《中央處理器 》PPT課件

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1、1,第3章 中央處理器,第3章 中央處理器 本章詳細(xì)介紹PC兼容機(jī)使用的Intel、AMD和Cyrix系列微處理器（CPU）的性能和特點(diǎn)。 3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝 3.2 過(guò)去的32位Intel處理器 3.3 目前的Intel處理器 3.4 AMD和Cyrix處理器 3.5 CPU 常見(jiàn)故障及排除 3.6 CPU 優(yōu)化,2,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝 3.1.1CPU的技術(shù)指標(biāo) 一、 CPU的基本構(gòu)成和性能 中央處理器CPU ( Central Processing Unit)是一塊超大規(guī)模集成電路芯片，它的內(nèi)部是由幾十萬(wàn)個(gè)（Intel 80386）

2、到幾千萬(wàn)個(gè)（Intel Pentium 4）晶體管元件組成的十分復(fù)雜的電路，其中包括運(yùn)算器、寄存器、控制器和總線（數(shù)據(jù)、控制、地址總線）等。它通過(guò)執(zhí)行指令來(lái)進(jìn)行運(yùn)算和控制系統(tǒng)，它是整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的核心。,3,PC兼容機(jī)使用最多的CPU是Intel、AMD（Advanced Micro Devices , Inc.）和Cyrix公司的產(chǎn)品。從Intel 80386開(kāi)始，都是高性能、高速度、32位數(shù)據(jù)處理的所謂“第四代”CPU，前三代分別為4位、8位和16位處理器。Pentium是“第五代”CPU，Pentium 、是“第六代”CPU，Pentium 4是“第七代”CPU。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)

3、和封裝,4,Pentium 處理器:,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,電路 外殼 散熱片風(fēng)扇,5,二、 CPU的主要技術(shù)指標(biāo)和特點(diǎn) 1字長(zhǎng) CPU的字長(zhǎng)通常是指其數(shù)據(jù)總線寬度，單位是二進(jìn)制的位（bit）。它是CPU數(shù)據(jù)處理能力的重要指標(biāo)，反映了CPU能夠處理的數(shù)據(jù)寬度、精度和速度等，因此常常以字長(zhǎng)位數(shù)來(lái)稱呼CPU。 2CPU的外部總線 CPU的總線是指CPU芯片與外部連接的總線，由其引腳引出，包括數(shù)據(jù)線（Data Bus）、地址線（Address Bus）和控制線（Control Bus）三組。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,6,3主頻率 1）主頻是指CPU內(nèi)部的工作頻率，它由外頻和倍頻決定

4、，是CPU內(nèi)核(整數(shù)和浮點(diǎn)運(yùn)算器)電路的實(shí)際運(yùn)行頻率。單位是MHz，目前已晉升為GHz，它是CPU速度的重要指標(biāo)，通常標(biāo)注在CPU表面的型號(hào)中。 如：假如Pentium可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行兩條運(yùn)算指令，那么主頻為100MHz的Pentium可以在1秒鐘內(nèi)執(zhí)行多少條指令？主頻為200MHz的Pentium每秒鐘能執(zhí)行多少條指令？,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,7,如：若Pentium可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行兩條運(yùn)算指令，那么主頻為100MHz的Pentium可以在1秒鐘內(nèi)執(zhí)行2億條指令，主頻為200MHz的Pentium每秒鐘就能執(zhí)行4億條指令，因此CPU主頻越高，電腦運(yùn)行速度就越快。,3

5、.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,8,說(shuō)明： 大多數(shù)人認(rèn)為CPU的主頻指的是CPU運(yùn)行的速度，實(shí)際上這個(gè)認(rèn)識(shí)是片面的。CPU的主頻表示在CPU內(nèi)數(shù)字脈沖信號(hào)震蕩的速度，與CPU實(shí)際的運(yùn)算能力是沒(méi)有直接關(guān)系。 CPU能夠運(yùn)行在更高的頻率下說(shuō)明CPU能夠承受更高的運(yùn)算速度，也就是說(shuō)主頻和實(shí)際的運(yùn)算速度是有關(guān)的，但是目前還沒(méi)有一個(gè)確定的公式能夠?qū)崿F(xiàn)兩者之間的數(shù)值關(guān)系。 由于主頻并不直接代表運(yùn)算速度，所以在一定情況下，很可能會(huì)出現(xiàn)主頻較高的CPU實(shí)際運(yùn)算速度較低的現(xiàn)象。如：Intel日前推出的奔騰4，雖然它的主頻可以高達(dá)3G以上，但其運(yùn)算性能卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上AMD 2G的速龍甚至酷睿。 結(jié)論：主頻僅僅是CPU

6、性能表現(xiàn)的一個(gè)方面，而不代表CPU的整體性能。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,9,2）外頻、倍頻、前端總線頻率（FSB） 在486DX/2出現(xiàn)以后，由于CPU工作頻率不斷提高，而PC機(jī)的一些其他設(shè)備（如插卡、硬盤等）卻受到工藝的限制，不能承受更高的頻率，因此限制了CPU頻率的進(jìn)一步提高。因此，出現(xiàn)了倍頻技術(shù)，該技術(shù)能夠使CPU內(nèi)部工作頻率變?yōu)橥獠款l率的倍數(shù)，從而通過(guò)提升倍頻而達(dá)到提升主頻的目的。因此，在486DX2以后出現(xiàn)了兩個(gè)新的概念-外頻與倍頻。 外頻：系統(tǒng)總線頻率，CPU與周邊設(shè)備傳送信息的頻率，內(nèi)存與主板之間的同步運(yùn)行的速度 說(shuō)明：目前的絕大部分電腦系統(tǒng)中外頻也是內(nèi)存與主板之間的同步

7、運(yùn)行的速度，在這種方式下，可以理解為CPU的外頻直接與內(nèi)存相連通，實(shí)現(xiàn)兩者間的同步運(yùn)行狀態(tài)。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,10,倍頻： CPU的主頻率與整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行頻率之間的倍數(shù)。 主頻=外頻倍頻 說(shuō)明：在相同的外頻下，倍頻越高CPU的頻率也越高。但實(shí)際上，在相同外頻的前提下，高倍頻的CPU本身意義并不大。這是因?yàn)镃PU與系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸速度是有限的，單純的一味追求高倍頻而得到高主頻的CPU就會(huì)出現(xiàn)明顯的“瓶頸”效應(yīng)CPU從系統(tǒng)中得到數(shù)據(jù)的極限速度不能夠滿足CPU運(yùn)算的速度。 據(jù)計(jì)算：CPU的倍頻在58倍的時(shí)候，其性能能夠得到比較充分的發(fā)揮。偏低，CPU本身運(yùn)算速度慢而已，高了以后就會(huì)出現(xiàn)

