1.1.4　微型计算机的发展

大规模集成电路的发展为计算机的微型化打下了坚实的基础，20世纪70年代初在美国硅谷诞生了第一片微处理器（Micro Processor Unit，MPU）。MPU将运算器和控制器等部件集成在一块大规模集成电路芯片上作为中央处理部件。微型计算机就是以MPU为核心，再配上存储器、接口电路等芯片构成的。短短的40多年中，微处理器集成度几乎每18个月增加1倍，产品每2～4年更新换代一次。微型计算机以微处理器的字长和功能为主要划分依据，经历了6代演变。

第一代（1971—1973年）：4位和8位低档微型计算机。字长为4位的微处理器的典型代表是Intel公司的4004，由它作为微处理器的MCS-4计算机是第一台微型计算机。随后，Intel公司又推出了以8位微处理器8008为核心的MCS-8微型计算机。这一阶段的微型计算机主要用于处理算术运算、家用电器及简单的控制等。

第二代（1974—1977年）：8位中高档微型计算机。在这个阶段，微处理器的典型代表有Intel公司的Intel 8080、Zilog公司的Z-80和Motorola公司的MC 6800。采用这些中高档微处理器的微型计算机其运算速度提高了一个数量级，主要用于教学和实验、工业控制、智能仪器等。

第三代（1978—1984年）：16位微型计算机。在这个阶段，微处理器的典型代表有Intel公司的Intel 8086/8088、Zilog公司的Z-8000和Motorola公司的MC 68000。IBM选择Intel 8086作为微处理器，于1981年成功开发了个人计算机（IBM PC），从此开始了个人计算机大发展的时代。1982年2月，Intel公司推出了超级16位微处理器Intel 80286，能够实现多任务并行处理。

第四代（1985—1992年）：32位微型计算机。在这个阶段，微处理器的典型代表有Intel公司的Intel 80386。该微处理器集成了27.5万个晶体管，数据总线和地址总线均为32位，具有4GB的物理寻址能力。1989年4月，Intel公司又推出了Intel 80486微处理器，其芯片内集成了120万个晶体管。从此，PC的功能越来越强大，可以构成与20世纪70年代大、中型计算机相匹敌的计算能力，并有取而代之之势。

第五代（1993—2005年）：奔腾（Pentium）系列微处理器时代。典型产品是Intel公司的奔腾系列芯片及与之兼容的AMD的K6系列微处理器芯片。内部采用了超标量指令流水线结构，并具有相互独立的指令和数据高速缓存。随着MMX（MultiMedia eXtended）微处理器的出现，微机的发展在网络化、多媒体化和智能化等方面跨上了更高的台阶。

第六阶段（2005年至今）：酷睿（Core）系列微处理器时代。“酷睿”是一款领先节能的新型微架构，设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效，也就是所谓的能效比。2010年6月，Intel发布第二代Core i3/i5/i7处理器，基于全新的SNB（Sandy Bridge）微架构。SNB重新定义了“整合平台”的概念，与处理器“无缝融合”的“核芯显卡”终结了“集成显卡”的时代，SNB采用了更加先进的32nm制造工艺，使CPU功耗进一步降低，并使电路尺寸和性能显著优化，进而为将“核芯显卡”与CPU封装在同一块基板上创造了有利条件。此外，第二代酷睿还加入了全新的高清视频处理单元，其视频处理速度大大提高。