電腦基礎知識第3章CPU課件

計算機裝配與維護第二章中央處理器CPU（CentralProcessingUnit）計算機裝配與維護第二章中央處理器CPU本章主要內容1、CPU的簡介與發(fā)展史2、CPU的接口類型3、CPU的主要性能指標4、CPU的主流產品5、CPU散熱器的選購6、CPU的安裝與拆卸方法本章主要內容1、CPU的簡介與發(fā)展史一、CPU的簡介與發(fā)展史CPU(CentralProcessingUnit)

,即中央處理器，是整個電腦系統(tǒng)的核心，也是整個電腦系統(tǒng)最高的執(zhí)行單位。它負責整個電腦系統(tǒng)指令的執(zhí)行、數學與邏輯運算、數據存儲、傳送以及輸入輸出的控制。它由運算器和控制器組成，它的內部結構可以分為邏輯運算單元、控制單元和存儲單元三個部分。CPU具有三個基本功能：讀數據、處理數據和寫數據。一、CPU的簡介與發(fā)展史CPU(CentralProceCPU發(fā)展簡介

1971年，Intel公司推出了世界上第一塊4位微處理器4004，含有2300個晶體管，時鐘頻率為1MHz，用于計算器上。它功能不全、實用價值不大，但為微型計算機的發(fā)展開辟了一條嶄新的途徑。

1978年6月，Intel公司推出了16位微處理器Intel8086。Intel8086Intel4004芯片

第一代——8086、8088CPU發(fā)展簡介1971年，Intel公司推出了世界上第一8088芯片1979年6月，Intel公司推出了Intel8088，內含29000個晶體管，主頻為4.77MHz，它的內部數據總線為16位，外部數據總線為8位，屬于準16位微處理器，地址總線為20位，尋址范圍為1MB內存。1981年，IBM公司用Intel8088芯片首先推出準16位IBMPC個人計算機，開創(chuàng)了全新的微機時代。8088芯片1979年6月，Intel公司推出了Intel第二代——80286

1982年，Intel公司推出全16位微處理器芯片Intel80286，內含13.4萬個晶體管。80286芯片內部和外部數據總線都為16位，地址總線24位，可尋址16MB內存，時鐘頻率6M—20M。1984年，IBM公司以Intel80286芯片為CPU，推出IBM-PC/AT機。

80286芯片第二代——8028680286芯片1985年10月，Intel公司推出全32位微處理器芯片Intel80386，內含27.5萬個晶體管。80386內部和外部數據總線都為32位，地址總線也是32位，可尋址4GB內存，時鐘頻率12.5M—33M。

Intel80386第三代——803861985年10月，Intel公司推出全32位微處理器芯片In1989年4月，Intel公司推出Intel80486，內含120萬個晶體管。32位微處理器，時鐘頻率25M—50M，帶有8K的L1Cache及浮點運算單元。

Intel80486第四代——804861989年4月，Intel公司推出Intel80486，內1993年，Intel公司推出IntelPentium，采用0.8um制造工藝，早期Pentium工作在與系統(tǒng)總線相同的66M和60M頻率下，沒有倍頻設置。一年后，使用0.6um半導體制造工藝，供電電壓均為3.3V，總線頻率60/66M，時鐘頻率達到75—200M，帶有一個16KB的一級緩存，8KB用于數據，8KB用于指令。使用倍頻技術，外頻×倍頻=CPU工作頻率。1994年，Intel公司推出IntelPentiumPro，含550萬個晶體管，時鐘頻率133MHz。首次將二級緩存整合到CPU上，工作頻率與CPU時鐘頻率相同，一級緩存為16KB，8KB用于數據，8KB用于指令，二級緩存256KB，系統(tǒng)總線為60/66M，0.35um制造工藝，它支持所有以前的Pentium指令。

第五代——Pentium(即586)、PentiumMMX、PentiumPro1993年，Intel公司推出IntelPentium，采1997年1月8日，Intel公司推出IntelPentiumMMX，含450萬個晶體管，它支持MMX多媒體新指令集，在x86指令集中加入了57條新指令，用于高效的處理圖形、視頻、音頻數據，內部

Cache為32KB，0.35um制造工藝，采用雙電壓設計，內核電壓為2.8V，系統(tǒng)I/O電壓仍為3.3V，這就要求主機板增加一個電壓調整器，時鐘頻率166M—233M，總線頻率66M。IntelPentiumMMXPentiumPro微處理器1997年1月8日，Intel公司推出IntelPenti1997年4月2日，AMD搶在Intel發(fā)布PIICPU之前推出

AMDK6處理器，由于其性能與PII不相上下，而價格卻比PII低了不少，因而獲得了極大成功。1997年5月7日，Intel公司推出IntelPentiumⅡ，含750萬個晶體管，帶有MMX指令，核心電壓為2.0V，0.25um制造工藝，采用Slot1架構，工作在66/100M外頻，頻率為233M—450M。

IntelPentiumII第六代——PentiumⅡ/PentiumIII、Celeron1997年4月2日，AMD搶在Intel發(fā)布PIICPU之1998年：Intel公司推出Celeron，0.25um制造工藝，Slot1架構，沒有片內L2緩存，所以它的整數運算能力很差。66M外頻，核心工作電壓為2.0V。

IntelCeleron1998年：Intel公司推出Celeron，0.25um制1999年2月22日，AMD發(fā)布K6-III400MHzCPU，集成2300萬個晶體管，采用Socket7結構。

K6-III1999年2月22日，AMD發(fā)布K6-III400MHz1999年2月26日，Intel公司推出了PentiumⅢCPU芯片，它的集成度達到800萬個晶體管，0.18um制造工藝，Slot1架構，32KB一級緩存和256KB二級高速緩存，100M/133M外頻，包括MMX指令和Intel自己的3D指令SSE（因特網數據流單指令擴展，有71條指令）內核工作電壓為1.6V。

PentiumⅢ1999年2月26日，Intel公司推出了PentiumⅢ1999年6月23日，AMD推出AMDAthlon(K7)處理器。其超標量浮點單元及200MHz系統(tǒng)總線使其性能達到了以前x86處理器從未達到的水平。

