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电脑四大核心硬件知识详解之封面回目录 下一页电脑四大核心硬件知 识 详 解编辑：隐世奇叟电脑四大核心硬件知识详解回目录 下一页电脑四大核心硬件知识详解总目录上一页 回目录 下一页电 脑 四 大 核 心 硬 件 知 识 详 解 【总 目 录】一、CPU 知识详解1、适用类型 2、系列型号 3、接口类型 4、针脚数 5、主频 6、封装技术 7、核心类型 8、64 位技术 9、前端总线 10、外频 11、倍频 12、制作工艺 13、二级缓存容量 14、核心电压 15、超线程技术 16、3D Now 17、多媒体指令集 18、双核心类型二、主板知识详解1、适用类型2、芯片组3、支持 CPU 类型4、CPU 插槽类型5、超线程技术6、前端总线频率7、主板结构8、北桥芯片9、南桥芯片 10、显示芯片 11、板载音效 12、网卡芯片 13、板载 RAID 14、支持内存类型 15、支持内存传输标准 16、支持内存最大容量 17、双通道内存 18、内存插槽 19、显卡插槽 20、硬盘接口类型 21、CPU 自动检测 22、硬件错误侦测 23、扩展插槽 24、扩展接口 25、硬件监控 26、电源回路 27、BIOS 28、AGP 插槽标准 29、PCI Express 插槽三、内存知识详解1、适用类型2、主频3、传输类型4、接口类型5、容量6、内存电压7、颗粒封装8、传输标准9、CL 设置 10、ECC 校验四、显卡知识详解1、适用类型2、接口类型3、最大分辨率4、显示芯片5、显示芯片制作工艺6、显示芯片位宽7、显存位宽8、显存时钟周期9、核心频率 10、显存容量 11、显存频率 12、显存带宽 13、显存类型 14、显存封装 15、AGP 标准 16、3D API 17、VGA 18、DVI 19、TV-Out 20、Video-in 21、RAMDAC 22、BIOS 升级 23、散热方式 24、OpenGL 25、DirectX 26、PCI Express 接口电脑四大核心硬件知识详解上一页 回目录 下一页一、 CPU 知识详解电脑四大核心硬件知识详解之CPU 知识详解上一页 回目录 下一页1、适 用 类 型 1、适用类型“CPU 适用类型”是指该处理器所适用的应用类型，针对不同用户的不同需求、不同应用范围，CPU 被设计成各不相同的类型，即分为嵌入式和通用式、微控制式。嵌入式 CPU 主要用于运行面向特定领域的专用程序，配备轻量级操作系统，其应用极其广泛，像移动电话、DVD、机顶盒等都是使用嵌入式 CPU。微控制式 CPU 主要用于汽车空调、自动机械等自控设备领域。而通用式 CPU 追求高性能，主要用于高性能个人计算机系统（即 PC 台式机）、服务器（工作站）以及笔记本三种。台式机的 CPU，就是平常大部分场合所提到的应用于 PC 的 CPU，平常所说 Intel 的奔腾4、赛扬、AMD 的 AthlonXP 等等，都属于此类 CPU。应用于服务器和工作站上的 CPU，因其针对的应用范围，所以此类 CPU 在稳定性、处理速度、同时处理任务的数量等方面的要求都要高于单机 CPU。其中服务器（工作站）CPU 的高可靠性是普通 CPU 所无法比拟的，因为大多数的服务器都要满足每天 24 小时、每周 7 天的满负荷工作要求。由于服务器（工作站）数据处理量很大，需要采用多 CPU 并行处理结构，即一台服务器中安装 2、4、8 等多个 CPU，需要注意的是，并行结构需要的 CPU 必须为偶数个。对于服务器而言，多处理器可用于数据库处理等高负荷高速度应用；而对于工作站，多处理器系统则可以用于三维图形制作和动画文件编码等单处理器无法实现的高处理速度应用。另外，许多 CPU 的新技术，都是率先开发应用于服务器（工作站）CPU 中。在最早期的 CPU 设计中，并没有单独的笔记本 CPU，均采用与台式机的 CPU。后来，随着笔记本电脑的散热和体积成为发展的瓶颈时，才逐渐生产出笔记本专用 CPU。受笔记本内部空间、散热和电池容量的限制，笔记本 CPU 在外观尺寸、功耗（耗电量）方面都有很高的要求。笔记本电池性能是十分重要的性能，CPU 的功耗大小，对电池使用时间有着最直接的影响。所以，为了降低功耗，笔记本处理器中都包含有一些节能技术。在无线网络将要获得更多应用的现在，笔记本 CPU 还增加了一些定制的针对无线通信的功能。服务器 CPU 和笔记本 CPU，都包含有各自独特的专有技术，都是为了更好的在各自的工作条件下发挥出更好的性能。比如，服务器的多 CPU 并行处理，以及多核多线程技术；笔记本 CPU 的 SpeedStep（可自动调整工作频率及电压）节能技术。封装方式，三者也有不同之处。