHz - 100MHz

在伟大的80年代即将结束的时候，Intel为我们带来了另一款x86处理器——486DX。

在486DX中首次设置了数学协处理器，最初推出的时核心频率为25MHz，后来提升至50MHz。486DX也是首款晶体管数量突破100万的处理器，达到了120万。与386一样，486DX同样也能支持4G内存寻址。加上板载缓存的设计，优化的指令集和增强的总线接口单元，让486在桌面台式机以及服务器市场都迅速得到了普及。

● 小知识：

最初推出的是i486DX，486在设计上有多个版本产品，包括有i486SX，i486SL，其中i486DX 2使用最为广泛。

● AMD Am386

· 推出日期: 1991年

· 核心频率: 12MHz - 40MHz

如果说Am286是AMD在X86处理器中的处女作的话，那么AM386就可以算得上是AMD的奋力一击。该处理器推出于1991年，同样也几乎是复制了Intel 386，但是其核心频率要比Intel 386高出不少。该处理器是第一款贴上了“Windows Compatible”标签的处理器产品。

Intel竭尽全力来阻止AMD销售这个新款处理器，并且表示两家公司签署的x86授权协议只限于80286以及之前的处理器（很耳熟吧？）。最终AMD赢得了这场官司，虽然当时Intel已经推出了486处理器，但是Am386在性能上并不比其逊色多少。而正是凭借该处理器的热销，使得AMD进一步巩固了其竞争者的地位。

●小知识：

其实Am386早在1991年前就计划推出市场，但是受到了Intel提出有关X86处理器专利授权的指控，延迟了上市日期。而就在近期，当年的一幕又重新上演。

● Cyrix Cx486

· 推出日期: 1992年

· 核心频率: 20MHz - 100MHz

Cyrix在1988年开始生产用于286和386系统的数学协处理器，该公司后于1992年推出了其首款X86处理器486SLC和486DLC。这两款处理器可以在针脚上与386SX/DX兼容，因此也为当时的386平台用户提供了一个极具吸引力的升级选择。

这款处理器是由德州仪器所生产，最初Cyrix的486并没有设置数学协处理器。在其生命周期内，Cx486系列处理器的频率最高达到100MHz，配备有9K的一级缓存。

● 小知识：

Cyrix Cx486处理器由于功耗低的原因，在90年早期的笔记本电脑上风靡一时。

● Intel Pentium

· 推出日期: 1993年

· 核心频率: 60MHz - 233MHz

现在Intel推出了他的第五代产品——Pentium（奔腾）系列。Intel Pentium系列的推出，将x86架构处理器带上了一个新的高度，同时也采用了新的命名方式。这一次Intel并没有延续之前的命名方式，将处理器命名为586。

Pentium的推出，突破了之前处理器的几个性能瓶颈。主要有64bit总线带宽，2个执行处理器单元，以及大幅改善的浮点运算单元和更高的核心频率。Pentium最初推出的核心频率为60MHz，后来最高频率达到了233MHz。在其生命周期内，Pentium处理器的生产工艺也由0.8微米提升至0.35微米，晶体管的数量由310万个提升至了450万个。

1996年， Intel开始销售Pentium MMX处理器。由于MMX指令的加入，使得多媒体性能得到了明显提升。

● 小知识：

Pentium的名字来至于希腊单词“penta”和拉丁单词的结尾“-ium”，意思是“五”。

● AMD Am486

· 推出日期: 1993年

· 核心频率: 25MHz - 120MHz

AMD Am486的推出是AMD最后一次“克隆”Intel的产品，差不多是Intel 486处理器推出4年后，正好在Pentium推出前一个月。

为了与当时市面上的486进行竞争，AMD展开了低价策略，并且对处理器的频率进行了提升，最快的Am486处理器的频率达到了120MHz。

● 小知识：

AMD同样也推出了一款4倍频版本的Am486处理器，将其命名为AMD 5x86，该处理器的核心频率为133MHz，性能与Pentium 75MHz相当。

● Intel Pentium Pro

· 推出日期: 1995

· 核心频率: 150MHz - 200MHz

尽管命名方式略有不同，但是Pentium Pro相对于Pentium还是有了很大的改进，在处理器的架构上的改进是一次革新。Pentium Pro的晶体管数量达到了550万个，但是最为重要的就是在CPU上直接配备了二级缓存，起初二级缓存容量为256K，后来最高提升至1MB。不过当时二级缓存还没有直接集成入处理器核心内部，Pentium Pro的二级缓存频率与处理器核心频率相同，从150MHz 到200MHz。