AMDAthlon第七代——Pentium41999年6月23日，AMD推出AMDAthlon(K72000年3月29日，Intel公司推出了CeleronⅡ，0.18um制造工藝，SSE指令，128KBL2，66M外頻。2000年6月，Intel公司又推出了Pentium4CPU芯片，Netburst結構的Pentium4起始頻率為1.4GHz。2001年8月20日，AMD公司推出Athlon4及Duron芯片系列的新產品。

Duron2000年3月29日，Intel公司推出了CeleronⅡ，2001年8月28日，Intel正式發(fā)布了代號為Willamette的P4CPU，最高頻率為2GHz，采用0.18um制造工藝。2001年10月8日，AMD宣布推出AthlonXP處理器系列，它采用專業(yè)3DNow!指令集，在封裝上采用OPGA（有機管腳陣列），在性能和性價比方面都超過同頻率的Intel處理器。2002年1月7日，Intel正式發(fā)布了代號Northwood的P4CPU，起始頻率2GHz，采用0.13um銅制造工藝，標志著CPU進入0.13um制造工藝時代。目前的主頻為2.0GHz、2.20GHz、2.26GHz、2.40GHz、2.53GHz、3.06GHz和3.2GHz等。P42001年8月28日，Intel正式發(fā)布了代號為Willam2002年3月，AMD公司正式展示其基于Thoroughbred核心的AthlonXP2800+處理器，采用0.13um制造工藝。不久又發(fā)布了Barton核心的AthlonXP處理器。2003年9月，AMD公司發(fā)布了Athlon64位處理器。AMDAthlon64FX處理器既可以確保32位應用程序能夠發(fā)揮卓越的性能，也可以支持未來一代的64位軟件，是可以同時支持32位及64位計算的個人電腦處理器。

2002年3月，AMD公司正式展示其基于Thoroughbr其他廠家的ＣＰＵ中國的龍芯其他廠家的ＣＰＵ中國的龍芯俄羅斯MCSTR500

其他廠家的ＣＰＵ俄羅斯MCSTR500其他廠家的ＣＰＵ二、CPU的類型劃分1、按廠家劃分

Intel和AMD2、按使用規(guī)格劃分臺式機和筆記本電腦3、按CPU的接口劃分Ｓocket（針腳式）和Slot（插卡式）二、CPU的類型劃分1、按廠家劃分二、CPU的分類2.1、針腳式Socket架構的CPUIntel(socket775socket478)AMD(socket939socket754)2.2、插卡式的Slot架構的CPU

Intel(Slot1)AMD(SlotA)二、CPU的分類2.1、針腳式Socket架構的CPUCPU的接口

Socket插座

:Socket7插座

具有321個插孔，所支持的外頻一般為60MHz、66MHz、75MHz、83MHz。Socket7適用范圍很廣，主要適用于Intel的Pentium、PentiumMMX，AMD的K5、K6、K6-2、K6-Ⅲ，Cyrix的MⅡ等。隨后出現的Super7標準是在Socket7基礎上發(fā)展起來的，是由AMD、VIA、ALI、SIS等廠商倡導并創(chuàng)建的標準。Super7增加了對處理器100MHz外頻、AGP的支持，可以支持AMDK6-2、K6-Ⅲ處理器。

Socket7插座CPU的接口Socket插座:Socket7插Socket478插座

具有478個插孔，適用于目前主流Pentium4處理器，具有較好的硬件搭配和升級能力。

Socket478插座Socket478插座Socket478插座SocketT插座

Intel即將推出的SocketT插座具有775個插孔，適用于即將推出的LGA封裝的Prescott和Tejas處理器。

SocketT插座SocketT插座SocketT插座Slot插槽

:Slot1插槽

是Intel在推出PentiumⅡ時提出的一種規(guī)范。Slot1插槽是一個狹長的242引腳的插槽，占據的空間較大，CPU安裝起來有點費勁。Slot1可以支持采用SEC（單邊接觸）封裝技術的PentiumⅡ、PentiumⅢ

和Celeron處理器。Slot1插槽Slot插槽:Slot1插槽Slot1Slot1CPUSlot1架構的插槽Slot1架構的CPU插槽Slot1Slot1CPUSlot1架構的插槽SloSlot2插槽采用該接口的CPU主要是用于高端工作站和服務器的IntelXeon（至強）系列，在家用機和普通商用機中并不多見。SlotA插槽從外觀上看，SlotA和Slot1很相似，其安裝就像是把Slot1旋轉180度，但兩者的電器性能并不兼容。SlotA適用于AMDAthlon處理器。

Slot2插槽三、CPU的性能指標1、主頻2、外頻3、一級緩存和二級緩存4、工作電壓5、前端總線頻率6、支持的指令集7、制造工藝8、超線程技術（Hyper-Therading）三、CPU的性能指標1、主頻1、主頻

主頻指的是CPU內核運行時的時鐘頻率，單位為（MHz）兆赫茲。主頻的高低直接影響到CPU的運算速度，頻率越高，速度越快。

如：Pentium43.4G(主頻為3400MHz)

Celeron2.0G(主頻為2000MHz)1、主頻主頻指的是CPU內核運行時的時鐘頻率，2、外頻

外頻是CPU與主板之間同步運行的速度，單位也是MHz。外頻越高，CPU就可以同時接收更多的來自外部設備的數據，從而使整個電腦速度更快。

100MHz外頻之下的Celeron800MHz比66MHz外頻之下的Celeron800MHz運行速度快。目前主流CPU的外頻100MHz、133MHz、200MHz三種。2、外頻外頻是CPU與主板之間同步運行的速度，單位也是倍頻

指CPU的主頻和系統(tǒng)總線（外頻）間相差的倍數，倍頻越高，主頻就越高。在286時代，還沒有倍頻的概念，CPU的主頻和系統(tǒng)總線的速度一樣。隨著計算機技術的發(fā)展，內存、主板和硬盤等硬件設備逐漸跟不上CPU速度的發(fā)展，而CPU的速度理論上可以通過倍頻無限提升

CPU主頻=外頻×倍頻。

倍頻超頻

在倍頻一定的情況下，要提高CPU的運行速度只能通過提高CPU外頻來實現；在外頻一定的情況下，提高倍頻也可以實現目的。所謂的“超頻”，就是通過提高外頻或倍頻實現的。目前的CPU倍頻一般都已經在出廠前被鎖定（除了部分工程樣品），而外頻則未上鎖。部分CPU，如AMD的Duron和雷鳥能夠通過特殊手段對其倍頻進行解鎖而實現超頻，而Intel的CPU則不可。

