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CPU介紹及其安裝
計(jì)算機(jī)中的電子產(chǎn)品對(duì)靜電高壓非常敏感,人體靜電有可能對(duì)計(jì)算機(jī)元件造成損害,所以在安裝CPU之前,要斷開所有電源,雙手通過觸摸墻壁、自來水管等釋放身上的靜電。歡迎大家閱讀!更多相關(guān)信息請(qǐng)關(guān)注相關(guān)欄目!
CPU概述
CPU—(Central Processing Unit)中央處理器
1.內(nèi)部結(jié)構(gòu):
分為控制單元、邏輯單元、存儲(chǔ)單元,相互協(xié)調(diào),可以進(jìn)行分析、判斷、運(yùn)算并控制計(jì)算機(jī)各種部分協(xié)調(diào)工作
●運(yùn)算器:
算術(shù)運(yùn)算:加、減、乘、除
邏輯運(yùn)算:邏輯加、邏輯乘、非運(yùn)算
●控制器:
讀取各種指令,并對(duì)指令進(jìn)行分析,作出相應(yīng)的控制
●寄存器:
直接參與運(yùn)算并存放運(yùn)算的`中間結(jié)果
2、CPU發(fā)展簡(jiǎn)史
1978年:美國(guó)Intel公司生產(chǎn)了第一塊16位CPU(i8086),它使用的指令代碼就叫:X86指令集。
1981年8月:美國(guó)IBM推出第一臺(tái)IBM-PC機(jī)(i8088),增加了X87芯片系列指令協(xié)處理器(X87指令集),以后就將X86指令集和X87指令集統(tǒng)稱為X86指令集。
1981年至今:Intel陸續(xù)研制i80286,i80386,i80486,及今天的PentiumⅢ系列,乃然使用X86指令集。
CPU主要技術(shù)參數(shù)
1、位、字節(jié)和字長(zhǎng)
位—在數(shù)字電路和電路技術(shù)中采用二進(jìn)制,代碼只有“0”和“1”,其中無論是“0”和是“1”在CPU中都是一“位”。
字長(zhǎng)—CPU在單位時(shí)間內(nèi)(同一是時(shí)間)能一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù),叫字長(zhǎng)。
字節(jié)—由于常用的英文字符用8位二進(jìn)制就可以表示,所以通常就8位稱為一個(gè)字節(jié)。
2、CPU外頻
——是由主板為CPU提供的基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率。
例:Pentium CPU 外頻 60/66MHz
PentiumⅡ350 CPU外頻 100MHz
3、CPU主頻
----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。
例:Pentium 200的`CPU 主頻 200MHz
PentiumⅡ350的CPU主頻 350MHz
4、CPU倍頻
----CPU外頻與主頻相差的倍數(shù)。
計(jì)算公式:主頻=外頻×倍頻
例:MⅢ-300的實(shí)際運(yùn)行頻率為233MHz(66×3.5)
(300是PR參數(shù)值、66是外頻、3.5是倍頻)
5、前端總線(FSB)頻率
數(shù)據(jù)傳輸最大帶寬取決與同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位寬度和傳輸頻率,即:
數(shù)據(jù)帶寬=(總線頻率×數(shù)據(jù)寬度)/8
例如:PentiumⅡ333使用66MHz的前端總線,交換帶寬為:
528MB/s=(66×64)/8
PentiumⅡ350使用100MHz的前端總線,交換帶寬為:
800MB/s=(100×64)/8
6、L1 Cache和L2 Cache的速率
L1 Cache內(nèi)置在CPU,可提高CPU的運(yùn)行效率。由靜態(tài)RAM組成;
L2 Cache分為:內(nèi)部:設(shè)在CPU芯片內(nèi),運(yùn)行速度與主頻相同。
外部:設(shè)在CPU芯片外部,運(yùn)行頻率分為二分之一。
CPU主要生產(chǎn)技術(shù)術(shù)語(yǔ)
1、流水線技術(shù)
核心思想:把復(fù)雜的工作分解成一個(gè)一個(gè)的簡(jiǎn)單程序,每個(gè)單元專門
從事其中的一項(xiàng)工作這樣提高每個(gè)單元辦事效率。
——在CPU中由5~6個(gè)不同的功能的電路單元組成一條處理流水線,
然后將一條X86指令分成5~6步后再由這些電路單元分別執(zhí)行。
。ㄈ≈噶睢g碼→產(chǎn)生地址→執(zhí)行指令→數(shù)據(jù)回寫)
