电脑组装维修反病毒-第二章.ppt

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1、电脑组装维修反病毒,授课：柴守立E-mail:,2023/11/16,2,电脑组装维修反病毒,第二章,.的接口标准.主要技术指标.的技术特点.主流产品.指令集.的散热装置.选购,2023/11/16,3,电脑组装维修反病毒,Intel酷睿2四核 Q6700,Intel酷睿2双核 E6550,AMD速龙 X2 BE-2350,AMD速龙64 3200+(AM2盒),2023/11/16,4,电脑组装维修反病毒,第章,什么是？就是中央处理器，英文为central processing unit。是电脑中的核心配件，只有火柴盒那么大，几十张纸那么厚，但它却是一台计算机的运算核心和控制核心。电脑中所有

2、操作都由负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。,2023/11/16,5,电脑组装维修反病毒,第章,中央处理器包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件。中央处理器从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。,2023/11/16,6,电脑组装维修反病毒,第章,.的接口标准因为CPU需要通过某个接口与主板连接的才能进行工作。所以CPU在这么多年的发展过程中，采用了引脚式、卡式、触点式、针脚式等接口方式。而目前CPU的接口都是针脚

3、式接口，对应到主板上就有相应的插槽类型。CPU接口类型不同，在插孔数、体积、形状都有变化，所以不能互相接插。,2023/11/16,7,电脑组装维修反病毒,第章,现在的CPU接口一般是针脚式接口，称为Socket，Socket接口的CPU有数百个针脚一一对应插在主板CPU插座的针孔上。CPU的接口和主板插座必须完全吻合，否则CPU无法用。CPU的接口有以下的型式。,2023/11/16,8,电脑组装维修反病毒,socket 4：支持Intel 60mhz-66mhz p5t系列cpu。socket 5：支持Intel 75mhz-166mhz p54c/p54cs系列cpu。socket 6：

4、Intel 80486dx4/奔腾系列cpu。socket 7：支持Intel 75mhz-200mhz p54c/p54cs/p55c系列cpu、支持AMD k5/k6-2/k6-3。socket 8：支持Intel 150mhz-200mhz pentuim pro系列cpu。SLOT 1：SLOT 1接口技术结构比较先进，能提供更大的内部传输带宽和CPU性能，随着Socket 370结构主板的普及，SLOT 1结构的主板目前销量已大不如前。SLOT 2：SLOT 2的用途比较专业：服务于高端服务器及图形工作站的系统。所用的CPU也是很昂贵的Xeon（至强）系列。采用SLOT 2接口的主板

5、多有两个以上的CPU插槽，以供多处理器同时工作。,2023/11/16,9,电脑组装维修反病毒,SLOT A：SLOT A接口在技术和性能上，SLOT A主板可完全兼容原有的各种外设扩展卡设备。它使用的是Digital公司的Alpha总线协议EV6。EV6架构是目前最先进的架构，它采用多线程处理的点到点拓扑结构，支持200MHz的总线频率，给K7打下了一个良好的速度基础。为了降低制造成本和 CPU 设计生产周期，AMD 又开发出最新的Socket A系列主板，采用462针脚接口设计，支持最新的新Athlon（雷鸟）和Duron CPU。Socket A：Socket A就是现在AMD对抗Int

6、el的有力武器，AMD借助其最新的产品加强了他们在市场上地位。AMD虽然在CPU市场中的份额较小，但是他们凭借着其K7家族的处理器，已经是很很地将了Intel一军。Super 7：Super 7接口直接支持100MHz总线频率和 AGP图形加速端口，延长了Socket 7接口主板的寿命。,2023/11/16,10,电脑组装维修反病毒,第章,.主要技术指标的主要性能指标包括频率、高速缓存、封装结构和工作电压等。.频率的频率包括主频、外频、倍频。所谓主频，就是咱们通常所说的频率，也就是CPU正常工作时的时钟频率，从理论上讲CPU的主频越高，它的速度也就越快，因为频率越高，单位时钟周期内完成的指令

