英特尔历代微处理器架构技术回顾

来源：太平洋电脑网作者：出处：巧巧读书 2006-06-23 进入讨论组

　　作者：WADYD

　　前言：从486时代三大微处理器厂商齐头并进到随后Intel与AMD分道扬镳，CPU的核心架构越来越受到业界的关注。

对微处理器架构熟悉的朋友相信不会忘记当Intel第一次启用P6架构时，AMD与Cyrix无可奈何的情景；当AMD力挽狂澜而推出K7架构时，Intel终于尝到了被动的苦头；当NetBurst架构意外出炉之时，人们对此又爱又恨；当以Pentium M迅驰架构为设计蓝图的Core架构统一江山时，前所未有的局面更让我们大为吃惊。

　　毫无疑问，如今决定CPU整体性能表现的关键因素已经不仅仅是主频，也不是缓存技术，而是核心架构。优秀的核心架构能够弥补主频的不足，更能简化缓存设计而降低成本，这才是优秀处理器的根基。然而对于CPU厂商而言，更换核心架构是极其艰难的举动，因为这将投入大量研发资金，更冒着性能不佳的风险。回顾历代CPU，我们不难发现Intel在大部分时间内都保持领先地位，如今更是走在了十字路口：NetBurst架构的发展潜力不如K8架构，而且近在眼前的制作工艺限制几乎又无法解决。在这样的关键时刻，Intel推出了全新的Core架构，在未来一段时间内将彻底取代现有的NetBurst架构。

帮助AMD绝地反击的K7架构

一、现实与理智的平衡：P5与P6架构

　　在486处理器时代，Intel、AMD和Cyrix的产品在性能方面并没有明显的差距，毕竟此时遵循的架构相同，而且主频一致，放在主板上的缓存也没有多大区别。在这样的背景下，Intel唯一的优势便是产能，AMD和Cyrix则继续紧跟巨人脚步。不过聪明的Intel并没有选择按部就班，通过一张专利授权证明，Pentium将AMD和Cyrix都挡在了门外。

　　Pentium采用P5架构，这被证明是伟大的创举。在Intel的发展历史中，第一代Pentium绝对是具有里程碑意义的产品，这一品牌甚至沿用至今，已经有十几年的历史了。尽管第一代Pentium 60的综合表现很一般，甚至不比486DX66强多少，但是当主频优势体现出来之后，此时所表现出来的威力令人震惊。Pentium 75、Pentium 100以及Pentium 133，经典的产品一度称雄业界。在同一时代，作为竞争对手的AMD和Cyrix显然因为架构上的落后而无法与Intel展开正面竞争，即便是号称“高频486”的Cyrix 5X86也差距甚大，这并非是高主频所能弥补的缺陷。

　　痛定思痛，AMD面对这样的局面只能另辟道路。经过K5还算成功的试探之后，又发布了K6处理器，并逐渐衍生出K6-2和K6-3。如果说第一代K6还只能与具备MMX技术的Pentium打成平手的话，那么后续的K6-2和K6-3则凭借架构上的优势令Intel感受到巨大的压力。为此，Intel将原本用于Pentium Pro服务器处理器的P6架构用于桌面处理器，并且这一架构沿用多年，直到Pentium III时代。

沿用到Pentium III的P6架构

　　在Pentium时代，虽然Intel还是相对竞争对手保持一定的领先，但是Intel并未感到满足。在他们看来，只有从架构上扼杀对手，才能完全摆脱AMD和Cyrix两家的追赶。于是，Intel在发布奔腾的下一代产品Pentium II时，采用了专利保护的P6架构，并且不再向AMD和Cyrix授权。P6架构与Pentium的P5架构最大的不同在于，以前集成在主板上的二级缓存被移植到了CPU内，从而大大地加快了数据读取和命中率，提高了性能。AMD和Cyrix由于没能得到P6架构的授权，只好继续走在旧的架构上，整个CPU市场的格局一下子发生了巨大的变化，AMD和Cyrix的市场份额急剧下降。这里我们需要特别提一下K6-2+和K6-3，尽管这两款令人肃然起敬的产品也对Intel构成严重威胁，但是它们所谓的内置二级缓存并非集成在CPU核心中，因此绝对不能算作P6架构，浮点性能也有着不小的差距。

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