笔记本 CPU 是三者中最小最薄的一种，因为笔记本处理器的体积需要更小，耐高温的性能要更佳，因此在制造工艺上要求也就更高。三者在稳定性中，以服务器 CPU 最强，因为其设计时就要求有极低的错误率，部分产品甚至要求全年满负荷工作，故障时间不能超过 5 分钟。台式机 CPU 工作电压和功耗都高于笔记本 CPU，通常台式机 CPU 的测试温度上限为 75 摄氏度，超过 75 摄氏度，工作就会不稳定，甚至出现问题；而笔记本 CPU 的测试温度上限为 100 摄氏度；服务器 CPU 需要长时间的稳定工作，在散热方面的要求就更高了。在选购整机尤其是有特定功能的计算机（如笔记本、服务器等）时，需要注意 CPU 的适用类型，选用不适合的 CPU 类型，一方面会影响整机的系统性能，另一方面会加大计算机的维护成本。单独选购 CPU 时，也要注意 CPU 的适用类型，建议按照具体应用的需求来购买 CPU。电脑四大核心硬件知识详解上一页 回目录 下一页电脑四大核心硬件知识详解之CPU 知识详解上一页 回目录 下一页2、系 列 型 号 2、系列型号CPU 厂商会给属于同一系列的 CPU 产品定一个系列型号，而系列型号是用于区分 CPU 性能的重要标示。英特尔公司的主要 CPU 系列型号有：PentiumPentium ProPentium IIPentium IIIPentium 4Pentium 4EEPentium-mCeleronCeleron IICeleron IIICeleron IVCeleron DXeon 等等而 AMD 公司的主要 CPU 系列型号有：K5K6K6-2DuronAthlon XPSempronAthlon 64Opteron 等等电脑四大核心硬件知识详解上一页 回目录 下一页电脑四大核心硬件知识详解之CPU 知识详解上一页 回目录 下一页3、接 口 类 型 3、接口类型我们知道，CPU 需要通过某个接口与主板连接，才能进行工作。CPU 经过这么多年的发展，采用的接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。而目前 CPU 的接口，都是针脚式接口，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、形状上都有变化，所以不能互相混用接插。1) Socket 775Socket 775 又称为 Socket T，是目前应用于 Intel LGA775 封装的 CPU 所对应的接口，目前采用此种接口的有 LGA775 封装的 Pentium 4、Pentium 4 EE、Celeron D 等 CPU。与以前的 Socket 478 接口 CPU 不同，Socket 775 接口 CPU 的底部没有传统的针脚，而代之以 775 个触点，即并非针脚式而是触点式。通过与对应的 Socket 775 插槽内的 775 根触针接触，来传输信号。Socket 775 接口，不仅能够有效提升处理器的信号强度、提升处理器频率，同时也可以提高处理器生产的良品率，降低生产成本。随着 Socket 478 的逐渐淡出，Socket 775 将成为今后所有 Intel 桌面 CPU 的标准接口。2) Socket 754Socket 754 是2003年9月 AMD 64 位桌面平台最初发布时的 CPU 接口，目前采用此接口的，有低端的 Athlon 64 和高端的 Sempron，具有 754 根 CPU 针脚。随着 Socket 939 的普及，Socket 754 最终也会逐渐淡出。3) Socket 939Socket 939 是 AMD 公司2004年6月才推出的 64 位桌面平台接口标准，目前采用此接口的，有高端的 Athlon 64 以及 Athlon 64 FX，具有 939 根 CPU 针脚。Socket 939 处理器和与过去的 Socket 940 插槽是不能混插的，但是，Socket 939 仍然使用了相同的 CPU 风扇系统模式。因此，以前用于 Socket 940 和 Socket 754 的风扇，同样可以使用在 Socket 939 处理器。4) Socket 940Socket 940 是最早发布的 AMD 64 位接口标准，具有 940 根 CPU 针脚，目前采用此接口的，有服务器/工作站所使用的 Opteron 以及最初的 Athlon 64 FX。随着新出的 Athlon 64 FX 改用 Socket 939 接口，所以 Socket 940 将会成为 Opteron 的专用接口。5) Socket 603Socket 603 的用途比较专业，应用于 Intel 方面高端的服务器/工作站平台，采用此接口的 CPU 是 Xeon MP 和早期的 Xeon，具有 603 根 CPU 针脚。