7、就越多，从而速度也就越快了，但是由于各种CPU内部结构的差异。并不是时钟频率相同速度就相同，比如PIII和赛扬，雷鸟和DURON，赛扬和DURON，PIII与雷鸟，在相同主频下性能都不同程度的存在着差异。目前主流CPU的主频都在600MHz以上，而频率最高（注意，并非最快）的P4已经达到1.7GHz，AMD的雷鸟也已经达到了1.3GHz，而且还会不断提升。,2023/11/16,11,电脑组装维修反病毒,Pentium 4 2 GHz CPU标识,2023/11/16,12,电脑组装维修反病毒,第章,1.主频主频即CPU的时钟频率(CPU Clock Speed)，也就是CPU运算时的工作频率

8、。一般来说，主频越高，一个时钟周期里面完成的指令数也越多，当然CPU的速度也就越快。不过，由于各种各样CPU的内部结构不尽相同，所以并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样。,2023/11/16,13,电脑组装维修反病毒,第章,以P4 2.0为例，它的主频为2.0Ghz（1Ghz=1000MHz），2.0Ghz意味着每秒钟会产生20亿个时钟脉冲信号，每个时钟信号周期为0.5ns（1秒=1,000,000,000 纳秒）。而P4有四条流水线运算单元，那么在一个时钟周期内可以进行四个二进制加法运算，即每秒钟可以执行80亿条二进制加法运算。,2023/11/16,14,电脑组装维修反病毒,第章,

9、Athlon64 PR频率换算公式如下：Frequence（实际频率）=(P-Rating/3)*2-266 P-Rating（PR标称值）=(Frequence*3)/2+400 Thoroughbred核心PR值换算公式：实际运行频率32500PR值 Barton核心PR值标换算公式：实际运行频率32200PR值,2023/11/16,15,电脑组装维修反病毒,第章,2、外频 外频，又称外部时钟频率，通常为系统总线的工作频率（系统时钟频率），CPU与周边设备传输数据的频率，具体是指CPU到芯片组之间的总线速度。外频是CPU与主板之间同步运行的速度，而且目前的绝大部分电脑系统中外频，也是内存

10、与主板之间的同步运行的速度。外频越高CPU的运算速度越快。CPU的外频主要有：100、133、150、200MHz等四种，而最新的CPU外频有的已经达到400MHz。,2023/11/16,16,电脑组装维修反病毒,第章,3.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。一般情况下，这个比值是由CPU生产厂商在生产CPU芯片时确定。主频（实际运行频率）=倍频系数外频超频就是通过提高倍频系数或外频，从而提高CPU的主频。,2023/11/16,17,电脑组装维修反病毒,第章,4.系统前端总线频率与外频的关系 前端总线（fron

11、t side bus,FSB）是连接CPU和北桥芯片之间的线路。前端总线频率是指CPU和北桥芯片之间的数据出速率，不是指CPU与北桥芯片之间的工作频率。外频指CPU与主板之间与主板之间同步运行的工作频率，这个概念是建立在主板的晶体振荡器的震荡频率的基础上的，也就是说，100MHZ外频特指晶体振荡器在每秒钟振荡一千万次。,2023/11/16,18,电脑组装维修反病毒,第章,2.2.2 数据总线宽度数据总线负责整个系统的数据流量的速度，而数据总线宽度则决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。数据总线宽度就好比公路的宽度，道路越宽，一次通过的汽车越多。如果汽车中

12、装载着信息量，显而易见，公路越宽，一次通过的信息量就越多。,2023/11/16,19,电脑组装维修反病毒,第章,2.2.3扩展总线宽度扩展总线宽度是指安装在主板上的总线，是CPU与外部设备的桥梁。2.2.4 地址总线宽度地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间，简单的说是CPU能使用多大容量的内存，可以进行读取数据的物理地址空间。,2023/11/16,20,电脑组装维修反病毒,第章,2.2.5高速缓存高速缓存（Cache）是指可以进行高速数据交换的存储器，它先于内存与CPU交换数据，速度极快。它一般集成于芯片内部，用于暂时存储CPU运算时的部分指令和数据。,2023/11/16,21

