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X86架构培训,Speaker：闫兴朋 Mar 10, 2011,DIRECTORY,X86 CPU Chipset BIOS Intel Atom BUS RAID 显示参数 显示格式 主板架构 OS,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,X86,X86的含义 X86对基于Intel处理器的系统的标准缩写。X与处理器没有任何关系，它是一个对所有*86系统的简单的通配符定义，是一个Intel通用计算机系列的编号,也标识一套通用的计算机指令集合,由于早期Intel的CPU编号都是8086,80186-80486等来编号,而且这整个系列的CPU都是指令兼容的,所以都用X86来标识所使用的指令集合。如今的奔腾,P2,P4,赛扬系列等都是支持X86指令系统的,所以都属于X86家族。 X86的生产商 除了Intel公司外也有制造X86架构的处理器，像Cyrix（现为VIA所收购）、NEC集团、IBM、IDT以及Transmeta。Intel以外最成功的制造商为AMD，其早先产品Athlon系列处理器的市场份额仅次于Intel Pentium。,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,X86与X64的区别 8086是16位处理器；直到1985年32位的80386的开发，这个架构都维持是16位。接着一系列的处理器表示了32位架构的细微改进，推出了数种的扩充，直到2003年AMD对于这个架构发展了64位的扩充，并命名为AMD64。后来Intel也推出了与之兼容的处理器，并命名为Intel 64。两者一般被统称为x86-64或x64.这种架构被称为IA-64。IA-64是一种崭新的系统，和x86架构完全没有相似性；不应该把它与x86-64或x64弄混。,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,CPU,CPU定义 中央处理器（Central Processing Unit）的缩写，即CPU。CPU是电脑中的核心配件，体积却很小，但它却是一台计算机的运算核心和控制核心。电脑中所有操作都由CPU负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件。 CPU制造工艺 制造工艺的微米是指IC内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。现在主要的180nm、130nm、90nm、65nm、45纳米。现在Inter已经有32纳米的制造工艺的酷睿i3/i5/系列了。,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,CPU生产厂商 Intel公司 奔腾 赛扬 酷睿 I3，I5，I7 AMD公司 速龙 闪龙 翼龙 IBM和Cyrix PowerPC OpenRISC IDT公司 VIA威盛公司 国产龙芯 CPU图片示例,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,常见Intel系列CPU区别 酷睿2双核系列(LGA775) E系就是双核CPU，功率65W左右（如E1E8系列） Q系就是四核CPU，功率会在100W-150W（一般有Q6,Q8，Q9系列） I7系列(LGA1366+LGA1156) I7是一款拥有45nm的原生四核处理器，拥有8MB三级缓存。 I7-800系列(Lynnfield)：LGA1156接口，4C/8T(4核心/8线程)+ 双通道DDR3内存。 I7-900系列(Bloomfield)：LGA1366接口，4C/8T(4核心/8线程,下同)或6C/12T + 三通道DDR3内存。 I5系列（LGA1156） 部分I5附带GPU功能，CPU部分采用32nm的制作工艺，GPU部分采用45nm制作工艺。 I3系列 I3可看做I5精简版采用32nm,I3最大特点就是整合GPU，也就是说I3是有CPU加GPU两个核心封装而成。,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,总结：i3的CPU虽属于中端CPU，I5定位是中高端。虽然I3集成了GPU，但性能极为有限。主要因为I3是双核心四线程，也就是俗称的双核，而早先发布不集成GPU的I5 750，是原生的四核CPU，四核在性能上超越双核很多。不要因为没有集成GPU认为I5不如I3，这完全是误区。 注意：I5 2300新款CPU，采用1155针。与1156针不能互用。 常见CPU 相同主频下不同系列CPU: Celeron420(1.60GHz,800FSB,L2:512KB） Celeron Dual Core E1200(1.6GHz,800FSB,L2:512K ） 1.6GHZ是主频，800FSB是前端总线，L2是二级缓存512KB,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,Pentium Dual Core E2140(1.6GHz,800FSB,L2:1MB) Pentium Dual Core E2140(1.6GHz,800FSB,L2:1MB) 相同系列下不同主频CPU: Pentium Dual Core E2140(1.6GHz,800FSB,L2:1MB) Pentium Dual Core E2160(1.8GHz,800FSB, L2:1MB) Pentium Dual Core E2180(2.0GHz,800FSB,L2:1MB) Pentium Dual Core E2200(2.2GHz,800FSB,L2:1MB) Pentium Dual Core E5200(2.5GHz,800FSB,L2:2MB） Pentium Dual Core E5300(2.6GHz,800FSB,L2:2MB) Pentium Dual Core E6300(2.8GHz,1066FSB,L2:2MB) Pentium Dual Core E5700(3.0GHz,800FSB,L2:2MB) 1.6-3.0GHZ是主频，L2是二级缓存,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,性能指标： 主频： CPU的主频，即CPU内核工作的时钟频率（CPU Clock Speed）。