风雨19年 英特尔奔腾处理器发展回顾

    Pentium是英特尔旗下X86架构的处理器名字，486之后的下代处理器本应命名为80586或i586，由于CPU市场的竞争越来越趋向于激烈化，英特尔为了和竞争对手的80586处理器加以区别，还有一个原因是因为阿拉伯数字无法被用作商标，于是Pentium这个名字诞生了，“pentium”在拉丁文里面就是“五”的意思，在中国Pentium被恰到好处的音译为“奔腾”，在多少年里，奔腾就是处理器的代名词，甚至是电脑的代名词。如今这个名字早已成为中国家喻户晓了品牌了。

不同时期英特尔奔腾CPU合影

    第一款奔腾处理器自1993年3月22日开始出货，到今天已经走过19个年头了，19年来，奔腾处理器经历了主频由50MHz提升到3800MHz，经过了多次接口变更，架构也不断变化。奔腾处理器不但为英特尔立下汗马功劳，而且也为全球个人电脑的普及和发展做出了极大的贡献，尽管今天酷睿i系列处理器已经成为英特尔主打产品，但很多地区，廉价实惠的奔腾系列处理器很受消费者喜爱，出货量比重甚至占据英特尔处理器的40%以上。接下来编辑带领大家对英特尔奔腾桌面型处理器进行一个不完全回顾，有兴趣的朋友不妨来了解一下。

Pentium初出茅庐

英特尔Pentium（奔腾）
 
出产时间 1993年
 
制造工艺 0.6微米
 
晶体管数量 320万
 
时钟频率 66MHz - 200MHz
 
位宽 32bit
 
工作电压 3.3V
 
封装形式 296pin PGA

早期奔腾处理器

    起初的Socket4奔腾处理器P60和P66由于主频不高，综合表现很一般，甚至不比486DX66强多少，但随着支持Socket 5和7接口的奔腾P75//90/100/120/133/150/166/200出现，高主频和16K一级缓存将奔腾处理器的性能优势一下就显现出来。

    那时候国内DIY刚刚开始，一台组装电脑上万元是很正常的，家里有台电脑是多么让人羡慕的呀。超频在那时就已经有了，如经典的奔腾75MHz处理器，超频到Pentium 100几乎有着100%的成功率，有些甚至可以超频到133MHz，性价比翻番啊。

英特尔Pentium MMX崭露头角
 
 
出产时间 1997年
 
制造工艺 0.35微米
 
晶体管数量 450万
 
时钟频率 166MHz - 300MHz
 
位宽 32bit
 
工作电压 2.8V
 
封装形式 296pin PGA

    只要是老玩家都知道，早期的电脑CPU由于运算能力不够，并不具备视频解压缩能力，用电脑的CD光驱播放VCD电影时，软解压造成的画面不连续、清晰度较差、色彩不丰富、马赛克和死机等现象大大影响了观赏的情绪。想要用电脑看VCD，需要单独购买一块价格不菲的MPEG解压卡才行。

    1997年，英特尔将Pentium处理器中加入了MMX指令集，这个MMX指令集是在CPU中加入了特地为视频信号(Video Signal)，音频信号(Audio Signal)以及图像处理(Graphical Manipulation)而设计的57条指令，因此，MMX CPU极大地提高了电脑的多媒体(如立体声、视频、三维动画等)处理功能。

    除了指令集中增加MMX指令外，英特尔还将CPU芯片内的L1缓存由原来的16KB增加到32KB（16K指命+16K数据），因此MMX CPU比普通CPU在运行含有MMX指令的程序时，处理多媒体的能力上提高了60％左右。

    有了MMX版Pentium处理，再使用当时流行的超级解霸MMX播放软件，就可以流畅的播放VCD电影，从此MPG解压卡被淘汰出历史舞台，那一年，多媒体电脑也陆续走进寻常百姓家。

    可以说英特尔的MMX技术不但是一个创新，而且还开创了CPU开发的新纪元，后 来的SSE，3D NOW！等指令集也是从MMX发展演变过来的。

奔腾时间使用EDO内存，操作系统为DOS、Windows 3.X和Windows 95.
 

