CPU年表(CPUねんぴょう)では、マイクロプロセッサとして実装された、中央処理装置または中央演算処理装置(CPU)に関する年表を掲載する。記事名は「CPU年表」となっているが、マイクロプロセッサ以前のCPUについては殆ど全く(まだ)書かれていない。
主に汎用コンピュータやワークステーション、パーソナルコンピュータ(パソコン)用のCPUに関する年表であり、1980年代以降の組み込み用CPUに関する項目は含まれていない。主要CPUメーカーの主な製品を示す。細かい派生製品については各メーカーの項目の説明にゆずる。
1970年代前半 マイクロプロセッサの登場 マイクロプロセッサ以前、コンピュータのcentral processing unit (CPU) は、多数の集積回路 (IC) で実装されており、汎用ロジックICとカスタム設計のICが必要に応じて使われていた。1970年代に入ると、LSIと呼ばれるような大規模なICによって、4ビット程度のプロセッサであれば1つのLSIに実装できるようになりマイクロプロセッサが登場した。背景には、1960年代後半に日本で起こった電卓戦争と呼ばれる開発競争と爆発的に拡大した市場による需要があった。電卓戦争の中で4004が誕生した。一方で、この時代には既にメインフレーム(例えばSystem/360)は32ビット、ミニコンピュータ(たとえばPDP-11)でも16ビットであり、また当時のLSIに使われたMOSのテクノロジでは動作速度も遅かったことから、コンピュータのメインストリームにマイクロプロセッサの存在が影響を与え始めたのは、もっと後である。
マイクロプロセッサ#最初のマイクロプロセッサも参照。 1970年 Garrett AiResearch、Garrett CADCを開発。 F-14戦闘機専用に開発され、市場には出回らなかった。 1971年11月 4004 発表。4ビット 世界初の商用マイクロプロセッサ (これら以外にも、いくつかのLSIが「最初期のマイクロプロセッサ的なもの」として知られている。詳細はマイクロプロセッサ#最初のマイクロプロセッサを参照) 1971年 テキサス・インスツルメンツ TMS0100シリーズTexas Instruments Calculator Chips (Calculator Technical Information) 出荷 電卓用。いわゆるオールインワンタイプを指向した、マイクロコントローラ(ワンチップマイコン)的なLSIの最初(ないし最初期のもののひとつ)。日本の電卓戦争に価格破壊をもたらした。 1972年4月 8008発表。8ビット 高機能端末Datapoint 2200用に設計されたが性能が不足し採用されなかった。後継の8080はx86の前史となった。 1973年 ナショナル・セミコンダクタ IMP-16 最初の16ビットプロセッサとされる。
1970年代半ば-後半 パソコン用マイクロプロセッサの登場 1970年代半ば頃からパーソナルコンピュータ(パソコン)で広く採用されたCPUが相次いで登場した。8ビットパソコンは、アメリカでは1970年代半ばから、日本では1970年代末から本格的に登場した(パーソナルコンピュータ史を参照)。 1974年4月 インテル 8080 発表 コンピュータ用途を意識した8ビットCPU。従来のCPUは制御装置など組み込み用途を意識していた。 1974年 モトローラ 6800 8ビットCPU。モトローラ初のマイクロプロセッサ。日立の8ビットパソコンで採用された。 1975年 モステクノロジー 6502発表。※出荷は1976年 8ビットCPU。モトローラ 6800 の派生マイクロプロセッサ。シンプル化による高速化を指向し、アキュムレータが一本しかないという特徴的な設計。当時としては破格の安値で売り出され、AppleのApple II、コモドールのPET2001など北米のパソコンに多く採用される。また、6502の派生型CPUが任天堂ファミリーコンピュータ(ファミコン)で使用された。 1976年6月 テキサス・インスツルメンツ TMS9900 初期の代表的な16ビットCPU。複数電圧が必要、クロックの供給方法が特殊(4相)という、ハードウェア的に使いづらいところがあった。 1976年7月 ザイログ Z80 発表。 インテル 8080上位互換の 8ビットCPU。命令体系の拡張、5V単一電源で動作など、8080よりは格段に使いやすかった。シャープのMZシリーズやNECのPC-8000シリーズ、PC-8800シリーズなど、日本の代表的な8ビットパソコンで採用された。