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1、茂名廣播電視大學(xué) 第 3章 中央處理器 茂名廣播電視大學(xué) 知識(shí)要點(diǎn) 了解中央處理器發(fā)展史中的典型產(chǎn)品 認(rèn)識(shí)各型 CPU對應(yīng)的插座 掌握檢測 CPU各項(xiàng)性能的方法 茂名廣播電視大學(xué) 【 案例 3.1】 CPU的基礎(chǔ)知識(shí) 中央處理器 CPU( Central Processing Unit),也被稱為 MPU( Micro Processing Unit,即微處理器),它是計(jì)算機(jī)的大腦, 能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算,對指令進(jìn)行 分析并產(chǎn)生操作和控制信號(hào)。 茂名廣播電視大學(xué) 認(rèn)識(shí) CPU結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 茂名廣播電視大學(xué) ( 1) CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為控制器、運(yùn)算器和 存儲(chǔ)器三個(gè)部分,其工作原理可理解為 CP
2、U將應(yīng)用程序發(fā)出的指令經(jīng)過控制器進(jìn) 行分配,然后被傳送到運(yùn)算器進(jìn)行處理, 再將處理后的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中,供其 它應(yīng)用程序調(diào)用。 茂名廣播電視大學(xué) ( 2) CPU外形是一個(gè)正方形的片狀結(jié)構(gòu),基 板通常采用綠色或褐色的多層電路板,正 面中間小小的硅晶片就是超大規(guī)模集成電 路的 CPU核心(英文名 DIE)。 茂名廣播電視大學(xué) 圖 3-1 Intel CPU外形圖 茂名廣播電視大學(xué) 圖 3-4 CPU背面的針腳 茂名廣播電視大學(xué) ( 3)由于 CPU在工作時(shí)發(fā)熱量很大,因此通 常安裝在主板上的 CPU部分由 CPU及散熱 器組成, CPU散熱器如圖 3-2所示。 茂名廣播電視大學(xué) 圖 3-2 C
3、PU散熱器 茂名廣播電視大學(xué) 了解 CPU的發(fā)展 茂名廣播電視大學(xué) 了解決定 CPU性能的參數(shù)指標(biāo) 茂名廣播電視大學(xué) ( 1)主頻、外頻、倍頻及三者間的關(guān)系 主頻 =外頻 倍頻 主頻是 CPU的標(biāo)稱運(yùn)行頻率,外頻是系統(tǒng) 總線的工作頻率,倍頻是外頻與主頻相差 的倍數(shù) 茂名廣播電視大學(xué) ( 2)緩存與 CPU性能的關(guān)系 Cache(緩存)分為一級(jí)緩存 L1 Cache和二 級(jí)緩存 L2 Cache。 CPU硬件由 CPU內(nèi)核、 L1、 L2兩級(jí)高速緩存以及相應(yīng)的輔助電路 組成。 CPU內(nèi)核的工作速度(即主頻)與兩級(jí)緩 存的容量和速度是影響 CPU性能的重要因 素,理論上 L2 Cache時(shí)鐘頻率越
4、高,容量 越大, CPU的性能越高。 茂名廣播電視大學(xué) ( 3)前端總線頻率與 CPU性能的關(guān)系 CPU與北橋芯片間的通道被稱為前端總線。 其工作頻率(即前端總線頻率,或稱為 FSB)越高,則數(shù)據(jù)傳輸率越高。 茂名廣播電視大學(xué) ( 4)核心工作電壓與 CPU性能的關(guān)系 CPU的核心電壓通常在 1.5V至 1.75V間。 提高核心電壓可以提高 CPU工作頻率,其 實(shí)質(zhì)是通過提升核心電壓來提高 CPU的信 號(hào)強(qiáng)度,這是超頻時(shí)常采用的一種辦法, 但這樣會(huì)使 CPU發(fā)熱量增加,因此一般超 頻時(shí)主要考慮超外頻或倍頻。 茂名廣播電視大學(xué) ( 5) CPU的制造工藝與 CPU性能的關(guān)系 CPU的制造工藝實(shí)際