8、顯著的“瓶頸”效應(yīng)，系統(tǒng)與CPU之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的速度跟不上CPU的運(yùn)算速度，從而浪費(fèi)CPU的計(jì)算能力。因此某些高于10倍頻的CPU就已經(jīng)達(dá)到了極限了，繼續(xù)盲目的追求倍頻，只能是一種浪費(fèi)。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,11,FSB：是將CPU連接到北橋芯片的總線，前端總線頻率由CPU和北橋芯片共同決定，是CPU與內(nèi)存發(fā)生聯(lián)系的橋梁。 由AMD在推出K7 CPU時(shí)提出的概念，但是一直以來(lái)都被大家誤認(rèn)為這個(gè)名詞不過(guò)是外頻的另一個(gè)名稱。 主頻、倍頻、外頻、FSB如何區(qū)別？ 主頻是CPU的內(nèi)部工作頻率 外頻是系統(tǒng)總線頻率，是CPU與周邊設(shè)備傳送信息的頻率。 前端總線頻率由CPU和北橋芯片共同決定。

9、,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,12,486DX/2 出現(xiàn)以前，主頻=外頻 486DX/2 66: 主頻外頻，外頻FSB 主頻 66MHZ，DX/2代表2倍頻，算出CPU的外頻是33MZ，也就是內(nèi)存的工作頻率，這同時(shí)也是前端總線FSB的頻率。這種FSB結(jié)構(gòu)一直延續(xù)到486之后的奔騰、奔騰2、奔騰3。 例如：P 933MHZ的CPU，外頻133，前端總線是133MHZ，內(nèi)存工作頻率也是133。 P年代，內(nèi)存和CPU的工作模式發(fā)生了改變，外頻 FSB P CPU采用了4倍并發(fā)技術(shù)，該技術(shù)使系統(tǒng)總線在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)傳送4次數(shù)據(jù)，也就是傳輸效率是原來(lái)的4倍 ，相當(dāng)于用了4條原來(lái)的前端總線來(lái)和內(nèi)存發(fā)生

10、聯(lián)系。 外頻133MHZ，前端總線的速度133X4=533MHZ 外頻升到200MHZ，前端總線變成800MHZ,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,13,外頻內(nèi)存頻率？ 內(nèi)存發(fā)展到了DDR，跟原來(lái)相比，一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)可以傳送比原來(lái)多一倍的數(shù)據(jù)。 133MHZ的外頻，DDR的傳輸速度是266，外頻提高到200MHZ的時(shí)候，DDR的傳輸速度是400。如：DDR266、DDR400 外頻、內(nèi)存頻率、CPU的前端總線？ P4，133外頻，F(xiàn)SB 533MHZ，內(nèi)存頻率 266（DDR266）。 FSB是CPU與內(nèi)存發(fā)生聯(lián)系的橋梁，P4這時(shí)候的前端總線達(dá)到533之高，內(nèi)存只有266的速度，內(nèi)存拖了CPU的

11、后腿雙通道內(nèi)存 。 兩條內(nèi)存使用兩條通道一起工作，一起提供數(shù)據(jù)，等于速度又增加一倍，兩條DDR266就有2662=533的速度，剛好是P4CPU的前端總線速度，沒(méi)有拖后腿的問(wèn)題。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,14,外頻200時(shí)，CPU前端總線為800，兩條DDR400內(nèi)存組成雙通道，內(nèi)存?zhèn)鬏斔俣纫彩?00了。所以要P4發(fā)揮好，一定要用雙通道內(nèi)存，865以上的主板都提供這個(gè)功能。 但845和848主板沒(méi)有內(nèi)存雙通道功能。INTELP4如此，它的對(duì)手AMDCPU的FSB有所不同： 舊的462針腳的AMDCPU，采用ev6前端總線，相當(dāng)于外頻的兩倍，也就是133外頻時(shí)，F(xiàn)SB是266，使用DDR

12、266內(nèi)存和它搭配剛好，如果用兩條DDR266做成雙通道，雖然內(nèi)存有533的傳輸速度，但對(duì)于266的FSB，作用不大，所以雙通道內(nèi)存對(duì)CPU的幫助不明顯。 新的AMD754/93964位CPU，內(nèi)部就集成了內(nèi)存管理器（以前內(nèi)存管理器在主板心片里），所以AMD64位CPU的前端總線FSB頻率與CPU實(shí)際頻率一致。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,15,FSB的描述頻率、帶寬 100MHz前端總線指的是每秒鐘CPU可接受的數(shù)據(jù)傳輸量是100MHz64bit8=800MB/s。 公式：數(shù)據(jù)帶寬（總線頻率數(shù)據(jù)位寬）8,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,16,媒體宣傳：一些CPU的外頻達(dá)到了200MHz（

13、DURON）、266MHz（雷鳥）甚至400MHz（P4），實(shí)際上是把外頻與前端總線頻率混為一談了。 它們的外頻仍然是100MHz和133MHz。 前端總線通過(guò)DDR（雙倍數(shù)據(jù)傳輸率）或QDR（四倍數(shù)據(jù)傳輸率）技術(shù)來(lái)提高通道的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，此時(shí)，前端總線能夠在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)完成2次甚至4次傳輸，總線頻率就分別等效于時(shí)鐘頻率的2倍和4倍。因此，P4的外頻是100和133MHz，而總線頻率卻成了400和533MHz。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,17,目前： P3系列CPU外頻等于前端總線 Athlon系列前端總線等于外頻乘以2 P4和C4以及CD系列前端總線等于外頻乘以4 例：在計(jì)算機(jī)的主板

14、上設(shè)定CPU的外頻時(shí)鐘頻率為100MHz，倍頻數(shù)調(diào)整為8.0，此時(shí)CPU的工作頻率是多少？ CPU的工作頻率外頻倍頻1008800MHz,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,18,分頻技術(shù)由于外頻不斷提高，漸漸地提高到其他設(shè)備無(wú)法承受了，因此出現(xiàn)了分頻技術(shù)（其實(shí)這是主板北橋芯片的功能）。 分頻技術(shù)就是通過(guò)主板的北橋芯片將CPU外頻降低，然后再提供給各插卡、硬盤等設(shè)備。 超頻 CPU超頻其實(shí)就是通過(guò)提高外頻或者倍頻的手段來(lái)提高CPU主頻從而提升整個(gè)系統(tǒng)的性能。 鎖頻：鎖定CPU的頻率，禁止超頻。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,19,4運(yùn)算速度 CPU的運(yùn)算速度是指其每秒鐘能夠處理的指令數(shù)，單位為M

15、IPS（百萬(wàn)指令每秒）。這個(gè)指標(biāo)是CPU速度的本質(zhì)指標(biāo)，它不光取決于主頻，更主要地取決于CPU處理指令的邏輯結(jié)構(gòu)。即使在同樣主頻下，不同檔次的CPU其運(yùn)算速度也有成倍的差別。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,20,5內(nèi)部FPU 以前的286或386系統(tǒng)，在用于數(shù)學(xué)和圖形處理時(shí)，為了加快復(fù)雜運(yùn)算速度和減少CPU的負(fù)擔(dān)，可以在主板上另行安裝一個(gè)叫做80287或80387的數(shù)學(xué)浮點(diǎn)協(xié)處理器。在486以上的CPU，則把這個(gè)協(xié)處理器集成到CPU芯片內(nèi)部，叫做內(nèi)部浮點(diǎn)處理器（Floating Point Unit，F(xiàn)PU），因而大大提高了CPU的運(yùn)算速度。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,21,6內(nèi)部Ca

