電腦組裝與維修

1、電腦組裝與維修第第3章：智慧大腦章：智慧大腦中央處理器中央處理器CPU【知識目標】l 了解CPU的主要廠家及型號l 掌握CPU的主要技術(shù)指標與參數(shù)l 了解CPU的發(fā)展歷史及主流型號【技能目標】l 學(xué)會根據(jù)不同用途選擇不同檔次的CPUl 了解CPU的工作原理。電腦組裝與維修31 認識認識CPUCPU是 Central Processing Unit 英文的縮寫。中文名字是中央處理器，在整個電腦系統(tǒng)中起到運算和控制的作用。在整個計算機系統(tǒng)中處于核心地位，它是系統(tǒng)的總指揮中心。311 CPU概述概述CPU一般由邏輯運算單元、控制單元和存儲單元組成。在邏輯運算和控制單元中包括一些寄存器，這些寄存器用于

2、CPU在處理數(shù)據(jù)過程中數(shù)據(jù)的暫時保存。CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為控制單元，邏輯單元和存儲單元三大部分，CPU常見的幾個典型如圖3-1和3-2所示。圖3-1 Intel 公司CPU 圖3-2 AMD公司CPU電腦組裝與維修31 認識認識CPU312 CPU 的物理結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu)CPU經(jīng)過多年的發(fā)展，其物理結(jié)構(gòu)也經(jīng)過許多變化，現(xiàn)在的CPU物理結(jié)構(gòu)可分為內(nèi)核、基板、填充物、封裝以及接口五部分。基板上還有控制邏輯、貼片電容等。1.1.內(nèi)核內(nèi)核 CPU中間的長方形或者正方形部分就是CPU內(nèi)核的地方，由單晶硅做成的芯片。所有的計算、接受/存儲命令、處理數(shù)據(jù)都是在這里進行的。 2.2.基板基板 CPU基板就是承

3、載CPU內(nèi)核用的電路板，它負責內(nèi)核芯片和外界的一切通訊. 3.3.填充物填充物 CPU內(nèi)核和CPU基板之間往往還有填充物，填充物的作用是用來緩解來自散熱器的壓力以及固定芯片和電路基板。 電腦組裝與維修4.4.封裝封裝 設(shè)計制作好的CPU硅片將通過幾次嚴格的測試，若合格就會送至封裝廠切割、劃分成用于單個CPU的硅模并置入到封裝中。 5.5.接口接口 計算機的各個配件都是通過某個接口與主板連接的， CPU的接口有針腳式、引腳式、卡式、觸點式等?，F(xiàn)在CPU的接口都是針腳式接口，有Socket478和Socket AM2 940等，如圖3-3，圖3-4所示。圖3-3 SOCKET478 接口的CPU

4、圖3-4ATHLON 64 3800+（940針） 電腦組裝與維修3. 1. 3 CPU 的新技術(shù)的新技術(shù)31 認識認識CPU 眾所周知，眾所周知，IntelIntel和和AMDAMD是全球生產(chǎn)是全球生產(chǎn)CPUCPU的兩大廠家，兩大生產(chǎn)廠商都在的兩大廠家，兩大生產(chǎn)廠商都在不斷推出新技術(shù)，這些技術(shù)使得計算機的性能得到了極大的提高，下面將不斷推出新技術(shù)，這些技術(shù)使得計算機的性能得到了極大的提高，下面將分別介紹分別介紹IntelIntel和和AMDAMD生產(chǎn)的生產(chǎn)的CPUCPU中采用的新技術(shù)。中采用的新技術(shù)。1Intel CPU采用的新技術(shù)采用的新技術(shù)Enhanced SpeedStep技術(shù)技術(shù) E

5、xtended Memory 64 Technology（EM64T） Execute Disable Bit技術(shù)技術(shù) Intel的指令擴展技術(shù)的指令擴展技術(shù) HyperThreading技術(shù)技術(shù) 雙核心技術(shù)雙核心技術(shù) 電腦組裝與維修2AMD CPU采用的新技術(shù)采用的新技術(shù)AMD的64位處理器技術(shù) 3DNow! 整合內(nèi)存控制器 EVP技術(shù)Cool N Quiet節(jié)能技術(shù) 雙核心技術(shù) 電腦組裝與維修3. 1. 4 CPU 的性能指標的性能指標主頻主頻主頻即CPU的時鐘頻率，簡單地說也就是CPU的工作頻率，例如常說的P4 3.0 GHz就是CPU的主頻。一般來說，一個時鐘周期完成的指令數(shù)是固定的，

6、所以主頻越高，CPU的速度也就越快。主頻、外頻和倍頻三者的關(guān)系為：主頻=外頻倍頻。外頻外頻外頻即CPU的外部時鐘頻率，外頻是CPU的基準頻率，單位是MHz。外頻是CPU與主板之間同步運行的速度。倍頻倍頻倍頻則是指CPU外頻與主頻相差的倍數(shù)。例如Athlon XP 3600+的CPU，其外頻為200 MHz，所以其倍頻為18倍。前端總線（前端總線（FSB）頻率）頻率前端總線（FSB）頻率直接影響CPU與內(nèi)存數(shù)據(jù)交換的速度。由于數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬取決于所有同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的寬度和傳輸頻率，即數(shù)據(jù)帶寬（總線頻率數(shù)據(jù)帶寬）/8。外頻與前端總線（FSB）頻率的區(qū)別是：前端總線的速度指的是數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，外頻

