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1、第第2 2章章 CPUCPU 2.1 CPU概述 2.2 主流CPU 2.3 CPU的选购 2.4 CPU散热器选购 12.1 2.1 CPU概述 CPU(Central Processing Unit)，即中央处理单元，也称微处理器，是整个系统的核心，也是整个系统最高的执行单位。它负责整个系统指令的执行、数学与逻辑运算、数据存储、传送以及输入输出的控制。 CPU从最初发展至今已经有30多年的历史。按照其处理信息的字长，CPU可以分为4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及64位微处理器。 22.1.2 CPU的性能指标的性能指标 1. 主频、倍频和外频。（主频主频、倍频
2、和外频。（主频= =外频外频倍频）倍频） 2.2.内存总线速度内存总线速度3. 扩展总线速度扩展总线速度 4. 工作电压工作电压 5. 地址总线宽度地址总线宽度 6. 数据总线宽度数据总线宽度7. 数学协处理器数学协处理器 8. 超标量超标量 9. 高速缓存高速缓存 10. 采用回写采用回写(WriteBack)结构的高速缓存结构的高速缓存 11. CPU的生产工艺的生产工艺 (0.25m、0.18m、0.13m 、0.09m等等 )12. CPU的封装方式及接口架构的封装方式及接口架构 13. 动态处理动态处理 (多路分支预测多路分支预测 、数据流量分析、数据流量分析 、猜测执行、猜测执行
3、、超线程技术、超线程技术) 3CPU的主要性能指标F1、时钟频率、时钟频率F时钟频率（时钟频率（CPU Clock Speed）是）是CPU内内核运行的时钟频率，即核运行的时钟频率，即CPU的工作频率，的工作频率，即主频。即主频。F一般来说时钟频率越高工作速度越快。一般来说时钟频率越高工作速度越快。但内部结构不同的但内部结构不同的CPU，相同频率性能，相同频率性能不能确定。不能确定。4外频和前端总线频率外频和前端总线频率F前端总线：是前端总线：是CPU和主板的北桥芯片或者内存控制器和主板的北桥芯片或者内存控制器（MCH）直接的数据通道，其速度决定）直接的数据通道，其速度决定CPU于内存之于内存
4、之间的数据访问速度。间的数据访问速度。F外频：又称外部时钟频率或系统总线频率，由计算机外频：又称外部时钟频率或系统总线频率，由计算机的主频提供，决定系统内个设备之间的数据传输速度。的主频提供，决定系统内个设备之间的数据传输速度。F倍频：主频与外频相差的倍数倍频：主频与外频相差的倍数F主频主频=外频外频X倍频倍频F一款一款CPU的外频是的外频是260MHz倍频是倍频是10那么其主频是多少那么其主频是多少？5寻址能力FCPU的寻址能力一般是指微处理器直接的寻址能力一般是指微处理器直接存取数据的地址范围。（寻找内存的大存取数据的地址范围。（寻找内存的大小）小）F8位寻址能力为位寻址能力为64KBF1
5、6位寻址能力为位寻址能力为1MBF32位寻址能力为位寻址能力为4MBF64位寻址能力为位寻址能力为16EBF1024GB=1TB（万亿字节）（万亿字节）F1PB（Petabyte 千万亿字节千万亿字节 拍字节）拍字节）=1024TB，1EB（Exabyte 百亿亿字节百亿亿字节 艾字节）艾字节）=1024PB，6CPU内核工作电压，生产工艺F内核电压越低制造工艺越先进，功耗就越小。F生产工艺越先进，单位面积的晶体管数量就越多。功耗小。发热量小F0.45nm 0.65nm 0.90nmF电压超过正常工作电压会造成死机，甚至烧毁CPU，过低不能有效的发挥性能。7高速缓存F主要用来减少CPU因等待内
6、存所导致的延迟。F分为 L1Cache L2CacheF高速缓存容量和工作速度对提高微机速度起关键作用。一般来说越大越好。F现在512KB 1MB 2MB82. 微计算机的指令集微计算机的指令集 MMX指令集 v57条多媒体指令 SSE指令集 v70条指令（ 50条浮点运算指令、12条MMX整数运算增强指令、8条优化内存中连续数据块传输指令）3DNOW!指令集 v21条指令（主要针对三维建模、坐标变换和效果渲染等三维应用场合 ）92.2 主流CPU PC机CPU厂商以Intel、AMD和VIA(威盛)三家为主。 2.2.1 Intel公司的CPU2.2.2 AMD公司的CPU 2.2.3 其它