16、che 以前的系統(tǒng)，為了解決主機(jī)中低速內(nèi)存與高速CPU的不匹配，加快CPU對(duì)內(nèi)存的訪問(wèn)速度，采用了在CPU和內(nèi)存間插入高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）的方法，Cache存儲(chǔ)器安裝在主板上，稱為外部Cache（External Cache）。從486CPU開(kāi)始，處理器內(nèi)部也包含了Cache，486是8KB，pentium是16KB。加上主板上的Cache，便構(gòu)成二級(jí)Cache結(jié)構(gòu)，CPU內(nèi)的稱為L(zhǎng)1 Cache，CPU外主板上的稱為L(zhǎng)2 Cache。從Pentium 開(kāi)始，CPU除了包含核心芯片內(nèi)的32KB的L1 Cache，還包括CPU板上分立的512KB的L2 Cache。再加上主板上512KB

17、的L2 Cache，便構(gòu)成三級(jí)Cache結(jié)構(gòu)。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,22,7指令系統(tǒng) CPU是靠執(zhí)行指令來(lái)計(jì)算和控制系統(tǒng)的。每種CPU在設(shè)計(jì)時(shí)就規(guī)定了一系列與其硬件電路相配合的指令系統(tǒng)，包括幾十或幾百條指令。指令系統(tǒng)功能的強(qiáng)弱是CPU的重要指標(biāo)。Intel的MMX(Multi Media Extended)、AMD的3DNow!和Intel的SSE(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions)等都是新增的特殊指令集，分別增強(qiáng)了CPU的多媒體、圖形圖像和Internet等處理能力。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,23,

18、8CPU電源的雙電壓 早期的CPU僅以5V或3.3V供電，稱為單電壓CPU。而現(xiàn)在的CPU一般都采用雙電壓供電。 核心電壓（Vcore）：從2.9V到1.8V，甚至到0.8V I/O電壓（Vio）：從3.3V到3.6V CPU核心用低電壓，它的I/O電路則用較高的電壓，既保證了電路的驅(qū)動(dòng)能力和可靠性，又減少了功耗。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,24,9超頻 超頻是指把主板的CPU工作時(shí)鐘調(diào)整為略高于CPU規(guī)定值，企圖使之超高速工作。通常不提倡對(duì)CPU進(jìn)行超頻來(lái)提高系統(tǒng)性能，這會(huì)造成CPU過(guò)熱、減少壽命、系統(tǒng)運(yùn)行混亂甚至燒毀CPU。但也有一些CPU，比如賽揚(yáng)366等，允許進(jìn)行較大幅度（20%

19、）的超頻使用，以滿足電腦發(fā)燒族的愿望。 如：將賽揚(yáng)CPU的66MHz外頻提升到100MHz，從而提升CPU的主頻。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,25,鎖（CPU）頻：鎖頻的歷史，源于英特爾在多能奔騰MMX的時(shí)代，原意是防止remark的CPU，防止不法商人把低頻CPU超成高頻來(lái)賣。可是，鎖頻也限制了使用者超頻，而且奸商們還是能以超外頻的方法來(lái)蒙蔽消費(fèi)者。現(xiàn)在Intel的CPU倍頻都是鎖死的，而AMDAthlonXP也僅有極少數(shù)的產(chǎn)品是沒(méi)有鎖倍頻的，因此現(xiàn)在的超頻大多數(shù)都是通過(guò)改外頻實(shí)現(xiàn)。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,26,10.帶寬 衡量傳輸數(shù)據(jù)的能力。用來(lái)表示單位時(shí)間內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)容量的

20、大小，表示吞吐數(shù)據(jù)的能力。計(jì)算公式：數(shù)據(jù)帶寬時(shí)鐘頻率數(shù)據(jù)總線位數(shù)/8（byte/s） AGP總線帶寬： AGP1x總線帶寬66MHz32bit/8=264MB/s AGP8x總線帶寬66MHz832bit/8=2.1GB/s PCI總線帶寬：PCI帶寬=33MHz32bit8=133MB/S,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,27,例：DDR266，實(shí)際運(yùn)行頻率為133MHz，傳輸接口為64bit，內(nèi)存帶寬為多少？ 數(shù)據(jù)帶寬（總線頻率數(shù)據(jù)位寬）8 內(nèi)存帶寬133264/82.128G/s 所以也稱DDR266內(nèi)存為PC2100。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,28,3.1.2CPU的封裝形式和

21、插座 一、 集成電路的封裝 CPU和外圍芯片都是集成電路（Integrate Circuit，IC）器件。由于在有限面積的芯片里集成的晶體管數(shù)由幾千個(gè)躍升到幾千萬(wàn)個(gè)，集成度越來(lái)越高，半導(dǎo)體芯片由小規(guī)模集成電路（SSIC）、中規(guī)模集成電路（MSIC）、大規(guī)模集成電路（LSIC）、超大規(guī)模集成電路（VLSIC）到特大規(guī)模集成電路（ULSIC）。由于電路越來(lái)越復(fù)雜，集成電路與外部連接的引腳從幾十條增加到幾百條，這就使得芯片封裝形式也不斷變化。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,29,微電子技術(shù)的幾個(gè)發(fā)展階段： 20世紀(jì)50年代末，小規(guī)模集成電路( Small Scale IC: SSI)， 109 （

22、巨大規(guī)模集成電路，GSI，Gigantic） (MOS 型IC) 集成度：每塊集成電路芯片中包含的元器件數(shù)目,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,30,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,芯片上晶體管數(shù)量與年代的關(guān)系,109,108,107,106,105,104,103,1970,1975,1980,1985,1990,1995,2000,2005,2010,4004,8080,8086,80286,80386,80486,Pentium,Pentium4,年份,芯片上晶體管數(shù)量,31,微電子發(fā)展的規(guī)律摩爾定律（Moore） 集成電路芯片的集成度每3年翻兩番，而加工特征尺寸縮小 倍。 1965年，I

23、ntel公司的締造者之一Gordon Moore 在總結(jié)存儲(chǔ)器芯片的增長(zhǎng)規(guī)律時(shí)指出：“微芯片上集成的晶體管數(shù)目每十二個(gè)月翻一番”。這一論斷是在歸納微芯片的發(fā)展情況后作出的預(yù)測(cè)，并沒(méi)有理論上的依據(jù)。而存儲(chǔ)器芯片的容量通常以四倍的比率增長(zhǎng)，并且，在隨后的時(shí)間里，微芯片的容量通常每十八月至二十四月翻一番，因而上述論斷又常被引用為“微芯片上集成的晶體管數(shù)目每三年翻兩番”。這就是人們常稱的“Moore定律”。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,32,1DIP封裝 DIP（Dual In-line Package）即雙列直插封裝，是70年代流行的中小規(guī)模集成電路的封裝形式，它們的引腳直立在矩型集成電路的兩個(gè)

24、長(zhǎng)邊上，通常為8到40腳。Intel公司的8088、80286處理器都采用DIP封裝，圖為DIP封裝的Intel 8088處理器。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,33,2PQFP封裝 PQFP（Plastic Quad Flat Package）塑料四方扁平封裝，是80年代的大規(guī)模集成電路的封裝形式。引腳由方形集成電路的四個(gè)邊上引出，通常為幾十到上百腳。Intel公司的80286和80386處理器都有采用PQFP封裝。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,34,3PPGA封裝 PPGA（Plastic Pin Grid Array Package）塑料針柵陣列封裝或CPGA陶瓷針柵陣列封裝，是9