また、家電製品のCPUとしても大量に使用された8ビットCPUの傑作でもある。とても多くの派生品がある。2018年現在でもパチンコの制御などで利用されている。 1978年6月 インテル 8086発表 16ビットCPU。DOSパソコン、現在のWindowsパソコンのCPUの先祖にあたる。x86系という言葉は8086とその後継CPUのことを指し、後に80286、 80386、486、Pentium などが登場する。これらの後継CPUは上位互換を保っている。 1979年5月 インテル 8088発表 8086 の外部バスを8ビットにした廉価版CPU。1981年8月に登場したIBM PCで採用された。日本では初期の16ビットパソコンによく採用された。 1979年 モトローラ 6809 いわゆるミニコンピュータクラス用CPUのアーキテクチャを意識した 8ビットMPU。究極の8ビットCPUと評されることもある。日立、富士通などの8ビットパソコンで採用されたほか、アーケードゲームに多く採用された。また、派生CPUはコントローラー用途として広く利用された。
1980年代前半 32ビットプロセッサの登場 パソコン分野ではまだ黎明時代から8ビットパソコンの全盛時代にあたるが、CPUの分野では一足先に32ビットCPUが登場する。32ビットCPUはワークステーションなど業務用に使用され、1990年代に入るとパソコンでも本格的に使用されるようになった。 1979年 モトローラ 68000 内部32ビット、外部バス16ビットのCPU。初期のワークステーションで採用された代表的なCPU。また、1984年に登場したApple Macintosh でも採用された。日本ではX68000に採用された。 1980年代 NEC、米ハリス、AMDなどのCPUメーカーがセカンドソースでインテル互換CPUを生産 1982年3月 インテル 80286 発表。 16ビットCPU。1980年代後半-1990年代初頭のパソコンの代表的なCPUとなった。メモリ空間を16MBに拡大した。 1984年 モトローラ MC68020 外部バスも32ビット化した本格的な 32ビットCPU。業務用ワークステーションやMacintoshで採用された。 1985年10月 インテル DRAM事業から撤退 インテルは日本の半導体メモリメーカーの攻勢に押されてDRAM分野から撤退し、CPU事業に力を注ぐことになった。結果的に、この敗退が1990年代にはCPUメーカーさらには半導体産業の神を生み出すこととなった。
1980年代後半 RISC の登場 CPUの開発が進むにつれて、従来のCISCと呼ばれる仕組みに代わってRISCと呼ばれる仕組みを用いることで性能向上を図ろうとする考え方が生まれた。RISC CPUの研究は1980年代前半に進み、1980年代後半になるとミップス・テクノロジーズ (MIPS)、サン・マイクロシステムズなどからRISC方式を採用したCPUが相次いで発表された。しかし、まったく新しいCPUは従来のソフト資産を継承しにくいという弱点を抱えていた。
従来のCPUの互換性を保ちつつ RISC技術も取り入れていく折衷のインテルと、過去のしがらみを断ち切りゼロから作り直した革新の新興RISC CPUメーカーの攻防の行方は、パソコン分野についてはソフト資産重視のインテルに、業務用ワークステーション分野については、RISC CPUメーカーに軍配が上がった。RISC CPUはその後、サーバや組み込みCPUの分野で広く浸透した。 1985年10月 インテル 80386 発表 32ビットCPU。1990年代前半のパソコンの代表的なCPUとなった。 1985年 386ライセンス訴訟 1986年 MIPS R2000 ほぼ最初の商用 32ビットRISC CPU。DECやシリコングラフィックスのワークステーションで採用された。MIPSはその後、いったんシリコングラフィックスに買収されCPUの開発を続けた。 1986年 エイコーン・コンピュータ ARM2を開発 32ビット RISC CPU。Acorn Archimedesに搭載された。6502の発展として設計されCISCとしての特徴も併せ持つ。低消費電力に注力したARMアーキテクチャは後にGSM携帯電話やApple Newtonに採用され組み込みCPUとして圧倒的なシェアを誇る。 1986年10月 ヒューレット・パッカード (HP) PA-RISC 32ビットRISC CPU。HP のワークステーションで採用された。 1987年 モトローラ MC68030 32ビットCPU。Macintosh、NeXT 、X68030で採用された。 