《计算机组装与维护实训教程》-李远敏-电子教案-5094

计算机组装与维护实训教程李远敏主编中国水利水电出版社第一章概述第二章CPU第三章主板第四章概述第五章外部存储设备第六章显示器第七章其他外部设备第八章计算机组装第九章计算机调试第一章概述1.1计算机系统的组成1.2计算机组装流程1.1计算机系统的组成硬件系统主机(CPU、主板、内存、芯片组)外部设备（存储器、输入输出设备、机箱）软件系统系统软件应用软件1.2计算机组装流程选购计算机配件。设置主板跳线（免跳线主板除外）。将主板板放置于绝缘泡沫垫上。向主板上安装CPU、内存条、CPU风扇等。将主板装入主机箱，拧紧主板固定镙丝，接插主板电源线。安装显卡、声卡、内制式Modem等。安装面板跳线。设置BIOS。拷机。第二章CPU1．概况：2．CPU发展史3．CPU的主要生产厂商和品牌：4．CPU性能指标5．主流CPU及选购1．概况：CPU(CentralProcessingUnit)中央处理器CPU是计算机的心脏，包括运算部件和控制部件，是完成各种运算和控制的核心，也是决定计算机性能的最重要的部件。主要的参数主频和位数。计算机配置的CPU的型号实际上代表着计算机的的基本性能水平。2．CPU发展史8086CPU是16位的处理器1979年，Intel公司推出准16位8088处理器，内部数据总线16位，外部数据总线8位。内含29000个晶体管，时钟频率4.77MHz，地址总线20位，寻址范围1MB。80286CPU16位的处理器,1982年推出。内含13.4万个晶体管，时钟频率由最初的6MHz提高到20MHz。内部和外部数据总线皆为16位，地址总线为24位，寻址范围达16MB。80386CPU32位处理器，1985年推出。内含27.5万个晶体管，最初的时钟频率为12.5MHz。80386的内部和外部数据总线都是32位，地址总线也是32位，寻址范围达4GB。80486CPU1985年推出。集成了120万个晶体管，时钟频率从开始25MHz提高到33MHz、50MHz、66MHz。首次将数学协处理器和一个8KB的高速缓存集成到微处理器芯片内，并采用RISC技术，可以在一个时钟周期内执行一条指令。Pentium1993年Intel公司推出Pentium处理器。内含310万个晶体管，时钟频率由最初的60MHz提高到200MHz。PentiumPRO1996年Intel公司推出PentiumPRO处理器，内含550万个晶体管，内部时钟频率为133MHz。一级缓存为16KB，有一个256KB的二级缓存。PentiumMMX1996年底Intel公司推出PentiumMMX，即内设多媒体扩展指令集（MultiMediaExtensions）。其一级缓存为32KB，含二级缓存。PentiumⅡ1997年5月Intel公司推出PentiumⅡ，集成有750万个晶体管，主频有233、266、300、333MHz。赛扬-celeron32位处理器，1998年推出高性价比CPU——Celeron。Celeron的二级缓存及相关电路被抽离，图形运算功能和运行速度受影响。PentiumIII32位处理器，1999年初Intel公司推出PentiumIII，主频有450、500MHz。增加了SSE多媒体指令集。P432位的处理器，2000年11月，Intel公司发布了P4，400MHz的前端总线(100x4),SSE2指令集，256KB～512KB的二级缓存，全新的超管线技术以及NetBurst架构，初始主频为1.3GHz。64位处理器IntelPrescott(Prescott对AMD的Athlon64)Prescott处理器核心的像片Prescott使用0.09微米工艺制程，10×11mm芯片内包含3.3亿个晶体管，是P4的7倍，L2缓存达8MB。（头发丝的直径是60微米，90纳米工艺即其线径为0.09微米，这是头发丝直径的1/666.67。65纳米是头发丝直径的1/920）。Athlon64X2，双内核桌面处理器64位处理器，Athlon64X2采用了939针封装。双内核处理器，如可以在后台运行杀毒程序而丝毫不影响系统性能。PentiumD处理器研制90纳米、4GHzPrescottCPU时，暴露出高功耗的危机。继续沿单CPU、高主频的道路研发极为困难。为此，Intel停止了4GHzCPU的开发，与AMD一道把目光放到双核心、以及多核心处理器的开发上。PentiumD的D有三层含义：Double(双核)、Desktop(桌面）、Fourth(第四，P4)。2005年第2季度，Intel公司推出第一款双内核PC机处理器PentiumD，取代Pentium4，处理器命名为Smithfield。PentiumD8系列采用90nm制程，LGA775封装，800MHzFSB，两个核心各配备有1M的L2,支持EM64T,Vanderpool，XDBit和EIST(EnhancedIntelSpeedstepTechnology,省电技术)。PentiumD处理器核心代号为Smithfield的台式机处理器Intel的双核心构架像一个双CPU平台，PentiumD处理器沿用Prescott架构及90nm生产工艺。PentiumD内核由两个独立的Prescott核心组成，每个核心拥有独立的1MBL2缓存及执行单元，两个核心共拥有2MB缓存。由于两个核心都拥有各自独立的缓存，必须保正每个二级缓存中的信息完全一致，否则就会出现运算错误。为了解决这一问题，Intel将两个核心之间的协调工作交给外部的北桥（MCH）芯片。3．CPU的主要生产厂商和品牌主要生产厂商英特尔（Intel）、AMD、VIA（Cyrix）当前主流和主要产品：Intel系列：高端产品PentiumD8XX、9XX系列（双核）（LGA775）64位处理器最高产品PentiumD930工作频率3GHzFSB800MHz3．CPU的主要生产厂商和品牌中端产品Pentium46XX、5XX系列（LGA775）64位处理器最高产品Pentium4630工作频率3GHzFSB6XX系列800MHz5XX系列533MHz低端产品CeleronD3XX（LGA775）64位处理器最高产品Celeron356D工作频率3.33GHzFSB533MHz3．