Socket 603 接口的 CPU，可以兼容于 Socket 604 插槽。6) Socket 604与 Socket 603 相仿，Socket 604 仍然是应用于 Intel 方面高端的服务器/工作站平台，采用此接口的 CPU 是 533MHz 和 800MHz FSB 的 Xeon。Socket 604 接口的 CPU 不能兼容于 Socket 603 插槽。7) Socket 478Socket 478 接口是目前 Pentium 4 系列处理器所采用的接口类型，针脚数为 478 针。Socket 478 的 Pentium 4 处理器面积很小，其针脚排列极为紧密。英特尔公司的 Pentium 4 系列和 P4 赛扬系列都采用此接口。8) Socket ASocket A 接口，也叫 Socket 462，是目前 AMD 公司 Athlon XP 和 Duron 处理器的插座接口。Socket A 接口具有 462 插脚，可以支持 133MHz 外频。9) Socket 423Socket 423 插槽是最初 Pentium 4 处理器的标准接口，Socket 423 的外形和前几种 Socket 类的插槽类似，对应的 CPU 针脚数为 423。Socket 423 插槽多是基于 Intel 850 芯片组主板，支持 1.3GHz1.8GHz 的 Pentium 4 处理器。不过随着 DDR 内存的流行，英特尔又开发了支持 SDRAM 及 DDR 内存的 i845 芯片组，CPU 插槽也改成了 Socket 478，Socket 423 接口也就销声匿迹了。10) Socket 370Socket 370 架构是英特尔开发出来代替 SLOT 架构，外观上与 Socket 7 非常像，也采用零插拔力插槽，对应的 CPU 是 370 针脚。英特尔公司著名的“铜矿”和”图拉丁”系列 CPU，就是采用此种接口。11) SLOT 1SLOT 1 是英特尔公司为取代 Socket 7 而开发的 CPU 接口，并申请的专利。这样，其它厂商就无法生产 SLOT 1 接口的产品。SLOT1 接口的 CPU 不再是大家熟悉的方方正正的样子，而是变成了扁平的长方体，而且接口也变成了金手指，不再是插针形式。SLOT 1 是英特尔公司为 Pentium 系列 CPU 设计的插槽，其将 Pentium CPU 及其相关控制电路、二级缓存都做在一块子卡上，多数 Slot 1 主板使用 100MHz 外频。SLOT 1 的技术结构比较先进，能提供更大的内部传输带宽和 CPU 性能。此种接口已经被淘汰，市面上已无此类接口的产品。12) SLOT 2SLOT 2 用途比较专业，都采用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。Slot 2 与 Slot 1 相比，有许多不同。首先，Slot 2 插槽更长，CPU 本身也要大一些。其次，Slot 2 能够胜任更高要求的多用途计算处理，这是进入高端企业计算市场的关键所在。在当时标准服务器设计中，一般厂商只能同时在系统中采用两个 Pentium 处理器，而有了 Slot 2 设计后，可以在一台服务器中同时采用 8 个处理器。而且采用 Slot 2 接口的 Pentium CPU，都采用了当时最先进的 0.25 微米制造工艺。支持 SLOT 2 接口的主板芯片组有 440GX 和 450NX。13) SLOT ASLOT A 接口类似于英特尔公司的 SLOT 1 接口，供 AMD 公司的 K7 Athlon 使用。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。它使用的并不是 Intel 的 P6 GTL总线协议，而是 Digital 公司的 Alpha 总线协议 EV6。EV6 架构是较先进的架构，它采用多线程处理的点到点拓扑结构，支持 200MHz 的总线频率。电脑四大核心硬件知识详解上一页 回目录 下一页电脑四大核心硬件知识详解之CPU 知识详解上一页 回目录 下一页4、针 脚 数 4、针脚数目前 CPU 都采用针脚式接口与主板相连，而不同接口的 CPU，在针脚数量上各不相同。CPU 接口类型的命名，习惯用针脚数来表示，比如，目前 Pentium 4 系列处理器所采用的 Socket 478 接口，其针脚数就为 478 针；而 Athlon XP 系列处理器所采用的 Socket 462 接口，其针脚数就为 462 针。 图1电脑四大核心硬件知识详解上一页 回目录 下一页电脑四大核心硬件知识详解之CPU 知识详解上一页 回目录 下一页5、主 频 5、主频在电子技术中，脉冲信号是一个按一定电压幅度，一定时间间隔连续发出的脉冲信号。