2、超流水線
——指某些CPU內(nèi)部的流水線超過通常的5~6步以上。
將流水線設(shè)計(jì)的步(級(jí))數(shù)越多,其完成一條指令的速度越快。
3、超標(biāo)量技術(shù)
——是指在CPU中一條以上的流水線,并且每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)
可以完成一條以上的指令。
4、亂序執(zhí)行技術(shù)
——是指CPU采用了允許將多條的`指令不按程序規(guī)定的順序分
開發(fā)送給各相應(yīng)的電路單元處理的技術(shù)。
5、分枝預(yù)測(cè)和推測(cè)執(zhí)行技術(shù)
—— 是動(dòng)態(tài)執(zhí)行技術(shù)中的主要內(nèi)容,目的提高CPU運(yùn)算速度。
推測(cè)執(zhí)行是依托于分枝預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上的,在分枝預(yù)測(cè)程序是否分
枝后處理也就是推測(cè)執(zhí)行。
6、指令特殊擴(kuò)展技術(shù)
特殊擴(kuò)展(擴(kuò)展指令)——指該CPU是否具有對(duì)X86指令集進(jìn)行指令擴(kuò)展。
例如:早期Intel公司的MMX;AMD公司的3D NOW;
最近的Pentium Ⅲ的SSE
、費(fèi)MX指令集(多媒體指令集)
——由Intel公司開發(fā),包括57條新指令,允許CPU同時(shí)2-8個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)行并理,
而不影響到系統(tǒng)速度。主要應(yīng)用于增強(qiáng)CPU對(duì)多媒體信息的處理,
提高CPU的處理3D圖形、視頻和音頻信息能力。
、赟SE指令集(因特網(wǎng)數(shù)據(jù)流單指令序列擴(kuò)展)
——由Intel公司開發(fā),曾稱“KNI”,最終名字定為“流式SIMD擴(kuò)”
(Streaming SIMD Extenstion)。共包括70條指令,其中50條SIMD
。▎沃噶顢(shù)據(jù))浮點(diǎn)指令,12條全新MMX指令和8條系統(tǒng)內(nèi)存數(shù)據(jù)
流傳送優(yōu)代指令。主要加強(qiáng)了CPU處理3D網(wǎng)頁(yè)和其他音像信息技術(shù)
處理能力。
③3D NOW!指令集
——由AMD公司開發(fā),包括27條指令,用來緩解CPU與三維圖形
加速卡之間在三位圖像建模和紋理數(shù)據(jù)取用中的傳輸瓶頸。
CPU的生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品構(gòu)架
1、生產(chǎn)工藝
制造工藝的提高,意味著體積更小,集成度更高,耗電更小。
⑴銅技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
、賹(dǎo)電性能優(yōu),電阻小,發(fā)熱量小。
②提高芯片的工作頻率
、蹨p少管芯的體積
⑵CPU的名稱
早期的'Intel以i8x86(286、386、486→到586時(shí),因注冊(cè)商標(biāo)問題,
改名為→英文名:Pentium 中文名:奔騰→Pentium Pro(高能奔騰→
Pentium Ⅱ奔騰2代→Pentium Ⅲ(奔騰3代→Pentium 4(奔騰4代→
Celeron(賽揚(yáng))→CeleronⅡ(賽揚(yáng)2代)→CeleronⅢ(賽揚(yáng)3代)
2、CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
——由主處理器、數(shù)學(xué)協(xié)處理器、控制器、各種寄存器和L1 Cache組成。
內(nèi)部結(jié)構(gòu)分:?jiǎn)慰偩:例如:Intel Pentium、AMD K6-2、
Cyrix MⅡ、IDT-C6等
雙總線:例如:Intel Pentium、新Celeron、PentiumⅢ、Pentium 4、
AMD K6、K7
3、CPU的接口
可分為:Socket x :Socket 7、Socket 370、Socket A、
Socket 423/478
Slot x :Slot 1、Slot A、Slot 2
4、CPU的的封裝技術(shù)
——指安裝半導(dǎo)體集成電路芯片用的外殼。
如:Soket插座的CPU使用PGA(柵格陳列)的方式封裝。
Slot X插座的CPU使用SEC(單邊接插盒)的方式封裝。
如何選何CPU?