25、0年代超大規(guī)模集成電路的封裝形式。如圖所示，針形引腳由集成電路的方形底面上直立引出，通常為二、三百腳。這個(gè)時(shí)期的多種CPU、外圍芯片組等采用此種封裝，如80486、Pentium等。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,35,4BGA封裝 BGA（Ball Grid Array Package）球柵陣列封裝，是90年代后期超大規(guī)模集成電路的另一種封裝形式。如圖所示，球形引腳由集成電路的方形底面上引出，通常為五、六百腳。目前大多數(shù)外圍芯片和便攜機(jī)專用CPU采用此種封裝，便于將高密度的引腳焊接到主板上。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,36,二、 CPU的插座 主板上的CPU插座是安裝CPU的基座，它

26、們的結(jié)構(gòu)形狀、插孔數(shù)、各個(gè)插孔的功能定義都不盡相同，因此不同CPU必須使用不同的插座。 Intel推出的一種稱為零插拔力ZIF（Zero Insert Force）的CPU插座，CPU可以輕松地取下或裝上，避免了精密引腳的損傷。Socket插座屬于零插拔力（ZIF）插座，只要將鎖緊桿扳到豎直位置，插拔CPU就毫不費(fèi)力。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,37,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,38,各種常用的CPU采用的插座如下： 1486CPU采用Socket2和Socket3等。最早的Pentium 60、66、75等單電壓CPU采用Socket4和Socket5。 2Pentium （P54

27、C）和Pentium MMX（P55C）單/雙電壓CPU的插座型號(hào)是Socket 7，是白色平板，近似于正方形，有297個(gè)插孔，中間的方形空槽是芯片反面核心硅片的散熱空間，CPU管腳插孔排列在空槽的四周。 3Pentium Pro CPU的插座型號(hào)是Socket 8，是白色平板，長(zhǎng)方形，有387個(gè)插孔，中間的方形空槽是芯片反面核心硅片的散熱空間，CPU管腳插孔排列在空槽的四周。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,39,4Pentium 和Pentium 的插座型號(hào)是Slot 1型，是黑色條形插槽，有242個(gè)觸點(diǎn)，是單邊接觸（S.E.C.）直插式。早期的Celeron 300A、333等也采用此種

28、插座。,3.1 CPU的技術(shù)指標(biāo)和封裝,40,5AMD K6-2、3的插座型號(hào)是Super 7，它是Socket 7的改進(jìn)版。 6Celeron的插座型號(hào)是Socket 370，它也是Socket 7的改進(jìn)版，插孔增加到370個(gè)。 7Intel Xeon（至強(qiáng)）CPU用于服務(wù)器，它的插座型號(hào)是Slot 2與Slot 1相似。 8AMD Athlon的插座型號(hào)是Slot A，外形與Slot 1相似，但結(jié)構(gòu)規(guī)格不同。 9Pentium 4采用了新型的423個(gè)插孔的Socket 423插座，或478個(gè)插孔的Socket 478插座。 10.現(xiàn)在主流cpu均使用Socket 插座,3.1 CPU的技術(shù)

29、指標(biāo)和封裝,41,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器 Intel的32位CPU是從80386開(kāi)始，還有80486、Pentium和Pentium 等，下面分別介紹它們的特點(diǎn) 3.2.1Intel 80486處理器 一、486CPU的特點(diǎn) 它主要有80486DX、80486SX、80486DX2、80486DX4和各種類型的超級(jí)驅(qū)動(dòng)處理器ODP(Over Drive Processor)。與386相比，486 CPU具有如下特點(diǎn)：,42,1486的數(shù)據(jù)線和地址線仍為32位，可直接尋址物理內(nèi)存4GB，虛擬內(nèi)存64TB。 2芯片內(nèi)部集成了浮點(diǎn)處理單元（FPU）

30、，大大提高了對(duì)復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算的處理速度。它內(nèi)部還集成了8KB的高速緩存，大大提高了系統(tǒng)內(nèi)存的訪問(wèn)速度，同時(shí)大大減少了對(duì)系統(tǒng)總線的占用，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)速度。 3它采用了精簡(jiǎn)指令RISC（Reduced Instruction Set Computer）技術(shù)，降低了執(zhí)行指令的時(shí)鐘數(shù)，達(dá)到每時(shí)鐘執(zhí)行1.2條指令。它采用猝發(fā)式總線（Burst Bus）技術(shù)，即取得一個(gè)地址，與該地址相關(guān)的一組數(shù)據(jù)都進(jìn)入輸入輸出操作。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,43,4它內(nèi)部的CPU、FPU和Cache之間都采用高速總線傳輸數(shù)據(jù)。在相同的工作頻率下，其處理速度比386提高了兩倍以上。 5486芯片采用0.8微

31、米CMOS，集成了大約120萬(wàn)個(gè)晶體管。486 CPU的種類非常多，各自的插座也互不兼容，更換時(shí)要特別小心，不能插上就用。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,44,二、 486CPU的種類 1Intel 80486DX 486DX是非常優(yōu)秀的32位處理器。它的數(shù)據(jù)線和地址線均為32位，可直接尋址物理內(nèi)存4GB，虛擬內(nèi)存64TB。486DX有25、33和50MHz三種型號(hào)。它的內(nèi)部包含了浮點(diǎn)處理單元（FPU）和8KB的高速緩存 （Cache），大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行速度。CPU外頻等于內(nèi)部工作頻率。多數(shù)486DX芯片采用168條引腳的PGA封裝。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,45,2I

32、ntel 80486SX 486SX內(nèi)部不包括FPU，是Intel公司為促進(jìn)386DX換代而推出的廉價(jià)版的486處理器，有16、20、25和33MHz四種型號(hào)。當(dāng)需要加強(qiáng)486SX系統(tǒng)的復(fù)雜運(yùn)算能力時(shí)，可以在其主板的專用插座上插入數(shù)值運(yùn)算協(xié)處理器MCP（Math CoProcessor）80487SX。487SX與486SX相對(duì)應(yīng)也分為16、20、25和33MHz四種。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,46,3Intel 80486DX2 80486DX2與486DX不同，它的內(nèi)部設(shè)有一個(gè)時(shí)鐘倍頻器（Clock Doubler），可將外部輸入的時(shí)鐘信號(hào)二倍頻后作為CPU的實(shí)際工作頻率。在

33、相同的主板時(shí)鐘下，486DX2 CPU就能以更高的速度工作。486DX2有50、66和80MHz三種型號(hào)，它們的外部時(shí)鐘頻率分別為25、33和40MHz。486DX2系統(tǒng)板上一般應(yīng)具有128KB以上的Cache。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,47,4Intel 80486DX4 80486DX4 CPU的芯片內(nèi)部將外部時(shí)鐘信號(hào)三倍頻后作為CPU的實(shí)際工作時(shí)鐘。486DX4有75和100MHz兩種型號(hào)，它們要求外部輸入時(shí)鐘頻率分別為25和33MHz，工作特點(diǎn)與486DX2類似。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,48,3.2.2 Intel Pentium處理器 一、 Pentiu