脉冲信号之间的时间间隔，称为周期；而将在单位时间（如 1 秒）内所产生的脉冲个数称为频率。频率是描述周期性循环信号（包括脉冲信号）在单位时间内所出现的脉冲数量多少的计量名称；频率的标准计量单位是 Hz（赫）。电脑中的系统时钟，就是一个典型的频率相当精确和稳定的脉冲信号发生器。频率在数学表达式中用“f”表示，其相应的单位有：Hz（赫）kHz（千赫）MHz （兆赫）GHz（吉赫）其中：1GHz=1000MHz1MHz=1000kHz1KHz=1000Hz计算脉冲信号周期的时间单位及相应的换算关系是：s（秒）ms（毫秒）s（微秒）ns（纳秒）其中：1s=1000ms1ms=1000s1s=1000nsCPU 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”。很多人认为 CPU 的主频就是其运行速度，其实不然。CPU 的主频表示在 CPU 内数字脉冲信号震荡的速度，与 CPU 实际的运算能力并没有直接关系。主频和实际的运算速度存在一定的关系，但目前还没有一个确定的公式能够定量两者的数值关系，因为 CPU 的运算速度还要看 CPU 的流水线的各方面的性能指标（缓存、指令集，CPU 的位数，等等）。由于主频并不直接代表运算速度，所以在一定情况下，很可能会出现主频较高的 CPU 实际运算速度较低的现象。比如 AMD 公司的 AthlonXP 系列 CPU，大多都能以较低的主频，达到英特尔公司的 Pentium 4 系列 CPU 较高主频的 CPU 的性能。所以，Athlon XP 系列 CPU 才以 PR 值的方式来命名。因此，主频仅是 CPU 性能表现的一个方面，而不代表 CPU 的整体性能。CPU 的主频并不代表 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时，电脑整体的运行速度，才能真正得到提高。提高 CPU 工作主频，主要受到生产工艺的限制。由于 CPU 是在半导体硅片上制造的，在硅片上的元件之间需要导线进行联接，由于在高频状态下要求导线越细越短越好，这样才能减小导线分布电容等杂散干扰以保证 CPU 运算正确。因此，制造工艺的限制，是 CPU 主频发展的最大障碍之一。电脑四大核心硬件知识详解上一页 回目录 下一页电脑四大核心硬件知识详解之CPU 知识详解上一页 回目录 下一页6、封 装 技 术 6、封装技术所谓“封装技术”，是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。以 CPU 为例，我们实际看到的体积和外观，并不是真正的 CPU 内核的大小和面貌，而是 CPU 内核等元件经过封装后的产品。封装对于芯片来说是必须的，也是至关重要的。因为芯片必须与外界隔离，以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面，封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏，还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的 PCB（印制电路板）的设计和制造，因此它是至关重要的。封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上，这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。因此，对于很多集成电路产品而言，封装技术都是非常关键的一环。目前采用的 CPU 封装，多是用绝缘的塑料或陶瓷材料包装起来，能起着密封和提高芯片电热性能的作用。由于现在处理器芯片的内频越来越高，功能越来越强，引脚数越来越多，封装的外形也不断在改变。封装时，主要考虑的因素：芯片面积与封装面积之比为提高封装效率，尽量接近 1:1。引脚要尽量短，以减少延迟，引脚间的距离尽量远，以保证互不干扰，提高性能。基于散热的要求，封装越薄越好。作为计算机的重要组成部分，CPU 的性能直接影响计算机的整体性能。而 CPU 制造工艺的最后一步也是最关键一步，就是 CPU 的封装技术。采用不同封装技术的 CPU，在性能上存在较大差距。只有高品质的封装技术，才能生产出完美的 CPU 产品。CPU 芯片的主要封装技术：1) DIP 技术DIP 封装（Dual In-line Package），也叫双列直插式封装技术。指采用双列直插形式封装的集成电路芯片。绝大多数中小规模集成电路，均采用这种封装形式，其引脚数一般不超过 100。DIP 封装的 CPU 芯片，有两排引脚，需要插入到具有 DIP 结构的芯片插座上。当然，也可以直接插在有相同焊孔数和几何排列的电路板上进行焊接。