计算机组装与维修课件2

全国中等职业学校计算机类通用教材Chapter02中央处理器——CPU本课件的文字及图片版权均为南京凤凰康轩所有本章学习重点2-1CPU的基本产品知识2-2了解AMDCPU2-3了解IntelCPU2-1CPU的基本产品知识2-1-1CPU的长相CPU的体积是计算机零部件中最小的，它内含数以千万计的晶体管。一面为银色的金属盖，里面有整合式散热片用来保护内部芯片核心，另一面是密密麻麻的针脚（pin），不过，Intel最新推出的CPU已经取消针脚的设计，改为“接触点”，减少针脚意外断裂的风险。2-1CPU的基本产品知识2-1-2CPU的名称Intel的Core2DuoE7500、PentiumE5400等、以及AMD的Athlon64×25400+等，都是CPU的名称。把名字分解来看，Intel的Pentium、Core2Duo，AMD的AthlonⅡ×2、Sempron等，是其CPU的系列名称；而每个系列都有不同的性能等级，系列名称之后紧接的就是“主频数”，代表CPU的等级，一般，数字越大，CPU的运算性能越好。现在的科技进步很快，CPU厂商的技术不同，有时候频率相同的CPU，运算性能却大不相同，因此以同频率的CPU来比较性能已经不准确。但人们习惯用频率的高低来衡量CPU的性能。2-1CPU的基本产品知识2-1-3CPU核心研发代号CPU的名称并不是厂商在开始设计与生产时就正式命名的，而是使用一个暂时的名称，称为“研发代号”或“核心代号”，例如Intel的Prescott、Northwood或AMD的Newcastle、Venice等。CPU正式推出销售之后，就会以正式名称，如IntelCorei7-2600k等来取代研发代号，这样便于辨认CPU的等级。2-1-4CPU的制造工艺CPU是一块芯片，内部是密密麻麻的细微电路，称为核心。在芯片成形之前，是在一个圆形盘上生成核心的电路，这个大圆盘称为“晶圆”；制成后才被切割成一片片小小的芯片，再经过封装操作，就成为大家所看到的CPU。2-1CPU的基本产品知识2-1-5CPU的封装CPU原本是一片薄薄的芯片，如果不给予适当的外壳保护，电子电路很容易损坏，所以要使用塑料或陶瓷等材料，将芯片保护起来；而且芯片不能直接与主板连接，需要另外加工，植入一根根针脚，才能正常安装在主板上。如此加工过程就称为封装。2-1-6CPU的速度单位HzHz是频率的计数单位，是Hertz的缩写，中文为“赫兹”，它代表一秒钟可执行周期现象的次数。近年来CPU技术发展快速，则是以GHz（G为Giga，十亿）为单位。2-1CPU的基本产品知识2-1-732位与64位的CPU数字电路都是采用二进制，用0或1来表示，每一个数字叫一“位”（bit）。因此，所谓32位的CPU（32bits），就是CPU一次使用32位的二进制数来进行运算，64位CPU的运算性能优于32位的CPU，不过，使用64位的CPU必须要64位的操作系统（OS）和应用软件来配合。2-1-8多核（MultiCore）CPU简单来说，就是一个CPU中包含多个CPU芯片（运算核心架构），能提供更好的分工运算，减少CPU负荷，增加运算性能。2-1CPU的基本产品知识2-1-10CPU的主频、外频与倍频主频（InternalClock）：CPU内部核心的工作频率或运算速度。外频（ExternalClock）：CPU外部与主板系统芯片传输的频率，也称为基本频率，要注意，CPU外频不等于FSB的频率。倍频（ClockMultiplierFactor）：全名为倍频系数，是内频与外频之间的倍率。2-1-9CPU针脚与CPU插槽CPU必须通过底部的针脚（又称接点或接脚）与主板上的CPU插槽相连，才可以顺利运作。不同的CPU品牌与型号，其针脚数量也不同；不同的CPU针脚都要搭配特定的CPU插槽，购买时需要注意。因此，当外频或倍频改变，就会影响CPU的主频性能。2-1CPU的基本产品知识“前端总线”的英文名字是FrontSideBus,通常用FSB表示，是将CPU连接到北桥芯片的总线。2-1-11前端总线(FSB)2-1CPU的基本产品知识2-1-12L2高速缓存（L2CacheMemory）高速缓存（L2CacheMemory）是整合在CPU内部中，影响CPU执行速度的重要因素之一。它是CPU在运算时快速存取数据的暂存区。它的容量越大，对提升计算机性能的帮助也越大。目前一般的CPU提供的L2容量都在512KB到1MB之间，当然大容量的L2，CPU的价格可能也比较高。