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第1代奔腾处理器主频有60MHz和66MHz。1994年3月推出的第2代奔腾处理器，则有75MHz，90MHz，100MHz，120MHz，133MHz，150MHz，166MHz和200MHz等多种。
第2代奔腾处理器增加了片内的可编程中断控制器(APIC)和双处理器接口，实现了同一主机板上两个第2代处理器的同时运行，拓宽了文件服务器的设计途径。使用该特性的对称多重处理(SMP)已经集成到Windows NT和Windows 2000等操作系统中。
第3代奔腾处理器发表于1997年1月，它把MMX技术结合进第2代奔腾处理器，也就是扩充了面向多媒体操作的数据类型和增加了57条新的指令，又称奔腾MMX处理器(Pentium-MMX)。该产品拥有166，200，233MHz和只用于移动设备的266MHz等速度的版本，同样包括超标量体系结构、支持多重处理、片内本地APIC控制器和电源管理特性。新增特性是流水线的MMX单元和16KB代码回写高速缓冲存储器等。
奔腾Ⅱ处理器是在1997年5月展示于世人的。该处理器问世后不久，其333MHz和更快的芯片就采用0．2tLm技术。不仅提高了核心工作频率，还降低了电源消耗。奔腾Ⅱ处理器还拥有双立总线(DIB)体系结构，即处理器中存在着两条总线——L2高速缓冲存储器总线和处理器到存储器系统总线。由此，该处理器能得到单总线结构处理器两倍的输入/输出数据。DIB体系结构使处理器的L2高速缓冲存储器的运行速度达到了普通奔腾处理器的L2高速缓冲存储器的速度的两倍半。总的来说，DIB体系结构的改进提供了原来的3倍带宽。
奔腾Ⅲ处理器正式发表于1999年2月，其重要的改进是带有70条新指令的流式SIMD扩展(SSE)。神奇的增强性能使该芯片更适用于图像处理、3D技术、流式音频、视频、Web访问和语音识别等应用。所有奔腾Ⅲ处理器都有512KB的L2高速缓冲存储器，它们以核心处理器一半的速度运行。奔腾Ⅲ处理器的Xeon版本中的L2高速缓冲存储器则完全以核心处理器的速度运行，适合于服务器和工作站的使用。
奔腾Ⅳ处理器是Intel公司新的微处理器产品，发表于2000年。它的网络成组微架构已有效地工作于1．30GHz，1.40GHz和1.50GHz，超流水线技术成倍地加深多达20个流水线，成功地提升了处理器的性能和频率。高速执行引擎使处理器的ALu(算术逻辑单元)工作于两倍的核心频率，取得了的执行吞吐。400MHz的系统总线速度改善了动态执行和浮点处理。奔腾Ⅳ处理器的144条新指令的SSE2指令集合里，有76条是新增加的指令，还有68条是原有的SSE指令集合。该处理器的目标是服务器和工作站的市场。 [1]
2022年初，新一代的奔腾处理器采用了与 12 代酷睿一样的 Intel 7 工艺，但没有大小核架构。参数方面，奔腾 G7400 为 2 核 4 线程，3.7GHz，6MB 三级缓存，46W TDP，支持 DDR4-3200 内存和 DDR5-4800 内存。核显为 UHD 710，16 EU 1.35GHz。 [5]

CPU出现于大规模集成电路时代，处理器架构设计的迭代更新以及集成电路工艺的不断提升促使其不断发展完善。从初于数学计算到广泛应用于通用计算，从4位到8位、16位、32位处理器，后到64位处理器，从各厂商互不兼容到不同指令集架构规范的出现，CPU 自诞生以来一直在飞速发展。 [1]
CPU发展已经有40多年的历史了。我们通常将其分成六个阶段。 [3]
(1)阶段(1971年-1973年)。这是4位和8位低档微处理器时代，代表产品是Intel 4004处理器。 [3]
1971年，Intel生产的4004微处理器将运算器和控制器集成在一个芯片上，标志着CPU的诞生； 1978年，8086处理器的出现奠定了X86指令集架构， 随后8086系列处理器被广泛应用于个人计算机终端、服务器以及云服务器中。 [1]