超頻

3、前端總線（FSB）是CPU和北橋芯片之間的通道，負責CPU與北橋芯片之間的數據傳輸,也是數據傳輸率，即數據帶寬（有時也稱傳輸帶寬）。

前端總線的速度主要是用前端總線的頻率來衡量，前端總線的頻率有兩個概念，一是總線的物理工作頻率（外頻），二是有效工作頻率（是我們說的FSB頻率）。數據帶寬=（總線頻率×數據位寬）÷8如：100MHz前端總線數據帶寬(100MHZ×64bit)÷8Byte/bit=800MB/s目前的系統(tǒng)總線有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz幾種。

3、前端總線（FSB）是CPU和北橋芯片之間的通道，負責C前端總線頻率FSB在AMD的雷鳥系列CPU發(fā)布以前，CPU的外頻和前端總線保持一致，因此人們通常把外頻和前端總線都用外頻表示。

公司名稱CPU名稱外頻前端總線IntelCeleron（賽揚），CeleronII66MHz，100MHz66MHz，100MHzPIICPU100MHz100MHzPIIICPU100MHz，133MHz100MHz，133MHzP4100MHz，133MHz，200MHz400MHz，533MHz，800MHzAMDK6-2350以上（包括部分K6-2300）100MHz100MHzK7(Athlon)，Duron，Thunderbird100MHz，133MHz200MHz，266MHzAthlonXP133MHz，200MHz266MHz，400MHzVIAMIII(CyrixIII)，C3133MHz133MHz前端總線頻率FSB公司名稱CPU名稱外頻前端總線IntelC4、高速緩存

高速緩存是一種速度比內存更快的存儲設備，其功能是減少CPU因等待低速設備所導致的延遲進而改善系統(tǒng)性能。它一般集成于CPU芯片內部，用于暫時存儲CPU運算時的部分指令和數據。高速緩存分為L1Cache（一級高速緩存）和L2Cache（二級高速緩存）。L1和L2Cache的容量和工作速率對提高計算機速度起關鍵作用。

4、高速緩存一級緩存和二級緩存CPU讀取數據的順序

緩存是可以進行高速數據交換的存儲器，它先于內存與CPU交換數據，速度及快，又稱為高速緩存。一級緩存二級緩存內存硬盤CPU一級緩存（L1Cache，內部緩存）二級緩存（L2Catch，外部緩存）二級緩存是CPU性能表現的關鍵之一，在CPU核心不變化的情況下，增加二級緩存容量能使性能大幅度提高一級緩存和二級緩存CPU讀取數據的順序緩

5、工作電壓

CPU內核工作電壓越低則表示CPU制造工藝越先進，也表示CPU運行時耗電功率越小。在Intel的PentiumMMX之前，所有的CPU均采用單一的電壓工作，自PentiumMMX開始，CPU運行時需要由主板分別提供I/O電壓

(Vi/o)和內核

(Vcore)電壓，直到目前為止所有Soket架構的CPU仍然采用這種方式供電。Slot1架構的同樣也有Vcore和Vcc二種工作電壓，其中Vcc與Socket架構CPU的Vi/o相似。

5、工作電壓6、支持的指令集Intel公司的MMX(多媒體擴展指令集）和SSE（單指令多數據流擴展）AMD公司的“3DNow!”和“3DNow!+指令集”6、支持的指令集Intel公司的MMX(多媒體擴展指令集）A

指令集MMX技術是Intel公司開發(fā)的多媒體擴充指令集，共有57條指令，該技術一次能處理多個數據。通常用于動畫再生、圖像加工和聲音合成等處理。指令集SSE指令

SSE（StreamingSIMDExtensions）指令集指Intel在PentiumⅢ處理器中添加的70條新的指令,又稱為“MMX2指令集”。它可以增強三維和浮點運算能力，并讓原來支持MMX的軟件運行得更快。SSE指令可以兼容以前的所有的MMX指令，新指令還包括浮點數據類型的SIMD，CPU會并行處理指令，因而在軟件重復做某項工作時可以發(fā)揮很大優(yōu)勢。

SSE2指令

SSE2指令集集成在Intel的Pentium4中，以加快3D、浮點以及多媒體程序代碼的運算性能，該指令集內包括144條指令。

SSE指令3DNOW！技術

是AMD公司在K6-2，K6-Ⅲ和K7處理器中采用的技術，也是為了處理多媒體而開發(fā)的。3DNOW！技術實際上是指一組機器碼級的擴展指令集（共21條指令）。這些指令仍然以SIMD（單指令多數據技術）的方式實現一些浮點運算、整數運算、數據預取等功能。而這些運算類型（尤其是浮點運算）是從成百上千種運算類型中精算出來的在3D處理中最常用的。3DNOW！技術7、制造工藝

制造工藝的關鍵是用來表示組成芯片的電子線路或元件的細致程度，采用的單位是μm（微米）。其值越小制造工藝越先進，集成的晶體管越多，CPU達到的頻率也就越高。Pentium4、AthlonXP采用0.13μmPentium4（ＨＴ）采用０.０９μm7、制造工藝制造工藝的關鍵是用來表示組成芯片8、超線程技術

超線程技術（Hyper-Threading,簡稱ＨＴ）是Intel公司一項較新的技術，主要是指在ＣＰＵ中加入了兩個邏輯處理單元，可以使芯片同時進行多線程處理，使芯片性能得到提升。使用這項技術，處理器的資源利用率平均可提升40%，大大增加了處理器的可用性能。8、超線程技術超線程技術（Hyper-ThreadinCPU識別IntelCPU生產地

代表66外頻128K二級緩存CPU的主頻533A工作電壓是1.5VCPU識別IntelCPU生產地代表66外頻CPU的四主流CPU介紹

四主流CPU介紹主流CPU

Intel公司

PentiumIII處理器Celeron處理器Pentium4處理器Prescott和Tejas處理器

AMD（超微）

Duron處理器

ThunderBird處理器

AthlonXP處理器

Athlon(速龍)、Semprom(閃龍)