34、m CPU的特點(diǎn) Pentium音譯為“奔騰”，與486相比，Pentium處理器有如下特點(diǎn)： 1Pentium系列的處理器在設(shè)計(jì)上與486相比有很大的改進(jìn)，但仍與386和486兼容，在相同的操作模式上可執(zhí)行所有的386和486程序，可以以實(shí)模式引導(dǎo)，然后轉(zhuǎn)到保護(hù)模式和虛擬8086模式。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,49,2它的內(nèi)部數(shù)據(jù)總線仍為32位，是32位處理器。但其外部數(shù)據(jù)線加倍為64位，提高了與內(nèi)存間數(shù)據(jù)交換的速度。地址線仍為32位，可直接尋址物理內(nèi)存4GB，虛擬內(nèi)存64TB。 3它的內(nèi)部采用了超標(biāo)量結(jié)構(gòu)，處理器由兩條并行的流水線構(gòu)成，每條流水線都有自己的算數(shù)邏輯單元（ALU

35、）、高速緩存（Cache）接口和地址生成電路等，可以在單個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)并行執(zhí)行幾條指令。 4與486CPU相比，它內(nèi)部的高速緩存增加為16KB，并且結(jié)構(gòu)也改進(jìn)為采用兩個(gè)彼此獨(dú)立的8KB的Cache，一個(gè)用于程序指令代碼存儲(chǔ)，一個(gè)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，減少了Cache爭(zhēng)用，從而使其內(nèi)部Cache的效能比486大大提高了。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,50,5Pentium內(nèi)部的浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU）也進(jìn)行了徹底改進(jìn)，使之大大優(yōu)于486，在相同的時(shí)鐘下運(yùn)行時(shí)，要快三、五倍，這種優(yōu)越性在執(zhí)行那些有復(fù)雜數(shù)學(xué)運(yùn)算的應(yīng)用程序時(shí)尤為突出。 6奔騰處理器芯片采用0.6或0.35微米BiCMOS工藝制做，集成度

36、更高，內(nèi)含大約330萬(wàn)個(gè)晶體管。它們的功耗都很大，Pentium 66在5V電壓下功耗為15W，所以均需要自配專用的散熱片和散熱風(fēng)扇。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,51,二、 Pentium CPU的種類 1Pentium 第一代Pentium CPU也稱為P54C系列，按CPU工作頻率分為60、66、75、90、100、120、133、150、166和200MHz等多種型號(hào)。,圖3-9 Pentium處理器,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,52,它的內(nèi)部數(shù)據(jù)總線為32位，是32位處理器。但外部數(shù)據(jù)線為64位，提高了與內(nèi)存間數(shù)據(jù)交換的速度。 地址線為32位，可直接尋址物理內(nèi)存4

37、GB，虛擬內(nèi)存64TB。 它的內(nèi)部高速緩存增加為16KB，并且是兩個(gè)彼此獨(dú)立的8KBCache，一個(gè)用于程序指令代碼存儲(chǔ)，一個(gè)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。 它的內(nèi)部采用了超標(biāo)量結(jié)構(gòu)，有兩條并行的指令處理流水線，可以在單個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)并行執(zhí)行幾條指令。 Pentium內(nèi)部的FPU效能也很高。各種奔騰處理器均采用296針的PGA封裝和統(tǒng)一的Socket 7插座，便于CPU的升級(jí)。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,53,2Pentium Pro Pentium Pro是P6級(jí)CPU，也稱為高能奔騰，95年11月推出，有150、166、180和200MHz四種型號(hào)。 地址線增加到36線，可直接尋址64G的物理內(nèi)

38、存，虛擬內(nèi)存64TB。 有三條超標(biāo)量流水線和五個(gè)并行的執(zhí)行部件。 芯片內(nèi)含的L1 Cache增加到32KB（指令16KB，數(shù)據(jù)16KB），設(shè)置了內(nèi)部L2 Cache，有256、512和1024KB三種。它的內(nèi)部總線為64位，處理器到Cache也為64位。 芯片集成度更高，采用0.35微米CMOS，CPU內(nèi)核包括550萬(wàn)個(gè)晶體管。256KB的L2 Cache采用0.6微米CMOS，集成了15百萬(wàn)個(gè)晶體管。512KB的L2 Cache采用0.35微米CMOS，集成了31百萬(wàn)個(gè)晶體管。 均采用387針的PGA封裝和Socket 8插座。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,54,3Pentium

39、MMX Pentium MMX也稱為P55C系列，或多能奔騰，97年1月推出，有166、200和233MHz三種型號(hào)。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,55,基于P54C的架構(gòu)，但采用了Intel的多媒體擴(kuò)展指令（Multi Media eXtended，MMX）技術(shù)，增加了57條多媒體處理指令集。MMX針對(duì)音頻、視頻、圖像和三維幾何圖形等多媒體計(jì)算，也針對(duì)調(diào)制解調(diào)器和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）等通訊方面的應(yīng)用，它使得CPU對(duì)游戲、影像播放及圖像處理等與多媒體相關(guān)的綜合處理能力大大提高。 采用0.35微米CMOS技術(shù)，芯片內(nèi)集成了大約450萬(wàn)個(gè)晶體管。采用296針的PGA封裝和Socke

40、t 7插座，可以直接對(duì)P54C系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,56,4Pentium Pentium 是Pentium Pro架構(gòu)上的MMX處理器，它也是P6級(jí)CPU，因此稱為二代奔騰。它于97年5月推出233MHz到98年8月推出450MHz，共有233、266、300、333、350、400和450MHz七種型號(hào)。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,57,對(duì)Pentium Pro又做了改進(jìn)，并增加了MMX技術(shù)和57條MMX指令。 采用了二級(jí)Cache結(jié)構(gòu)，即芯片內(nèi)集成了32KB的L1 Cache和在CPU電路板上另外加裝了分立的512KB的L2 Cache。 內(nèi)部

41、總線為64位，處理器到L2 Cache也為64位。地址線為36線，可直接尋址64GB的物理內(nèi)存，虛擬內(nèi)存64TB。 Intel專門為奔騰二設(shè)計(jì)了的高速圖形接口AGP（Accelerated Graphics Port)，以發(fā)揮其優(yōu)秀的2D/3D圖形功能。 采用了66或100MHz的FSB系統(tǒng)總線，支持高速的PC-66和PC-100的SDRAM存儲(chǔ)器。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,58,Intel 440LX以上的芯片組配合奔騰二，支持AGP總線和SDRAM內(nèi)存等。 Pentium 芯片被封裝在一個(gè)黑色方形盒中，采用242腳的S.E.C.單邊接觸封裝和Slot 1黑色長(zhǎng)插槽。它的主板都

42、采用新型ATX結(jié)構(gòu)，比AT結(jié)構(gòu)更趨于合理。,3.2 過(guò)去的32位Intel處理器,59,3.3 目前的Intel處理器,3.3 目前的Intel處理器 上面介紹的CPU在市面上已經(jīng)沒(méi)有供貨，目前流行的32位Intel CPU有Intel Celeron、Pentium 和Pentium 4等。 3.3.1 Intel Celeron處理器 Celeron音譯為“賽揚(yáng)”，98年4月15日推出266MHz到2001年1月3日推出800MHz，已有三年多的使用期了。它有266、300、300A、333、366、400、433、466、500、533A、533、566、600、633、667、700、