2-1-13CPU的工作电压CPU的工作电压（SupplyVoltage），就是CPU的用电电压，随着现在CPU技术的发展，所需电压有越来越低的趋势，不但减少了热量，也能达到省电的效果。2-1CPU的基本产品知识2-1-14CPU指令集CPU通过指令来控制计算机系统，将许多指令集成在CPU中，可以简化许多复杂的运算，减少CPU的执行周期，提升多媒体、图形运算的能力，这就是CPU指令集的功用。MMX指令集：MultiMediaExtension，多媒体扩展指令集是Intel公司在1996年推出的增强多媒体运算的指令集，共有57条指令。一般计算机在执行多媒体运算时，大都为文字、图片、声音等，MMX就可以提升这些数据的运算能力。SSE系列指令集：SEE为StreamingSIMDExtension的简写，多用于计算机中处理3D影像等多媒体应用的运算。包含有SEE、SEE2、SEE3和SEE4等指令集。2-1CPU的基本产品知识3DNow！指令集：AMD推出21条的3DNow！指令集，针对3D图形运算环境所设计的指令集，并增强多媒体应用的浮点运算性能。HyperTransportTechnology（HT）：由AMD和许多厂商共同研发，可有效增加芯片与芯片之间的传输速度，已经用于FSB（前端总线）以及南北桥芯片之间。通过HT技术，可以将带宽放大×2、×3、×4、×5等倍率，提供更大的传输带宽。2-1-15平价版的CPU一般的CPU厂商都会将CPU分为高端等级与平价等级产品。高端等级的CPU价格也比较贵。而平价版CPU，则提供较少的L2高速缓存、指令集等，还降低一点主频（有些与高端版相同），这样在上网、文本处理等没有复杂运算工作时，也能顺畅快速的运行，当然在价格上较为经济。2-2了解AMDCPU2-2-1为AMD稳固市场的AthlonⅡ（速龙Ⅱ）2009年6月2日AMD发布首批45nm工艺双核处理器，分别隶属于新的羿龙PhenomII×2和速龙AthlonII×2系列，它们的上市标着AMD将全面开始更新45nm处理器工艺。AthlonII系列采用AMDK10微架构，分为双核、三核和四核AthlonII系列CPU。2-2了解AMDCPU2-2-2AMD的新宠羿龙Ⅱ（PhenomⅡ）2009年1月，在美国拉斯维加斯国际消费电子产品展（CES）上，AMD发布首批基于45纳米工艺制程的处理器PhenomⅡ×4。2009年2月，AMD又推出五款采用最新接口技术的SocketAM3的PhenomⅡ处理器。2-2了解AMDCPU2-2-3AMD推土机（Bulldozer）CPU与第4代3A平台2011年AMD为了对抗Intel的第2代智能Core，而推出的采用“推土机”微架构的高端CPU。同时推出能充分发挥整体优势的第4代3A平台。“推土机”微架构在核心架构、功能与效能上都有很大改进，对于AMD来说，“推土机”是近10年来、继K7之后的又一革命性微架构。由采用“推土机”微架构的Zambezi处理器、AMD900系列主板和HD6000显卡组成的第四代3A平台——“天蝎”（Scorpius），主打高端市场。而主流市场的3A平台则是“山猫平台”（Lynx），由Llano处理器、Hudson主板和HD6000系列显卡组成。2-3了解IntelCPU早在1971年，Intel公司就研发出第一个处理器，并且持续制订、研发计算机许多新规格和架构，计算机逐渐普及之时，Intel就已经占居领导者的地位，从最早的Pentium、PentiumⅡ、PentiumⅢ到Pentium4、PentiumD、PentiumXE双核，再到Core系列，以及最新的第二代Corei系列CPU。2-3-1奔腾双核Pentium系列奔腾双核，英文名为Pentiumdual-core，采用与酷睿2相同的架构。奔腾双核处理器主要有：E系列、T系列、P系列、U系列等。2-3了解IntelCPU2-3-2酷睿2系列酷睿2代，英文名为Core2，是英特尔推出的新一代基于Core微架构的产品体系统称。于2006年7月27日发布。酷睿2微架构处理器（台式机）包括酷睿2双核“Core2Duo”、四核“Core2Quad”、至尊“Core2Extreme”等产品。2-3了解IntelCPU2-3-3智能酷睿i系列英特尔第一代智能酷睿家族处理器分为定位于高端的酷睿i7系列，定位于中端的酷睿i5系列和定位于主流级的酷睿i3系列处理器。2011年1月6日，Intel发布了采用32nm制造技术SandyBridge核心的第二代智能酷睿处理器。