主流CPUIntel公司PentiumD、PentiumXEPentiumD和PentiumExtremeEdition（PentiumXE）均是雙核處理器PentiumD處理器是兩顆Pentium4的整合PentiumD處理器擁有2個家族：800家族和900家族PentiumXE處理器是PentiumD與HT超線程技術的結合核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(nm)PentiumDSmithfieldPLGALGA775533/8002x1M90PreslerPLGALGA7758002x2M65PentiumXESmithfieldPLGALGA7758002x1M90PreslerPLGALGA77510662x2M65PentiumD、PentiumXEPentiumD和2PentiumD、PentiumXE你認識它們嗎？PLGA封裝的PentiumXE（背面）處理器

PLGA封裝的PentiumD處理器

2PentiumD、PentiumXE你認識它們嗎？Core2Core2（酷睿2）是英特爾推出的采用全新Core微架構的處理器目前分為Duo（雙核）、Extreme（至尊版）以及Quad（四核）三種型號不再單純注重處理器頻率的提升，在其他一些例如緩存內存效率、核心數量等方面作出優(yōu)化處理器功耗低核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(nm)Core2DuoAllendalePLGALGA775800/10662M65ConroePLGALGA77510664M65Core2Quad

KentsfieldPLGALGA77510662x4M65Core2Extreme

ConroePLGALGA77510664M65KentsfieldPLGALGA77510662x4M65Core2Core2（酷睿2）是英特爾推出的采用全新Co2Core2你認識它們嗎？PLGA封裝的Core2Duo處理器

2Core2你認識它們嗎？PLGA封裝的Core2AMD-K6系列第六代內部設計，第五代外部接口業(yè)界標準的MMX指令支持K6-2處理器中支持3DNow！，增加了21條圖形和聲音處理指令K6-3處理器中256KB片上全核心速L2高速緩存K6-3處理器

K6-2處理器

K6處理器

AMD-K6系列第六代內部設計，第五代外部接口K6-3處理Athlon系列AMD公司的K7微處理器被正式命名為Athlon

支持3DNow!、Enchanced3Dnow!、3DNow!Professional多媒體擴展指令集

支持MMX、SSE、SSE2多媒體擴展指令集采用EV6總線，數據時鐘是真實時鐘速度的兩倍

最新版本采用銅芯片互連技術從Palomino核心開始改名為AthlonXP并使用P速率來標記Athlon系列AMD公司的K7微處理器被正式命名為AthlAthlon系列核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(μm)AthlonK7CardmoduleSlotA2005120.25K75CardmoduleSlotA2005120.18ThunderbirdCardmoduleCPGASlotASocketA200/2662560.18AthlonXPPalominoOPGASocketA2662560.18ThoroughbredOPGASocketA266/333256/5120.13ThortonOPGASocketA3332560.13BartonOPGASocketA333/4005120.13Athlon系列核心封裝接口FSBL2工藝AthlonAthlon系列OPGA封裝的AthlonXP處理器

CPGA封裝的Athlon處理器

Cardmodule封裝的Athlon處理器

你認識它們嗎？Athlon系列OPGA封裝的AthlonXP處理器CPDuronDuron帶少量L2高速緩存，是Athlon的低價版本Duron采用實際頻率來命名其他性能與同核心的Athlon處理器相同核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(μm)SpitfireCPGASocketA200640.18MorganCPGASocketA200640.18AppelbredOPGASocketA266640.18DuronDuron帶少量L2高速緩存，是Athlon的低價Duron你認識它們嗎？CPGA封裝的Duron處理器OPGA封裝的Duron處理器Duron你認識它們嗎？CPGA封裝的DuronAthlon64系列全球第一款桌面系統(tǒng)64位處理器正式發(fā)布64位計算能力超過4GB的內存尋址能力處理器內部集成內存控制器采用HyperTransport總線ExecutionProtection防病毒技術Cool‘n’Quiet技術MMX、3DNow！、SSE、SSE2全面支持，部分支持SSE3Athlon64X2系列支持雙核技術Athlon64FX是Athlon64處理器系列中面向高端桌面的產品，可以提供更高的頻率和更強的性能Athlon64系列處理器主要有四種接口Athlon64系列全球第一款桌面系統(tǒng)64位處理器正式發(fā)布Athlon64系列核心封裝接口HT(MHz)L2(KB)工藝(nm)Athlon64ClawHammerOPGASocket754/939800512/1024130NewCastleOPGASocket754/939800/1000512130WinchesterOPGASocket939100051290VeniceOPGASocket939100051290SanDiegoOPGASocket9391000100090OrleansOPGASocketAM2100051290Athlon64FXSledgehammerCPGASocket9408001024130ClawHammerOPGASocket9398001024130SanDiegoOPGASocket9391000102490ToledoOPGASocket93910002x102490WindsorOPGASocketAM210002x102490Athlon64X2ManchesterOPGASocket93910002x51290ToledoOPGASocket93910002x102490WindsorOPGASocketAM210002x512/2x102490Athlon64系列核心封裝接口HTL2工藝AthlonAthlon64系列你認識它們嗎？CPGA封裝的Athlon64FX51處理器OPGA封裝的Athlon64系列處理器Athlon64系列你認識它們嗎？CPGA封裝的Athlo2.14.12SempronSempron用來取代Duron產品線Sempron與AthlonXP以及Athlon64系列處理器主要差異在于L2緩存的大小其他性能與同核心的AthlonXP、Athlon64系列處理器相同核心封裝接口FSB/HT(MHz)L2(KB)工藝(nm)ThoroughbredOPGASocketA333256130BartonOPGASocketA333512130ParisOPGASocket754800256130OakvilleOPGASocket754800128/25690PalermoOPGASocket754800128/25690ManilaOPGASocketAM21000128/256902.14.12SempronSempron用來取代DuSempron你認識它們嗎？OPGA封裝的Sempron處理器Sempron你認識它們嗎？OPGA封裝的Semp主流CPUIntelE3300雙核IntelE5400雙核Inteli3530雙核Inteli5760雙核Intel