7、品牌的CPU 102.2.1 Intel公司的CPU 1. Intel CPU系列产品的发展史 名称 年代 晶体管数 主频Hz 说明 4004 1971 2,300 0.5M0.75M 未用于PC 8008 1972 3,500 0.5M0.75M 未用于PC 8086 1978 29,000 4.77M10M 第一代X86CPU，16位 8088 1979 29,000 4.77M8M 8086简化型 80286 1982 134,000 10M20M 16位，可以寻址到16M内存 80386 1985 275,000 16M33M 32位，可以寻址到4GB内存 80486 1989 120
8、万 25M50M 32位，可以寻址到4GB内存 Pentium 1993 310万 60M233M 64位，新增的57条MMX指令 Pentium 1997 750万 233M450M 首次将二级缓存集成到CPU上 Pentium 1999 950万 450M1G 增加了70条SSE指令 Pentium4 2000 4200万 1G2.8G 采用0.18微米制造，SSE,SSE2 Pentium4 2004 1.25亿 2.8G3.4G 采用0.09微米制造,SSE,SSE2,SSE3 112. 2. 当前的当前的IntelIntel主流主流CPU CPU F铜矿(Coppermine)核心的
9、Pentium III处理器 FTualatin核心的Pentium III-S和Celeron III FWillamette核心的和Northwood（北木）核心的P4 FPrescott FPentium 4 Celeron处理器 122.2.2 AMD公司的CPU 1. AMD CPU系列产品的发展史 名称 年代 晶体管数 主频Hz 说明 K5 1996 430万 75133M 24KBL1Cache K6 1997 880万 166300M 内置MMX多媒体指令集 K6-2 1998 2130万 266550M 支持MMX指令和3DNow!指令 K6-3 1999 2130万 350
10、550M 256KBL2Cache,支持MMX和3DNow! Athlon 1999 2130万 500M2.2G 8MBL2Cache,MMX，3DNow!,SSE Athlon64 2003 10590万 2.2G以上 采用0.13微米制造，MMX，3DNow!,SSE 132. AMD2. AMD各阶段的代表产品各阶段的代表产品 FThoroughbred的A0版XP FThoroughbred的B0版XP FBarton核心的XP处理器 F低端Duron处理器 142.2.3 其它品牌的CPU 1.WinChipC6F WinChipC6的处理器由集成设备技术(Integrated D
11、evice Technology，IDT)公司开发。FWinChip采用了RISC(精简指令集计算)设计 2.VIA(威盛)FVIA的CPU是台湾威盛公司收购了美国Cyrix公司的CPU事业部以后生产的。F VIA的产品一直与Intel低端产品保持兼容。 152.3 CPU的选购 CPU作为一台PC的核心部分，它的选择对于购置新机和升级的用户来说都非常重要。 2.3.1 选购CPU的注意事项 2.3.2 主流CPU不同核心的选购 2.3.3通过产品标识辨别Intel的CPU 2.3.4通过编号认识AMD的CPU 162.3.1 选购选购CPU的注意事项的注意事项 1. 1. 从实际需要出发选择
12、产品从实际需要出发选择产品 FOffice类应用 F游戏玩家 F多媒体网络应用与制作 F图形设计 F其他工作 2. CPU2. CPU真实性能标准真实性能标准 F性能（Performance）频率（Frequencey）单位时钟工作能力（IPC） FCPU的PR标称值=（3CPU实际运行频率）2500 （AMD的Athlon XP处理器采用）172.3.2 主流主流CPU不同核心的选购不同核心的选购 1. Intel CPU1. Intel CPU的核心版本的核心版本 FPentium 4的C1与B0核心 FCeleron的不同核心（ Willamette核心和Northwood核心）2. A
