第1階段（1971—1973年）是4位和8位低檔微處理器時代，通常稱為第1代，其典型產(chǎn)品是Intel4004和Intel8008微處理器和分別由它們組成的MCS-4和MCS-8微機。ntel 4004是一種4位微處理器，可進行4位二進制的并行運算，它有45條指令，速度0.05MIPs（Million Instruction Per Second，每秒百萬條指令）。Intel 4004的功能有限，主要用于計算器、電動打字機、照相機、臺秤、電視機等家用電器上，使這些電器設(shè)備具有智能化，從而提高它們的性能。Intel 8008是世界上第一種8位的微處理器。存儲器采用PMOS工藝?；咎攸c是采用PMOS工藝，集成度低（4000個晶體管/片），系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)都比較簡單，主要采用機器語言或簡單的匯編語言，指令數(shù)目較少（20多條指令），基本指令周期為20~50μs，用于簡單的控制場合。

第2階段（1971—1977年）是8位中高檔微處理器時代，通常稱為第2代，其典型產(chǎn)品是Intel8080/8085、Motorola公司的M6800、Zilog公司的Z80等。它們的特點是采用NMOS工藝，集成度提高約4倍，運算速度提高約10~15倍（基本指令執(zhí)行時間1~2μs），指令系統(tǒng)比較完善，具有典型的計算機體系結(jié)構(gòu)和中斷、DMA等控制功能。它們均采用NMOS工藝,集成度約9000只晶體管,平均指令執(zhí)行時間為1μS～2μS，采用匯編語言、BASIC、Fortran編程，使用單用戶操作系統(tǒng)。

第3階段（1978——1984年）是16位微處理器時代，通常稱為第3代，其典型產(chǎn)品是Intel公司的8086/8088，Motorola公司的M68000，Zilog公司的Z8000等微處理器。其特點是采用HMOS工藝，集成度（20000~70000晶體管/片）和運算速度（基本指令執(zhí)行時間是0.5μs）都比第2代提高了一個數(shù)量級。指令系統(tǒng)更加豐富、完善，采用多級中斷、多種尋址方式、段式存儲機構(gòu)、硬件乘除部件，并配置了軟件系統(tǒng)。這一時期著名微機產(chǎn)品有IBM公司的個人計算機。8086和8088在芯片內(nèi)部均采用16位數(shù)據(jù)傳輸，所以都稱為16位微處理器，但8086每周期能傳送或接收16位數(shù)據(jù)，而8088每周期只采用8位。因為最初的大部分設(shè)備和芯片是8位的，而8088的外部8位數(shù)據(jù)傳送、接收能與這些設(shè)備相兼容。8088采用40針的DIP封裝，工作頻率為6.66MHz、7.16MHz或8MHz，微處理器集成了大約29000個晶體管。1981年IBM公司推出的個人計算機采用8088CPU。

1982年，英特爾公司在8086的基礎(chǔ)上，研制出了80286微處理器，該微處理器的最大主頻為20MHz，內(nèi)、外部數(shù)據(jù)傳輸均為16位，使用24位內(nèi)存儲器的尋址，內(nèi)存尋址能力為16MB。80286可工作于兩種方式，一種叫實模式，另一種叫保護方式。

在實模式下，微處理器可以訪問的內(nèi)存總量限制在1兆字節(jié)；而在保護方式之下，80286可直接訪問16兆字節(jié)的內(nèi)存。此外，80286工作在保護方式之下，可以保護操作系統(tǒng)，使之不像實模式或8086等不受保護的微處理器那樣，在遇到異常應(yīng)用時會使系統(tǒng)停機。80286在以下四個方面比它的前輩有顯著的改進：支持更大的內(nèi)存；能夠模擬內(nèi)存空間；能同時運行多個任務(wù)；提高了處理速度。80286的封裝是一種被稱為PGA的正方形包裝。PGA是源于PLCC的便宜封裝，它有一塊內(nèi)部和外部固體插腳，在這個封裝中，80286集成了大約130000個晶體管。