i7930四核AMD2300雙核AMD215雙核AMD250雙核AMD635四核AMD1055T六核主流CPUIntelE3300雙核CPU的選購原則：只買對的，不選貴的推薦讀者朋友先確定購買CPU的大致主頻推薦超低功耗(35W)的AM2新閃龍推薦購買雙核心配雙顯卡的配置從多媒體指令方面來看，intel的CPU比AMD的CPU在多媒體指令方面稍勝一籌?？紤]價格的因素。在性能上同檔次的Intel的CPU整體來說可能比AMD的CPU略有優(yōu)勢，不過在價格方面，AMD的CPU絕對占優(yōu)。CPU的選購原則：只買對的，不選貴的五CPU散熱器的選購散熱工作按照散熱方式可以分成主動式散熱和被動式散熱兩種。目前PC幾乎都采用被動式散熱方式。而按照散熱介質來分，被動式散熱可以分成風冷、水冷、半導體制冷、化學制冷4種散熱方式。其中，最常用的是風冷散熱方式。風冷即是利用風扇和散熱片給CPU降溫，因此可以從風扇和散熱器兩方面選擇。風扇選擇可以從下面幾方面考慮：功率、口徑、轉速、排風量、噪聲、材質、散熱片的形狀。五CPU散熱器的選購散熱工作按照散熱方式可以分成主動式散六、CPU的安裝與拆卸方法拆：先將插座旁的手柄向外側拔出一點，使手柄與手柄定位卡脫離，再向上推到垂直九十度，然后將CPU拿下來就可以了。裝：也是先將插座旁的手柄向外側拔出一點，使手柄與手柄定位卡脫離，再向上推到垂直九十度，然后將CPU的缺角端對準插座的缺角端，將CPU插入插座，使每個接角插到相應的孔里，注意放到底，但不必用力給CPU施壓。再壓回手柄，卡入手柄定位卡即可。六、CPU的安裝與拆卸方法拆：先將插座旁的手柄向外側拔出一點習題選擇題1、當前CPU市場上，知名的生產廠家是—和—

。

A.Intel公司 B.IBM公司

C.AMD公司 D.VIA公司２、CPU在封裝形式上可以分為——和——兩種。A.Slot架構 B.Socket架構C.Slot1架構D.Socket7架構習題選擇題２、CPU在封裝形式上可以分為——和——兩種。4、CPU的內部結構可以分為——。 A.控制單元 B.邏輯單元 C.運算單元 D.存儲單元3、當前市場上，CPU的主流是——。

A.Intel的奔騰Ⅲ

B.AMD的AthlonXP系列

C.Intel的賽揚Ⅱ

D.Intel的奔騰44、CPU的內部結構可以分為——。3、當前市場上，CPU判斷題1、Intel公司從586開始的CPU被稱為奔騰。（）

3、主頻、外頻和倍頻的關系是：主頻=外頻×倍頻。 （）2、Intel公司的奔騰4CPU在電氣規(guī)格上采用的是Socket462微處理器插座。（）判斷題3、主頻、外頻和倍頻的關系是：主頻=外頻×倍頻。2、I計算機裝配與維護第二章中央處理器CPU（CentralProcessingUnit）計算機裝配與維護第二章中央處理器CPU本章主要內容1、CPU的簡介與發(fā)展史2、CPU的接口類型3、CPU的主要性能指標4、CPU的主流產品5、CPU散熱器的選購6、CPU的安裝與拆卸方法本章主要內容1、CPU的簡介與發(fā)展史一、CPU的簡介與發(fā)展史CPU(CentralProcessingUnit)

,即中央處理器，是整個電腦系統(tǒng)的核心，也是整個電腦系統(tǒng)最高的執(zhí)行單位。它負責整個電腦系統(tǒng)指令的執(zhí)行、數學與邏輯運算、數據存儲、傳送以及輸入輸出的控制。它由運算器和控制器組成，它的內部結構可以分為邏輯運算單元、控制單元和存儲單元三個部分。CPU具有三個基本功能：讀數據、處理數據和寫數據。一、CPU的簡介與發(fā)展史CPU(CentralProceCPU發(fā)展簡介

1971年，Intel公司推出了世界上第一塊4位微處理器4004，含有2300個晶體管，時鐘頻率為1MHz，用于計算器上。它功能不全、實用價值不大，但為微型計算機的發(fā)展開辟了一條嶄新的途徑。

1978年6月，Intel公司推出了16位微處理器Intel8086。Intel8086Intel4004芯片

第一代——8086、8088CPU發(fā)展簡介1971年，Intel公司推出了世界上第一8088芯片1979年6月，Intel公司推出了Intel8088，內含29000個晶體管，主頻為4.77MHz，它的內部數據總線為16位，外部數據總線為8位，屬于準16位微處理器，地址總線為20位，尋址范圍為1MB內存。1981年，IBM公司用Intel8088芯片首先推出準16位IBMPC個人計算機，開創(chuàng)了全新的微機時代。8088芯片1979年6月，Intel公司推出了Intel第二代——80286

1982年，Intel公司推出全16位微處理器芯片Intel80286，內含13.4萬個晶體管。80286芯片內部和外部數據總線都為16位，地址總線24位，可尋址16MB內存，時鐘頻率6M—20M。1984年，IBM公司以Intel80286芯片為CPU，推出IBM-PC/AT機。

80286芯片第二代——8028680286芯片1985年10月，Intel公司推出全32位微處理器芯片Intel80386，內含27.5萬個晶體管。80386內部和外部數據總線都為32位，地址總線也是32位，可尋址4GB內存，時鐘頻率12.5M—33M。

Intel80386第三代——803861985年10月，Intel公司推出全32位微處理器芯片In1989年4月，Intel公司推出Intel80486，內含120萬個晶體管。32位微處理器，時鐘頻率25M—50M，帶有8K的L1Cache及浮點運算單元。

Intel80486第四代——804861989年4月，Intel公司推出Intel80486，內1993年，Intel公司推出IntelPentium，采用0.8um制造工藝，早期Pentium工作在與系統(tǒng)總線相同的66M和60M頻率下，沒有倍頻設置。一年后，使用0.6um半導體制造工藝，供電電壓均為3.3V，總線頻率60/66M，時鐘頻率達到75—200M，帶有一個16KB的一級緩存，8KB用于數據，8KB用于指令。使用倍頻技術，外頻×倍頻=CPU工作頻率。1994年，Intel公司推出IntelPentiumPro，含550萬個晶體管，時鐘頻率133MHz。首次將二級緩存整合到CPU上，工作頻率與CPU時鐘頻率相同，一級緩存為16KB，8KB用于數據，8KB用于指令，二級緩存256KB，系統(tǒng)總線為60/66M，0.35um制造工藝，它支持所有以前的Pentium指令。