DIP 封装的芯片，在从芯片插座上插拔时应特别小心，以免损坏管脚。DIP 封装结构形式有：多层陶瓷双列直插式 DIP，单层陶瓷双列直插式 DIP，引线框架式 DIP（含玻璃陶瓷封接式、塑料包封结构式、陶瓷低熔玻璃封装式）等。 图2 DIP 封装的 8086 处理器DIP 封装具有以下特点：一是适合在 PCB(印刷电路板)上穿孔焊接，操作方便。二是芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积也较大。最早的 4004、8008、8086、8088 等 CPU 都采用了 DIP 封装，通过其上的两排引脚，可插到主板上的插槽或焊接在主板上。2) QFP 技术这种技术的中文含义，叫方型扁平式封装技术（Plastic Quad Flat Pockage）。该技术实现的 CPU 芯片引脚之间距离很小，管脚很细，一般大规模或超大规模集成电路采用这种封装形式，其引脚数一般都在 100 以上。该技术封装 CPU 时操作方便，可靠性高；而且其封装外形尺寸较小，寄生参数减小，适合高频应用；该技术主要适合用 SMT 表面安装技术在 PCB 上安装布线。 图3 QFP 封装的 802863) PFP 技术该技术的英文全称为 Plastic Flat Package，中文含义为塑料扁平组件式封装。用这种技术封装的芯片，同样也必须采用 SMD 技术将芯片与主板焊接起来。采用 SMD 安装的芯片，不必在主板上打孔，一般在主板表面上有设计好的相应管脚的焊盘。将芯片各脚对准相应的焊盘，即可实现与主板的焊接。用这种方法焊上去的芯片，如果不用专用工具是很难拆卸下来的。该技术与上面的 QFP 技术基本相似，只是外观的封装形状不同而已。 图4 PFP 封装的 803864) PGA 技术该技术也叫插针网格阵列封装技术（Ceramic Pin Grid Arrau Package）。由这种技术封装的芯片，内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定距离排列，根据管脚数目的多少，可以围成 25 圈。安装时，将芯片插入专门的 PGA 插座。为了使得 CPU 能够更方便的安装和拆卸，从 486 芯片开始，出现了一种 ZIF CPU 插座，专门用来满足 PGA 封装的 CPU 在安装和拆卸上的要求。该技术一般用于插拔操作比较频繁的场合之下。 图5 早先的 80486 和 Pentium、 Pentium Pro 等 CPU 均采用 PGA 封装形式5) BGA 技术BGA 技术（Ball Grid Array Package）即球栅阵列封装技术。该技术的出现便成为 CPU、主板南、北桥芯片等高密度、高性能、多引脚封装的最佳选择。但 BGA 封装占用基板的面积比较大。虽然该技术的 I/O 引脚数增多，但引脚之间的距离远大于 QFP，从而提高了组装成品率。而且该技术采用了可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善它的电热性能。另外，该技术的组装可用共面焊接，从而能大大提高封装的可靠性；并且由该技术实现的封装 CPU 信号传输延迟小，适应频率可以提高很大。BGA 封装具有以下特点：1、I/O 引脚数虽然增多，但引脚之间的距离远大于 QFP 封装方式，提高了成品率2、虽然 BGA 的功耗增加，但由于采用的是可控塌陷芯片法焊接，从而可以改善电热性能3、信号传输延迟小，适应频率大大提高4、组装可用共面焊接，可靠性大大提高6) OPGA 封装OPGA（Organic pin grid Array，有机管脚阵列）。这种封装的基底使用的是玻璃纤维，类似印刷电路板上的材料。此种封装方式，可以降低阻抗和封装成本。OPGA 封装拉近了外部电容和处理器内核的距离，可以更好地改善内核供电和过滤电流杂波。AMD 公司的 Athlon XP 系列 CPU 大多使用此类封装。 图6 OPGA 封装7) mPGA 封装mPGA，微型 PGA 封装，目前只有 AMD 公司的 Athlon 64 和英特尔公司的 Xeon（至强）系列 CPU 等少数产品所采用，而且多是些高端产品，是种先进的封装形式。 图78) CPGA 封装CPGA 也就是常说的陶瓷封装，全称为 Ceramic PGA。主要在 Thunderbird（雷鸟）核心和“Palomino”核心的 Athlon 处理器上采用。 图89) FC-PGA 封装FC-PGA 封装是反转芯片针脚栅格阵列的缩写，这种封装中有针脚插入插座。这些芯片被反转，以至片模或构成计算机芯片的处理器部分被暴露在处理器的上部。通过将片模暴露出来，使热量解决方案可直接用到片模上，这样就能实现更有效的芯片冷却。为了通过隔绝电源信号和接地信号来提高封装的性能，FC-PGA 处理器在处理器的底部的电容放置区域（处理器中心）安有离散电容和电阻。