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1、计算机组装与维护第一章 概述第一章 概述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。第二章 CPU1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
2、算机性能的最重要的部件。主要的参数主频和位数。计算机的CPU的型号实际上代表着计算机的的基本性能水平。2CPU发展史8086 CPU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。80286 CPU16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。2CPU发展史 (续)80386 CPU32位处理器,1985年推出。内含27.5万个晶体管,
3、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。2CPU发展史 (续)80486 CPU1985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 。 2CPU发展史 (续)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。 2CPU发展史 (续)Pentium PRO1996年 Intel
4、公司推出Pentium PRO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。 2CPU发展史 (续)Pentium MMX1996年底 Intel公司推出Pentium MMX,即内设多媒体扩展指令集(MultiMedia Extensions)。其一级缓存为32KB,含二级缓存。 2CPU发展史 (续)Pentium 1997年5月 Intel公司推出Pentium , 集成有750万个晶体管,主频有233、266、300、333MHz。2CPU发展史 (续)赛扬-celeron32位处理器, 1998年推出高性价比CPUCeler
5、on。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。2CPU发展史 (续)Pentium III32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。2CPU发展史 (续)P432位的处理器,2000年11月,Intel公司发布了 P4, 400MHz的前端总线(100 x 4), SSE2指令集,256KB512KB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。 2CPU发展史 (续)64位处理器Intel Prescott(Prescott 对AMD的Athlon
6、64 )2CPU发展史 (续)Prescott处理器核心Prescott使用0.09微米工艺制程,1011mm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)。2CPU发展史 (续)Athlon 64 X2,双内核桌面处理器64位处理器,Athlon 64 X2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。 2CPU发展史 (续)Pentium D处理器研制90纳米、4GHz Prescott CPU时,暴露出高功耗的
7、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。Pentium D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Pentium D,取代Pentium4,处理器命名为Smithfield。 Pentium D 8系列采用90nm制程,LGA775封装,800MHz FSB,两个核心各配备有1M的L2,支持EM64T,Vanderpool,XD Bit和EIST(Enhanced Intel
8、 Speedstep Technology,省电技术)。2CPU发展史 (续)Pentium D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,Pentium D处理器沿用Prescott架构及90nm生产工艺。Pentium D内核由两个独立的Prescott核心组成,每个核心拥有独立的1MB L2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。 2CPU发展史 (续)3CPU的主
9、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; 如:PentiumD930:工作频率3GHz,FSB800MHz中端产品Pentium46XX、5XX系列(LGA775)64位处理器如:最高产品Pentium4630:工作频率3GHz,FSB6XX系列 800MHz5XX系列533MHz低端产品CeleronD3XX(LGA775)64位处理器如:最高产品Celeron356D:工作频率3.33GHz,FSB533MHz3CPU的主要生产厂商
10、和品牌 (续)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Conroe(酷睿)系列64位处理器AMD系列:Athlon642双核系列、FX系列64位处理器Athlon6424800+、FX-60:工作频率2.4GHz,FSB 1GHz3CPU的主要生产厂商和品牌 (续)Athlon64(939pin、754pin)(速龙)64位处理器Athlon3500+:工作频率2.2GHz,FSB:1GHz/800MHzSempron(闪龙)(754pin)64位处理器Sempron3000+:工作频率1.8G
11、Hz,FSB 800MHz移动产品Turion(炫龙)(754pin)64位处理器服务器产品Opteron(皓龙)(940pin)64位处理器全系列速龙、闪龙(AM2接口)64位处理器3CPU的主要生产厂商和品牌 (续)4CPU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。 4CPU性能指标 (续) 3)前端总线前端总线的英文名字是FrontSideBus,通常用FSB表示,是将CP
12、U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。 4CPU性能指标 (续) 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
13、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 。4CPU性能指标 (续) 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
14、倍频,CPU主频也就越高。4CPU性能指标 (续) 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。 4CPU性能指标 (续) 7)二级缓存容量CPU缓存(CacheMemoney)位于CPU与内存
15、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。 4CPU性能指标 (续) 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“0.18m”或“0.13m”等4CPU性能指标 (续) 9)接口类型是指CPU的引脚。目前主要的接口类型有Socket370、Socket423、Socket478、Socket A、754、939 、So