第五代——Pentium(即586)、PentiumMMX、PentiumPro1993年，Intel公司推出IntelPentium，采1997年1月8日，Intel公司推出IntelPentiumMMX，含450萬個晶體管，它支持MMX多媒體新指令集，在x86指令集中加入了57條新指令，用于高效的處理圖形、視頻、音頻數據，內部

Cache為32KB，0.35um制造工藝，采用雙電壓設計，內核電壓為2.8V，系統(tǒng)I/O電壓仍為3.3V，這就要求主機板增加一個電壓調整器，時鐘頻率166M—233M，總線頻率66M。IntelPentiumMMXPentiumPro微處理器1997年1月8日，Intel公司推出IntelPenti1997年4月2日，AMD搶在Intel發(fā)布PIICPU之前推出

AMDK6處理器，由于其性能與PII不相上下，而價格卻比PII低了不少，因而獲得了極大成功。1997年5月7日，Intel公司推出IntelPentiumⅡ，含750萬個晶體管，帶有MMX指令，核心電壓為2.0V，0.25um制造工藝，采用Slot1架構，工作在66/100M外頻，頻率為233M—450M。

IntelPentiumII第六代——PentiumⅡ/PentiumIII、Celeron1997年4月2日，AMD搶在Intel發(fā)布PIICPU之1998年：Intel公司推出Celeron，0.25um制造工藝，Slot1架構，沒有片內L2緩存，所以它的整數運算能力很差。66M外頻，核心工作電壓為2.0V。

IntelCeleron1998年：Intel公司推出Celeron，0.25um制1999年2月22日，AMD發(fā)布K6-III400MHzCPU，集成2300萬個晶體管，采用Socket7結構。

K6-III1999年2月22日，AMD發(fā)布K6-III400MHz1999年2月26日，Intel公司推出了PentiumⅢCPU芯片，它的集成度達到800萬個晶體管，0.18um制造工藝，Slot1架構，32KB一級緩存和256KB二級高速緩存，100M/133M外頻，包括MMX指令和Intel自己的3D指令SSE（因特網數據流單指令擴展，有71條指令）內核工作電壓為1.6V。

PentiumⅢ1999年2月26日，Intel公司推出了PentiumⅢ1999年6月23日，AMD推出AMDAthlon(K7)處理器。其超標量浮點單元及200MHz系統(tǒng)總線使其性能達到了以前x86處理器從未達到的水平。

AMDAthlon第七代——Pentium41999年6月23日，AMD推出AMDAthlon(K72000年3月29日，Intel公司推出了CeleronⅡ，0.18um制造工藝，SSE指令，128KBL2，66M外頻。2000年6月，Intel公司又推出了Pentium4CPU芯片，Netburst結構的Pentium4起始頻率為1.4GHz。2001年8月20日，AMD公司推出Athlon4及Duron芯片系列的新產品。

Duron2000年3月29日，Intel公司推出了CeleronⅡ，2001年8月28日，Intel正式發(fā)布了代號為Willamette的P4CPU，最高頻率為2GHz，采用0.18um制造工藝。2001年10月8日，AMD宣布推出AthlonXP處理器系列，它采用專業(yè)3DNow!指令集，在封裝上采用OPGA（有機管腳陣列），在性能和性價比方面都超過同頻率的Intel處理器。2002年1月7日，Intel正式發(fā)布了代號Northwood的P4CPU，起始頻率2GHz，采用0.13um銅制造工藝，標志著CPU進入0.13um制造工藝時代。目前的主頻為2.0GHz、2.20GHz、2.26GHz、2.40GHz、2.53GHz、3.06GHz和3.2GHz等。P42001年8月28日，Intel正式發(fā)布了代號為Willam2002年3月，AMD公司正式展示其基于Thoroughbred核心的AthlonXP2800+處理器，采用0.13um制造工藝。不久又發(fā)布了Barton核心的AthlonXP處理器。2003年9月，AMD公司發(fā)布了Athlon64位處理器。AMDAthlon64FX處理器既可以確保32位應用程序能夠發(fā)揮卓越的性能，也可以支持未來一代的64位軟件，是可以同時支持32位及64位計算的個人電腦處理器。

2002年3月，AMD公司正式展示其基于Thoroughbr其他廠家的ＣＰＵ中國的龍芯其他廠家的ＣＰＵ中國的龍芯俄羅斯MCSTR500

其他廠家的ＣＰＵ俄羅斯MCSTR500其他廠家的ＣＰＵ二、CPU的類型劃分1、按廠家劃分

Intel和AMD2、按使用規(guī)格劃分臺式機和筆記本電腦3、按CPU的接口劃分Ｓocket（針腳式）和Slot（插卡式）二、CPU的類型劃分1、按廠家劃分二、CPU的分類2.1、針腳式Socket架構的CPUIntel(socket775socket478)AMD(socket939socket754)2.2、插卡式的Slot架構的CPU

Intel(Slot1)AMD(SlotA)二、CPU的分類2.1、針腳式Socket架構的CPUCPU的接口

Socket插座

:Socket7插座

具有321個插孔，所支持的外頻一般為60MHz、66MHz、75MHz、83MHz。Socket7適用范圍很廣，主要適用于Intel的Pentium、PentiumMMX，AMD的K5、K6、K6-2、K6-Ⅲ，Cyrix的MⅡ等。隨后出現的Super7標準是在Socket7基礎上發(fā)展起來的，是由AMD、VIA、ALI、SIS等廠商倡導并創(chuàng)建的標準。Super7增加了對處理器100MHz外頻、AGP的支持，可以支持AMDK6-2、K6-Ⅲ處理器。