虽然Pentium Pro直接配备二级缓存是其一个优势，但是也带来了新的问题。将缓存与处理器核心封装在一起的形式提高了废品率，从而降低了产量，同时也带来了更高的价格。

● 小知识：

Intel在1998年推出的一款300MHz Pentium II “Overdrive”处理器可以应用于Pentium Pro Socket 8主板，从而为那些早期的Pentrium Pro用户提供了一条升级之路。

● Cyrix Cx5x86

· 推出日期: 1995年

· 核心频率: 100MHz - 133MHz

作为较晚进入x86处理器市场的一个公司，Cyrix并没有在推出Cx486系列处理器后止步不前，在1995年继续推出了Cx5x86。Cyrix依然走了相同的路线，那就是让Cx5x86处理器对486 Socket 3主板完全兼容。让使用486的用户升级时不至于只能选择Intel的产品。

由于稳定性的问题，迫使Cyrix为新处理器开发新功能，比如分支预测以及其他性能增强的技术。但Cx5x86处理器并没有在市场上销售多长时间，而过早退市并不是因为设计问题，而是Cyrix不希望这款处理器对后面推出的6x86的销售造成影响，在推出5x86六个月之后6x86就正式上市了。

● 小知识：

只有极少数的Cx5x86处理器能够运行在133MHz的频率下。

● AMD Am5x86

· 推出日期: 1995

· 核心频率: 133MHz

Am5x86处理器的推出，给使用486电脑的用户提供升级的选择。AMD Am5x86实际上就是4倍频版的486DX处理器，这使得该处理器的核心频率达到了133MHz，并且能够兼容当时大多数的486主板，而Am5x86所拥有的性能则与Pentium 75处理器相媲美，甚至比Pentium 75更优秀。

AMD Am5x86最大的意义就在于，该处理器是AMD首款使用性能等级（PR值）标示的处理器。比如AMD将Am5x86命名为Am5x86-P75出售，意思是这款处理器的性能与Pentium 75相当。

● 小知识：

AMD使用性能等级（PR值）的命名方式，直到Athlon 64 X2系列处理器推出之前都一直在使用。

● AMD K5

· 推出日期: 1996

· 核心频率: 75MHz - 133MHz

Intel由于授权给AMD生产和销售x86处理器，已经为竞争打开市场铺平了道路。从Pentium系列处理器开始，Intel再没有范相同的错误，让AMD允许生产的机会。这也就促使AMD不能依靠复制和销售Intel的产品而生存，同时也促使了K5处理器的诞生，K5是AMD首款自主研发的新一代处理器。

由于设计方面的问题，K5处理器的推出日期一再延迟。最终在1996年AMD推出了K5处理器，并且在技术上超过了Intel Pentium。K5处理器拥有450万个晶体管，5个整数单元，更大的分枝预测单元以及16KB的缓存。不过遗憾的是K5的核心频率最高只有133MHz，对于Pentium没有造成太大危胁，销售情况也不佳。

● 小知识：

K5和AMD随后推出的处理器命名方式，灵感来至于电影《超人》；其中K5的“K”代表超人的家乡Kryptonite星球。

● Cyrix 6x86 和 MII

· 推出日期: 1996年

· 核心频率: 80Mhz——385MHz

Cyrix 6x86最早是被命名而M1，在针角以及工作电压上可以与Pentium兼容。不过该处理器并不是简单的克隆Pentium，而是Cyrix自主研发的一款产品，因此没有实现对Pentium的100％兼容。

早期版本的M1拥有16KB的缓存，在某些情况下性能要优越于同频率的Pentium。尽管Cyrix 6x86的浮点运算能力较差，但还是使得Cyrix推出性能/Pentium比值做为自己处理器的参考值。

后期推出的6x86处理器被命名为MII。MII处理器发热量更低，同时核心频率也更高。不过在使用中面临一些兼容性问题，因为该处理器采用的是非标准的75MHz或83MHz总线，基于的是socket 7主板。