英特尔Pentium II
 
 
出产时间 1997年
 
制造工艺 0.35微米 0.25微米
 
晶体管数量 750万
 
时钟频率 233MHz - 450MHz
 
位宽 32bit
 
封装形式 SECC单边接触卡盒Slot 1

    由于英特尔没有为Socket 7接口申请专利，除自家的奔腾处理器外，连 AMD 的K5，K6，K6-2，K6-3，CRIX 6x86，M2和M3都采用了Socket 7的接口，这样直接导致英特尔在Pentium II时推出了SLOT1接口。

    第一代Pentium II核心代号为Klamath，使用350纳米工艺，以及，就当时而言，制造出一个非常高的热量。推出时，频率只有233及266MHz，使用66MHz前端总线，后期另推出频率300MHz的版本。

　　第二代Pentium II核心代号为Deschutes，运行频率为333MHz，于1998年1月推出，使用250纳米工艺，而且温度亦有效的减低。支援100MHz前端总线，英特尔于1998年另外推出了频率为266、330、350、400、450的Pentium II处理器。

    由于存在竞争，英特尔当然不愿意和对手AMD、Cyrix等继续使用同一接口，从Pentium II开始采用独家的Slot1接口设计，处理器核心与包括二级缓存等其它相关芯片在同一块电路板上，而电路板上有一块塑胶盖，有时亦有一风扇。需要注意的是二级缓存芯片焊在同一块PCB板上，仍旧在CPU核心的外部，虽高达512KB，但速度仅为处理器的一半，效率不算太高。

    从后期PentiumII的电脑系统开始，加入了SDRAM内存和AGP显卡的支持。

Intel Pentium III 
 
出产时间 1998年
 
制造工艺 0.25微米 0.13微米
 
晶体管数量 950万
 
时钟频率 400MHz - 1400MHz
 
位宽 32bit
 
接口 Slot 1 Socket 370

    早期的Katmai版本Pentium III处理器仍然采用Slot 1接口，依旧使用512KB半速二级缓存，和Pentium II相比不同之处就是加入最新的SSE指令集。这时的Pentium III并不属于新的架构或者技术，SSE指令集似乎没有当初MMX引起轰动效应，消费者并不买账。

    直到从第二个版本Coppermine（铜矿），英特尔才将Pentium III的封装改为了PGA的形式，并采用新的Socket 370接口，0.18微米工艺，内置全速二级缓存，性能有了大幅提高。不过在1GHz频率大战中首度落后老对手AMD，于2000年中期推出1.13GHz的版本，但是被发现存在严重的设计缺陷，最终全部召回。   

    后期发布的Tualatin核心的Pentium III采用0.13微米新工艺，图拉丁奔腾P3-S频率范围1.13GHz-1.4GHz，512KB全速二级缓存，发热量和功耗非常低，并拥有不错的性能和强悍的超频潜力。

    事实上，拥有512KB二级缓存的Tualatin性能在大多数软件中都可以超过同主频的Willamette核心奔腾4，最终英特尔开始限制普通图拉丁奔3的出货量，并把价格拉的很高。512KB的Tualatin则改为针对服务器市场的Pentium III-S，不对大众用户销售，只把将经过阉割二级缓存和前端总线的图拉丁赛扬推向DIY市场。

    Pentium III新增加的SSE包括70条指令，其中包含单指令多数据浮点计算、以及额外的SIMD整数和高速缓存控制指令。其优势包括：更高分辨率的图像浏览和处理、高质量音频、MPEG2视频、同时MPEG2加解密；语音识别占用更少CPU资源；更高精度和更快响应速度。

    扯闲话：奔腾3时期开始使用SD内存，操作系统为Windows 95和Windows 98，差不多在Pentium III处理器热卖的时候，太原家园电脑城，青龙电脑城相继出现，南内环电脑一条街开始走上高速发展时期。

成也NetBurst 败也NetBurst
 
 
出产时间 2000年
 
制造工艺 0.18微米，0.13微米0.09微米
 
晶体管数量 4200万–1亿6900万
 
时钟频率 1300MHz - 3800MHz
 
位宽 32bit / 64bit 
 
封装形式 PGA Socket 423 Socket 478 LGA 775

短命的423接口奔腾4

    2000年11月21日，英特尔NetBurst架构Pentium处理器为英特尔带来又一次辉煌。

    第一款Pentium 4处理器采用Willamette核心，Sockt 423接口，最低主频1.3GHz，新加入SSE2指令集，256KB二级缓存，搭配I850芯片组。由于i850芯片的主板需要用价格异常昂贵的Rambus内存，而且0.18微米铝工艺，最大极限速度只能达到2GHz，也注定了423接口的Pentium 4的短命。