芯片底部的针脚是锯齿形排列的。此外，针脚的安排方式使得处理器只能以一种方式插入插座。FC-PGA 封装用于奔腾 III 和英特尔赛扬处理器，它们都使用 370 针。 图910) FC-PGA2 封装FC-PGA2 封装与 FC-PGA 封装类型很相似，除了这些处理器还具有集成式散热器(IHS)。集成式散热器是在生产时直接安装到处理器片上的。由于 IHS 与片模有很好的热接触，并且提供了更大的表面积以更好地发散热量，所以它显著地增加了热传导。FC-PGA2 封装用于奔腾 III 和英特尔赛扬处理器（370 针）和奔腾 4 处理器（478 针）。 图1011) OOI 封装OOI 是 OLGA 的简写。OLGA 代表了基板栅格阵列。OLGA 芯片也使用反转芯片设计，其中处理器朝下附在基体上，实现更好的信号完整性、更有效的散热和更低的自感应。OOI 有一个集成式导热器(IHS)，能帮助散热器将热量传给正确安装的风扇散热器。OOI 用于奔腾 4 处理器，这些处理器有 423 针。 图1112) PPGA 封装“PPGA”的英文全称为“Plastic Pin Grid Array”，是塑针栅格阵列的缩写。这些处理器具有插入插座的针脚。为了提高热传导性，PPGA 在处理器的顶部使用了镀镍铜质散热器。芯片底部的针脚是锯齿形排列的。此外，针脚的安排方式使得处理器只能以一种方式插入插座。 图1213) S.E.C.C. 封装“S.E.C.C.”是“Single Edge Contact Cartridge”缩写，是单边接触卡盒的缩写。为了与主板连接，处理器被插入一个插槽。它不使用针脚，而是使用“金手指”触点，处理器使用这些触点来传递信号。S.E.C.C. 被一个金属壳覆盖，这个壳覆盖了整个卡盒组件的顶端。卡盒的背面是一个热材料镀层，充当了散热器。S.E.C.C. 内部，大多数处理器有一个被称为基体的印刷电路板连接处理器、二级高速缓存和总线终止电路。S.E.C.C. 封装用于有 242 个触点的英特尔奔腾 II 处理器和有 330 个触点的奔腾 II 至强和奔腾 III 至强处理器。 图1314) S.E.C.C.2 封装S.E.C.C.2 封装与 S.E.C.C. 封装相似，除了 S.E.C.C.2 使用更少的保护性包装并且不含有导热镀层。S.E.C.C.2 封装用于一些较晚版本的奔腾 II 处理器和奔腾 III 处理器（242 触点）。 图1415) S.E.P. 封装“S.E.P.”是“Single Edge Processor”的缩写，是单边处理器的缩写。“S.E.P.”封装类似于“S.E.C.C.”或者“S.E.C.C.2”封装，也是采用单边插入到 Slot 插槽中，以金手指与插槽接触，但是它没有全包装外壳，底板电路从处理器底部是可见的。“S.E.P.”封装应用于早期的 242 根金手指的 Intel Celeron 处理器。 图1516) PLGA 封装PLGA 是 Plastic Land Grid Array 的缩写，即塑料焊盘栅格阵列封装。由于没有使用针脚，而是使用了细小的点式接口，所以 PLGA 封装明显比以前的 FC-PGA2 等封装具有更小的体积、更少的信号传输损失和更低的生产成本，可以有效提升处理器的信号强度、提升处理器频率，同时也可以提高处理器生产的良品率，降低生产成本。目前 Intel 公司 Socket 775 接口的 CPU 采用了此封装。 图1617) CuPGA 封装CuPGA 是 Lidded Ceramic Package Grid Array 的缩写，即有盖陶瓷栅格阵列封装。其与普通陶瓷封装最大的区别，是增加了一个顶盖，能提供更好的散热性能以及能保护 CPU 核心免受损坏。目前 AMD 64 系列 CPU 采用了此封装。 图17电脑四大核心硬件知识详解上一页 回目录 下一页电脑四大核心硬件知识详解之CPU 知识详解上一页 回目录 下一页7、核 心 类 型 7、核心类型核心（Die）又称为内核，是 CPU 最重要的组成部分。CPU 中心那块隆起的芯片就是核心，是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的，CPU 所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。各种 CPU 核心都具有固定的逻辑结构，一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元，都会有科学的布局。为了便于 CPU 设计、生产、销售的管理，CPU 制造商会对各种 CPU 核心给出相应的代号，这也就是所谓的 CPU 核心类型。