CPU的主要生产厂商和品牌其他产品Celeron4（478pin）32位处理器移动产品讯驰系列PentiumM32位处理器服务器产品至强（Xeon）处理器64位处理器即将上市Conroe（酷睿）系列64位处理器AMD系列：高端产品Athlon64×2双核系列、FX系列64位处理器最高产品Athlon64×24800+、FX-60工作频率2.4GHzFSB1GHz3．CPU的主要生产厂商和品牌中端产品Athlon64（939pin、754pin）（速龙）64位处理器最高产品Athlon3500+工作频率2.2GHzFSB1GHz/800MHz低端产品Sempron（闪龙）（754pin）64位处理器最高产品Sempron3000+工作频率1.8GHzFSB800MHz移动产品Turion（炫龙）（754pin）64位处理器服务器产品Opteron（皓龙）（940pin）64位处理器即将上市全系列速龙、闪龙（AM2接口）64位处理器4．CPU性能指标1）主频CPU主频也叫时钟频率，是CPU内核（整数和浮点运算器）电路的实际运行频率，英文全拼为CPUClockSpeed，时钟频率的单位是MHz（兆赫）2）CPU的字长计算机技术中对CPU在单位时间内（同一时间）能一次处理的二进制数的位数称为字长。3）前端总线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。计算机的前端总线频率是由CPU和北桥芯片共同决定的。目前PC机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz几种，前端总线频率越大，代表着CPU与北桥芯片之间的数据传输能力越大，更能充分发挥出CPU的功能。4．CPU性能指标4）外频外频是CPU乃至整个计算机系统的基准频率，单位是MHz（兆赫兹）。外频与前端总线（FSB）频率很容易被混为一谈。前端总线的速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度，更实质性的表示了CPU和外界数据传输的速度。也可这样认为，前端总线的频率有两个概念：一就是总线的物理工作频率（即我们所说的外频），二就是有效工作频率（即我们所说的FSB频率）它直接决定了前端总线的数据传输速度！INTEL处理器的两者的关系是：FSB频率=外频X4；而AMD的就是：FSB频率=外频X2。注意：以上AMD芯片是以K7为例，K8由于内置有内存控制器（原来是在北桥芯片中），所以没用前端总线频率的概念，取而代之是HyperTransport总线频率。4．CPU性能指标5）倍频CPU的倍频，全称是倍频系数。CPU的核心工作频率与外频之间存在着一个比值关系，这个比值就是倍频系数，简称倍频。CPU主频的计算方式变为：主频=外频x倍频。也就是倍频是指CPU和系统总线之间相差的倍数，当外频不变时，提高倍频，CPU主频也就越高。6）制作工艺通常我们所说的CPU的“制作工艺”指得是在生产CPU过程中，要进行加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件。通常其生产的精度以微米（长度单位，1微米等于千分之一毫米）来表示，未来有向纳米（1纳米等于千分之一微米）发展的趋势，精度越高，生产工艺越先进。芯片制造工艺在1995年以后，从0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.13微米、0.09微米，而0.065微米（65纳米）的制造工艺将是下一代CPU的发展目标。4．CPU性能指标7）二级缓存容量CPU缓存（CacheMemoney）位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小但交换速度快。这样整个内存储器（缓存+内存）就变成了既有缓存的高速度，又有内存的大容量的存储系统了。CPU产品中，一级缓存的容量基本在4KB到64KB之间，二级缓存的容量则分为128KB、256KB、512KB、1MB、2MB等。一级缓存容量各产品之间相差不大，而二级缓存容量则是提高CPU性能的关键。8）核心电压CPU的工作电压（SupplyVoltage），即CPU正常工作所需的电压。工作电压是指CPU正常工作时所需的电压。早期CPU的工作电压一般为5V，随着CPU主频的提高，CPU工作电压有逐步下降的趋势，以解决发热过高的问题。内核电压的高低主要取决于CPU的制造工艺，也就是上面所说的“0.18μm”或“0.13μm”等4．CPU性能指标9）接口类型是指CPU的引脚。目前主要的接口类型有Socket370、Socket423、Socket478、SocketA、754、939、SocketT等。10）封装方式所谓“封装”，说简单些就是将CPU套上外衣，这样就能保证CPU核心与空气隔离开来，避免尘埃的侵害。好的封装设计还有助于CPU芯片散热，并很好地让CPU与主板连接。4．CPU性能指标11）64位技术这里的64位技术是相对于32位而言的，这个位数指的是CPUGPRs（General-PurposeRegisters，通用寄存器）的数据宽度为64位，64位指令集就是运行64位数据的指令，也就是说处理器一次可以运行64bit数据。目前主流CPU使用的64位技术主要有AMD公司的AMD64位技术、Intel公司的EM64T技术。12）超线程技术超线程技术就是利用特殊的硬件指令，把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片，减少了CPU的闲置时间，提高的CPU的运行效率。4．CPU性能指标13）MMXMMX是英语“多媒体指令集”的缩写，是Intel公司第一次对自1985年就定型的X86指令集进行的扩展。MMX主要用于增强CPU对多媒体信息的处理，提高CPU处理3D图形、视频和音频信息能力。14）SSE和SSE2SSE是英语“