1987年 サン・マイクロシステムズ SPARC 出荷 32ビットRISC CPU。サン・マイクロシステムズのワークステーションで採用された。 1988年 MIPS R3000 32ビットRISC CPU。シリコングラフィックスのワークステーションで採用された。また、時代が下ると R2000/R3000 から派生したCPUが通信機器やプリンタなどの組み込み機器で多く用いられるようになり、組み込みCPUの一角を築いている。ソニーのゲーム機 PlayStation(1994年12月発売)でも採用された。 1988年 テキサス・インスツルメンツ TMS320C30 デジタルシグナルプロセッサ (DSP) で有名なチップ。→ NS320xx 1989年4月 インテル i486 32ビットCPU。80386 の後継CPUで、1990年代半ばのパソコンの代表的なCPUとなった。キャッシュ搭載により性能を向上させた。
1990年代前半 64ビットRISC の登場 CPUの分野では業務用向けに64ビットCPUが登場した。RISC CPUを採用したワークステーションはこの頃全盛時代を迎えた。パソコンの分野では 1990年代初頭に16ビットCPUから32ビットCPUへの移行が進み、本格的に32ビット時代に入った。それまでのパソコン用CPUでは、新型CPUが登場してから本格的に普及するまで4-5年程度の遅延が生じていたが、パソコン市場が拡大し競争が活発になるにつれて最新CPUが短期間のうちに普及パソコンに採用されるようになっていった。 1991年 MIPS R4000 64ビットRISC CPU。初の64ビットCPU。 1991年 AMD Am386 32ビットCISC CPU。386ライセンス訴訟でもめていたが、AMDは独自に80386互換CPUを作り上げた。 1992年10月 IBM/モトローラ PowerPC 601発表。 32ビットRISC CPU。POWERをベースにMC88000のCPUバスを組み合わせて開発された。IBMのオフコン RS/6000 やApple Power Macintosh (1994年発売)で採用された。アップルは、Macintoshで従来 CISC CPUであるモトローラ68000系を採用していたが、まったく新しい RISC CPUに変え、従来のソフトをMacOSのコード変換機構を通して動かす方法を選んだ。 1992年 DEC Alpha 64ビットRISC CPU。新規に設計されたCPU。不遇の道を歩んだ。 1992年 サン・マイクロシステムズ SuperSPARC 対称型マルチプロセッサ (SMP) に対応した。 1993年3月 インテル Pentium 発表 32ビットCPU。パイプラインやスーパースカラなどのRISC技術を導入し、CISCの86系のハンディを補う。インテルは、CISCとRISCを折衷し、従来のCPUの互換性を保つ方式を選んだ。 1994年 モトローラMC68060 32ビットCISC CPU。68000系の最後の汎用製品で、その後はPowerPCに役割をゆずることになった。 1994年 MIPS R8000 64ビットRISC CPU。 1994年 ヒューレット・パッカード (HP) PA-RISC7200 64ビットRISC CPU。
1990年代後半 クロック数競争 業務用 CPU の分野では、この頃、急速に能力を向上させてきたパソコンに押されてワークステーション市場を徐々に失っていった。代わってインターネット時代の到来とともに、業務用CPUは徐々にサーバ分野へと拡大していった。サーバ向けプロセッサではCPUの64ビット化は一段落し、高クロック化とマルチプロセッシングへと向かった。
パソコンCPUの分野では1990年代半ばに Windows 3.1やWindows 95 などの GUI OS が普及したことで、個人ユーザーの間でもCPUの性能を極端に追い求めるスピード飢餓(その究極は自作パソコンユーザによるCPUのオーバークロックである)の状態も出現した。一方、1990年代後半には、インテル Pentium、Pentium III の時代に急激な性能向上が見られ、1990年代末頃になるとスピード飢餓の時代も徐々に解消していった。この過程で x86系CPUの互換品を作っていたメーカーの再編が進み、NexGenを買収した AMD が勢いを伸ばした。1990年代末頃になると、CPUやグラフィックチップの分野から撤退したり事業を売却したりする動きも活発になった。
