中央处理器CPU(共6页)

1、计算机组装与维修 第二章 CPU 第二章 CPU教学(jio xu)目标1. 了解(lioji)CPU的基本知识和性能参数。 2. 掌握(zhngw)CPU的识别、选购方法。3. 掌握CPU的维护技能和性能测试。 教学重点1. 掌握各种类型CPU多种识别方法。2. 掌握CPU测试软件的使用。教学难点 掌握CPU的选购方法。分析学生 学生对CPU可能有一种神秘感。借助大量的CPU的图片引导学生了解、掌握CPU种类、作用、识别及测试方法。教学用具 计算机，投影仪、各种类型的CPU的实物及测试CPU的软件。课时安排2课时教学过程一、导入新课有人说CPU是计算机的大脑、核心，下面请同学们看一些CPU的

2、图片。你知道它们的型号吗？引导学生思考、回答并相互补充。教师总结归纳计算机的硬件组成和其功能，进入教学课题。二、新课教学(jio xu)2.1 基础知识：认识(rn shi)CPU2.1.1 CPU的外观(wigun)提问学生：你家里电脑的CPU是什么型号的？学生思考、看书、回答；教师总结： 各种CPU因生产厂家、型号不同，外形差异很大。但是CPU外形一般都是一个矩形片状物体，中间凸起的一片指甲大小的、薄薄的硅晶片部分是CPU核心，英文称之为“die”。在这块小小的硅片上，密布着数以千万计的晶体管，它们相互配合协调，完成着各种复杂的运算和操作。CPU的核心工作强度很大，发热量也大。而且CPU的

3、核心非常脆弱，为了核心的安全，同时为了帮助核心散热，现在CPU一般在其核心上加装一个金属盖，该金属盖可以有效避免核心受到意外伤害，同时也增加了核心的散热面积。金属封装壳下面是CPU基板，传统的Socket接口的CPU背面采用镀金的金属引脚，现今Intel LGA775接口的CPU采用的是金属触电设计方式。由于CPU的核心发热量比较大，为了保护核心的安全，如今的CPU都得加装一个CPU散热器。散热器通常由一个大大的合金散热片和一个散热风扇组成，用来将CPU核心产生的热量快速散发掉。2.1.2. CPU的参数提问：衡量一块CPU质量的优劣要看哪些指标？学生思考、看书、回答；教师总结：CPU工作能力

4、由CPU的主频、外频、倍频、前端总线频率及工作电压等几项指标决定。（1）主频 主频就是CPU的时钟频率，它反映了CPU的整体工作速度，也就是CPU运算时的工作频率。（2）外频与倍频 与主频相关的还有“外频”与“倍频”这两个概念，“外频”是系统总线的工作频率，而“倍频”则是外频与主频相差的倍数，主频=外频倍频。（3）前端总线(zn xin)频率前端总线是CPU与主板北桥芯片之间连接(linji)的通道，而“前端总线(zn xin)频率”（FSB）就是该通道“运输数据的速度”。目前PC机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz、1066MHz、

5、1333MHz几种，前端总线频率越大，代表着CPU与内存之间的数据传输量越大，更能充分发挥出CPU的功能。例：Intel已经发布Core 2 Duo E6X50系列处理器，其前端总线提升至1333MHz，所以现在大量基于Intel P965/ICH8芯片组的主板支持1333MHz的前端总线。（4）CPU工作电压 工作电压是指CPU核心正常工作所需的电压。早期CPU的工作电压一般为5V，目前最新的Core 2 CPU的最高核心工作电压仅为1.35V左右。CPU电压的降低、减小了CPU发热，因而可以适应更高的工作频率。 （5）缓存CPU内部的缓存如同高速周转仓库。高速缓存就用来存储一些常用或即将用

6、到的数据或指令。缓存又分为几个级别：L1 Cache（一级缓存）：容量不是很大，与CPU同频运行，无需通过外部总线来交换数据，所以大大节省了存取时间。L2 Cache（二级缓存）：CPU在读取数据时，寻找顺序依次是L1L2内存外存储器。L2 Cache的容量十分灵活，容量越大，CPU档次越高。现在的CPU，其L2 高速缓存都是和CPU 同速运行的。除了速度以外，L2 高速缓存容量也会影响CPU 的性能，原则是越大越好，如Intel CPU的二级缓存在256KB 一4MB之间。（6）CPU的制造工艺、封装方式制造工艺，也称为“制程宽度”。是在制作CPU核心时，核心上最基本的功能单元CMOS电路的

7、宽度。在CPU的制造工艺中，一般都是用微米衡量加工精度。从上世纪70年代早期的10微米线宽一直到目前采用的0.09、0.065微米线宽，CPU的制造工艺都在不断地进步。制作工艺的提高，意味着CPU的体积将更小，集成度更高，耗电更低。封装是指安装CPU集成电路芯片用的外壳。封装不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强散热功能的作用，而且还是沟通芯片内部与外部电路的桥梁。芯片的封装技术已经历了从DIP、PQFP、PGA、BGA到FC-PGA，技术指标一代比一代先进。新的封装技术适用的芯片频率越来越高，散热性能越来越好，引脚数增多，引脚间距减小，重量减小，可靠性也越来越高。2.1.3 CPU的分类(

8、fn li)提问学生：现在(xinzi)市场上销售的CPU主要是AMD和Intel这两家生产的？你喜欢(x huan)哪家的 CPU？学生思考、看书、回答；教师总结：1Intel的CPU Intel 系列CPU 主要有Pentium 4、赛扬D、Pentium D和Pentium EE。 = 1 * GB3 Pentium 4现今在市场的Pentium 4 系列CPU已全部过渡到LGA775接口，采用0.09微米的制造工艺。1.4V的工作电压。前端总线的频率为800MHz。核心代号由Prescott逐步取代了早期的Willamette、Northwood等。Pentium 4命名方式：现在主要