7、是CPU與主板之間同步運行的速度。電腦組裝與維修CPUCPU的緩存的緩存 緩存就是指可以進行高速數(shù)據(jù)交換的存儲器，它先于內(nèi)存與CPU交換數(shù)據(jù)，因此速度極快，所以又被稱為高速緩存。與處理器相關(guān)的緩存一般分為兩種。即L1緩存（內(nèi)部緩存）和L2緩存（外部緩存）。內(nèi)部緩存（內(nèi)部緩存（L1 CacheL1 Cache） 封閉在CPU芯片內(nèi)部的高速緩存，用于暫時存儲CPU運算時的部分指令和數(shù)據(jù)，存取速度與CPU主頻一致，L1緩存的容量單位一般為KB。L1緩存越大，CPU工作時與存取速度較慢的L2緩存和內(nèi)存間交換數(shù)據(jù)的次數(shù)越少，相對電腦的運算速度可以提高。外部緩存（外部緩存（L2 CacheL2 Cache

8、） CPU外部的高速緩存，現(xiàn)在處理器的L2 Cache是和CPU運行在相同頻率下。CPUCPU的工作電壓的工作電壓 CPU的工作電壓指的就是CPU正常工作所需的電壓，與制作工藝及集成的晶體管數(shù)相關(guān)。正常工作的電壓越低，功耗越低，發(fā)熱減少。3. 1. 4 CPU 的性能指標的性能指標電腦組裝與維修制造工藝制造工藝 制造工藝對CPU的頻率影響很大，良好的制造工藝將大大提高CPU的頻率，封裝形式則影響CPU的耐用度。 早期的處理器都是使用0.5 m工藝制造出來的，隨著CPU頻率的增加，原有的工藝已無法滿足產(chǎn)品的要求，現(xiàn)在，采用0.09 m和0.065 m制造的處理器產(chǎn)品是市場上的主流， 封裝形式封裝

9、形式 CPU的封裝方式取決于CPU安裝形式和器件集成設(shè)計，從大的分類來看通常采用Socket插座進行安裝的CPU使用PGA（柵格陣列）方式封裝，現(xiàn)在還有PLGA（Plastic Land Grid Array），OLGA（Organic Land Grid Array）等封裝技術(shù)。由于市場競爭日益激烈，目前CPU封裝技術(shù)的發(fā)展方向以節(jié)約成本為主。指令集指令集 為了提高計算機在多媒體、3D圖形方面的應(yīng)用能力，許多處理器指令集應(yīng)運而生，其中最著名的3種便是Intel的MMX，SSE/SSE2和AMD的3D Now ！指令集。理論上這些指令對目前流行的圖像處理、浮點運算、3D運算、視頻處理、音頻處理

10、等諸多多媒體應(yīng)用起到全面強化的作用。 內(nèi)存總線速度內(nèi)存總線速度 內(nèi)存總線速度(Memory-Bus Speed) 指CPU與二級(L2)高速緩存和內(nèi)存之間的通信速度。3. 1. 4 CPU 的性能指標的性能指標電腦組裝與維修32 CPU的選購的選購Intel公司主流公司主流CPU型號型號 1 1、Pentium4Pentium4系列編號系列編號 2 2、Pentium DPentium D處理器系列編號處理器系列編號 3 3、Celeron DCeleron D系列編號系列編號 4 4、Core 2 DuoCore 2 Duo系列處理器編號系列處理器編號 321CPU的主要產(chǎn)品及廠家的主要產(chǎn)品

11、及廠家電腦組裝與維修AMDAMD公司主流公司主流CPUCPU型號型號 1 1、AM2 Athlon 64AM2 Athlon 64單核系列單核系列 2 2、Athlon 64 X2Athlon 64 X2系列處理器系列處理器產(chǎn)產(chǎn) 品品頻頻 率率L2核心核心倍頻倍頻功耗功耗Athlon 64 X2 4200+2.2GHz2512 KBWindsor 90nmx1189WAthlon 64 X2 4400+2.2GHz21024 KBWindsor 65nmx1165WAthlon 64 X2 4600+2.4GHz2512 KBWindsor 90nmx1265WAthlon 64 X2 480

12、0+2.4GHz21024 KBWindsor 90nmx1265WAthlon 64 X2 5000+2.6GHz2512 KBWindsor 90nmx1389WAthlon 64 X2 5200+2.6GHz21024 KBWindsor 90nmx1389WAthlon 64 X2 5400+2.8GHz2512 KBWindsor 90nmx1489WAthlon 64 X2 5600+2.8GHz21024 KBWindsor 65nmx1489WAthlon 64 X2 6000+3.0GHz21024 KBWindsor 65nmx15125W321CPU的主要產(chǎn)品及廠家的主要產(chǎn)品及廠家電腦組裝與維修322 CPU的選購原則的選購原則1、買電腦的學(xué)問很多，并不是CPU最快的電腦就是最快的。 2、只買對的，不選貴的電腦組裝與維修實戰(zhàn)演練實戰(zhàn)演練學(xué)會安裝學(xué)會安裝CPU電腦組裝與維修總結(jié)提升總結(jié)提升本章主要講解了CPU的一些詳細性能參數(shù)以及以Intel公司和AMD公司為代表的主流CPU產(chǎn)品。通過本章的學(xué)習(xí)，使廣大讀者對CPU的基本性能參數(shù)有所了解。結(jié)合目前市場主流CPU動態(tài)，為廣大