半導体回路の微細化(ムーアの法則)により回路設計の自由度が増し、商用プロセッサにも投機的実行、アウト・オブ・オーダー実行などの高速化手法が続々と導入され、マイクロアーキテクチャが飛躍的に複雑化した。PA-RISCのMAX命令、MMX PentiumのSSE命令など、CPUに内蔵された命令の複雑化・多様化も進んだ。
1995年 IBM/モトローラ PowerPC 604 32ビットRISC CPU。当時のパソコン向けCPUとしては卓越した演算性能を誇り、Power Macintoshの上位機種で採用されたほか、IBMのサーバ・スーパーコンピュータにも採用された。 1995年 IBM/モトローラ PowerPC 603 32ビットRISC CPU。低消費電力・低価格に特色があり、Power Macintosh、PowerBookで採用されたほか、組み込み向けに広く使われた。 1995年 サン・マイクロシステムズ UltraSPARC 64ビットRISC CPU。 1995年 インテル Pentium Pro 32ビットCISC CPU。 CISC命令をRISC的命令セット(μOPs)に変換して実行する、当時のトレンドをインテルが初めて採用したCPU。当時の先進的技術を全て盛り込んだP6マイクロアーキテクチャの設計プロファイルは、10年以上に渡って同社におけるプロセッサ設計の土台となる。 1996年 MIPS R10000 1996年4月 ヒューレット・パッカード (HP) PA-RISC8000 64ビットRISC CPU。 1997年 AMD K6 32ビットインテル互換CPU。買収したNexGenの設計を流用している。 1997年 IBM、モトローラ PowerPC750/740 32ビットRISC CPU。「PowerPC G3」とも呼ばれる第3世代 PowerPC。603譲りの低価格・低消費電力と、604を凌駕する演算性能をあわせもつ。Power Macintosh G3、PowerBook G3、iMac、iBookに採用されたほか、組み込み向けにも広く使われ、ニンテンドー ゲームキューブ、WiiのCPUのベースになっている。 1997年 サン・マイクロシステムズ UltraSPARC II 1997年1月 インテル、MMX Pentium発表。 32ビットCPU。マルチメディア用演算機能 (MMX) を搭載。 1997年5月 インテル、Pentium II発表 32ビットCPU。第6世代のコア。独自のカートリッジを採用するなど従来と異なる方向を打ち出したが、やや迷走気味になった。 1998年1月 コンパックが DEC を買収 アメリカ合衆国で情報産業の再編が進みつつあった中での大きな事件の1つであり、DECの保有していたStrongARMはインテルに売却された。 1998年 IBM、 PowerPC750L 世界初の銅配線で製作されたCPU。消費電力の削減が可能になった。 1998年 AMD K6-2 32ビットインテル互換CPU。低価格パソコン市場で健闘しシェアを伸ばした。インテルが Celeron を登場させるきっかけになった。 1998年 インテル Celeron発表。 AMD K6-2 に対抗した。Pentium に対するローエンド用CPUの位置づけだったが、実質的にはメインストリームのCPUとなった。 1999年2月 ISSCCにて、ソニー・コンピュータエンタテインメントが"Emotion Engine"を発表。PlayStation 2(2000年発売)向けに開発された。 1999年 インテル Pentium III 発表 32ビットCPU。Pentium IIに高クロック化を意識してパイプラインを長大化する改良を施し、マルチメディア用演算機能を拡張したSSEを追加したもの。 1999年 AMD Athlon 32ビットCPU。インテル Pentium III と激しい性能競争を繰り広げた。 1999年 モトローラ XPC7400を出荷。 32ビットRISC CPU。128ビットSIMDのAltiVecを搭載し、「PowerPC G4」と呼ばれる。Power Mac、PowerBookのCPUとして採用されたほか、ルーターなど組み込みシステム向けにも広く利用される。
2000年代前半 クロック数競争の終焉・マルチコア化・PC市場での64ビットCPU時代の到来 1999年にパソコン分野のCPUクロック競争は激しさを増し、インテルとAMDは互いに前倒しでより高い周波数のCPUを発表する熾烈な競争を繰り広げた。そして、ついに2000年春にはCPUの周波数はAMDがわずか先に1GHzの大台に到達した。周波数競争がヒートアップしてピークに達していた頃、奇しくもほぼ同じ時期に株式市場ではITバブルの最盛期となり、崩壊が始まろうとしていた。