Socket7插座CPU的接口Socket插座:Socket7插Socket478插座

具有478個插孔，適用于目前主流Pentium4處理器，具有較好的硬件搭配和升級能力。

Socket478插座Socket478插座Socket478插座SocketT插座

Intel即將推出的SocketT插座具有775個插孔，適用于即將推出的LGA封裝的Prescott和Tejas處理器。

SocketT插座SocketT插座SocketT插座Slot插槽

:Slot1插槽

是Intel在推出PentiumⅡ時提出的一種規(guī)范。Slot1插槽是一個狹長的242引腳的插槽，占據的空間較大，CPU安裝起來有點費勁。Slot1可以支持采用SEC（單邊接觸）封裝技術的PentiumⅡ、PentiumⅢ

和Celeron處理器。Slot1插槽Slot插槽:Slot1插槽Slot1Slot1CPUSlot1架構的插槽Slot1架構的CPU插槽Slot1Slot1CPUSlot1架構的插槽SloSlot2插槽采用該接口的CPU主要是用于高端工作站和服務器的IntelXeon（至強）系列，在家用機和普通商用機中并不多見。SlotA插槽從外觀上看，SlotA和Slot1很相似，其安裝就像是把Slot1旋轉180度，但兩者的電器性能并不兼容。SlotA適用于AMDAthlon處理器。

Slot2插槽三、CPU的性能指標1、主頻2、外頻3、一級緩存和二級緩存4、工作電壓5、前端總線頻率6、支持的指令集7、制造工藝8、超線程技術（Hyper-Therading）三、CPU的性能指標1、主頻1、主頻

主頻指的是CPU內核運行時的時鐘頻率，單位為（MHz）兆赫茲。主頻的高低直接影響到CPU的運算速度，頻率越高，速度越快。

如：Pentium43.4G(主頻為3400MHz)

Celeron2.0G(主頻為2000MHz)1、主頻主頻指的是CPU內核運行時的時鐘頻率，2、外頻

外頻是CPU與主板之間同步運行的速度，單位也是MHz。外頻越高，CPU就可以同時接收更多的來自外部設備的數據，從而使整個電腦速度更快。

100MHz外頻之下的Celeron800MHz比66MHz外頻之下的Celeron800MHz運行速度快。目前主流CPU的外頻100MHz、133MHz、200MHz三種。2、外頻外頻是CPU與主板之間同步運行的速度，單位也是倍頻

指CPU的主頻和系統(tǒng)總線（外頻）間相差的倍數，倍頻越高，主頻就越高。在286時代，還沒有倍頻的概念，CPU的主頻和系統(tǒng)總線的速度一樣。隨著計算機技術的發(fā)展，內存、主板和硬盤等硬件設備逐漸跟不上CPU速度的發(fā)展，而CPU的速度理論上可以通過倍頻無限提升

CPU主頻=外頻×倍頻。

倍頻超頻

在倍頻一定的情況下，要提高CPU的運行速度只能通過提高CPU外頻來實現；在外頻一定的情況下，提高倍頻也可以實現目的。所謂的“超頻”，就是通過提高外頻或倍頻實現的。目前的CPU倍頻一般都已經在出廠前被鎖定（除了部分工程樣品），而外頻則未上鎖。部分CPU，如AMD的Duron和雷鳥能夠通過特殊手段對其倍頻進行解鎖而實現超頻，而Intel的CPU則不可。

超頻

3、前端總線（FSB）是CPU和北橋芯片之間的通道，負責CPU與北橋芯片之間的數據傳輸,也是數據傳輸率，即數據帶寬（有時也稱傳輸帶寬）。

前端總線的速度主要是用前端總線的頻率來衡量，前端總線的頻率有兩個概念，一是總線的物理工作頻率（外頻），二是有效工作頻率（是我們說的FSB頻率）。數據帶寬=（總線頻率×數據位寬）÷8如：100MHz前端總線數據帶寬(100MHZ×64bit)÷8Byte/bit=800MB/s目前的系統(tǒng)總線有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz幾種。

3、前端總線（FSB）是CPU和北橋芯片之間的通道，負責C前端總線頻率FSB在AMD的雷鳥系列CPU發(fā)布以前，CPU的外頻和前端總線保持一致，因此人們通常把外頻和前端總線都用外頻表示。

公司名稱CPU名稱外頻前端總線IntelCeleron（賽揚），CeleronII66MHz，100MHz66MHz，100MHzPIICPU100MHz100MHzPIIICPU100MHz，133MHz100MHz，133MHzP4100MHz，133MHz，200MHz400MHz，533MHz，800MHzAMDK6-2350以上（包括部分K6-2300）100MHz100MHzK7(Athlon)，Duron，Thunderbird100MHz，133MHz200MHz，266MHzAthlonXP133MHz，200MHz266MHz，400MHzVIAMIII(CyrixIII)，C3133MHz133MHz前端總線頻率FSB公司名稱CPU名稱外頻前端總線IntelC4、高速緩存

高速緩存是一種速度比內存更快的存儲設備，其功能是減少CPU因等待低速設備所導致的延遲進而改善系統(tǒng)性能。它一般集成于CPU芯片內部，用于暫時存儲CPU運算時的部分指令和數據。高速緩存分為L1Cache（一級高速緩存）和L2Cache（二級高速緩存）。L1和L2Cache的容量和工作速率對提高計算機速度起關鍵作用。

4、高速緩存一級緩存和二級緩存CPU讀取數據的順序

緩存是可以進行高速數據交換的存儲器，它先于內存與CPU交換數據，速度及快，又稱為高速緩存。一級緩存二級緩存內存硬盤CPU一級緩存（L1Cache，內部緩存）二級緩存（L2Catch，外部緩存）二級緩存是CPU性能表現的關鍵之一，在CPU核心不變化的情況下，增加二級緩存容量能使性能大幅度提高一級緩存和二級緩存CPU讀取數據的順序緩

5、工作電壓

CPU內核工作電壓越低則表示CPU制造工藝越先進，也表示CPU運行時耗電功率越小。在Intel的PentiumMMX之前，所有的CPU均采用單一的電壓工作，自PentiumMMX開始，CPU運行時需要由主板分別提供I/O電壓

(Vi/o)和內核

(Vcore)電壓，直到目前為止所有Soket架構的CPU仍然采用這種方式供電。Slot1架構的同樣也有Vcore和Vcc二種工作電壓，其中Vcc與Socket架構CPU的Vi/o相似。