1、CPU速度
、僬缀掌潱∕Hz)——用于表示處理器每秒多少個(gè)時(shí)鐘周期。
、贔PU(浮點(diǎn)運(yùn)算)性能——應(yīng)用于3D游戲,3D演示、圖形制作。
③整數(shù)運(yùn)算性能——應(yīng)用于商業(yè)(如:文字處理、Internet沖浪、
電子表格及
其他復(fù)雜任務(wù))
2、L2 Cache(二級(jí)緩存)
——提高CPU的運(yùn)行效率。
、傩乱淮幚砥鞫純(nèi)置有L2 Cache
②L2緩存比系統(tǒng)內(nèi)存快許多倍
、劬彺娲笮》秶128KB(Celeron)~1MB(PⅢ Xeon)
3、多媒體指令集
MMX——增強(qiáng)對(duì)多媒體信息(3D圖形、視頻、音頻)的處理能力。
3D Now!——加強(qiáng)浮點(diǎn)運(yùn)算(3D游戲)處理能力。
SSE——包括原MMX和3D Now!所有功能,加強(qiáng)SIMD浮點(diǎn)處理能力。
市場(chǎng)上主流CPU介紹 1、Intel系列
、貾entium Ⅱ(奔騰2代)
代號(hào) 工藝(微米) 電壓(V) 外頻(MHz) 主頻(MHz)
Klamath 0.35 2.0 66 233/266/300/333
Deschtes 0.25 2.0 100 350/400/450
Xeon 0.25 2.0 100 400/450
、赑entium Ⅲ(奔騰3代)
代號(hào) 工藝(微米) 電壓(V) 外頻(MHz) 主頻(MHz)
Katmai 0.25 2.0 100 450/500/550
Confidential 0.25 2.0 100/133 533/600(133MHz外頻)
600(100MHz外頻)
Coppermine 0.18 1.6/1.65/1.7 100/133 500/533/550/600
/650/667/700/733
/750/800/850/866
/933/1000/1130
Xeon 0.18 1.7 133 500/550/600/667
/700/733/800/866
/900/933/1000
③Pentium 4(奔騰4代)
名稱 代號(hào) 電壓(V) 工藝(微米) 封裝形式 頻率(GHz)
P4 Celeron Willamette 1.75 0.18 MPGA478 ≥1.7
Pentium 4 Willamette 1.75 0.18 MPGA478/423 1.3~2.2
Pentium 4 NorthWood 1.5 0.13 MPGA478 ≥1.6
Pentium 4 XEON 1.5 0.13 MPGA478 1.3~2.0
、蹸eleron/Celeron A/CeleronⅡ
名稱 代號(hào) 電壓(V) 工藝(微米) 外頻(MHz) 主頻(MHz)
Celeron Convington 2.8 0.35~0.25 66 233/266/366/400
/433/466/500/533
celeron A Mendocino 2.8/3.3 0.18 66 300/333/366/400
/433/466/500/533
CeleronⅡMendocino1.5/1.65/1.7 0.18/0.13 66/100 533A/566/600/633
/666/700/700/733
/800/850/900/950
/1000/1100/1200
/1300
2、AMD(微超)系列
、貯MD K6
·L1 Cache:64 KB
·L2 Cache:主板自帶
·生產(chǎn)工藝:0.35 um
·工作電壓:2.9 v
·總線頻率:66 MHz
·多媒體指令集:MMX
·接口類型:Socket 7 ②AMD K6-2
·L1 Cache:64 KB
·L2 Cache:主板自帶
·生產(chǎn)工藝:0.25 um
·工作電壓:2.2 v
·總線頻率:100/95 MHz(注:95MHz為K6-2 333MHz)
·多媒體指令集:MMX,3D Now!