5、是指 CPU在加工中核 心電路的線寬,通常采用微米來度量。 目前主流 CPU的制造工藝已達(dá)到了 0.09m, 線寬越小,則可以提高集成度,使 CPU的 體積更小,耗電更少,性能更高。 茂名廣播電視大學(xué) 【 案例小結(jié) 】 CPU是影響計(jì)算機(jī)性能最重要的部件之一, 因此它能夠體現(xiàn)計(jì)算機(jī)配置的性能水平。 本案例主要講解了 CPU的發(fā)展進(jìn)程和主要 生產(chǎn)廠商,介紹了 Intel和 AMD的 CPU產(chǎn)品 是目前主流 CPU市場中的代表,以及各自 推出的相應(yīng)產(chǎn)品。還介紹了決定 CPU性能 的各種參數(shù)指標(biāo)。 茂名廣播電視大學(xué) 【 知識(shí)回顧與延伸 】 CPU產(chǎn)品標(biāo)識(shí) 圖 3-5 Intel Pentium 4產(chǎn)
6、品標(biāo)識(shí) 茂名廣播電視大學(xué) 圖 3-6 CPU產(chǎn)品標(biāo)識(shí) 茂名廣播電視大學(xué) 【 案例 3.2】 認(rèn)識(shí) CPU插座 要求如下: 1了解 CPU接口的種類。 2識(shí)別主板上 CPU插座。 茂名廣播電視大學(xué) 主流 CPU的接口有 Socket 370、 Socket 423、 Socket478、 SocketA(或稱 Socket462)、 LGA775,以及隨 64位 CPU出現(xiàn)的 Socket603、 Socket754等。采用 ZIF的 Socket接口和采用 插槽式的 SLOT 1接口如圖所示。 茂名廣播電視大學(xué) 圖 3-7 采用 ZIF的 Socket 370接口 圖 3-8 采用插槽式的 S
7、LOT 1接口 茂名廣播電視大學(xué) 【 案例小結(jié) 】 本案例重點(diǎn)介紹了識(shí)別 CPU插座,以及了 解各類 CPU插座之間的異同,知道不同插 座能適用的 CPU型號(hào)。由于 CPU在發(fā)展進(jìn) 程中所采用的架構(gòu)上的差異,使得 Pentium 開始以后的兩大系列 CPU不能在同一主 板上使用,因此在 CPU的購買及安裝過程 必須考慮 CPU的接口方式。 茂名廣播電視大學(xué) 【 案例 3.3】 檢測 CPU性能指標(biāo)的方 法 要求如下: 1掌握 Intel CPU專用 CPU測試軟件的使用。 2掌握 CPU測試軟件 WCPUID的使用。 茂名廣播電視大學(xué) Intel Processor Frequency ID
8、Utility的使用 茂名廣播電視大學(xué) ( 1)啟動(dòng) Intel Processor Frequency ID Utility軟件后,單擊 “ frequency Test”按鈕, 即可檢測 CPU的主頻,如圖 3-9所示。 茂名廣播電視大學(xué) 圖 3-9 Processor Frequency ID Utility檢測 CPU主頻 茂名廣播電視大學(xué) ( 3)單擊 “ CPUID Data”按鈕,即可檢測 CPU的特征屬性,從窗口中可以看到檢測 到的 CPU特征信息和對多媒體指令集的支 持情況,如圖 3-10所示。 茂名廣播電視大學(xué) 圖 3-10 檢測 CPU的特征屬性 茂名廣播電視大學(xué) WCPUID的使用 運(yùn)行 WCPUID軟件,將會(huì)彈出 “ WCPUID/CPU Status”窗口,如圖所示 茂名廣播電視大學(xué) 圖 3-11 WCPUID/CPU Status 窗口 茂名廣播電視大學(xué) 【 案例小結(jié) 】 本案例介紹了使用 WCPUID和 Processor Frequency ID Utility兩種工具軟件檢測 CPU 性能的方法,通過這兩個(gè)檢測工具軟件, 能更容易和詳盡地了解當(dāng)前 CPU的性能數(shù)。