通俗易懂，CPU 的粗浅原理发展历程

奔腾之前

其实我并不清楚计算机的古早时代，即便你生处在当时岁月，你也不会觉得类似ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)是多么划时代的产物，除了耗电，笨重，复杂，你更多的感觉，是危险。

所以，人们总喜欢以事后诸葛的视角回顾历史，并装模作样地梳理脉络，整理因果，象征性地推导所谓的历史必然。就好像，是它自己设计的剧本，再言之凿凿地产出一堆道理和心得，带着自己意淫的成就酣睡过去。

与其说是因果，说是必然，我更愿意相信是自然而然。

很容易可以想象，当时，所有的实现都基于已知电路的串并联等基础知识和原理，晶体管之前，最先进的计算单元就是电子管，这是客观的事实，别无其它。

所以灯泡一样的玩意儿，你指望它给你算什么？

那如果一百个灯泡呢？一千个？一万个？

如果你没有数学的思维和意识，十万个电子管在你面前也是垃圾。

好在有人在计算，有人又不想自己算，有人又觉得所有的计算都可以拆解，就像所有的乘法都可以回退成加法，所有的逻辑都可以追溯为“和”，或者“或”。

串联的时候，a和b管都亮了，c也跟着亮了，并联的时候呢？

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有趣且有用的产物出现后，人类并将对其进行不断的优化和迭代。

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人们把数千甚至上万个真空管组成的电路板或机架当作CPU（当时其实没有CPU的概念），本质是是一堆真空管（作为开关元件）和继电器，通过手动布线或重编程来改变功能。

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1947年晶体管的发明取代了真空管，使CPU 更小、更可靠、更高效。CPU 仍由离散晶体管（单个晶体管）焊接在印刷电路板上组成，数量可达数千个。

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英特尔4004横空出世，宣告了微处理器时代的到来。

啥叫微处理器时代？就是CPU终于在一个芯片上了。

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8086的问世，标志着16位微处理器的诞生。

80286、80386，更是将32位计算推向了大众视野。

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好家伙，个人电脑都成为可能了......

而这其中，除了漂亮国的技术贡献，真正引领微电子和半导体行业的，其实是小日子。

儿子比老子牛逼的时候，老子给了儿子一棍子，签了一堆不公平协议。很明显，不是亲生的。

不过这就是另外的故事了。

奔腾之后

九十年代，奔腾家族如同春风拂面，带来了前所未有的速度与激情。

Pentium、Pentium Pro，每一款新品都刺激着行业的兴奋点。

CPU的工艺制程也开始成为焦点了，微米不够，那就纳米。

IBM的铜布线技术，解决了铝线的信号延迟问题，为CPU的高频运行铺平了道路。

千禧年来了，Yes, AMD推出了Athlon XP，0.18微米工艺，首次超越英特尔的性能，龙争虎斗的序幕。

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摩尔定律好使，也慢慢不好使了。

但anyway，10纳米、7纳米乃至5纳米，都不是梦。

小日子24年在北海道建了个rapidus，实验室的成果要玩量产，感兴趣的自己查查吧。

Intel的Ice Lake、AMD的Zen 3架构，以及苹果的M1-M4Max芯片，不论性能还是能耗，都卷到极致了。

而且苹果的M系统芯片，自带GPU，且，是ARM架构的。

所以如果你喜欢用苹果设备做设计、程序、影视、剪辑、AI模型等，再合适不过，很高效。

工程师们不断利用和探索多核心、超线程、异构计算，CPU的进化是真奇迹。

未来呢

看趋势，感觉像是主板厂商将主宰未来的硬件世界。

一个中庸的CPU负责基础任务调度，根据任务复杂度执行归类、计算、拆分、下发、收集、统计等任务。

一群GPU接受拆分的计算任务并持续给CPU交作业。

CPU的迭代，现在已经是挤牙膏状态了，但性能其实远超实际需要，不是当前科技发展的瓶颈。

AI时代，GPU这种适合重复计算的硬件已经开始谋权篡位了。

就像电子管的时代一样，再复杂的计算，也可能整理成简单的，重复的，单调的计算去执行。

CPU安排的计算任务，GPU任劳任怨持续输出。

最后的最后，其实比拼的是能源，因为计算资源，在未来，就代表着电量，代表着一个国家的能源供应，和电网实力。

所以，谁隔三岔五停电呢？谁又是世界电力基建第一呢？