13、,电脑组装维修反病毒,第章,2.2.6工作电压工作电压是指CPU正常工作所需的电压。早期CPU的工作电压一般为5 V，那是因为当时的制造工艺相对落后，以致于CPU的发热量太大，使得寿命减短。随着CPU的制造工艺与主频的提高，近年来各种CPU的工作电压有逐步下降的趋势，以解决发热过高的问题。但也有例外，高电压的CPU是为了提升运行稳定性。,2023/11/16,22,电脑组装维修反病毒,第章,2.3 P4 CPU的技术特点目前在市面上有两种规格的Pentium 4 CPU：较早的Socket 423和最新的Socket 478，如下图所示。前者是Intel为推广Pentium 4但又受阻于技术而

14、生产的过渡性产品，而后者则是Intel为进一步普及Pentium 4以及生产技术成熟后的稳定型产品，而且今后的Pentium 4处理器最终都是Socket 478形式。Socket 478的Pentium 4更率先将CPU的时钟频率推至2 GHz的历史新高峰。,2023/11/16,23,电脑组装维修反病毒,2023/11/16,24,电脑组装维修反病毒,第章,2023/11/16,25,电脑组装维修反病毒,第章,2.3.1 主要特点P4处理器除了具有较高的主频外，还具有以下特点。P4 CPU的核心为Willamette、Northwood和新上市的Prescott，支持内存为SDRAMHE

15、DDR。P4 CPU采用0.18微米和0.13微米的工艺技术，包含4200万个晶体管，具有400MHZ和533MHZ的系统前段总线频率、高速执行引擎、超长管道技术、跟踪执行缓存等技术。,2023/11/16,26,电脑组装维修反病毒,第章,P4 CPU有Socket 423和Socket 478两种结构，它们都采用 相同的Willamette核心技术生产。当前的P4 CPU都采用Northwood核心技术。从性价比上考虑，应该选择P42.8 GHz或3.0GHz。,Intel 奔腾4 3.0GHz 市场报价：450,2023/11/16,27,电脑组装维修反病毒,AMD Athlon64 X2

16、 6400+AM2市场报价：1500,2023/11/16,28,电脑组装维修反病毒,第章,核心为Willamette的P4 CPU设计了容量为256KB DE 全速二级缓存，而采用Northwood核心的P4 CPU二级缓存已经达到512KB。2.3.2 超线程技术CPU生产商为了提高CPU的性能，通常做法是提高CPU的时钟频率和增加缓存容量。不过目前CPU的频率越来越快，如果再通过提升CPU频率和增加缓存的方法来提高性能，往往会受到制造工艺上的限制以及成本过高的制约。,2023/11/16,29,电脑组装维修反病毒,第章,实际上在应用中基于很多原因，CPU的执行单元都没有被充分使用。如果C

17、PU不能正常读取数据（总线/内存的瓶颈），其执行单元利用率会明显下降。另外就是目前大多数执行线程缺乏 ILP（Instruction-Level Parallelism，多种指令同时执行）支持。这些都造成了目前CPU的性能没有得到全部的发挥。,2023/11/16,30,电脑组装维修反病毒,第章,因此，Intel则采用另一个思路去提高CPU的性能，让CPU可以同时执行多重线程，就能够让CPU发挥更大效率，即所谓“超线程（Hyper-Threading，简称“HT”）”技术。超线程技术就是利用特殊的硬件指令，把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片，让单个处理器都能使用线程级并行计算，进而兼容多线程操作

18、系统和软件，减少了CPU的闲置时间，提高的CPU的运行效率。,2023/11/16,31,电脑组装维修反病毒,第章,2.4主流CPU产品2.4.1 Intel公司产品 处于世界领先地位。P4系列、PIII系列、Celeron系列2.4.2 AMD公司产品 主流产品是Thoroughbred核心和Barton核心的Athlon XP。Thoroughbred核心的AO版Athlon XP CPU,2023/11/16,32,电脑组装维修反病毒,Intel P4 PGA478 CPU,2023/11/16,33,电脑组装维修反病毒,Intel P4 PGA478 CPU背面,2023/11/16,