13、MD CPU2. AMD CPU的核心版本的核心版本 FAthlon系列的不同核心Thunderbird(雷鸟)、Palomino、Thoroughbred和Barton FAthlon XP的不同核心的区别 182.3.3通过产品标识辨别通过产品标识辨别Intel的的CPU 几种辨别几种辨别IntelIntel的的CPUCPU的方法：的方法： F第一种方法是电话核查。 F第二种方法是外观识别。 F第三种是CPU的主频、外频和工作电压的软件识别方法。F第四种方法是使用软件识别CPU是否被超频。 F第五种方法就是用眼睛看，正品Intel CPU的塑封纸上面的Intel字迹应清晰可辨，无论正反两方
14、面，所有的水印字都应工工整整，而不应歪七扭八。 192.3.4通过编号认识通过编号认识AMD的的CPU 以以D*AUT2BD*AUT2B为例为例编号的第一个字母是设备类型编号的第一个字母是设备类型。A A代表的是代表的是ThunderbirdThunderbird（雷鸟）雷鸟）D D代表的是代表的是DuronDuron（毒龙）毒龙）AXAX代表代表0.180.18微米微米PalominoPalomino核心核心AthlonXPAthlonXPAXDAXD代表代表0.0.1313微米微米PalominoPalomino核心核心AthlonXPAthlonXP紧接着数字编号的英文字母标识的是封装方
15、式。紧接着数字编号的英文字母标识的是封装方式。A A代表代表PGAPGA封装封装C C代表代表LGALGA封装封装U U是是CPUCPU核心电压，分为：核心电压，分为：S S1.5V;U1.5V;U1.6V;V1.6V;V1.7V;N1.7V;N1.8V1.8VT T是工作温度，分为：是工作温度，分为：Q=60C;X=65C;R=70C;Y=75C;T=90C;S=95CQ=60C;X=65C;R=70C;Y=75C;T=90C;S=95C是二级缓存的大小，分为：是二级缓存的大小，分为：1=64K;2=128K;3=256K1=64K;2=128K;3=256K，4 4512K512K是前端总
16、线的速度，分为：是前端总线的速度，分为：A=133MHz;B=200MHz;C=266MHzA=133MHz;B=200MHz;C=266MHz后面的四位数字是后面的四位数字是CPUCPU频率。（频率不是超过频率。（频率不是超过1G1G，第一位是第一位是0 0，后三位数字代表了主频率）后三位数字代表了主频率） 202.4 CPU散热器选购散热器选购 1. 1. 散热器的分类散热器的分类 FCPU散热器 F显卡散热器 F硬盘散热器 F电源机箱散热器等 2. 2. 散热器的技术参数散热器的技术参数 F风扇功率、风扇口径、风扇转速、风扇材质 F风扇噪声、风扇排风量、散热器材料F散热器材料的纯度、散热
17、器精度 213. 3. 散热器的选购散热器的选购 F散热器与CPU的类型要匹配F选择有较高知名度的散热器 F可以在柜台上通电试听风声 此外，实际购买中还应该考虑散热器下面几种技术参数：此外，实际购买中还应该考虑散热器下面几种技术参数： 风压：和风量有关的一个指数，代表风扇送风的能力。风压较大则好。 轴承形式：滚珠轴承的性能要远高于含油轴承，双滚珠将淘汰单滚珠轴承形式。噪音：噪音与风扇的轴承形式及散热片构造、转速等有关，通常滚珠轴承，转速在4000转左右，噪音不会低于30dB。热阻：热阻越小导热能力越好。电源线接头形式：应选择3PIN为好。 224. 4. 散热器安装与维护散热器安装与维护 F在散热片与在散热片与CPUCPU之间涂敷导热硅脂。之间涂敷导热硅脂。 F固定散热风扇用的金属弹片的松紧程度一般可固定散热风扇用的金属弹片的松紧程度一般可以调节。以调节。 F散热风扇在使用一段时间以后需要进行清扫。散热风扇在使用一段时间以后需要进行清扫。F需要定期给风扇轴心加注润滑油。需要定期给风扇轴心加注润滑油。F杜绝风扇已经不正常工作还要坚持使用的杜绝风扇已经不正常工作还要坚持使用的 “ “勤勤俭节约俭节约”原则原则 23