● 小知识：

Cyrix 6x86总共有三个不同版本：起初的单电压版，低功耗版和集成了MMX指令的版本。

● AMD K6

· 推出日期: 1997年

· 核心频率: 166MHz - 300MHz

事实证明AMD的K5处理器很快就被人们遗忘，因此K6的推出也就成了必然。这款处理器的推出主要得益于Vinod Dham的努力工作。Vinod Dham在开发Pentium CPU的时候被称为“Pentium之父”。Vinod Dham于1996年离开Intel，加入了一家名为NexGen的公司。后来NexGen被AMD收购，而K6处理器就是由NexGen的研发团队负责设计，该处理器自然也就对MMX指令提供了支持和浮点运算单元的加入。

K6处理器在1997年4月推出，该处理器能够支持Pentium的Socket 7主板。随着K6的推出和成功收购NexGen，AMD成为了Intel在处理器市场上最强的竞争对手。

● 小知识：

K6曾使用过基于Pentium II的PR值命名方式，不过最后还是取消了。

● Intel Pentium II 和 Pentium II Xeon

· 推出日期: 1997 (Xeon 1998)

· 核心频率: 233MHz - 450MHz (Xeon 400MHz - 450MHz)

为了增加产量，Intel将CPU的L2缓设计到了CPU外面。这也使得二级缓存的频率只有CPU的一半，但是Intel通过提升L2缓存的容量来弥补，将256K提升至512K。这使得处理器的成本得到了大幅度降低，但同时Intel公司也推出了全新的Slot1接口来对Pentium II进行支持。

从处理器的设计角度来说，Pentium II处理器首次采用了0.35微米的生产工艺，后来提升至0.25微米，晶体管数量达到了750万个，并且拥有64G内存寻址能力。

1998年，由Pentium II衍生出的首款Xeon处理器上市。与普通Pentium II处理器不同的是，Xeon版处理器的L2缓存可以全速运行，最高缓存容量达到了2M。

● 小知识：

Pentium II处理器的代号：Klamath和Deschutes表示的是桌面版处理器，Tonga和Dixon表示的是移动版处理器。

● Cyrix Media GX (国家半导体National Semiconductor)

· 推出日期: 1997

· 核心频率: 120MHz - 300MHz

由于面临财务危机，Cyrix于1997年被National Semiconductor（国家半导体公司）收购。National Semiconductor在价值市场上更有兴趣，而不是竞争高端市场，这也使得Cyrix被收购后经营理念发生了改变。

由于经营理念的改变，也就使得Media GX处理器出现在了我们面前。这款处理器基于的是Cyrix 5x86处理器，集成有显卡、内存控制器以及PCI控制器。此外还有搭配了一个功能齐全的芯片，包含有IDE控制器、声卡等功能。

● 小知识：

由于设计特殊，MediaGX处理器只能运行在专门设计的主板上。

● Centaur Technology WinChip处理器

· 推出日期: 1997年

· 核心频率: 180MHz - 250MHz

你是否还记得WinChip处理器？这个由VIA，Cyrix，National Semiconductor，IDT和Centaur共同研发推出的处理器。由Centaur Technology负责生产和销售。

WinChip采用Socket 7插槽，有别于传统的X86处理器，芯片尺寸更小。这款处理器设计简单且节能，比较适合简单的任务处理。该处理器没有设计二级缓存，不过拥有64K容量的L1缓存。并支持MMX和3DNow!指令集。不过在Intel成本低而性能强的赛扬处理器推出后，WinChip处理器的命运也宣告终结。

● 小知识：

1999年威盛将Centaur Technology收购，而WinChip处理器中的设计都被应用在了威盛的Cyrix III系列处理器中。

● Intel Celeron

· 推出日期: 1998年

· 核心频率: 266MHz - 3.2GHz

Intel在高端桌面级处理器市场和服务器级市场，有Pentium II和Pentium II Xeon两大产品，而取得了很好的成绩。但是在入门级市场上，Intel还缺乏一款有竞争力的产品面向低端用户。因此，为了满足低端用户的需求，Intel在1998年推出了价格便宜的Celeron系列处理器。

在X86处理器的竞争中，一些特别版的Celeron在为用户节约大量资金的同时，也给用户带来强劲的性能体验。特别是对于一些超频玩家而言，通过超频使CPU的性能翻倍。不过第一款基于Pentium II的Celeron并没有获得预期的效果，主要是因为该处理器没有配备二级缓存，性能上很难让玩家满意；因此后来Intel又推出了拥有128K二级缓存的Celeron处理器，而且还受到了玩家的欢迎。

