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1、第二章 中央处理器,Cpu简介,CPU（Central Processing Unit）又称微处理器。它是计算机的核心部件，由运算器、控制器和寄存器三部分组成。 CPU内部结构分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分，这三个部分相互协调，对数据进行分析，判断、运算并控制计算机各部分协调工作。,CPU的作用,CPU主要作用：读取数据、处理数据以及写数据。,CPU的基本工作原理 原理如同一个工厂对产品的加工过程：进入 工厂的原料（指令），经过物资分配部门（控制 单元）的调度分配，被送往生产线（逻辑运算单 元），生产出成品（处理后的数据）后，再存储 在仓库（存储器）中，最后等着拿到市场上去卖 （交由
2、应用程序使用）。,Intel 酷睿i3 2120 CPU频率CPU主频：3.3GHz 外频：100MHz 倍频：33倍 总线类型：DMI总线 总线频率：5.0GT/s 2的30次方 2的40次方（QPI） FSB CPU插槽插槽类型：LGA 1155 针脚数目：1155pin CPU内核核心代号：Sandy Bridge CPU架构：Sandy Bridge 核心数量：双核心 线程数：四线程 制作工艺：32纳米 热设计功耗(TDP)：65W CPU缓存一级缓存：264KB 二级缓存：512KB 三级缓存：3MB 技术参数指令集：SSE4.1/4.2，AVX 内存控制器：双通道DDR3 1066
3、/1333 支持最大内存：32GB 超线程技术：支持 虚拟化技术：Intel VT 64位处理器：是 Turbo Boost技术：不支持 病毒防护技术：支持纠错,主频 主频(Clock Speed) 也叫时钟频率，是CPU的工作频率，单位是MHz。 由于在一个时钟周期内，CPU能够完成的指令数是固定的，因此主频越高，CPU的在单位时间内能够执行的指令就越多，CPU的运算速度就越快。,很多人认为CPU的主频就是其运行速度，其实不然。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与CPU实际的运算能力并没有直接关系。主频和实际的运算速度存在一定的关系，但目前还没有一个确定的公式能够定量两者的数
4、值关系，因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标（缓存、指令集，CPU的位数等等）。由于主频并不直接代表运算速度，所以在一般情况下，很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能已较低的主频，达到英特尔公司的Pentium 4系列CPU较高主频的CPU性能，所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式来命名。因此主频仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。,尽管CPU承担了计算机中主要的计算和控制任务，但是由于计算机是一个整体，因此计算机的性能优劣并不只由CPU主频的高低来决定。 但由于CPU处于计算机
5、中的核心位置，因此在选购计算机时还是要首先考虑CPU的主频。,外频 外频是系统总线的工作频率，具体是指CPU到芯片组之间的总线速度，其单位是MHz。 目前，CPU的外频大多为133MHz、200MHz、266MHz或333MHz。 倍频 倍频是指CPU外频与主频相差的倍数。三者之间共识的表示关系为： 主频=外频倍频,一个CPU默认的外频只有一个，主板必须能支持这个外频。因此在选购主板和CPU时必须注意这点，如果两者不匹配，系统就无法工作。此外，现在CPU的倍频很多已经被锁定，所以超频时经常需要超外频。外频改变后系统很多其他频率也会改变，除了CPU主频外，前端总线频率、PCI等各种接口频率，包括
6、硬盘接口的频率都会改变，都可能造成系统无法正常运行。当然有些主板可以提供锁定各种接口频率的功能，对成功超频有很大帮助。超频有风险，甚至会损坏计算机硬件。,一个CPU默认的倍频只有一个，主板必须能支持这个倍频。因此在选购主板和CPU时必须注意这点，如果两者不匹配，系统就无法工作。此外，现在CPU的倍频很多已经被锁定，无法修改。,前端总线频率 前端总线（FSB）是连接CPU和北桥芯片之间的线路。而前端总线频率是CPU与内存之间交换数据的时钟频率，直接影响CPU与内存直接数据交换速度。 前端总线的速度即数据带宽，它取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率，即： 数据带宽=（总线频率数据宽度）/8,北
7、桥芯片,一块电脑主板，按照一定的方法拿着，以CPU插座为北边的话，那靠近CPU插座的一个起连接做用的芯片称为“北桥芯片”。英文名：North Bridge Chipset。北桥芯片（NorthBridge）是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，也称为主桥（HostBridge）。,南桥芯片,南桥芯片（South Bridge）是主板芯片组的重要组成部分，一般位于主板上离CPU插槽较远的下方，PCI插槽的附近，这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多，离处理器远一点有利于布线。相对于北桥芯片来说，其数据处理量并不算大，所以南桥芯片一般都没有覆盖散热片。,外频与前端总线频率的区别 前端总线的