1GHzの大台への到達では先んじたAMDだが、増大し続ける消費電力に耐えられずクロック競争に見切りをつけ、処理効率をアピールするためモデルナンバーを導入する。一方インテルは、より高クロックを意識したPentium 4を展開した。デスクトップパソコン向けCPUの消費電力が増大の一途をたどったため、モバイルパソコン向けに専用のプロセッサを設計することが行われるようになった。クロック周波数当たりの性能を稼ぐために、処理を並列化するSIMDの導入も進められた。
2002年にはPOWER4によりサーバ分野でマルチコアCPUが導入された。2003年には、PowerPC 970とAthlon 64により、パソコンにも64ビットの時代が到来した。
2004年末、インテルのPentium 4が採用していたNetBurstマイクロアーキテクチャは、発熱と消費電力の増加が抑えられず、ついに一般向けCPUの周波数が3.8GHzで頭打ちになった。インテルは周波数向上をあきらめ、64ビット・SIMD・プリフェッチ・マルチコアなどの技術で性能向上を図ることになる。これに関連して、インテルもAMDに続きプロセッサー・ナンバーを導入することになる。インテルは開発中のCPUをキャンセルしてクロックあたりの性能を重視した路線への転換を余儀なくされた。
業務用CPUでは、x86ベースのPCサーバが広がり、インテルがIA-64をリリースして本格的にサーバCPUの牙城へと乗り出した。高性能CPUを製造するための投資が莫大なものとなり、従来ワークステーション分野やサーバ分野をリードしてきたRISC CPUのメーカーも、他社との提携を行ったり組み込み分野に重点を置くなどの方向転換を行った。
2000年 2000年問題、大きな混乱なし。 2000年 サン・マイクロシステムズ 、UltraSPARC III 2000年1月 米Transmeta Crusoe発表 内部的にはVLIWだが、コードモーフィングと呼ばれる命令変換技術で、x86系CPU互換を実現する。低消費電力を指向し、モバイル分野を意識したCPU。高密度サーバにも多く採用された。 2000年3月 AMD Athlon の動作周波数が1GHzに到達。 2000年10月 IBM、RS64-IVを発表 64ビットPowerPCマイクロプロセッサ。市場に出回った製品としては初めて同時マルチスレッディングを実装した。RS64ファミリとしては最後の製品であり、その後はPOWER4に道を譲ることとなった。 2000年11月 インテル Pentium 4 発表 32ビットCPU。高い周波数の動作を強く意識。マルチメディア用演算機能を拡張したSSE2を搭載。 2001年5月 インテル Xeon 発表 サーバ用 32ビットサーバ用CPU。 2001年5月 インテル Itanium 発売開始 初めてIA-64アーキテクチャを実装したCPU。構想は1999年10月に発表していた。新開発のIA-64命令に加えて、IA-32命令デコーダを搭載した64ビットサーバ用CPUで、他社のRISCプロセッサの置き換えを狙った。 2002年 IBM POWER4 サーバ/メインフレーム用CPU。業界に先駆けて対称型マルチコアを採用した64ビットプロセッサで、その設計は後のPowerPC 970のベースとなった。 2002年5月 ヒューレット・パッカード (HP) とコンパックが合併 2002年4月 インテル Itanium 2 発売開始 64ビットサーバ用CPU。メモリアクセス機能を改善、演算ユニットを増加させ性能を向上させた。IA-32性能を改善したものの、同時期のx86プロセッサの性能には遠く及ばず、後継のプロセッサではIA-32命令デコード機能が削除された。 2003年3月 インテル Pentium M 発売開始。 32ビットCPU。モバイルパソコンに特化したプロセッサであった。 2003年4月 AMD Opteron 発表。 x86を独自に64ビットに拡張したアーキテクチャーAMD64搭載。 2003年8月 アップルコンピュータがPowerPC G5 (PowerPC 970) を搭載したPower Mac G5を発売。世界初の64ビットパソコンであった。 2003年9月 AMD Athlon 64 発表。 AMD64を搭載したパソコン向けプロセッサ。 2004年2月 サン・マイクロシステムズ UltraSPARC IV 同時マルチスレッディング(SMT)機能を搭載し、ワンチップで2つのスレッドを実行可能。 2004年 IBM POWER5 サーバ/メインフレーム用64ビットCPU。マルチコアに加えて、同時マルチスレッディング (SMT)などの新技術を投入し、ワンチップで4つのスレッドを実行可能となった。 2004年6月 インテル Intel 64搭載のPentium 4、Xeon発表。 2004年8月 HP Alpha EV7z 発表。 最後のAlphaプロセッサ。1.3GHz。 2004年10月 サン・マイクロシステムズ「UltraSPARC IV+」 UltraSPARC IVプロセッサのデュアルコア版。