通常所说的某某CPU是多少兆赫的，而这个多少兆赫就是CPU的主频。 CPU的主频不代表CPU的速度，但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。举个例子来说，假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令，那么当CPU运行在100MHz主频时，将比它运行在50MHz主频时速度快一倍。因为100MHz的时钟周期比50MHz的时钟周期占用时间减少了一半，也就是工作在100MHz主频的CPU执行一条运算指令所需时间仅为10ns比工作在50MHz主频时的20ns缩短了一半，自然运算速度也就快了一倍。只不过电脑的整体运行速度不仅取决于CPU运算速度，还与其它各分系统的运行情况有关，只有在提高主频的同时，各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高后，电脑整体的运行速度才能真正得到提高。 换算：1GHz=1000MHz，1MHz=1000kHz，1kHz=1000Hz,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,缓存： 缓存大小是CPU的重要指标之一，缓存容量的增大，可以大幅度提升CPU内存读取数据中的命中率，而不需要再到内存货硬盘寻找，以提高系统性能。,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,Chipset,Chipest的含义 Chipset是主板的核心组成部分，如果说CPU是整个电脑系统的心脏，那么芯片组将是整个身体的躯干。对于主板而言，芯片组几乎决定了这块主板的功能，进而影响到整个电脑系统性能的发挥，芯片组是主板的灵魂。芯片组性能的优劣，决定了主板性能的好坏与级别的高低。 Chipest的作用 主板芯片组几乎决定着主板的全部功能，其中CPU的类型、主板的系统总线频率，内存类型、容量和性能，显卡插槽规格是由芯片组中的北桥芯片决定的；而扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量（如USB，串口IEEE1394，并口）等，是由芯片组的南桥决定的。还有些芯片组由于纳入了3D加速显示（集成显示芯片）、AC97声音解码等功能，还决定着计算机系统的显示性能和音频播放性能等。,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,Chipest的生产商 英特尔（美国）、VIA（中国台湾）、SiS（中国台湾）、ULI（中国台湾）、AMD（美国）、NVIDIA（美国）、ATI（加拿大）、ServerWorks（美国）、IBM（美国）、HP（美国），其中以英特尔和NVIDIA以及VIA的芯片组最为常见。 Intel平台北桥芯片 一般芯片组的命名是以北桥芯片来命名的，像845-865-875-915-925-945-965到现在的G31-G41-P43-P45-Q43还有现在支持I3/I5/I7的H55-P55-H57-P57等。,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,BIOS,BIOS含义 BIOS是英文“Basic Input Output System“的缩略语，直译后中文名称就是“基本输入输出系统“。其实它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序。其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。 CMOS与BIOS的区别 由于CMOS与BIOS都跟电脑系统设置密切相关，所以才有CMOS设置和BIOS设置的说法。CMOS 是电脑主机板上一块特殊的RAM芯片,是系统参数存放的地方，而BIOS中系统设置程序是完成参数设置的手段。因此，准确的说法应是通过BIOS设置程序对CMOS参数进行设置。而我们平常所说的CMOS设置和BIOS设置是其简化说法，事实上，BIOS程序是储存在主板上一块 EEPROM Flash 芯片中的, CMOS存储器是用来存储BIOS设定后的要保存数据的，包括一些系统的硬件配置和用户对某些参数的设定, 比如传统BIOS的系统密码和设备启动顺序等等。 BIOS的分类 目前市面上较流行的主板BIOS主要有 Award BIOS、AMI BIOS、Phoenix BIOS三种类型。如图所示：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,开机LOGO 系统启动时屏幕上显示的画面,它是可以更换的，但是这个LOGO图片是需要特定属性的。需要这样一个文件大小为640480像素，16位色的BMP文件才可以。 