    于是很快在2011年英特尔果断推出478接口的Pentium 4处理器，其中Northwood核心最为受消费者喜爱，这一核心的Pentium4采用0.13微米制造工艺，512KB大容量二级缓存，超频性能极好，工作频率从2GHz开始起跳，最高的理论设计频率高达6GHz，还在后期版本中首次引入了超线程技术。随着主频的逐步攀升，处理器的前端总线频率也随着水涨船高，最终版本的前端总线频率已经达到了800MHz，最终成为了当时桌面级的最强者。

具有超线程技术的奔腾4处理器

经典的产品：Pentium 4 1.8A，2.4B，2.4C

热卖一时的奔腾4 2.4C

    2004年2月1日英特尔提出了一个代号为“Prescott”的新内核。首次使用90纳米的制造工艺，关键是这一内核的Pentium 4可以获得更高的主频，同时英特尔的CPU接口开始过渡到栅格阵列封装的LGA775，LGA最显著的特点是去除了CPU背面的针脚，改为了金属触点，这样的封装形式减少了过长的连接线路带来的信号干扰，可以提供更稳定的电气性能。

    为了应对AMD咄咄逼人的64位处理器所带来的压力，英特尔也从5xx系列Pentium 4中加入EM64T的支持，从此桌面处理器全面过渡到64位，不过在今天看来64位处理器依然没有发挥出它的作用。

奔腾4 630包装

    英特尔在2005年第一季度发布了代号为“Prescott 2M”的编号6x0的新版Prescott内核，Prescott-2M核心和普通的Prescott核心的区别最主要的只有一点，也就是L2缓存由原来的1MB增大到了2MB。其次，Prescott-2M内核还提供了以前只在移动处理器上使用的SpeedStep省电技术。

    2005年11月，英特尔再次发布了带有虚拟技术的Prescott 2M处理器。两款处理器是分别运行于3.6GHz 和 3.8GHz的Pentium 4 662和672。

    英特尔在NetBurst架构上的最后一款单核心处理器采用Cedar Mill核心，其中Pentium 4 6X1系列和Celeron D 3X2/3X6系列采用该核心，采用了65nm制造工艺，核心电压1.3V左右，Pentium 4全部都为800MHz FSB、2MB二级缓存，都支持超线程技术、硬件防病毒技术EDB、节能省电技术EIST以及64位技术EM64T，虽然性能方面没有多大提高，但TDP功耗将只有65w，比目前功耗高达130W的Prescott减少了一半，发热量也大大减少。

Pentium 4时代后期开始支持双通道DDR2 SD内存，流行操作系统一直为Windows XP

Pentium D双核处理器 NetBurst架构说再见

出产时间 2005年
 
制造工艺 90纳米 65纳米
 
晶体管数量 2亿3000万
 
时钟频率 2800MHz - 3460MHz
 
位宽 32bit / 64bit
 
封装形式 LGA 775

    英特尔一直在寻求增进处理器性能而不提高实际硬件覆盖区的方法，2005年英特尔第一款双核处理器Pentium D问世了，和超线程技术不同的是，英特尔Pentium D是将放在不同晶元上的两个内核封装在一起，以获得更高水平的计算能力和性能。

    英特尔绝对是双核心处理器的积极倡导者，其第一代产品Pentium D 800系列更是在Intel强大宣传攻势的配合下占据了当时双核心处理器市场绝大部分的份额。

    典型代表就是当时不足千元的Pentium D 805，它是一款相对低端的双核心产品，07年初的时候只要6XX元，圆了不少DIY爱好者的双核梦，其2.66GHz的主频率在素以高流水线著称的NetBurst微架构产品中并不高，而仅为533MHz的前端总线速度更是限制了处理器整体效能的发挥，不过这款处理超频具备在水冷条件下超频至4GHZ的能力，表现相当出色。

65纳米奔腾D 915

    由于Smithfield核心的Pentium D 800系列双核处理器发热量和功耗控制的不太理想，英特尔随后推出了基于Presler核心的Pentium D 9XX系列双核处理器，Presler核心最大的改进是采用65nm制程，还增加对于VT技术的支持。高达4MB的二级缓存，EIST、EM64T、EDB、Hyper-Treading等技术。

    对于双核心架构，AMD的做法是将两个核心整合在同一片硅晶内核之中，而Intel的双核心处理方式则更像是简单的将两个核心做到一起而已。与Intel的双核心架构相比，AMD双核心处理器系统不会在两个核心之间存在传输瓶颈的问题。想要超越对手取得领先优势，只有不断提高主频，但NetBurst架构发热量和功耗是个障碍。从市场角度来说Pentium D是成功的，但从技术上来说，NetBurst架构双核处理器不能让人满意。