(2)第二阶段(1974年-1977年)。这是8位中微处理器时代，代表产品是Intel 8080。此时指令系统已经比较完善了。 [3]
(3)第三阶段(1978年-1984年)。这是16位微处理器的时代，代表产品是Intel 8086。相对而言已经比较成熟了。 [3]
(4)第四阶段(1985年-1992年)。这是32位微处理器时代，代表产品是Intel 80386。已经可以胜任多任务、多用户的作业。 [3]
1989 年发布的80486处理器实现了5级标量流水线，标志着CPU的初步成熟，也标志着传统处理器发展阶段的结束。 [1]
(5)第五阶段(1993年-2005年)。这是奔腾系列微处理器的时代。 [3]
1995 年11 月，Intel发布了Pentium处理器，该处理器采用超标量指令流水结构，引入了指令的乱序执行和分支预测技术，大大提高了处理器的性能， 因此，超标量指令流水线结构一直被后续出现的现代处理器，如AMD（Advanced Micro devices）的锐龙、Intel的酷睿系列等所采用。 [1]
(6)第六阶段(2005年后)。处理器逐渐向更多核心，更高并行度发展。典型的代表有英特尔的酷睿系列处理器和AMD的锐龙系列处理器。 [3]
为了满足操作系统的上层工作需求，现代处理器进一步引入了诸如并行化、多核化、虚拟化以及远程管理系统等功能，不断推动着上层信息系统向前发展。 [1]

指令集的方式
CPU的分类还可以按照指令集的方式将其分为精简指令集计算机(RISC)和复杂指令集计算机(CISC)。RISC指令长度和执行时间恒定，CISC指令长度和执行时间不一定。 RISC 指令的并行的执行程度更好，并且编译器的效率也较高。CISC指令则对不同的任务有着更好的优化，代价是电路复杂且较难提高并行度。典型的CISC指令集有x86微架构，典型的RISC指令集有ARM微架构。但在现代处理器架构中RISC和CISC指令均会在译码环节进行转换，拆分成CPU内部的类RISC指令 [4]
嵌入式系统CPU
传统的嵌入式领域所指范畴非常广泛，是处理器除了服务器和PC领域之外的主要应用领域。所谓“嵌入式”是指在很多芯片中，其所包含的处理器就像嵌入在里面不为人知一样。 [8]
近年来随着各种新技术新领域的进一步发展，嵌入式领域本身也被发展成了几个不同的子领域而产生了分化。 [8]
是随着智能手机(Mobile Smart Phone)和手持设备(Mobile Device)的发展，移动(Mobile)领域逐渐发展成了规模匹敌甚至超过PC领域的一个立领域。由于Mobile领域的处理器需要加载Linux操作系统，同时涉及复杂的软件生态，因此，其具有和PC领域一样对软件生态的严重依赖。 [8]
其次是实时(Real Time)嵌入式领域。该领域相对而言没有那么严重的软件依赖性，因此没有形成的垄断，但是由于ARM处理器IP商业推广的成功，目前仍然以ARM的处理器架构占大多数市场份额，其他处理器架构譬如Synopsys ARC等也有不错的市场成绩。 [8]
后是深嵌入式领域。该领域更像前面所指的传统嵌入式领域。该领域的需求量非常之大，但往往注重低功耗、低成本和高能效比，无须加载像Linux这样的大型应用操作系统，软件大多是需要定制的裸机程序或者简单的实时操作系统，因此对软件生态的依赖性相对比较低。 [8]
大型机CPU
大型机，或者称大型主机。大型机使用的处理器指令集、操作系统和应用软件。大型机一词，初是指装在非常大的带框铁盒子里的大型计算机系统，以用来同小一些的小型机和微型机有所区别。 [9]
减少大型机CPU消耗是个重要工作。节约每个CPU周期，不仅可以延缓硬件升级，还可以降低基于使用规模的软件授权费。
大型机体系结构主要包括以下两点：高度虚拟化，系统资源全部共享。大型机可以整合大量的负载于一体，并实现资源利用率的大化；异步I/O操作。即当执行I/O操作时CPU将I/O指令交给I/O子系统来完成，CPU自己被释放执行其它指令。因此主机在执行繁重的I/O任务的同时，还可以同时执行其它工作。 [9]