常见文件的BIOS设置方法： 关闭软驱：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,下图是BIOS的主界面：开机按DELETE键可进入该界面,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,在第一大项中可以打开以下界面：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,设置启动项 先由BIOS界面，进去Advansed BIOS Fertures(BIOS的高级选项)。如下图所示：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,来电启开机 进BIOS后进去Power Management Setup：电源管理设置进去到Power fail state或AC loss state或Pwron after Pw-fail等，这个功能可以选择在意外断电后重新来电时机器的状态，是自动开机还是保持关机状态还是断电前的状态 。 BIOS引起不开机解决方法 原因：BIOS里面存储的是机器的硬件配置信息，随着电脑功能的增加或是使用过程中出现的一些小问题。会导致开机读取BIOS信息错误，所以要清BIOS，恢复出厂默认设置才可以。 清BIOS方法： 一是电池放电法：拆开机箱，在主板上找到主板BIOS电池，取出COMS电池后，等待3分钟以上再放回电池座。或,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,者取出CMOS电池后反过来放置3-5秒钟，再放回。 另一种是跳线放电法： 拆开机箱，在主板上找到一个与CMOS有关的跳线（一般在主板CMOS电池旁边，丝印上有写），此跳线平时插在1-2的针脚上，只要将它插在2-3的针脚上，略等3到5秒钟后再将CMOS跳线跳回1-2针脚即可。如图所示：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,IO,IO的含义 I/O输出/输入(Input/Output)的缩写,分为IO设备和IO接口两个部分。 IO的功能 主要功能包括负责处理从键盘、鼠标、串行接口等设备传输来的串行数据，将它们转换成为并行数据，同时也负责并行接口、软驱接口数据的传输与处理。 串口标准 典型的串口标准有RS485，RS422和RS232。 含义：串口是一种电气标准，它们定义了电压,阻抗等，但不对软件协议给予定义。,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,RS-232、RS-485和S-422的区别 RS232-C：RS是英文“推荐标准”的缩写，232为标识号，C表示修改次数。RS232-C总线标准设有25条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道。RS-232-C标准规定的数据传输速率为每秒50、75、100、150、300、600、1200、2400、4800、9600、19200波特。RS232受电容负载和单端信号传送，所以传送距离一般在20米以内。 RS485：采用平衡发送和差分接收,可以抑制共模干扰的能力，传送距离可以几十米到上千米。 RS422：RS422和RS485电路原理基本相同，都是以差动方式发送和接受，不需要数字地线。 三种规格最根本的区别就是在同速率条件下传送距离的差别。RS422和RS485在19kpbs下能传输1200米。 RS-232、RS-485和S-422的跳线设置方法如下图所示：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,Intel Atom,Atom的含义 凌动是Intel在2008年3月3日下午，发布的一款历史上最小的最低功耗的处理器。 Atom的优点和缺点 优点：体积小和功耗低 缺点: 性能低 Atom的应用 上网本和新一代移动网络设备平台（MID）产品 比如一些车载电脑，网络视频,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,常见Atom CPU参数 Atom D510 采用的是45nm工艺，集成了内存控制器、显示输出单元和图形核心“GMA 3150”， 参数： 双核心，4线程，总线频率667，二级缓存512KB*2，主频1.66MHZ，TDP：13W 。 Atom N450 采用的是45nm 工艺，整合内存控制器和图形核心 参数： 单核心，总线频率667，二级缓存512KB，主频 1.66MHZ，TDP：5.5W 工作温度：-40至85。,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,Atom N550 采用的是45nm工艺，整合内存控制器和图形核心 参数： 双核心，最大可支持单通道2G DDR3内存，二级缓 存1MB，主频1.5MHZ，TDP：8.5W。 Atom N270 参数： 单核心，主频1.6MHZ,总线频率533MHZ，一级缓存64KB，二级缓存512KB,支持超线程技术。TDP:2W,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,BUS,BUS的含义 总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束 。总线是一种内部结构，它是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统。在计算机系统中，各个部件之间传送信息的公共通路叫总线，微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。 