·接口類型:Socket
、跘MD K6-III
500){this.resized=true;this.style.width=500;}" border=0>
·L1 Cache:64 KB
·L2 Cache:256 KB (注:與CPU工作頻率同步)
·L3 Cache:主板自帶
·生產(chǎn)工藝:0.25 um
·工作電壓:2.4 v
·總線頻率:100 MHz
·多媒體指令集:MMX,3D Now!
·接口類型:Socket 7
、蹵MD K7 Athlon (阿斯龍)
·L1 Cache:128 KB
·L2 Cache:512KB,1/2/4/8MB (注:根據(jù)CPU工作頻率的高低,其速度為CPU工作頻率的`1/2,1/2.5,1/3不等)
·生產(chǎn)工藝:0.25/0.18 um (注:0.18um工藝生產(chǎn)的CPU其編號(hào)最后有“A”)
·工作電壓:2.0 v
·前端總線頻率:200 MHz
·內(nèi)存總線頻率:133 MHz
·多媒體指令集:MMX,3D Now!
·接口類型:Slot A
、軦MD K7 Duron (毒龍或鉆龍)
500){this.resized=true;this.style.width=500;}" border=0>
·L1 Cache:128 KB
·L2 Cache:64 KB (注:與CPU工作頻率同步)
·生產(chǎn)工藝:0.18 um
·工作電壓:1.65 v
·前端總線頻率:200 MHz
·內(nèi)存總線頻率:133 MHz
·多媒體指令集:MMX,3D Now!
·接口類型:Socket A
、轆MD ThunderBird(雷鳥)
500){this.resized=true;this.style.width=500;}" border=0>
·L1 Cache:128 KB
·L2 Cache:256 KB (注:與CPU工作頻率同步)
·生產(chǎn)工藝:0.18 um
·工作電壓:1.7/1.75 v (注:1.75v為Thunderbird 900MHz的工作電壓)
·前端總線頻率:200 MHz
·內(nèi)存總線頻率:133 MHz
·多媒體指令集:MMX,3D Now!
·接口類型:Socket A
3、Cyrix(VIA)系列
①VIA Cyrix 6x86MX
·L1 Cache:64 KB
·L2 Cache:主板自帶
·生產(chǎn)工藝:0.35 um
·工作電壓:2.9 v
·總線頻率:66 MHz
·多媒體指令集:MMX
·接口類型:Socket 7
、赩IA Cyrix 6x86M II
500){this.resized=true;this.style.width=500;}" border=0>
·L1 Cache:64 KB
·L2 Cache:主板自帶
·生產(chǎn)工藝:0.25 um
·工作電壓:2.9 v
·總線頻率:66 MHz
·多媒體指令集:MMX
·接口類型:Socket 7
、踁IA Cyrix-III
500){this.resized=true;this.style.width=500;}" border=0>
·L1 Cache:64 KB
·L2 Cache:256 KB (注:與CPU的工作頻率同步)
·生產(chǎn)工藝:0.18 um
·工作電壓:2.2 v
·總線頻率:100/133 MHz
·多媒體指令集:MMX,3DNow!
·接口類型:Socket370
、躒IA Cyrix 6x86
·L1 Cache:16 KB
·L2 Cache:主板自帶
·生產(chǎn)工藝:0.35 um
·工作電壓:3.5 v
·總線頻率:66 MHz
·多媒體指令集:N/A
·接口類型:Socket 7
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