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1、计算机组装与维护项目教程高等职业技术教育计算机相关专业目目录录项目1计算机硬件配置2.1项目描述2.2必备知识2.3项目实施2.4项项目小结结学习目标： 掌握硬盘性能指标及选购。 掌握显卡性能指标及选购。 掌握外置声卡知识。 掌握液晶显示器性能指标及选购。 掌握鼠标与键盘性能指标及选购。 掌握笔记本电脑的选购。 掌握组装计算机实践。项目一计计算机系统统概述 CPU是一块超大规模的集成电路，是一台计算机的运算核心（Core）和控制单元（Control Unit）。它的主要功能是解释计算机指令及处理计算机软件中的数据。CPU的发展速度非常快，从世界上第一块商用CPU英特尔4004诞生至今已有近五十
2、年，如今主要由Intel（英特尔）和AMD（超威）两大厂商各据一方。2.1项项目描述2.2.1 CPU简介 1971年，世界上第一块商用微处理器4004在英特尔公司诞生，它集成了2300个晶体管，功能有限，速度很慢，市场反应也不理想。1973年8月，由霍夫与费金研制的英特尔8080型微处理器问世，如图2-2所示，它的运算速度比4004型要快20倍。当时，速度较快的新型MOS金属氧化物半导体电路出现了，霍夫和费金把MOS电路应用到8080型芯片上，一举成功，成为第二代微处理器。它是有史以来最成功的微处理器之一。1.2必备知识2.2.1 CPU简介 1973年8月，由霍夫与费金研制的英特尔8080
3、型微处理器问世，它的运算速度比4004型要快20倍。当时，速度较快的新型MOS金属氧化物半导体电路出现了，霍夫和费金把MOS电路应用到8080型芯片上，一举成功，成为第二代微处理器。它是有史以来最成功的微处理器之一。1.2必备知识2.2.1 CPU简介 1978年，英特尔首次生产出16位的微处理器，它的主频为4.77MHz，集成了约30万个晶体管，同与之配套的数字协处理器i8087一起使用相互兼容的指令集x86指令集。该构造框架和指令集，至今的CPU仍在使用，通常称作“向下兼容”，即新型CPU可以直接使用基于老式CPU开发的软件，无须做任何变动。1979年推出的8088型微处理器是8086型的
4、简化型，被首次应用于IBM PC，个人计算机的第一代CPU便从它开始。1.2必备知识2.2.1 CPU简介1982年，英特尔推出80286型微处理器，该微处理器集成了13.4万个晶体管，主频达到20MHz。1985年推出的80386型微处理器是80 x86系列中第一款32位微处理器，内部含27.5万个晶体管，主频最高达到33MHz。1989年推出的80486型微处理器，集成了120万个晶体管，主频最高达到66MHz，它将80386、80387及8KB的高速缓存集成在一个芯片内，采用了突发总线方式，大大提高了CPU与内存的数据交换速度，其性能比80386DX提高了4倍。1.2必备知识2.2.1
5、CPU简介 1993年，英特尔推出了Pentium（奔腾）（希腊语“第五代”）处理器，其最高主频200MHz，集成了约310万个晶体管。1995年的Pentium Pro处理器内含高达550万个晶体管，主频为133MHz，处理速度几乎是100MHz Pentium处理器的2倍。1.2必备知识2.2.1 CPU简介在1995年以后的十几年，市场上出现了100多种CPU，英特尔从Socket 5（方形多针脚ZIF，只要将插座上的拉杆轻轻扳起或按下，就可方便地安装和更换，拥有296/320针脚）发展到Socket 775，AMD从Socket 7发展到Socket 939。CPU的主频已经增长了将近