43、733、766、800、850和900MHz等多種型號(hào)。,60,Celeron處理器,3.3 目前的Intel處理器,61,早期的賽揚(yáng)266到400MHz這幾種處理器是基于奔騰二的架構(gòu)，保留了芯片內(nèi)32KB的L1 Cache，取消了CPU內(nèi)部512KB的L2 Cache，所以它是簡(jiǎn)版的奔騰二，目的是填補(bǔ)當(dāng)時(shí)昂貴的奔騰二留下的低價(jià)位PC市場(chǎng)。 后來(lái)為了提高其性能，在433MHz以上的賽揚(yáng)芯片內(nèi)又集成了128KB的全速L2 Cache。目前的賽揚(yáng)已經(jīng)采用奔騰三的核心架構(gòu)，支持66MHz和64位的系統(tǒng)總線。它們是高性能價(jià)格比的CPU，占據(jù)著奔騰三以下的廉價(jià)PC機(jī)市場(chǎng)。目前市場(chǎng)上流行的奔三賽揚(yáng)為700

44、到950MHz等。,3.3 目前的Intel處理器,62,433MHz以上的Celeron處理器內(nèi)核包括一個(gè)32K（16K+16K）的L1 Cache和稱為高級(jí)傳輸緩存的128KB的全速L2 Cache。所謂高級(jí)傳輸緩存是集成在處理器內(nèi)部的能全速運(yùn)行于處理器內(nèi)核主頻的L2 Cache，它通過(guò)一個(gè)專用的64位高速緩存總線，使得內(nèi)部二級(jí)緩存的速度同處理器內(nèi)核頻率相匹配。 支持66MHz系統(tǒng)總線（FSB）。集成MMX多媒體指令技術(shù)，單指令多數(shù)據(jù)技術(shù)SIMD（Single instruction multiple data），57個(gè)MMX新指令，8個(gè)64位MMX技術(shù)的寄存器，4種新的數(shù)據(jù)類型。高效的管

45、道浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU），支持32位和64位格式。,3.3 目前的Intel處理器,63,433MHz以上的賽揚(yáng)處理器都采用370針的PPGA封裝和Socket 370插座。如果是Slot 1插座的主板，也可以通過(guò)一個(gè)Socket 370到Slot 1的轉(zhuǎn)接板去安裝。433MHz的賽揚(yáng)也有242腳SEPP單邊處理器封裝的，它使用Slot 1插座。 Celeron 800以上的CPU支持100MHz的系統(tǒng)總線（FSB）。 Intel 810和440BX等芯片組均支持賽揚(yáng)處理器系統(tǒng)。最新的Intel 810E2芯片組支持800MHz賽揚(yáng)，與其組成支持100MHz的系統(tǒng)總線和ATA-100 Ultr

46、a DMA硬盤的系統(tǒng)。,3.3 目前的Intel處理器,64,3.3.2 Intel Pentium 處理器 Pentium 也稱為奔騰三代處理器，99年2月26日推出450MHz，2000年3月8日推出1.0GHz。共有450、500、533A、533、550、600、650、667、700、733、750、800、850、866、933MHz、1GHz、1.1GHz和1.2GHz多種型號(hào)。它在商業(yè)媒體處理、通訊和Internet性能上比奔騰II都有出色的改進(jìn)。質(zhì)量、可靠性和兼容性也大大提高。,3.3 目前的Intel處理器,65,圖3-13 Pentium 處理器,3.3 目前的Intel

47、處理器,66,奔騰三集成了P6微結(jié)構(gòu)處理器的最佳性能。 增加了70個(gè)針對(duì)高級(jí)圖像、3D、音頻視頻流、數(shù)字影像和語(yǔ)音識(shí)別高速處理的新指令，Intel稱其為互聯(lián)網(wǎng)SSE，即流水線單指令多數(shù)據(jù)擴(kuò)展SSE指令集（Streaming SIMD Extensions）。 為配合SSE指令集，新增加了8個(gè)128位單精度寄存器（每個(gè)都是32位4），能同時(shí)處理4個(gè)單精度浮點(diǎn)變量。從而達(dá)到每秒20億次浮點(diǎn)運(yùn)算的高速度，這使得視頻播放更趨平穩(wěn)。在Internet上，可以實(shí)現(xiàn)用語(yǔ)音在網(wǎng)上搜索、瀏覽，可以實(shí)現(xiàn)由三維動(dòng)畫、影像、音頻和文字共同合成的精美網(wǎng)頁(yè)。,3.3 目前的Intel處理器,67,450、500、550和

48、600MHz的奔騰三支持100MHz的64位FSB系統(tǒng)總線，在CPU核心中集成了32KB的L1 Cache，在CPU內(nèi)部也安裝了分立的512K的L2 Cache（半速帶ECC緩存）。采用0.25微米技術(shù)，集成了950萬(wàn)個(gè)晶體管。采用單邊接觸S.E.C.C.封裝和Slot 1或Slot 2插座。 500MHz以上的奔騰三支持133MHz的FSB系統(tǒng)總線，在CPU核心中集成了32KB的L1 Cache和256KB的L2 Cache（全速帶ECC高級(jí)傳輸緩存）。采用0.18微米技術(shù)，集成了2800萬(wàn)個(gè)晶體管。采用單邊接觸SECC、SECC2封裝和Slot 1、Slot 2插座，或FC-PGA封裝和S

49、ocket 370插座。,3.3 目前的Intel處理器,68,所謂高級(jí)傳輸緩存是集成在處理器內(nèi)部的能全速運(yùn)行于處理器內(nèi)核主頻的L2 Cache。這項(xiàng)技術(shù)是奔騰三處理器出色性能的關(guān)鍵。 440BX以上的外圍芯片均支持奔騰III處理器。,3.3 目前的Intel處理器,69,3.3.3 Intel Pentium 4處理器 2000年11月，英特爾公司推出了Pentium 4（奔騰四代）這個(gè)最新一代的面向高性能臺(tái)式計(jì)算機(jī)的微處理器。奔騰四有1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8和2.0GHz七個(gè)品種。奔騰四處理器的外形如圖所示。,3.3 目前的Intel處理器,70,采用Intel Ne

50、tBurst微型架構(gòu)技術(shù)，為32位處理器提供了新的動(dòng)力，是自95年推出Intel P6微架構(gòu)的高能奔騰處理器以來(lái)，又一全新的臺(tái)式處理器設(shè)計(jì)。 奔騰4的NetBurst微架構(gòu)主要特點(diǎn)有超級(jí)通道技術(shù)（Hyper Pipelined Technology）、快速執(zhí)行引擎（Rapid Execution Engine）、流水線SIMD擴(kuò)展2技術(shù)即SSE2（Streaming SIMD Extensions 2）、400MHz系統(tǒng)總線、執(zhí)行蹤跡Cache（Execution Trace Cache）和高級(jí)動(dòng)態(tài)執(zhí)行引擎（Advanced Dynamic Execution Engine）等。,3.3 目前

