从CPU架构和技术的演变看GPU未来发展

    首先我们来重拾一个几乎快要被遗忘的名词——协处理器，它是一种芯片，用于减轻系统微处理器的特定处理任务，早些年协处理器主要是用以辅助进行浮点运算。

★ 最初的CPU只能进行整点运算，浮点运算效率极低

    CPU最基本的运算就是“加减乘除”，但实际上计算机只能用加法器来完成整数以及固定小数点位置（整点）的算术运算，而不能处理小数点可以浮动的数值（浮点）。对于小数多采用的是二进制的科学计数法、也就是浮点数表示法：尾数、阶数符号位各占一位，然后再对其余数位尾数、阶数的有效数位合理分配。

    在CPU运算时，浮点数的运算量远比整数复杂，因为不仅尾数要参与运算，阶数也要参与，并且需要对尾数和阶数的符号位都进行处理，所以，最早的CPU并没有能力进行浮点运算（8088/8086，80286，80386SX），需要浮点运算时，由CPU通过软件模拟来实现，所以，进行浮点运算时就会慢很多。

★ 协处理器诞生，专门处理浮点运算

8086处理器和它的协处理器8087

    8086是当今CPU的鼻祖，所谓X86架构也就是指8086处理器所开创的指令集体系。为了弥补8086在进行浮点运算时的不足，Intel与1980年设计了8087数学协处理器，并且为X86体系推出了第一个浮点格式IEE754。8087提供两个基本的32/64bit浮点资料形态和额外的扩展80bit内部支援来改进复杂运算之精度。除此之外，8087还提供一个80/17bit封装BCD (二进制编码之十进制）格式以及16/32/64bit整数资料形态。

386处理器和它的协处理器387

    X87协处理器新增约60个指令给程序员，所有的指令都是以“F”开头跟其他的标准8086整数运算指令有所区别，举例来说，相对于ADD/MUL，8087提供FADD/FMUL。

    8087是于1980年发布，然后被80287、80387DX/SX和487SX所取代。

★ 协处理器被整合进入CPU内部

    以往，协处理器都是可选配件，在主板上X86处理器旁边一般都会为X87设计一个空的插槽，只有当用户确实有需要时才会专门购买相应的X87协处理器插进去，来加速浮点运算。

486DX是第一颗整合了浮点运算协处理器的产品，相当于486SX+487SX

    随着时代的发展，越来越多的程序要求使用更高精度的浮点运算，X87协处理器几乎成为必备品。于是在制造工艺日趋成熟之后，Intel在486一代将X86和X87整合在了一起，浮点运算成为了CPU的一项基本功能，而且重要性越来越大。

    Intel 486DX、Pentium之后的CPU都内含了协处理器，AMD K5、K6之后的CPU都内建了协处理器，所以此后就很少有人会提及协处理器的概念了。