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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) 知識要點 了解中央處理器發(fā)展史中的典型產(chǎn)品 認(rèn)識各型 CPU對應(yīng)的插座 掌握檢測 CPU各項性能的方法 茂名廣播電視大學(xué) 【 案例 3.1】 CPU的基礎(chǔ)知識 中央處理器 CPU（ Central Processing Unit），也被稱為 MPU（ Micro Processing Unit，即微處理器），它是計算機(jī)的大腦， 能進(jìn)行算術(shù)運算和邏輯運算，對指令進(jìn)行 分析并產(chǎn)生操作和控制信號。 茂名廣播電視大學(xué) 認(rèn)識 CPU結(jié)構(gòu)特點 茂名廣播電視大學(xué) （ 1） CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為控制器、運算器和 存儲器三個部分，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，然后被傳送到運算器進(jìn)行處理， 再將處理后的信息存儲在存儲器中，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）分為一級緩存 L1 Cache和二 級緩存 L2 Cache。 CPU硬件由 CPU內(nèi)核、 L1、 L2兩級高速緩存以及相應(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 實質(zhì)是通過提升核心電壓來提高 CPU的信 號強(qiáng)度，這是超頻時常采用的一種辦法， 但這樣會使 CPU發(fā)熱量增加，因此一般超 頻時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是影響計算機(jī)性能最重要的部件之一， 因此它能夠體現(xiàn)計算機(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) 【 知識回顧與延伸 】 CPU產(chǎn)品標(biāo)識 圖 3-5 Intel Pentium 4產(chǎn)

6、品標(biāo)識 茂名廣播電視大學(xué) 圖 3-6 CPU產(chǎn)品標(biāo)識 茂名廣播電視大學(xué) 【 案例 3.2】 認(rèn)識 CPU插座 要求如下： 1了解 CPU接口的種類。 2識別主板上 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) 】 本案例重點介紹了識別 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。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 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 運行 WCPUID軟件，將會彈出 “ 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)。