51、的Intel處理器,71,超級(jí)通道技術(shù)，可使Pentium 4在20級(jí)管線（Pipeline）里執(zhí)行指令，而Pentium III只有10級(jí)通道，AMD Athlon有15級(jí)。 快速執(zhí)行引擎能使算術(shù)邏輯部件ALU的工作頻率為CPU核心時(shí)鐘速率的兩倍，使ALU執(zhí)行整數(shù)運(yùn)算指令的速度兩倍于CPU內(nèi)核速度，從而大大提高了執(zhí)行時(shí)的吞吐量。 增加了144條被稱為流水線SIMD擴(kuò)展2的新指令即SSE2，其中包括128bit SIMD整數(shù)運(yùn)算指令和128bit浮點(diǎn)運(yùn)算指令等。這些指令可以大大提高數(shù)據(jù)流媒體處理、運(yùn)行交互性游戲和演示MP3視頻信息的性能，從而加速了處理視頻、音頻和3D的應(yīng)用。,3.3 目前的I

52、ntel處理器,72,采用400MHz的系統(tǒng)FSB總線，具備了3.2GB/S的帶寬，相當(dāng)于奔騰三的三倍。支持目前市場(chǎng)上最快的雙通道RDRAM內(nèi)存。最大支持64GB內(nèi)存。 奔騰4的芯片內(nèi)集成了8KB的L1 Cache和256KB的L2 Cache，它們執(zhí)行蹤跡高速緩存技術(shù)，采取將已經(jīng)解碼的指令存貯到Cache的結(jié)構(gòu)，可以存貯約12000條指令。 Intel Pentium 4處理器可以實(shí)現(xiàn)Internet的最高性能，包括音頻和視頻流、高性能的3D圖形、數(shù)字?jǐn)z影和數(shù)字電視、語(yǔ)音識(shí)別、多媒體、MP3音樂(lè)編碼等。,3.3 目前的Intel處理器,73,芯片采用0.18微米制造工藝，集成了4200萬(wàn)個(gè)晶

53、體管。它的耗電量為50多瓦。 Pentium 4采用了423針和新的478針的Flip-Chip PGA封裝，采用了Socket 423和Socket 478插座。處理器核心的散熱面積增大，以便CPU上的散熱器帶走更多的熱量。 Intel還同時(shí)推出了與Pentium 4處理器配套使用的Intel 850外圍芯片組。,3.3 目前的Intel處理器,74,CPU : 酷睿 “酷?！笔且豢铑I(lǐng)先節(jié)能的新型微架構(gòu)，設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)是提供卓然出眾的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所謂的能效比。早期的酷睿是基于筆記本處理器的。 酷睿2：英文Core 2 Duo，是英特爾推出的新一代基于Core微架構(gòu)的產(chǎn)品體

54、系統(tǒng)稱。于2006年7月27日發(fā)布?？犷?，是一個(gè)跨平臺(tái)的構(gòu)架體系，包括服務(wù)器版、桌面版、移動(dòng)版三大領(lǐng)域。其中，服務(wù)器版的開(kāi)發(fā)代號(hào)為Woodcrest，桌面版的開(kāi)發(fā)代號(hào)為Conroe，移動(dòng)版的開(kāi)發(fā)代號(hào)為Merom。,75,特性： 全新的Core架構(gòu)，徹底拋棄了Netburst架構(gòu) 全部采用65nm制造工藝 全線產(chǎn)品均為雙核心，L2緩存容量提升到4MB 晶體管數(shù)量達(dá)到2.91 億個(gè)，核心尺寸為143平方毫米 性能提升40% 能耗降低40%，主流產(chǎn)品的平均能耗為65瓦特，頂級(jí)的X6800也僅為75瓦特 前端總線提升至1066Mhz(Conroe)，1333Mhz(Woodcrest)，667Mhz

55、（Merom）,76,3.4 AMD和Cyrix處理器,3.4.1 AMD處理器 AMD的處理器是與PC兼容性能優(yōu)良的CPU，市場(chǎng)占有率僅次于Intel，并被許多名牌PC機(jī)所采用。 1. AMD K6 相當(dāng)于奔騰（P54C）。有166、200、233、300、350MHz等。內(nèi)置高速緩存為64KB，高于奔騰一倍。CPU插座與Pentium相同，為Socket 7。,77,2AMD K6-2 相當(dāng)于奔騰II。有266、300、333、350和400MHz等。CPU插座采用Socket 7的改進(jìn)型高速Super Socket 7，即Super 7。 3AMD K6-2-3Dnow！ 有366、38

56、0、400、450、475、500MHz。它率先采用3D-Now！指令集技術(shù)，21個(gè)新的SIMD指令，大大提高了對(duì)圖像和圖形、豐富的聲音和視頻、增強(qiáng)的Internet等的處理能力。插座采用Super 7。,3.4 AMD和Cyrix處理器,78,4AMD-K6- 有400、450MHz等。支持高速的100MHz系統(tǒng)總線（FSB）和高速圖形接口AGP。采用Super 7插座。 增強(qiáng)的超標(biāo)量結(jié)構(gòu)MMX指令。高性能的浮點(diǎn)單元FPU。 3D-Now技術(shù)的21個(gè)新的SIMD指令，大大改善了3D圖形和多媒體性能。 創(chuàng)新的系統(tǒng)3級(jí)Cache設(shè)計(jì)，CPU內(nèi)核有320KB的Cache，分為2級(jí)：L1 Cache

57、為64KB，分為32KB指令Cache和32KB回寫雙接口數(shù)據(jù)Cache，L2 Cache為256KB。CPU外部還有主板上的L3 Cache，可選擇其大小，通常為512KB或1MB。 高級(jí)的RISC86超標(biāo)量微結(jié)構(gòu)，每個(gè)時(shí)鐘可執(zhí)行6個(gè)RISC86指令，十個(gè)并行的專門執(zhí)行單元。,3.4 AMD和Cyrix處理器,79,5AMD Athlon 也稱為“速龍”。主頻類型有500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000MHz（1GHz）、1.1、1.13、1.2、1.3和1.4GHz。它是第七代（P7）處理器，它基于第六代微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步推動(dòng)微軟產(chǎn)品和技術(shù)

58、的表現(xiàn)達(dá)到一個(gè)新的水平。,3.4 AMD和Cyrix處理器,80,Athlon處理器,3.4 AMD和Cyrix處理器,81,它是第一個(gè)高時(shí)鐘頻率的九版超流水線、超標(biāo)量x86微結(jié)構(gòu)。可同時(shí)發(fā)出9條指令的超標(biāo)量微結(jié)構(gòu)，包括3個(gè)并行超標(biāo)量整數(shù)運(yùn)算、3個(gè)浮點(diǎn)運(yùn)算和3個(gè)地址計(jì)算的9條流水線。第一個(gè)全管道、超標(biāo)量浮點(diǎn)單元。能同時(shí)發(fā)出3個(gè)超標(biāo)量流水線浮點(diǎn)或多媒體指令。當(dāng)今最快的x87 FPU。 高性能的3級(jí)高速緩存技術(shù)，處理器核心包含128KB的L1 Cache（是奔騰III的4倍）和256KB（最高達(dá)512KB）全速的L2 Cache，另外還有高速64位L2 Cache控制器，支持主板上從512KB到8