6、40倍，从1995年的100MHZ到3800MHz；而缓存的数据带宽也从1997年的110 MB/s（AMDK6-III/450）提高到6000MB/s（Athlon64）。在1995年，当人们需要将一段17分钟的音频文件转换成MP3格式时，用当时最先进的Pentium100 CPU需要77分钟才能完成，而用AMD Athlon 64 FX-55去做同样的工作只需要半分钟。1.2必备知识2.2.1 CPU简介2006年是处理器市场动荡的一年，英特尔放弃了有12年历史的“奔腾Pentium”金字招牌，更换了有37年历史的Logo，放弃了从奔腾4初期就开始在台式机上沿用的Net Burst架构，而
7、采用源于笔记本电脑的Core架构，推出采用65nm工艺，与Pentium M架构类似的酷睿（Core）2系列处理器，着重性能功耗比，并率先发布4核心处理器。而AMD方面以AM2接口速龙（Athlon）64 X2双核处理器为主。1.2必备知识2.2.1 CPU简介2010年1月8日下午，英特尔在北京举行发布会，正式面向全球发布最新革命性产品：基于32nm工艺的全新桌面级和移动端处理器i3、i5和i7，其中i3主攻低端市场，采用双核处理器架构，约2MB二级缓存；i5处理器主攻主流市场，采用4核处理器架构，约4MB二级缓存；i7主攻高端市场，采用4核8线程或6核12线程架构，二级缓存不低于8MB。1
8、.2必备知识2.2.1 CPU简介2014年9月上市的i7-5960X处理器是第一款基于22nm工艺的8核心桌面级处理器，如图2-9所示。它拥有高达20MB的三级缓存，主频达到3.5GHz，热功耗140W。在当时此处理器的处理能力可谓超群，浮点数计算能力是普通办公计算机的10倍以上。随着这一“怪兽”处理器的问世，英特尔公司在处理器领域与AMD的差距越拉越大。2014年9月上市的i7-5960X处理器是第一款基于22nm工艺的8核心桌面级处理器，它拥有高达20MB的三级缓存，主频达到3.5GHz，热功耗140W。在当时此处理器的处理能力可谓超群，浮点数计算能力是普通办公计算机的10倍以上。随着这
9、一“怪兽”处理器的问世，英特尔公司在处理器领域与AMD的差距越拉越大。1.2必备知识1CPU性能指标CPU整个计算机的系统核心，往往也是各种档次计算机产品的代名词。CPU的性能大致可以反映出计算机的性能，因此它的性能指标十分重要。（1）CPU主频。CPU主频也叫作时钟频率，是CPU内部的工作频率，代表的是处理器的运算速度，单位为GHz。主频越高，处理器的运算速度越快，如图2-10所示。图2-10 CPU主频与前端总线频率1CPU性能指标（2）CPU字长。在同一时间内处理二进制数的位数叫字长。通常处理字长为8位数据的CPU叫作8位CPU，32位CPU就是在同一时间内处理字长为32位的二进制数据。
10、（3）前端总线（FSB）频率。前端总线频率是CPU与北桥芯片、内存等进行数据交换的工作频率。前端总线频率越高，意味着CPU与内存等进行数据交换的速度越快，也就越能让CPU充分发挥其性能，如图2-10所示。前端总线频率由主板的芯片组决定，一般都能够向下兼容。例如，主板支持1066MHz前端总线频率，那么该主板安装的CPU前端总线频率可以是1066MHz或800MHz，只是安装了800MHz前端总线频率的CPU时，主板不能发挥最大的性能。1CPU性能指标（4）缓存。缓存（Cache）是位于CPU与内存之间的临时存储器，它的特点是容量比内存小，但数据交换速度比内存快。加入缓存的目的是为了缓解CPU与
11、内存之间工作速度的差异，提高CPU与内存之间数据传递的速度。缓存可分为三种：一级缓存（L1 Cache）、二级缓存（L2 Cache）和三级缓存（L3 Cache）。一级缓存为CPU内部缓存，集成在CPU芯片的内部，用于暂时存储CPU运算时的部分指令和数据。一级缓存容量比较小，如英特尔酷睿i5740的一级缓存为128KB。二级缓存为外部缓存，位于CPU外部，用于暂时存储CPU内部一级缓存与内存交换的指令和数据。二级缓存的容量比一级缓存的容量大一些，但存取速度稍慢，如英特尔酷睿i5740的二级缓存为1MB。三级缓存是为读取二级缓存后未命中的数据而设计的一种缓存。在拥有三级缓存的CPU中，约95%