不同的 CPU （不同系列或同一系列）都会有不同的核心类型（例如 Pentium 4 的 Northwood，Willamette 以及 K6-2 的 CXT 和 K6-2+ 的 ST-50 等等），甚至同一种核心都会有不同版本的类型（例如 Northwood 核心就分为 B0 和 C1 等版本），核心版本的变更，是为了修正上一版存在的一些错误，并提升一定的性能，而这些变化，普通消费者是很少去注意的。每一种核心类型都有其相应的制造工艺（例如 0.25um、0.18um、0.13um 以及 0.09um 等）、核心面积（这是决定 CPU 成本的关键因素，成本与核心面积基本上成正比）、核心电压、电流大小、晶体管数量、各级缓存的大小、主频范围、流水线架构和支持的指令集（这两点是决定 CPU 实际性能和工作效率的关键因素）、功耗和发热量的大小、封装方式（例如 S.E.P、PGA、FC-PGA、FC-PGA2 等等）、接口类型（例如 Socket 370，Socket A，Socket 478，Socket T，Slot 1、Socket 940 等等）、前端总线频率（FSB）等等。因此，核心类型在某种程度上决定了 CPU 的工作性能。一般说来，新的核心类型，往往比老的核心类型具有更好的性能（例如同频的 Northwood 核心 Pentium 4 1.8A GHz 就要比 Willamette 核心的 Pentium 4 1.8 GHz 性能要高）。但这也不是绝对的。这种情况一般发生在新核心类型刚推出时，由于技术不完善或新的架构和制造工艺不成熟等原因，可能会导致新的核心类型的性能反而还不如老的核心类型的性能。例如，早期 Willamette 核心 Socket 423 接口的 Pentium 4 的实际性能，不如 Socket 370 接口的 Tualatin 核心的 Pentium III 和赛扬，现在的低频 Prescott 核心 Pentium 4 的实际性能，不如同频的 Northwood 核心 Pentium 4 等等。但随着技术的进步以及 CPU 制造商对新核心的不断改进和完善，新核心的中后期产品的性能，必然会超越老核心产品。CPU 核心的发展方向，是更低的电压、更低的功耗、更先进的制造工艺、集成更多的晶体管、更小的核心面积（这会降低 CPU 的生产成本从而最终会降低 CPU 的销售价格）、更先进的流水线架构和更多的指令集、更高的前端总线频率、集成更多的功能（例如集成内存控制器，等等）以及双核心和多核心（也就是一个 CPU 内部有 2 个或更多个核心）等。CPU 核心的进步，对普通消费者而言，最有意义的就是能以更低的价格买到性能更强的 CPU。在 CPU 漫长的历史中，伴随着纷繁复杂的 CPU 核心类型。以下分别就 Intel CPU 和 AMD CPU 的主流核心类型，作一个简介。主流核心类型介绍（仅限于台式机 CPU，不包括笔记本 CPU 和服务器/工作站 CPU，而且不包括比较老的核心类型）。（一）Intel CPU 的核心类型1) Tualatin这也就是大名鼎鼎的“图拉丁”核心，是 Intel 在 Socket 370 架构上的最后一种 CPU 核心，采用 0.13um 制造工艺，封装方式采用 FC-PGA2 和 PPGA，核心电压也降低到了 1.5V 左右，主频范围从 1GHz 到 1.4GHz，外频分别为 100MHz（赛扬）和 133MHz（Pentium III），二级缓存分别为 512KB（Pentium III-S）和 256KB（Pentium III 和赛扬），这是最强的 Socket 370 核心，其性能甚至超过了早期低频的 Pentium 4系列 CPU。2) Willamette这是早期的 Pentium 4 和 P4 赛扬采用的核心，最初采用 Socket 423 接口，后来改用 Socket 478 接口（赛扬只有 1.7GHz 和 1.8GHz 两种，都是 Socket 478 接口），采用 0.18um 制造工艺，前端总线频率为 400MHz，主频范围从 1.3GHz 到 2.0GHz（Socket 423）和 1.6GHz 到 2.0GHz（Socket 478），二级缓存分别为 256KB（Pentium 4）和 128KB（赛扬）。注意，另外还有些型号的 Socket 423 接口的 Pentium 4 居然没有二级缓存！核心电压 1.75V 左右，封装方式采用 Socket 423 的 PPGA INT2，PPGA INT3，OOI 423-pin，PPGA FC-PGA2 和 Socket 478 的 PPGA FC-PGA2 以及赛扬采用的 PPGA 等等。Willamette 核心制造工艺落后，发热量大，性能低下，已经被淘汰掉，而被 Northwood 核心所取代。