59、MB緩存。,3.4 AMD和Cyrix處理器,82,增強(qiáng)的3D-Now！技術(shù)，21個(gè)最初的3Dnow指令能夠?qū)崿F(xiàn)超標(biāo)量結(jié)構(gòu)單指令多數(shù)據(jù)SIMD，大大提高3D性能。19個(gè)新的指令能夠改善用于語(yǔ)音和視頻編碼的整數(shù)數(shù)學(xué)運(yùn)算，改善Internet插件程序（Plug-ins）和別的流水般的應(yīng)用軟件的數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)。5個(gè)新的數(shù)字信號(hào)處理（DSP）指令改進(jìn)軟調(diào)制解調(diào)器（Soft Modem）、軟ADSL、杜比數(shù)字環(huán)繞聲（Dolby Digital Surround Sound）和MP3應(yīng)用軟件。,3.4 AMD和Cyrix處理器,83,支持200或266MHz系統(tǒng)總線，對(duì)于數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)軟件提供極優(yōu)的帶寬。200MHz

60、系統(tǒng)總線的Athlon 850、900、950MHz和1、1.1、1.2、1.3和1.4GHz處理器支持PC1600 DDR（Double Data Rate）存儲(chǔ)器。266MHz系統(tǒng)總線的Athlon 1、1.13、1.2、1.33和1.4GHz處理器支持PC2100 DDR DRAM存儲(chǔ)器。它們也支持PC100、PC133 SDRAM內(nèi)存。 基于優(yōu)化和高性能平臺(tái)的新型Slot A插座，在物理機(jī)械規(guī)格和機(jī)械連接器上與奔騰II/III的Slot 1相仿，但是采用的總線協(xié)議和電氣精度是不同的。另一種封裝（PGA）的Athlon采用新型的462針Socket A插座。 它使用0.18微米工藝，集成

61、了約22百萬(wàn)到37百萬(wàn)個(gè)晶體管。電壓1.75V，耗電約38W。,3.4 AMD和Cyrix處理器,84,6AMD Duron 也稱為“毒龍”，它是Athlon的廉價(jià)版，它以很高的性能價(jià)格比沖擊Intel賽揚(yáng)霸占的價(jià)值PC機(jī)市場(chǎng)，它與相同頻率的賽揚(yáng)處理器相比性能通常提高了25%。 Duron目前有600、650、700、750、800、850、900和950MHz等幾種主頻。有配合Slot A和新型462針Socket A的兩種封裝。 AMD Duron處理器的核心基于Athlon處理器，包括全速特性、內(nèi)部L2 Cache、200MHz系統(tǒng)總線（FSB）和增強(qiáng)3D-Now!技術(shù)。它包含片內(nèi)的12

62、8KB的L1 Cache和64KB的L2 Cache，另外還需主板上512KB的L2 Cache。 使用0.18微米工藝，集成了2500萬(wàn)個(gè)晶體管。電壓1.50V，耗電約23W。,3.4 AMD和Cyrix處理器,85,6AMD K8 規(guī)格 支持x86-64位平臺(tái) 向下兼容 x86-32 模式: 支持16位和32位操作系統(tǒng) 支持更高位模式: 允許64位操作系統(tǒng)，可運(yùn)行16位和32位應(yīng)用軟件 64位長(zhǎng)模式:支持64位尋址操作, 并支持Via x86-64 64位虛擬地址空間； x86-64 寄存器擴(kuò)充: - 8個(gè)新的常規(guī)寄存器 - 擴(kuò)充到64位的常規(guī)寄存器 - 8個(gè)新的128位單指令多數(shù)據(jù)流寄存

63、器 64位指令指針：指令指針數(shù)據(jù)尋址模式 普通尋址模式: 用于單個(gè)編碼、數(shù)據(jù)和堆棧信息的空間尋址 939，940，am2,86,3.4.2 Cyrix處理器 Cyrix的處理器也是與PC兼容性能優(yōu)良的CPU，它的價(jià)格較低，多用于廉價(jià)的PC機(jī)系統(tǒng)。 1Cyrix M II 即Cyrix 6X86 MX，相當(dāng)于奔騰II。品種有166、200、233、266、300、333、350、400和433等。它們的型號(hào)數(shù)字只表明它們的性能相當(dāng)于該主頻的奔騰II或AMD K6-2，但它們的實(shí)際頻率都要低一檔，如Cyrix M II 300的實(shí)際主頻是233MHz。 處理器內(nèi)部L1 Cache為64KB。支持M

64、MX指令集、增強(qiáng)的內(nèi)存管理單元、增強(qiáng)的P6超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu)。80位的FPU。 靈活多樣的核心與總線時(shí)鐘轉(zhuǎn)換率，時(shí)鐘可2、2.5、3、3.5、4。CPU雙電壓，處理器核心電壓為2.9V，I/O電壓為3.3V。 CPU插座為Socket 7，與P54C、P55C兼容。,3.4 AMD和Cyrix處理器,87,2VIA Cyrix 相當(dāng)于奔騰。品種有433、466、500、533、600和700MHz等。 處理器芯片集成64KB的L1 Cache和256KB的L2 Cache。Cyrix 700芯片內(nèi)集成128KB的全速L1 Cache。支持66、100和133MHz系統(tǒng)FSB總線、3D-Now！技術(shù)

65、、增強(qiáng)雙管道MMX和高性能FPU。 CPU采用P6級(jí)的Socket 370插座。采用0.18微米工藝，功耗10瓦。,3.4 AMD和Cyrix處理器,88,Cyrix 處理器,3.4 AMD和Cyrix處理器,89,3.5 CPU常見(jiàn)故障及排除（作業(yè)） 1頻繁死機(jī) 主要原因一般是由散熱系統(tǒng)工作不良、CPU與插座接觸不良、BIOS中有關(guān)CPU高溫報(bào)警設(shè)置錯(cuò)誤等造成的。采取的對(duì)策主要也是圍繞CPU散熱、插接件是否可靠和檢查BIOS設(shè)置來(lái)進(jìn)行。 例如：檢查風(fēng)扇是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)（必要時(shí)甚至可以更換大排風(fēng)量的風(fēng)扇）、檢查散熱片與CPU接觸是否良好、導(dǎo)熱硅脂涂敷得是否均勻、取下CPU檢查插腳與插座的接觸是否可

66、靠、進(jìn)入BIOS設(shè)置調(diào)整溫度保護(hù)點(diǎn)等。,3.5 CPU常見(jiàn)故障及排除,90,2開(kāi)機(jī)自檢顯示的工作頻率不正常 開(kāi)機(jī)后CPU工作頻率降低，屏顯“Defaults CMOS Setup Loaded”的提示，在重新設(shè)置 CMOS 中的CPU參數(shù)之后，系統(tǒng)可恢復(fù)正常顯示，但故障會(huì)再次出現(xiàn)。產(chǎn)生這種情況與CMOS電池或主板的相應(yīng)電路有關(guān)。遇此故障可遵循先易后難的檢修原則，首先測(cè)量主板電池的電壓，如果電壓值低于3伏特，應(yīng)考慮更換CMOS電池。假如更換電池沒(méi)多久，故障又出現(xiàn)，則是主板CMOS供電回路的元器件存在漏電，此時(shí)需將主板送修。,3.5 CPU常見(jiàn)故障及排除,91,3超頻過(guò)度造成的無(wú)法開(kāi)機(jī) 過(guò)度超頻之后，電腦啟動(dòng)時(shí)可