12、的数据无须从内存中调用，进一步降低了内存延迟，提升了大数据量计算时的CPU性能。如英特尔酷睿i5740的三级缓存为8MB。1CPU性能指标（5）制造工艺及工作电压。CPU制造工艺又叫作CPU制程，它的先进与否决定了CPU的性能优劣。CPU的制造是一项极为复杂的过程，当今世上只有少数几个厂商具备研发和生产CPU的能力。CPU的发展史也可以看作是制造工艺的发展史，几乎每一次制造工艺的改进都能为CPU的发展带来最强大的源动力，无论是英特尔公司还是AMD公司，制造工艺都是公司发展蓝图中的重中之重。工作电压指CPU在正常工作时需要的电压。早期CPU（“386”“486”）由于工艺落后，它们的工作电压一般
13、为5V，发展到奔腾“586”时，已经是3.5V/3.3V/2.8V了。随着CPU的制造工艺的进步与主频的提高，CPU的工作电压有逐步下降的趋势，发热量和功耗也随之下降。目前，主流CPU的工作电压为1.35V，功率为65W。低电压能解决耗电大和发热的问题，这对于笔记本电脑来说尤为重要。1CPU性能指标（6）CPU主流产品。目前国际市场上主流CPU厂家有英特尔和AMD公司。英特尔公司的CPU占有大约80%的市场份额，英特尔生产的CPU就产生了事实上的x86 CPU技术规范和标准。AMD公司专门为计算机、通信和消费电子行业设计和制造各种创新的微处理器（CPU、GPU、APU、主板芯片组、电视卡芯片等
14、）、闪存和低功率处理器。英特尔CORE i9-10900K。该CPU是英特尔酷睿i9十代系列，如图2-11所示。旗舰级的酷睿i9-10900K采用10核心、20线程设计，制造工艺14nm，基础频率3.7GHz，全核最大睿频高达4.9GHz。对于这款处理器，英特尔给予其“全球顶级游戏处理器”的称号。英特尔CORE i7-10700K。2020年4月30日，英特尔公司一口气发布了32款新品处理器。在全新英特尔第十代处理器中，CORE i7-10700K是其中的旗舰级产品，如图2-12所示。该CPU采用8核心、16线程设计，具有16MB三级缓存。 图2-11 英特尔酷睿i9 10900K 图2-12
15、 英特尔酷睿i7 10700K1CPU性能指标AMD锐龙9-3900X。该CPU采用更为先进的7nm工艺、12核心、24线程设计，基础频率3.8GHz，最大加速频率4.6GHz，如图2-13所示。AMD锐龙Threadripper（线程撕裂者）3970X。该CPU采用32核心、64线程设计，基准频率3.7GHz，最大加速频率4.5GHz，二级缓存16MB，三级缓存128MB，热设计功耗280W，如图2-14所示。该处理器支持4个DDR4-3200内存通道、4个USB 3.1接口，芯片组还支持8个USB 3.1接口、4个USB 2.0接口、4个SATA 6Gbit/s接口和NVMe。 图2-13
16、 AMD锐龙9-3900X 图2-14 AMD锐龙Threadripper（线程撕裂者）3970X2CPU选购买CPU应该选英特尔还是超威半导体公司 (Advanced Micro Devices，AMD)这可能是大多数用户在装机选购CPU时遇到的第一个问题，就目前的产品线布局来看，无论是英特尔还是AMD，都针对不同需求的用户推出了多款从入门到旗舰的全线产品。英特尔除了有我们熟悉的酷睿i3、i5、i7系列产品，还为入门级用户推出了奔腾及赛扬系列，为高端用户推出了酷睿至尊系列。而AMD近两年的产品线也在大幅增加，除了带有独显核心的APU系列产品，AMD还首次推出了面向主流用户的Ryzen 3/5/7，以及面向高端用户的Ryzen Threadripper系列产品。也就是说，我们在选购CPU的过程中，无论选择哪家厂商的产品，都有能够满足需求的对应型号，不必太过纠结。对于CPU的购买，建议参照如下七个方面来选购。 2CPU选购（1）关于核心数量的问题。用户普遍认为CPU的核心数量越多，其性能就越强，但其实并不能一概而论。对于一款处理器来说，重要的参数除了核心数量，还包括是否支持超线程技术、默