19、34,电脑组装维修反病毒,AMD Athlon XP 3000+CPU,2023/11/16,35,电脑组装维修反病毒,第章,Thoroughbred核心的AO版Athlon XP CPUBarton核心的Athlon XP CPU2.4.3 VIA公司产品2001年5月，VIA公司推出了第一款CPU名为VIA C3。2.4.4 国产CPU芯片1、方舟-12002年7月问世。,2023/11/16,36,电脑组装维修反病毒,AMD Athlon XP CPU,2023/11/16,37,电脑组装维修反病毒,图3-10 AMD Athlon XP 2600+,2023/11/16,38,电脑组装

20、维修反病毒,第章,2、方舟-2它属于嵌入式CPU。根据CPU使用方式可以分为通用CPU和嵌入式CPU。3、龙芯 1 号采用0.18微米CMOS标准单元生产工艺，定点字长32位，浮点字长64位，片内含8KB指令缓存和8KB数据缓存。4、龙芯 2 号5、发展前景,2023/11/16,39,电脑组装维修反病毒,第章,2.5 CPU指令集 所谓CPU指令集是指CPU内所有多媒体指令的集合，这些指令是在CPU的生产过程中由厂家定义后编成 的微代码，集成于芯片内部。目前市场上所售CPU产品系列的指令集主要包括Intel公司的MMX（MultiMedia eXtension，多媒体扩展）、AMD公司的3D

21、 Now！、Intel公司的SSE（Streaming SIMD Extension，单指令多数据流扩展）和SSE2。,2023/11/16,40,电脑组装维修反病毒,第章,2.5.1 MMX指令集 MMX指令集是指Intel公司于1996年推出的一项多媒体指令增强技术。MMX指令集共有57条指令，用于专门处理电脑所需的声音、图画和动画等信息。通过这些指令可以一次性处理多个数据，在处理结果超过实际处理能力的情况下也能正常处理。这样，在相应的软件配合下就可以获得更高的性能。,2023/11/16,41,电脑组装维修反病毒,第章,2.5.2 3D Now指令集 3D Now指令集是由AMD公司推出

22、的，它出现于SSE指令集之前，并被AMD公司广泛应用于其公司的一系列处理器。SSE指令集在原来指令集的基础上新增了24条指令，其中12条用于支持语音识别和视频信号的处理，7条用于改进Internet及其他形式数据流的数据传输速度，5条用于数字信号处理以提高音频和通信方面的性能。#,2023/11/16,42,电脑组装维修反病毒,第章,2.5.3 SSE指令集SSE指令集是Intel公司在P III CPU处理其中率先使用的。本指令集新增了70条指令，其中50条SIMD（单指令多数据技术）浮点运算指令用于提高三维图形运算效率，12条MMX整数运算增强指令和8条优化内存指令。2.5.4 SSE2

23、指令集它是Intel公司专门为P4设计的。,2023/11/16,43,电脑组装维修反病毒,第章,2.6 CPU的散热装置主要是由散热片和风扇组成的。#,2-8Intel P4 CPU 盒装风扇,2023/11/16,44,电脑组装维修反病毒,第章,2.7 选购CPU 出于性价比、购买者的使用范围及使用目的。（1）目的明确（2）与主板结合（3）散热器（4）关于超频（5）盒装与散装,2023/11/16,45,电脑组装维修反病毒,CPU的选购,如果你是刚刚接触电脑或是初级玩家，而且你不过是用电脑进行简单的文字处理、上网娱乐、看影碟、平时玩一些小游戏，那么赛扬 4对你已经足够了。如果你已是中高级玩家，或是想组建初级的图形工作站，那么Pentium 4就是你最佳的选择。它绝对能胜任数码影像剪辑、大型商业软件和3D游戏的严峻考验。,2023/11/16,46,电脑组装维修反病毒,优,2023/11/16,47,电脑组装维修反病毒,本章结束,