3) Northwood这是目前主流的 Pentium 4 和赛扬所采用的核心，其与 Willamette 核心最大的改进，是采用了 0.13um 制造工艺，并都采用 Socket 478 接口，核心电压 1.5V 左右，二级缓存分别为 128KB（赛扬）和 512KB（Pentium 4），前端总线频率分别为 400/533/800MHz（赛扬都只有 400MHz），主频范围分别为 2.0GHz 到 2.8GHz（赛扬），1.6GHz 到 2.6GHz（400MHz FSB Pentium 4），2.26GHz 到 3.06GHz（533MHz FSB Pentium 4）和 2.4GHz 到 3.4GHz（800MHz FSB Pentium 4），并且 3.06GHz Pentium 4 和所有的 800MHz Pentium 4 都支持超线程技术（Hyper-Threading Technology），封装方式采用 PPGA FC-PGA2 和 PPGA。按照 Intel 的规划，Northwood 核心会很快被 Prescott 核心所取代。4) Prescott这是 Intel 新的 CPU 核心，最早使用在 Pentium 4 上，现在低端的赛扬 D 也大量使用此核心，其与Northwood 最大的区别是采用了 0.09um 制造工艺和更多的流水线结构，初期采用 Socket 478 接口，以后会全部转到 LGA 775 接口，核心电压 1.25-1.525V，前端总线频率为 533MHz（不支持超线程技术）和 800MHz（支持超线程技术），主频分别为 533MHz FSB 的 2.4GHz 和 2.8GHz 以及 800MHz FSB 的 2.8GHz、3.0GHz、3.2GHz 和 3.4GHz。其与 Northwood 相比，其 L1 缓存从 8KB 增加到 16KB，而 L2 缓存则从 512KB 增加到 1MB，封装方式采用 PPGA。按照 Intel 的规划，Prescott 核心会很快取代 Northwood 核心，并且很快就会推出 Prescott 核心 533MHz FSB 的赛扬。5) Prescott 2MPrescott 2M 是 Intel 在台式机上使用的核心，与 Prescott 不同，Prescott 2M 支持 EM64T 技术，也就是说，可以使用超过 4G 内存，属于 64 位的 CPU，这是 Intel 第一款使用 64 位技术的台式机 CPU。Prescott 2M 核心，使用 90nm 制造工艺，集成 2M 二级缓存，800 或者 1066MHz 前端总线。从目前来说，P4 的 6 系列和 P4EE CPU，使用的是 Prescott 2M 核心。Prescott 2M 本身的性能并不是特别出众，不过，由于集成了大容量的二级缓存和使用较高的频率，性能仍然有提升。此外，Prescott 2M 核心还支持增强型的 Intel SpeedStep 技术(EIST)。这种技术完全与英特尔的移动处理器中的节能机制一样，它可以让 Pentium 4 6 系列处理器在低负载的时候降低工作频率，这样，可以明显降低它们在运行时的工作热量及功耗。（二）AMD CPU 的核心类型1) Athlon XP 的核心类型Athlon XP 有 4 种不同的核心类型，但都有共同之处：都采用 Socket A 接口，而且都采用 PR 标称值标注。2) Palomino这是最早的 Athlon XP 的核心，采用 0.18um 制造工艺，核心电压为 1.75V 左右，二级缓存为 256KB，封装方式采用 OPGA，前端总线频率为 266MHz。3) Thoroughbred这是第一种采用 0.13um 制造工艺的 Athlon XP 核心，又分为 Thoroughbred-A 和 Thoroughbred-B 两种版本，核心电压 1.65V-1.75V 左右，二级缓存为 256KB，封装方式采用 OPGA，前端总线频率为 266MHz 和 333MHz。4) Thorton采用 0.13um 制造工艺，核心电压 1.65V 左右，二级缓存为 256KB，封装方式采用 OPGA，前端总线频率为 333MHz。可以看作是屏蔽了一半二级缓存的 Barton。5) Barton采用 0.13um 制造工艺，核心电压 1.65V 左右，二级缓存为 512KB，封装方式采用 OPGA，前端总线频率为 333MHz 和 400MHz。（三）新 Duron 的核心类型AppleBred采用 0.13um 制造工艺，核心电压 1.5V 左右，二级缓存为 64KB，封装方式采用 OPGA，前端总线频率为 266MHz。没有采用 PR 标称值标注，而以实际频率标注，有 1.4GHz、1.6GHz