    NetBurst架构的设计目标是适应更快的时钟速度，而3.8GHz是基于Prescott单核心Pentium处理器的最快主频，也是英特尔目前位置发布的最高频率桌面处理器。由于Prescott每个时钟周期比Northwood产生的热量要大很多，功耗也有大约10%的增加，英特尔不得不放弃向4GHz冲击的计划。迫使英特尔在2005年年中放弃了NetBurst，并转向升温更少的Core微架构。

Core微架构时代 绝地大反击

出产时间

Conroe核心 2007年6月3日

Wolfdale核心 2008年第三季

制造工艺 65纳米 45纳米
 
时钟频率 1600MHz - 3330MHz
 
位宽 64bit
 
封装形式 LGA 775

指令集 MMX SSE SSE2 SSE3 SSSE3 EM64T

    进入Core微架构时代，英特尔进行了一场“绝地大反击”，Core微架构是一个由零设计起的处理器内部架构，但其有类似Pentium M的设计。它有14级流水线，相比NetBurst架构Prescott的31级，足足少了超过一半。另外，它的运行核心亦由P6、P6-M、及Netburst的一次可处理3个指令，增加至4个。

    由于核心架构有了翻天覆地的变化，英特尔酷睿2双核处理器在中高端市场打了一场漂亮的“翻身”仗。而低端市场，英特尔对酷睿2双核处理器进行删减处理，诞生了全新的奔腾E2XXX系列双核处理器与AMD竞争。

    新奔腾的代表产品就是主频1.6GHz的Pentium E2140和E2160，这两款处理器拥有共享1MB二级缓存，支持SSSE3指令集，65纳米工艺，二者都是面向于入门级双核心处理器市场，由于性能不错，还具有相当强悍的超频潜力，上市不久就迅速取代了上一代的Pentium D处理器。

首款微架构奔腾E2140处理器

    奔腾E2000系列处理器之后，2008年英特尔又推出基于45纳米的奔腾E5000系列双核处理器，奔腾E5000的主频起始2.5GHz，前端总线FSB为800MHz，拥有2MB容量的共享缓存，成倍的二级缓存缓存的增加对提升电脑性能有很重要的作用。

奔腾E5200

    市场上曾经还出现了一批散装的极品五电容版E5200处理器，这样的处理器超频潜力非常强大，不少能以较低电压超到3.6G甚至是4G，性能大幅提升，一时间五颗电容的E5200就成为CPU市场上关注的焦点和抢手的产品。

Pentium E5200五电容

    奔腾E6000系列处理器相比原有的E5000系列核心同样为Wolfdale，二级缓存为2MB，不过前端总线由800MHz提升到了1066MHz，并且加入了Intel 虚拟化技术。前端总线的优势会提升CPU与芯片组的数据传输速度与效率，特别是在游戏和视频的解码上，能够使PC机运行的整体性能有相应的提高。而虚拟技术支持在WIN 7下开始XP模式。

    目前，奔腾E5000系列最快处理器为奔腾E5800 3.2GHz/2MB/800MHz   奔腾E6000系列最快处理器为奔腾E6800 3.33GHz/2MB/1066MHz

核显第一代 奔腾G6950

出产时间  2010年1月7日

CPU 32纳米 GPU 45纳米
 
时钟频率 2800MHz
 
位宽 64bit
 
封装形式 LGA 775

指令集 MMX SSE SSE2 SSE3 SSSE3 EM64T VT-X

    自Core微架构处理器发布以来，英特尔在PC处理器上就一直处于领先水平，继酷睿2系列处理器大获成功之后，英特尔并没有放缓新产品的研发进度。2010年1月，英特尔正式发布了全球首批采用32nm工艺并集成图形核心的新式双核心处理器酷睿i7/i3/i5主打中高端，其中G6950用了“奔腾”经典品牌，不过已经彻底沦落为最低端。

内置GPU的奔腾G6950

    和酷睿i3/i5/i7一样，奔腾G6950虽内置图形核心的整合，不过是采用双内核封装在一起而成，CPU部分为32纳米，图形核心还是落后一代的45nm工艺。

奔腾G6950上市

    奔腾G6950本来是要用来取代45纳米的奔腾E系列处理器，可以搭配廉价的H55主板，主频2.80GHz，不支持超线程和Turbo加速，三级缓存削减到3MB，图形核心频率也只有533MHz，DDR3频率最高1066MHz，不过热设计功耗仍为73W。