BUS的分类 数据总线（Data Bus）、地址总线（Address Bus）和控制总线（Control Bus）。,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,常见总线 USB：通用串行总线 传送速率： USB1.0：1.5Mbps(192KB/s)低速(Low-Speed)500mA USB1.1：12Mbps(1.5MB/s)全速(Full-Speed)500mA USB2.0：480Mbps(60MB/s)高速(High-Speed)500mA USB3.0：5Gbps(640MB/s)超速(Super-Speed)900mA USB还有一个显著优点就是支持热插拔。 IEEE1394：俗称火线接口也叫FireWire（苹果叫法），索尼叫i.Link 主要用于视频的采集。由苹果公司研发。数据传输率一般为800Mbps。支持热插拔。如下图所示：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,USB vs IEEE1394 一、USB与IEEE1394的相同点主要有哪些？ 两者都是一种通用外接设备接口 两者都可以快速传输大量数据 两者都能连接多个不同设备。 两者都支持热插拨 两者都可以不用外部电源 二、USB与IEEE1394的不同点有哪些？ 两者的传输速率不同 两者的结构不同 两者的智能化不同 两者的应用程度不同,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,PCI（Peripheral Component Interconnect） 含义：一种由INTEL公司1991年推出的用于定义局部总线的标 应用：普通PCI总线带宽一般为133MB/s(在32bit/33Mhz下)或者266MB/s（在32bit/66Mhz下）。对于普通的声卡、百兆网卡、Modem卡等扩展设备一般使用的是133MB/s的传输速率，这种设备的金手指特征一般是与PCI插槽对应（长-短），而对于部分PCI显卡、千兆网卡、磁盘阵列卡、USB2.0或者火线卡等需要较高带宽的PCI设备一般可以使用266MB/s的带宽，这种设备的特征是金手指一般是三段式（短-长-短）。至于设备是否工作在66Mhz下可以通过软件everest查看 。如图所示：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,PCI Express PCI Express的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16（X2模式将用于内部接口而非插槽模式）。较短的PCI Express卡可以插入较长的PCI Express插槽中使用。PCI Express接口能够支持热拔插。 PCI Express X1和PCI Express X16将成为PCI Express主流规格 PCI-E X1规格支持双向数据传输，每向数据传输带宽250MB/s PCI-E X16也支持双向数据传输，每向数据传输带宽高达4GB/s，双向数据传输带宽有8GB/s之多 PCI Express2.0是PCI Express总线家族中的第二代版本。 X1模式的扩展口带宽总和可达到1GB/s，X16图形接口更可以达到16GB/s 下图所示PCI-E X1和X16：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,ISA ISA插槽是基于ISA总线（Industrial Standard Architecture，工业标准结构总线）的扩展插槽，其颜色一般为黑色，比PCI接口插槽要长些，其工作频率为8MHz左右，为16位插槽，最大传输率16MB/sec，可插接显卡，声卡，网卡以及所谓的多功能接口卡等扩展插卡。其缺点是CPU资源占用太高，数据传输带宽太小，如下图所示：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,RAID,RAID的含义 是“Redundant Array of Independent Disk”的缩写，中文意思是独立冗余磁盘阵列。简称磁盘阵列。 RAID的规范 RAID0、RAID1、RAID5和RAID7等。 RAID 0 实现RAID0必须要有两个以上硬盘 ,两个硬盘必须容量、规格相同。RAID0的速度是最快的。但是RAID0没有冗余功能的，如果一个磁盘（物理）损坏，则所有的数据都无法使用。如下图所示：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,RAID 1 RAID控制器必须能够同时对两个盘进行读操作和对两个镜象盘进行写操作。当主硬盘损坏时，镜像硬盘就可以代替主硬盘工作。这种硬盘模式的安全性是非常高的，RAID 1的数据安全性在所有的RAID级别上来说是最好的。但是其磁盘的利用率却只有50%，是所有RAID级别中最低的。如下图所示：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,RAID 5 用简单的语言来表示，至少使用3块硬盘（也可以更多）组建RAID5磁盘阵列，当有数据写入硬盘的时候，按照1块硬盘的方式就是直接写入这块硬盘的磁道，如果是RAID5的话这次数据写入会分根据算法分成3部分，然后写入这3块硬盘，写入的同时还会在这3块硬盘上写入校验信息，当读取写入的数据的时候会分别从3块硬盘上读取数据内容，再通过检验信息进行校验。当其中有1块硬盘出现损坏的时候,就从另外2块硬盘上存储的数据可以计算出第3块硬盘的数据内容。也就是说RAID5这种存储方式只允许有一块硬盘出现故障，出现故障时需要尽快更换。当更换故障硬盘后，在故障期间写入的数据会进行重新校验。 