1.1.1　微型计算机的发展概况

微型计算机的核心部分是微处理器，通常人们以Intel公司生产的微处理器为主线介绍微型计算机系统的发展过程。以下以计算机的诞生到当前的发展水平为参照，简单介绍Intel微处理器的发展历程。

1. 第一代（1971—1973年）：4位或8位微处理器和微型计算机

第一代微处理器和微型计算机以4位微处理器和低档8位微处理器为代表。1971年，美国Intel公司推出第一款4位微处理器4004，其运算速度为50KI/s（千指令/秒），指令周期为20μs，时钟频率为1MHz，其内部集成度大约2000管/片。寻址能力为4KB，有45条指令。另一款4位微处理器是4040。同年，出现了4004的低档8位扩展型产品8008，其寻址能力为16KB，有48条指令。1972年，第一款8位微处理器Intel 8080面世。

2. 第二代（1974—1977年）：8位中、高档微处理器和微型计算机

自Intel公司第一款微处理器问世以来，众多公司开始研制微处理器，形成了以Intel、Motorola、Zilog等公司产品为主导的微处理器时代。1973年，Intel公司发布8位中档微处理器8008，其运算速度约500KI/s，指令周期为2μs，寻址空间为64KB。同期，Motorola公司的MC6800也为中档微处理器。Zi1og公司的Z80和Intel公司1977年发布的最后一款8位微处理器8085属于8位高档微处理器。8085微处理器的运算速度为770KI/s，指令周期为1.3μs。这期间，Intel 8080被许多人视为第一款真正的通用微处理器，并被用于停车灯和收银机等多个市场领域。

3. 第三代（1978—1984年）：16位微处理器和微型计算机

第三代的微处理器及微型计算机在超大规模集成电路技术日臻成熟的基础上向更高层次发展，以16位微处理器为主流。1978年，Intel公司首次推出16位微处理器8086（集成度为29 000管/片，时钟频率达到4～8MHz），8086微处理器的内部和外部数据总线都是16位，地址总线为20位，可直接访问1MB内存。该款微处理器随后成为了“行业标准”配置。1979年，Intel公司又推出8088微处理器（时钟频率可达到4～8MHz），集成度为2万～6万管/片。它与8086微处理器不同的是，外部数据总线为8位。1981年，IBM公司选用Intel 8086微处理器作为其第一款计算机的组件。1982年，Intel公司推出了80286微处理器（时钟频率为10MHz），该芯片仍然为16位结构，但地址总线扩展到24位，可访问16MB内存，其工作频率也较8086微处理器提高了许多。80286微处理器向下兼容8086微处理器的指令集和工作模式，并增加了部分新指令和一种新的工作模式——保护模式。

4. 第四代（1985—1989年）：32位微处理器和微型计算机

第四代以32位微处理器和微型计算机为主流。1986年，Intel公司推出了32位微处理器80386（时钟频率为20MHz），可同时运行多个软件程序。该芯片的内外部数据线及地址总线都是32位，可访问4GB内存，并支持分页存储机制。除了实模式和保护模式，80386微处理器又增加了一种“虚拟8086”工作模式，可以在操作系统控制下模拟多个8086微处理器同时工作。1989年，Intel公司推出了80486微处理器（时钟频率为30～40MHz），集成度为15万～100万管/片（外部引脚168个）。早期的80486微处理器相当于把80386微处理器和完成浮点运算的数学协处理器80387及8KB的高速缓存集成到一起，这种片内高速缓存被称为“一级缓存”，80486微处理器还支持主板上加装二级缓存。后期推出的80486 DX2微处理器首次引入了倍频的概念，有效缓解了外部设备的制造工艺与CPU主频发展速度的矛盾。

5. 第五代（1993—1995年）：超级32位Pentium微处理器和微型计算机

1993年，Intel公司推出了新一代高性能处理器Pentium（奔腾），俗称586，有效助力了“多媒体革命”。其内部集成了310万个晶体管。Pentium微处理器最大的改进是，它拥有超标量结构（支持在一个时钟周期内执行多条指令），且一级缓存的容量增加到了16KB，这些改进大大提升了CPU的性能，使得Pentium微处理器的速度比80486微处理器快数十倍。除此之外，Pentium微处理器还具有良好的超频性能，把一个低主频CPU当作高主频CPU来使用，付出较低的代价可获得较高的性能。这一时期的典型产品有IBM公司、Motorola公司、Apple公司联合推出的PowerPC微处理器和AMD公司推出的K5微处理器。

1995年2月，Intel公司推出了第六代微处理器高能奔腾（Pentium Pro），它集成了550万个晶体管。1996年年底，Intel公司又推出了微处理器多能奔腾（Pentium MMX），MMX（Multi Media eXtension）技术是Intel公司发明的一项多媒体增强指令集技术，它为微处理器增加了57条MMX指令，此外，还将微处理器芯片内的高速缓冲存储器（Cache）由原来的16KB增加到32KB。1997年5月，Intel公司推出了微处理器Pentium Ⅱ。Pentium Ⅱ是对高能奔腾的改进，其内部集成了约750万个晶体管，加快了16位指令的执行速度，且支持MMX指令集，时钟频率达450MHz，二级高速缓冲存储器达到512KB，它的浮点运算性能、MMX性能都有了很大的提高。1999年2月，Intel公司又推出了Pentium Ⅲ，它集成了950万个晶体管，时钟频率为500MHz。随后，Intel公司又推出了新一代高性能32位微处理器Pentium Ⅳ，它采用了NetBurst的新式处理器结构，可以更好地适应互联网用户的各种需求。尽管高能奔腾和Pentium Ⅱ/Ⅲ芯片的数据总线引脚是64位，但严格来说其内核结构仍属于32位微处理器。

6. 第六代（1995年以后）：新一代64位微处理器和微型计算机

64位微处理器和微型计算机是目前芯片生产厂商竞相开发的产品。其中，较为著名的当属Intel公司与HP公司联手开发的64位微处理器——Merced。Merced采用全新的结构设计，这种结构称为IA-64（Intel Architecture-64），IA-64不是Intel公司的32位x86结构的64位扩展，也不是HP公司的64位PA-RISC结构的改造。相信64位微处理器会将微型计算机不断推向更高的阶段。

第六代微处理器的大事年鉴为：

1995年，Intel公司推出高性能Pentium微处理器，支持32位工作站和服务器。

1999年，Intel Pentium Ⅲ和Pentium Ⅲ至强微处理器面世，性能更上一层楼。

2001年，Intel安腾微处理器和Intel至强微处理器上市，进一步提升服务器和工作站的性能。

2003年，Intel迅驰移动计算技术面世，该技术具备卓越的性能、耐久的电池使用时间和集成无线局域网功能，支持更加纤巧、轻薄的便携式计算机。其中，集成无线局域网功能简化了无线互联网连接，被业界广泛采用。

2006年，Intel公司推出四核Intel至强5300系列微处理器和Intel酷睿-至尊微处理器，开启多核CPU时代大幕。

2007年，Intel推出代表性的Intel酷睿2（Core 2 Duo）至尊微处理器，其突破性的Intel 45nm制程和高-K金属栅极硅制程技术重新定义了晶体管概念。