9、使用“5XX”、“6XX”数字编号来命名。“5XX”和“6XX”系列的区别主要是：“5XX”系列CPU的二级缓存为1MB，而“6XX” 系列CPU的二级缓存为2MB；晶体管数量由原来的1.25亿个增至1.69亿个，核心面积从122平方毫米增至135平方毫米。并且“6XX”系列Pentium 4全部支持EM64T（扩展64位内存技术）、HT（超线程技术）、EDB（一种硬件防病毒技术）和SSE3（扩展指令集）。 = 2 * GB3 Pentium D和Pentium EE Pentium D采用了两个独立的Prescott物理核心构建而成。名称为“8XX”系列的Pentium D的核心名称为Smi

10、thfield，也是采用0.09微米的制造工艺。包括820(2.8GHz)、830(3.0GHz)、840(3.2GHz)三个型号，采用800MHz 前端总线，面向主流市场。名称为“9XX”系列的Pentium D，的核心名称为Presler。新一代的Pentium D 900系列包括920(2.8GHz)、930(3.0GHz)、940(3.2GHz)、950(3.4GHz)这四种规格处理器(除此之外，Intel还将推出一款主频高达3.6GHz的Pentium D 960处理器)，它们都是采用了更先进的0.065微米制造工艺，二级缓存容量由1MB2提升为2MB2(4MB)，支持英特尔虚拟化技

11、术(Intel Virtualization Technology，虚拟技术是指可以让一台电脑当作几台虚拟的电脑来用，同时运行不同的操作系统。Pentium EE与Pentium D相比，Pentium EE系列支持HT超线程技术。当双内核处理器和Hyper-Threading技术整合后，CPU的多线程执行能力进一步得到加强，在适合的环境里，Pentium EE能够在每个核心上执行整数和浮点线程，也就是理想状态下同时可以运行4个线程，因此，在Windows中，Pentium EE将会被认成4块处理器。 = 3 * GB3 Celeron D Celeron D是Intel 针对低端市场的处理器

12、。LGA775接口现在已经完全取代Socket 478接口。Celeron D内部具有与Prescott Pentium 4 相同的1.25 亿个晶体管，为了降低成本，二级缓存缩减到256KB。同时Intel也为了在性能上和Pentium 4拉开差距，前端总线也由800MHz降为533MHz，且不支持超线程技术。Celeron D的命名方式采用“3XX”。一般用“3XXJ”表示该Celeron D为LGA775 接口。 = 4 * GB3 Core 2 Duo和Core 2 Extreme（酷睿2）Core 2 Duo与Extreme一样都是双核心的产品，Core 2沿用LGA775接口，二级

13、缓存为共享式2MB或4MB，工作电压为1.35V。该处理器将支持Intel虚拟化技术，采用0.065微米制造工艺，支持1066MHz 前端总线。测试表明，Core处理器功耗降低了40，但性能有多达40的提升。另外，core 2 duo上都将有TPM安全保护，将从硬件层次上维护你的密码、数据、登录等信息的安全。2. AMD的CPU AMD的CPU有Athlon 64（速龙）系列(xli)、Athlon 64 X2系列(xli)、Athlon XP系列(xli)、Sempron（闪龙）系列和Opteron（皓龙）系列。AMD的CPU与Intel CPU相比，种类繁多，但仍可以通过CPU外的金属壳或

14、标签上的标识来了解详细参数。3. 中国的CPU“龙芯”处理器的诞生为我国经济领域安全和国防领域安全提供了强有力的保证，是我国向创新型国家迈进过程中的一个重要里程碑，是值得我们全体中国人民骄傲的事情。2.2 制定选购方案：选购CPU前的分析提问：我们在配置电脑时，首先要确定CPU的类型、型号。我们该如何选购CPU？学生思考、看书、回答；教师总结：选购CPU时，不要过分追求高频高性能，选择什么样的CPU首先考虑计算机用途。如果是简单的网络应用、媒体播放，玩玩小游戏这些普通应用，那么，低端的Celeron D就足够了。因为在低端应用中，高端的Pentium、Core 2并不会有优于Celeron 的

15、表现。如果消费者在这个时候购买昂贵的Pentium、Core 2它们的性能并不能充分发挥。如果计算机是用来运行较大的程序，或者要求有一个稳定的办公平台，Pentium处理器更合适。Pentium、Core 2双核CPU适合那些经常使用多线程软件（如3D渲染、视频压缩等）、多任务处理（如一边玩游戏、一边进行视频压缩）的用户。2.3 实战：选购CPU提问：在购买CPU时，要注意哪些事项？学生思考、看书、回答；教师总结：不管那个厂家，那一种类型的CPU，选购时要用多种鉴别真伪的方法加以识别；选购后还要用测试软件进行测试。如果有条件，还要让其运行即重大性应用软件，对其境行测试。1.3.2 运行时的保养和维护提问：在日常使用计算机的过程中，要注意哪些？学生思考、看书、回答；教师总结：防护方法： 开机时，不要移动主机和显示器。必须移动时首先关机并把电源插头拔下。 发现系统有火星、异味、冒烟时应立即切断系统电源，故障排除后方可启动计算机。 发现计算机有异常响声、过热等现象时，应设法找到原因，排除后方可使用。小结：1、CPU的类型。2、选购CPU的注意事