有感於 x86 問世三十年(http://news.mydrivers.com/1/108/108230.htm)，以及爬文看了一些有關 CPU 架構的文章，

使我對桌上型 x86 CPU 的演進過程及技術細節，產生了一點研究興趣，打算寫幾篇簡單的報告來整理自己的學習心得。

由於是利用閒暇時間及興趣使然，會不會拖稿或中斷，能寫到什麼地步，都不是我所能預估的，如有不期尚請海含。

因為自己並非專業人士，錯誤及疏漏在所難免，但我開此篇主題最大的目的是拋磚引玉，希望能引出一些高手，

深入討論 CPU架構 的相關技術，尚請方家不吝指正、補完是幸。





第一篇　歷史回顧



拜 電晶體 及 積體電路 之發明，使大量邏輯電路能濃縮在極微小的矽晶片上，奠定了 微處理器 的發展基礎。


8086 ：史上第一顆被用在個人電腦上的 16位元 x86架構 微處理器(誕生於 1978年，只用了2.9萬顆電晶體)。

80286：拓增記憶體定址範圍到 16MB，並開始支援虛擬記憶體。

80386：第一顆 32位元 x86微處理器，首次提供多工機制(可同時執行多個程式)，拓增記憶體定址範圍到 4G。

80486：第一顆 管線化(Pipelining) x86微處理器，首次內建 8K快取記憶體，部分型號開始引進浮點運算單元(FPU)。


Pentium：

　　照慣例原本應命名為 80586，因數字不得申請著作權，Intel 為擺脫競爭者以 586相容產品 糾纏而改名，一般簡稱 P5。

　　第一顆 超純量(Superscalar) x86微處理器，具備兩條平行整數管線，並拓增外部資料匯流排寬度到 64位元，加入分支預測等技術。

　　因 80486 內部快取 常被資料佔滿，P5 首次將 L1 劃分為 8K指令快取 及 8K資料快取。


Pentium Pro：

　　第一顆 內建 L2快取 的 x86微處理器，改進超純量、分支預測之效率。

　　強化 32位元 程式碼 執行速度，支援多處理器架構，以企業或重度運算如工作站、伺服器為主要市場。


Pentium II ：

　　因內建 L2快取 成本太高，到 Pentium II 又將 L2 移出 CPU，一同做成卡夾，且速度降為 CPU 時脈的一半。

　　首次引進 SIMD(Single Instruction Multiple Data) 格式之 多媒體指令集 MMX，但需佔用 浮點數 暫存器。

　　一個 SIMD 指令可同時對多比相依資料(或稱向量？)做運算，大幅提高 CPU 對 特定浮點運算 之 平行化 處理能力。


Pentium III：

　　與 Pentium Pro 及 Pentium II 同為第六代(P6) x86微架構，因製程進步，重新內建 L2快取。

　　首次引進 SSE 指令集，補充 MMX 之不足(並新增 SIMD 專用的 八個 128位元 浮點數 暫存器？)


Pentium 4：

　　因 Intel 在 1GHz 時派頻率之爭敗給 AMD，迫使 Intel 在桌上型產品線放棄沿用多年的 P6微架構。

　　Pentium 4 改採超深管線設計，以盡可能拉高工作時派為目的的 NetBurst微架構，並持續改良 SSE 指令集(SSE2、SSE3...)。

　　NetBurst微架構 在一、二代(Willamette、Northwood) 表現不差，憑著 Intel 先進的製程工藝，與 AMD 雖互有領先，

　　但大多時期是超前的，尤其在 Northwood 時期領先幅度擴大，但卻在三代 Prescott 出了大麻煩(效能降低、功耗失控)，

　　最後 Intel 不得不放棄 NetBurst微架構，將當時用在筆記型且 持續改良中的P6微架構(Core) 重請出山...



以後的事大家都知道，就不再廢話了。有關 AMD K系列的演進歷史，因個人手上資料有限，就從略了，但非常歡迎先進們補充。