1984年，IBM公司推出了以80286處理器為核心組成的16位增強型個人計算機IBM PC/AT。由于IBM公司在發(fā)展個人計算機時采用 了技術(shù)開放的策略，使個人計算機風(fēng)靡世界。

最早PC機的速度是4MHz，第一臺基于80286的AT機運行速度為6MHz至8MHz，一些制造商還自行提高速度，使80286達到了20MHz，這意味著性能上有了重大的進步。

IBM PC/AT微機的總線保持了XT的三層總線結(jié)構(gòu)，并增加了高低位字節(jié)總線驅(qū)動器轉(zhuǎn)換邏輯和高位字節(jié)總線。與XT機一樣，CPU也是焊接在主板上的。

第4階段（1985—1992年）是32位微處理器時代，又稱為第4代。其典型產(chǎn)品是Intel公司的80386/80486，Motorola公司的M69030/68040等。其特點是采用HMOS或CMOS工藝，集成度高達100萬個晶體管/片，具有32位地址線和32位數(shù)據(jù)總線。每秒鐘可完成600萬條指令（Million Instructions Per Second，MIPS）。微型計算機的功能已經(jīng)達到甚至超過超級小型計算機，完全可以勝任多任務(wù)、多用戶的作業(yè)。同期，其他一些微處理器生產(chǎn)廠商（如AMD等）也推出了80386/80486系列的芯片。

80386DX的內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)總線是32位，地址總線也是32位，可以尋址到4GB內(nèi)存，并可以管理64TB的虛擬存儲空間。它的運算模式除了具有實模式和保護模式以外，還增加了一種“虛擬86”的工作方式，可以通過同時模擬多個8086微處理器來提供多任務(wù)能力。

80386DX有比80286更多的指令，頻率為12.5MHz的80386每秒鐘可執(zhí)行6百萬條指令，比頻率為16MHz的80286快2.2倍。80386最經(jīng)典的產(chǎn)品為80386DX－33MHz，一般我們說的80386就是指它。

由于32位微處理器的強大運算能力，PC的應(yīng)用擴展到很多的領(lǐng)域，如商業(yè)辦公和計算、工程設(shè)計和計算、數(shù)據(jù)中心、個人娛樂。80386使32位CPU成為了PC工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。

1989年英特爾公司又推出準(zhǔn)32位微處理器芯片80386SX。這是Intel為了擴大市場份額而推出的一種較便宜的普及型CPU，它的內(nèi)部數(shù)據(jù)總線為32位，外部數(shù)據(jù)總線為16位，它可以接受為80286開發(fā)的16位輸入/輸出接口芯片，降低整機成本。80386SX推出后，性能大大優(yōu)于80286，而價格只是80386的三分之一。

1989年，我們大家耳熟能詳?shù)?0486芯片由英特爾推出。這款經(jīng)過四年開發(fā)和3億美元資金投入的芯片的偉大之處在于它首次實破了100萬個晶體管的界限，集成了120萬個晶體管，使用1微米的制造工藝。80486的時鐘頻率從25MHz逐步提高到33MHz、40MHz、50MHz。

80486是將80386和數(shù)學(xué)協(xié)微處理器80387以及一個8KB的高速緩存集成在一個芯片內(nèi)。80486中集成的80487的數(shù)字運算速度是以前80387的兩倍，內(nèi)部緩存縮短了微處理器與慢速DRAM的等待時間。并且，在80x86系列中首次采用了RISC（精簡指令集）技術(shù)，可以在一個時鐘周期內(nèi)執(zhí)行一條指令。它還采用了突發(fā)總線方式，大大提高了與內(nèi)存的數(shù)據(jù)交換速度。由于這些改進，80486的性能比帶有80387數(shù)學(xué)協(xié)微處理器的80386 DX性能提高了4倍。