2000年代後半 並列化の進展 クロック周波数の急激な増大に伴い発熱と消費電力が増大の一途をたどり、マイクロアーキテクチャの複雑化とクロックの増大で性能を稼ぐ従来の方向性は行き詰まった。半導体回路の微細化につれてリーク電流が加速度的に増大し、単純に微細化を進めても電力消費と発熱がそれに見合うほど減らなくなった(デナード則の崩壊)。このため単一スレッドの実行速度は停滞気味となり、ハードウェアによる仮想化機能の搭載や、相対的に低いクロックでも高い性能を引き出しやすいSIMDの性能向上に力点が置かれた。
インテルとAMDで約2年ぐらいごとに行われていた新規のCPUコアの開発ペースも鈍化し、既存コアの改良に開発の重点が向けられる。なおインテルは、2007年に発表したコードネームPenrynより、ムーアの法則に続くモデルとして、CPUの製造プロセスとアーキテクチャを1年ごとに交互に進化させていく「チックタックモデル」を導入している。「消費電力あたりの性能」が重要視され、マルチコアCPUが普及する。パーソナルコンピュータ向けでは2コアが主流だが、サーバ向けCPUでは「UltraSPARC T1」のようにマルチコアとハードウェアマルチスレッディングによりワンチップで数十のスレッドを実行するCPUが現れる。
2005年1月 AMD Turion 64概要発表。 2005年2月 Cell 概要発表。 ヘテロジニアスマルチコア。PlayStation 3に搭載されたものは、8コアで3.2GHz動作。 2005年5月 インテル Pentium D Intel VTと呼ばれるハードウェア仮想化機能をもつ。 2005年5月 AMD マルチコアOpteron 第3世代のOpteron。 2005年6月 AMD Athlon 64 X2 パソコン向けマルチコアCPU。 2005年6月 アップル、2006年よりMacintoshのCPUを徐々にPowerPCからIntel系へ変更することを発表。2006年1月10日にはIntel Coreを搭載したiMac Core DuoおよびMacBook Proを発表した。 2005年10月 P.A.Semi、PWRficient PA6Tを発表。 64ビットマルチコアプロセッサ。2003年に設立された同社最初の製品で、2GHz動作時の消費電力は5W~13W。 Conexiumというチップ内独自独自のチップ内インターコネクトを採用し64ビットPowerPCコア、メモリコントローラ、PCI Express、10Gbit Ethernet(XAUI)などを統合。Macintoshへの採用を狙ったが、Intelへの転換で実現せず。P.A.Semiは2008年にアップルに買収され、設計チームはAppleシリコンの開発に転じている。 2005年11月 サン・マイクロシステムズ 、サーバ向けCPU UltraSPARC T1 発表。 単一チップ上に8個のコアを持つ。それぞれのコアが4スレッドを実行可能で、最大32スレッドを実行。省電力技術「CoolThreads」搭載で消費電力約70Wを実現。 2005年11月22日 マイクロソフト、3コアPowerPC搭載のXbox 360を発売。 2006年1月 インテル Intel Core 発表。 Pentium Mの後継となるマルチコアCPU。従来のPentium Mとは異なり、デスクトップパソコンもターゲットとした。 Coreマイクロアーキテクチャの採用は次代のCore 2からとなる。 2006年4月 サン・マイクロシステムズ 、サーバ向けCPU UltraSPARC T2 発表。 UltraSPARC T1を拡張し、1コアで8スレッドを実行可能とした。浮動小数点演算能力を大幅に増強したほか、整数演算能力も向上させた。 2006年7月 AMD、グラフィックチップメーカーのATI Technologiesを買収。CPUにGPUを統合する方向へ。 2006年7月 インテル Intel Core 2 発表。