如果在未解决故障又坏1块，那就是灾难性的了。,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,显示参数,常见显示接口 VGA（Video Graphics Array）即视频图形阵列，也叫D-SUB，是IBM于1987年提出的一个使用模拟信号的电脑显示标准。具有分辨率高、显示速率快、颜色丰富等优点。,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,DVI（Digital Visual Interface），即数字视频接口。它是1999年由Silicon Image、Intel（英特尔）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同组成DDWG（Digital Display Working Group，数字显示工作组）推出的接口标准。DVI传输的是数字信号，所以它的优点是速度更快，有效消除拖影现象色彩更纯净，更逼真。 DVI接口分类 一个是DVI-D接口，只能接收数字信号，接口上只有3排8列共24个针脚 ，其中右上角的一个针脚为空 ，不兼容模拟信号。如下图所示：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,另一个是DVI-I接口，可同时兼容模拟和数字信号。兼容模拟信号并不意味着模拟信号的接口VGA接口可以连接在DVI-I接口上，而是必须通过一个转换接头才能使用，一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。如下图所示：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,DVI接口的标准 DVI一共分为5种标准。其中DVI-D和DVI-I分为“双通道”和“单通道”两种类型，我们平时见到的都是单通道版的，双通道版的成本很高，因此只有部分专业设备才具备。,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,关于DVI信号的各种特性 DVI-I双通道 数字/模拟 可转换VGA DVI-I单通道 数字/模拟 可转换VGA DVI-D双通道 数字 不可转换VGA DVI-D单通道 数字 不可转换VGA DVI-A 模拟 已废弃 晚期的CRT大显示器可看到 DVI接口的现状 目前市场上的DVI线有18+1和24+1以及18+5和24+5这4种规格 18针属于单通道DVI，传输速率只有24针的一半，为165MHz。在画面显示上，单通道的DVI支持的分辨率和双通道的完全一样，但刷新率却只有双通道的一半左右，会造成显示质量的下降。一般来讲，单通道的DVI接口，最大的刷新率只能支持到1920*1080*60hz或1600*1200*60hz,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,即现有23寸宽屏显示器和20寸普通比例显示器的正常显示，再高的话就会造成显示效果的下降。而使用大屏液晶显示器的话，24针的双通道DVI是必须具备的条件。 至于18+5和24+5这种规格都属于DVI-I，多出来得4根线用于兼容传统VGA模拟信号。这种接口在显示卡上用的多，显示器基本不用，除非是970P这样的单接口显示器才会考虑采用。 如果显示器低于23寸宽屏或20寸普屏的话，使用18针DVI完全没有问题，用24针的当然可以，但有些浪费了。另外，如果想用大屏幕显示器的话，一款具备双通道输出的显示卡也非常重要。因此现在大多数显卡采用的是DVI-I双通道接口，性能达到要求。,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,HDMI，高清晰度多媒体接口（英文：High Definition Multimedia Interface）是一种全数位化影像和声音传送接口，可以传送无压缩的音频信号及视频信号。HDMI可用于机顶盒、DVD播放机、个人电脑、电视游乐器、综合扩大机、数位音响与电视机。HDMI可以同时传送音频和影音信号，由于音频和视频信号采用同一条电缆，大大简化了系统的安装。如下图所示：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,LVDS即低压差分信号传输，是一种满足当今高性能数据传输应用的新型技术。由美国国家半导体公司提出的一种信号传送模式它是一种标准。优点是高速低功耗。一般在工业领域或行业内部使用。如下图所示：,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,LVDS信号： 液晶显示器驱动板输出的数字信号中，除了包括RGB数据信号外，还包括行同步、场同步、像素时钟等信号，其中像素时钟信号的最高频率可超过28MHz ，这个像素时钟信号就是采用TTL接口或者LVDS接口。 LVDS输出接口电路类型 LVDS输出接口也分为以下四种类型： （l）单路6位LVDS输出接口 这种接口电路中，采用单路方式传输，每个基色信号采用6位数据，共18位RGB数据，因此，也称18位或18bit LVDS接口。此，也称18位或18bit LVDS接口 。 （2）双路6位LVDS输出接口 这种接口电路中，采用双路方式传输，每个基色信号采用6位数据，其中奇路数据为18位，偶路数据为18位，共36位RGB数据，因此，也称36位或36bit LVDS接口 。,艾讯科技（深圳）有限公司内部培训资料,（3）单路8位1TL输出接口 这种接口电路中，采用单路方式传输，每个基色信号采用8位数据，共24位RGB数据，因此，也称24位或24bit LVDS接口。 （4）双路8位1