5、工作電壓6、支持的指令集Intel公司的MMX(多媒體擴展指令集）和SSE（單指令多數據流擴展）AMD公司的“3DNow!”和“3DNow!+指令集”6、支持的指令集Intel公司的MMX(多媒體擴展指令集）A

指令集MMX技術是Intel公司開發(fā)的多媒體擴充指令集，共有57條指令，該技術一次能處理多個數據。通常用于動畫再生、圖像加工和聲音合成等處理。指令集SSE指令

SSE（StreamingSIMDExtensions）指令集指Intel在PentiumⅢ處理器中添加的70條新的指令,又稱為“MMX2指令集”。它可以增強三維和浮點運算能力，并讓原來支持MMX的軟件運行得更快。SSE指令可以兼容以前的所有的MMX指令，新指令還包括浮點數據類型的SIMD，CPU會并行處理指令，因而在軟件重復做某項工作時可以發(fā)揮很大優(yōu)勢。

SSE2指令

SSE2指令集集成在Intel的Pentium4中，以加快3D、浮點以及多媒體程序代碼的運算性能，該指令集內包括144條指令。

SSE指令3DNOW！技術

是AMD公司在K6-2，K6-Ⅲ和K7處理器中采用的技術，也是為了處理多媒體而開發(fā)的。3DNOW！技術實際上是指一組機器碼級的擴展指令集（共21條指令）。這些指令仍然以SIMD（單指令多數據技術）的方式實現一些浮點運算、整數運算、數據預取等功能。而這些運算類型（尤其是浮點運算）是從成百上千種運算類型中精算出來的在3D處理中最常用的。3DNOW！技術7、制造工藝

制造工藝的關鍵是用來表示組成芯片的電子線路或元件的細致程度，采用的單位是μm（微米）。其值越小制造工藝越先進，集成的晶體管越多，CPU達到的頻率也就越高。Pentium4、AthlonXP采用0.13μmPentium4（ＨＴ）采用０.０９μm7、制造工藝制造工藝的關鍵是用來表示組成芯片8、超線程技術

超線程技術（Hyper-Threading,簡稱ＨＴ）是Intel公司一項較新的技術，主要是指在ＣＰＵ中加入了兩個邏輯處理單元，可以使芯片同時進行多線程處理，使芯片性能得到提升。使用這項技術，處理器的資源利用率平均可提升40%，大大增加了處理器的可用性能。8、超線程技術超線程技術（Hyper-ThreadinCPU識別IntelCPU生產地

代表66外頻128K二級緩存CPU的主頻533A工作電壓是1.5VCPU識別IntelCPU生產地代表66外頻CPU的四主流CPU介紹

四主流CPU介紹主流CPU

Intel公司

PentiumIII處理器Celeron處理器Pentium4處理器Prescott和Tejas處理器

AMD（超微）

Duron處理器

ThunderBird處理器

AthlonXP處理器

Athlon(速龍)、Semprom(閃龍)

主流CPUIntel公司PentiumD、PentiumXEPentiumD和PentiumExtremeEdition（PentiumXE）均是雙核處理器PentiumD處理器是兩顆Pentium4的整合PentiumD處理器擁有2個家族：800家族和900家族PentiumXE處理器是PentiumD與HT超線程技術的結合核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(nm)PentiumDSmithfieldPLGALGA775533/8002x1M90PreslerPLGALGA7758002x2M65PentiumXESmithfieldPLGALGA7758002x1M90PreslerPLGALGA77510662x2M65PentiumD、PentiumXEPentiumD和2PentiumD、PentiumXE你認識它們嗎？PLGA封裝的PentiumXE（背面）處理器

PLGA封裝的PentiumD處理器

2PentiumD、PentiumXE你認識它們嗎？Core2Core2（酷睿2）是英特爾推出的采用全新Core微架構的處理器目前分為Duo（雙核）、Extreme（至尊版）以及Quad（四核）三種型號不再單純注重處理器頻率的提升，在其他一些例如緩存內存效率、核心數量等方面作出優(yōu)化處理器功耗低核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(nm)Core2DuoAllendalePLGALGA775800/10662M65ConroePLGALGA77510664M65Core2Quad

KentsfieldPLGALGA77510662x4M65Core2Extreme

ConroePLGALGA77510664M65KentsfieldPLGALGA77510662x4M65Core2Core2（酷睿2）是英特爾推出的采用全新Co2Core2你認識它們嗎？PLGA封裝的Core2Duo處理器

2Core2你認識它們嗎？PLGA封裝的Core2AMD-K6系列第六代內部設計，第五代外部接口業(yè)界標準的MMX指令支持K6-2處理器中支持3DNow！，增加了21條圖形和聲音處理指令K6-3處理器中256KB片上全核心速L2高速緩存K6-3處理器

K6-2處理器

K6處理器

AMD-K6系列第六代內部設計，第五代外部接口K6-3處理Athlon系列AMD公司的K7微處理器被正式命名為Athlon

支持3DNow!、Enchanced3Dnow!、3DNow!Professional多媒體擴展指令集

支持MMX、SSE、SSE2多媒體擴展指令集采用EV6總線，數據時鐘是真實時鐘速度的兩倍

最新版本采用銅芯片互連技術從Palomino核心開始改名為AthlonXP并使用P速率來標記Athlon系列AMD公司的K7微處理器被正式命名為AthlAthlon系列核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(μm)AthlonK7CardmoduleSlotA2005120.25K75CardmoduleSlotA2005120.18ThunderbirdCardmoduleCPGASlotASocketA200/2662560.18AthlonXPPalominoOPGASocketA2662560.18ThoroughbredOPGASocketA266/333256/5120.13ThortonOPGASocketA3332560.13BartonOPGASocketA333/4005120.13Athlon系列核心封裝接口FSBL2工藝AthlonAthlon系列OPGA封裝的AthlonXP處理器

CPGA封裝的Athlon處理器

Cardmodule封裝的Athlon處理器

你認識它們嗎？Athlon系列OPGA封裝的AthlonXP處理器CPDuronDuron帶少量L2高速緩存，是Athlon的低價版本Duron采用實際頻率來命名其他性能與同核心的Athlon處理器相同核心封裝接口FSB(MHz)L2(KB)工藝(μm)SpitfireCPGASocketA200640.18Mor