    到目前为止，32nm Clarkdale桌面处理器家族中，太原市场只出现过奔腾G6950这么一款，G6960一直没有上市。随着Sandy Bridge奔腾处理器的上市，注定了奔腾G6950又是一款过渡产品，现在LGA1156平台已先于LGA775平台退出DIY市场。

酷二代继续领跑PC处理器市场

出产时间  2011年5月20日

工艺 32纳米
 
时钟频率 2600MHz——2900MHz(暂时)
 
位宽 64bit
 
封装形式 LGA 775

指令集 MMX SSE SSE2 SSE3 SSSE3 SSE 4.1 SSE 4.2 EM64T VT-X

    为了让主板结构变得简单，降低成本和发热量，英特尔始终致力于在酷睿系列产品中将CPU和GPU集成到了一块基板上，使其成为一颗芯片。因为以往的CPU和GPU制造工艺不一样，前者为32nm而后者为45nm，因此两颗核芯在基板上是分离存在的。

    Sandy Bridge处理器被称为“第二代Intel Core处理器家族”，也是Intel第一个所谓的“视觉智能化”(Visual Smart)架构，是Intel 2011年的一次重大架构更新，官方称为“2011年第二代Intel Core处理器家族”

真正融合

    Sandy Bridge处理器其CPU和GPU都采用了32nm制造工艺，且一开始它们就是作为同一颗芯片切割出来的，可以说是完全融合在一起的整体。这样不光芯片更加紧凑小巧，也更加节省能耗和降低发热。

    Sandy Bridge时代，经典的奔腾品牌也将屹立不倒，英特尔先后推出Pentium G850/G840/G620，双核心双线程，不支持超线程和睿频加速技术，3MB三级缓存，主频2.9/2.8/2.6GHz，HD Graphics 2000集成图形核心频率850/1100MHz，热设计功耗65W。芯片组是6系列，桌面上主要有P67、H67、H61等型号，插座将改为LGA1155，不兼容LGA1156。

    同时还有一款低功耗版Pentium G620T，主频降至2.2GHz，图形核心频率降至650/110MHz，热设计功耗只有区区35W，其他规格完全同上。

CPU	酷睿i3 2100	奔腾 G840	奔腾G620	奔腾 G6950	奔腾 E6600
微架构	Sandy Bridge	Sandy Bridge	Sandy Bridge	Westmere	Wolfdale
核心/线程	双核四线程	双核双线程	双核双线程	双核双线程	双核双线程
制作工艺	32nm	32nm	32nm	32nm+45nm	45nm
CPU频率	3.1GHz	2.8GHz	2.6GHz	2.8GHz	3.06GHz
GPU	HD Graphics 2000	HD Graphics	HD Graphics	GMA HD	n/a
GPU频率	850/1100MHz	850/1100MHz	850/1100MHz	533MHz	n/a
L3缓存	3MB	3MB	3MB	3MB	n/a
TDP热设计功耗	65W	65W	65W	73W	65W
接口	LGA 1155	LGA 1155	LGA 1155	LGA 1156	LGA 775
支持内存	DDR3-1333	DDR3-1333	DDR3-1066	DDR3-1066	DDR3-1066

各处理器参数对比

    和Core i3/i5/i7不同，新Petnium的核芯显卡并非HD Graphics 3000或是HD Graphics 2000，而是经过简化的HD Graphics。好在EU单元和HD Graphics 2000一样同为6个，只是简化了高速视频同步技术以及InTru 3D技术，默认频率为850MHz，可睿频到1.1GHz，支持DX10.1技术。

    G800系列和G600系列奔腾处理器的区别在于对内存的支持上，G600系列处理器只能支持DDR3 1066的内存，这一点大家要看清了。

    和G6950不同的是，Sandy Bridge奔腾处理器因为集成时钟发生器的缘故，系统基准频率被严格锁定在了100MHz，而且与图形核心、内存、PCI-E/DMI/FDI总线紧密绑定，因此提升外频基本成为不可能。

    根据英特尔处理器发展规律，我们可以预见未来奔腾处理器将会具备更先进的工艺，更大的缓存，更强的性能和更棒的核心显卡，等到8核酷睿处理器出现时，个人认为4核心奔腾处理器也不再遥远，摩尔定律还会延续，奔腾芯未来会更好。

    由于时间仓促，文中难免有错误，希望得到网友的批评指正。