8、速度指的是CPU和北桥芯片间总线的速度，更实质性地表示了CPU和外界数据传输的速度；而外频的概念是建立在数字脉冲信号振荡频率基础之上的，也就是说，100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟振荡一亿次，它更多地影响了PCI及其他总线的频率。 外频与前端总线(FSB)频率的区别：前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是CPU与主板之间同步运行的速度。,GT/S是QPI(QuickPath Interconnect)的数据传输单位。类似于MHz相对于FSB。QPI的中文意思是快速通道相联。QPI是intel推出i7时所使用的数据总线。 FSB与QPI都是前端数据总线，它们之间的区别是：QPI的传输速
9、率比FSB的传输速率快一倍。QPI总线采用的是2:1比率，意思就是实际的数据传输速率两倍于实际的总线时钟速率。所以6.4GT/s的总线速率其实际的总线时钟频率是 3.2GHz。 FSB的传输速率单位实际上是MT/S，通常我们所说的总线传输速率单位MHz是我们习惯上的称呼，是对时钟频率单位的挪用。一开始的时候总线频率是与数据传输速率一致的，比如33MHz的总线的总线时钟频率是33MHz。但是后来从Pentium Pro开始, FSB采用quad pumped四倍并发技术做了改良，所谓quad pumped 就是说在每个总线时钟周期内传送四次数据，也就是说总线的数据传输速率等于总线时钟频率的4倍，
10、如果是333MHz的时钟频率的总线那么其数据传输速率为1333MT/S，即是1.333GT/S，但是我们习惯上称为1333MHz。 GT/s，它明确地表明的是QPI总线实际的数据传输速率而不是时钟频率。,缓存 缓存又称为高速缓存，是指可以进行高速数据交换的存储器。 CPU的缓存分为一级缓存（L1 Cache）、二级缓存（L2 Cache）和三级缓存（L3 Cache）。,早期的CPU内部只集成了L1 Cache，而把L2 Cache放置在主板上。现在已经可以将L2 Cache集成在CPU内部并以CPU相同速度的频率工作，称为全速二级高速缓存。 CPU在运行时首先从一级缓存读取数据，然后从二级缓
11、存读取数据，然后从内存和虚拟内存读取数据，因此高速缓存的容量和速度直接影响到CPU的工作性能。,一级缓存都内置在CPU内部并与CPU同速运行，可以有效的提高CPU的运行效率。一级缓存越大，CPU的运行效率越高，但受到CPU内部结构的限制，一级缓存的容量都很小。 二级缓存对CPU运行效率的影响也很大，现在的二级缓存一般都集成在CPU中，但有分为芯片内部和外部两种，集成在芯片内部的二级缓存与CPU同频率二级缓存（即全速二级缓存），而集成在芯片外部的二级缓存的运行频率 是CPU的运行频率的一半（即半速二级缓存），因此运行效率较低。,制造工艺 制造工艺是指在硅材料上生产CPU时内部各元器材的连接线宽度
12、。制造工艺越高，集成的晶体管数目会越多，集成度越大，其耗电量越低。 芯片制造工艺在1995年以后，从0.5微米一直发展到目前最新的45纳米和32纳米。,双核处理器(Dual Core Processor)：双核处理器是指在一个处理器上集成两个运算核心，从而提高计算能力。 INTEL与AMD 双核CPU的区别？关键词：北桥 System Request Queue(系统请求队列),LGA 1155 LGA(LAND GRID ARRAY)是INTEL64位平台的封装方式，触点阵列封装，也叫SocketT,通常叫LGA，也有人习惯了叫socket，是不对的。LGA775意思是采用775针的CPU,
13、 socket775是主板上采用775针的接口。 理解起来是一个意思。其封装方式特征是没有了以往的针脚，其只有一个个整齐排列的金属圆点，故此 CPU 并不能利用针脚固定接触，而是需要一个安装扣架固定，令 CPU 可以正确压在 Socket 露出来的具弹性的触须上,目前世界上主要生产CPU产品的厂商有Intel公司、AMD公司、VIA（威盛）公司、IBM公司和富士通公司。其中，Intel公司的CPU在民用领域占有80%多的市场份额。,CPU的选购指南,不要盲目追求主频 明确所购机器的用途 不要选择新一代的最初产品 要注意识别同型号CPU的不同内核 盒装和散装CPU,通过数字编号辨别CPU Int
14、el CPU 生产厂商 产品类型 编号/产地 主频/二级缓存/前端总线频率 内部序列号,AMD CPU 主要信息集中在第二行 第一部分的3个字母代表CPU的所属类型 第二部分的4位数字代码代表CPU的PR标称值 第三部分的1个字母代表CPU的针脚数量 第四部分的1个字母代表CPU的核心工作电压 第五部分的1个字母代表CPU的耐温极限 第六部分的1个数字代表CPU二级缓存 第七部分的2个字母代表CPU的核心工艺,INTEL与AMD的选择,1、如果是用集成显卡，建议最好选择AMD，集成显卡最大毛病就是占用内存尤其是内存带宽，这对intel本来就严峻带宽问题是雪上加霜。2、另外，就超频来说，intel目前是远胜AMD，如果你想获得大幅度超频快感还是intel吧，即使黑盒的，不锁倍频的，也是不如intel的。3、多任务还是选择AMD的，这就是真四核以及AMD缓存的优势了。,