这些年来，Celeron产品一直伴随着Intel主流产品征战低端市场，目前最新的Celeron处理器采用的是Allendale架构，并且拥有两个核心。

● 小知识：

Mendocino Celeron处理器代号为300A，在超频爱好者中被称为一代经典产品，超过超频能够稳定运行在450MHz的频率下。

● AMD K6-2和K6-2+

· 推出日期: 1998年

· 核心频率: 233MHz - 50MHz

在K6处理器获得成功后，1998年AMD继续推出了K6-2处理器。这款处理器配备了MMX单元和新的SIMD指令3DNow!。这使得AMD在3D性能方面稍微领先于Intel的SSE指令集。K6-2处理器支持Super Socket 7主板，对当时需要升级的用户们来说，K6-2处理器是一个不错的选择。

在K6-2的基础之上通过改进继续推出了K6-2+，K6-2+处理器加入了128KB二级缓存，并使用更加先进的生产工艺 (180nm与250nm)。

● 小知识：

SIMD成为3Dnow！意为“单指令，多数据”，一般也称为“载体指令”。

● AMD K6-3

· 推出日期: 1999年

· 核心频率: 350MHz - 570MHz

1999年AMD推出了K6系列处理器的最后一款产品——K6-3，但是这款处理器没有在市场上风光多久，因为在K6-3处理器推出后几天，Intel就推出了Pentium III处理器。

K6-3拥有256KB的二级缓存，晶体管数量也K6-2提升了1倍达到了2130万个，但是这款处理器并没有给人们留下深刻的记忆，因为AMD在Intel推出Pentium III也及时推出了Athlon系列处理器。

● 小知识：

K6-3的绰号叫做“Sharptooth”，就是“利齿”的意思。

● Intel Pentium III和Pentium III Xeon

· 推出日期: 1999年

· 核心频率: 450MHz -1.4GHz

处理器的又一次的革新，从1999年Intel推出Pentium III处理器之后开始。Pentium III处理器最重要的改进之一是加入了SSE指令，SSE指令使Pentium III能够同时处理四个单精度浮点数据。而在处理3D、图形、流媒体内容以及其他多媒体任务时的性能要比Pentium II更具有优势。

Intel后来继续推出了Pentium III Coppermine。Coppermine配备有256K的全速L2缓存，并通过一些改进使得Coppermine的性能在某些时候要高于早期推出的Pentium III。

另外一款PIII处理器即是有名的Tualatin（图拉丁），拥有更高的频率和更高容量的缓存，而这款处理器的核心也比其他的CPU核心要小，工作时的发热量也更小。实际上Tualatin为移动版Pentium-M处理器的推出提供了初步框架，而Pentium-M处理器却催生出了今天的i7处理器。

Pentium III Xeon与桌面版的Pentium III处理器并没有太大区别，只是拥有了更高容量的缓存和支持四处理器配置。

● 小知识：

第一代的Xbox游戏机使用的处理器，就是基于Micro-PGA2封装的特殊版本Pentium III/Celeron处理器。

● AMD Athlon (Classic和Thunderbird)

· 推出日期: 1999年

· 核心频率: 500MHz - 1.4GHz

从AMD Athlon的上市开始的那几年，对AMD来说是非常重要的几年。因为Athlon系列处理器真正给Intel带来了威胁，成功的给予了Intel打击。Athlon处理器是现任的AMD CEO——Dirk Meyer，开始主管处理器部门后，带头开发推出的第一款产品。最早Athlon处理器使用的是卡槽式设计，具有512K二级缓存。首次亮相时，频率只有500MHz，当Athlon频率率先达到1G的时候，对AMD来说是个非常重要和期待已久的里程碑时刻。

随着时间的推移，Athlon系列处理器也在不断改进，更快的缓存和全面的优化，使Athlon系列在市场上的表现越来越好，比如雷鸟系列产品。也使得Socket A (462)平台成为AMD有史以来最成功的平台之一。

● 小知识：

雷鸟系列是AMD推出Am 386以来，近10年最成功的产品。Athlon在希腊语中是“竞赛”的意思。