中央處理器2計算機組裝與維護教程第6版劉瑞新.ppt

1、第2章 中央處理器,“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材,獲全國優(yōu)秀暢銷書獎-國內銷量最多的組裝與維修類書,中央處理器（Central Processing Unit，CPU）是微機最重要的組成部分，其規(guī)格與頻率常用來衡量微機的性能。多年來CPU的發(fā)展一直遵循“摩爾定律”：CPU性能每隔18個月提高一倍，價格下降一半?，F在CPU仍朝著多核心、多線程的方向發(fā)展。,2.2.1 CPU的分類 按照分類項目的不同，CPU有多種分類方法。 1按CPU的生產廠家分類 2按CPU的位數分類 3按CPU的接口分類 4按CPU的核心數量分類 5按CPU型號或標稱頻率分類 6按CPU的研發(fā)（核心）代號分類 7按適合安裝

2、的主板芯片組分類 8按應用場合（適用類型）分類 9. 按功耗分類,2.2 CPU的分類、結構和主要參數,2.2.2 CPU的外部結構 CPU的外觀和結構都非常相似，從外部看CPU的結構，主要由兩個部分組成：一個是核心，另一個是基板。,1CPU的核心 核心（也稱內核）是CPU最重要的組成部分。CPU中間凸起部分就是核心（Die），是CPU硅晶片部分。,AMD新旗艦APU開蓋：比Intel厚道多了 ,2CPU的基板 CPU基板就是承載CPU核心用的電路板，它負責核心芯片與外界的數據傳輸。,3CPU的編碼 在CPU編碼中，都會注明CPU的名稱、時鐘頻率、二級緩存、封裝方式、產地、生產日期等信息。,4

3、CPU的接口 CPU通過接口與主板連接。CPU采用的接口方式有針腳式、觸點式、卡式等。,2.2.3 CPU接口插座,1Intel的LGA CPU接口插座,（1）LGA 1156接口,（2）LGA 1155接口,（3）LGA 1150接口,（3）LGA 1151接口,Intel LGA 1151接口是2015年8月Intel公司發(fā)布的支持第六代Core i（代號Skylake）CPU的接口標準。LGA 1151接口插座如圖2-41所示。,2AMD的Socket CPU接口插座 （1）FM1接口插座,（2）FM2接口插座,（3）FM2+接口插座,2.2.4 CPU的主要參數 CPU的技術參數有許多

4、，主要參數如下。 1研發(fā)代號、核心架構、名稱,為了便于對CPU設計、生產、銷售的管理，在研發(fā)過程中，還沒有正式的命名，此時廠商就會給它們一個研發(fā)代號用于稱呼。,核心架構簡單來說就是CPU核心的設計方案。影響CPU性能的因素可以分為工藝因素和架構因素。,產品上市前，廠商會從給CPU一個正式名稱。名稱是CPU廠商會給屬于同一系列的CPU產品定一個系列型號，而系列型號則是區(qū)分CPU性能的重要標識。,2主頻 CPU的主頻也叫CPU核心工作的時鐘頻率（CPU Clock Speed），單位是MHz、GHz，在單核時代它是決定CPU性能的最重要指標。,為啥CPU頻率五年沒變了？這是真相 ,3總線速度（外頻

5、）,4倍頻 三者的關系為： CPU的主頻（核心運行的頻率）= 外頻倍頻,5高速緩存（高速緩沖存儲器）（Cache）,6x86指令集,7多媒體擴展指令集,8字長及64位技術,9工作電壓,10制造工藝,11節(jié)能技術,12熱設計功耗,13超線程技術,14Intel Turbo Boost技術,15AMD Turbo Core技術,16虛擬化技術,2.3 主流CPU產品介紹及選購,2.3.1 Intel最新CPU產品介紹 1Intel CPU的代號介紹,2Intel第四代Core i系列處理器,英特爾將其的處理器發(fā)展模式稱為“Tick-Tock”，“Tick-Tock”的原意是時鐘走過一秒鐘發(fā)出的“滴

6、答”聲響，因此也稱為“鐘擺”理論。按照Intel的計劃，每兩年進行一次架構大變動“Tick”年實現制作工藝進步，“Tock”年實現架構更新。根據以往的經驗，“Tick”年推出的產品不會給我們帶來太多的驚喜，一般是工藝更新和架構微調；而“Tock”年的處理器將出現實質性的改變。,第五代酷睿Broadwell處理器采用14納米工藝，接口為LGA1150，沿用Intel 9系列芯片組（Z97主板能用），支持DDR3內存，全部型號均為解鎖版本，產品定位比第六代高，只會出現在酷睿i7、i5個系列之中，并非主力部隊。,3Intel第五代Core i系列處理器,首批上市的第五代酷睿Broadwell桌面版只

7、會有兩款產品，分別是i7-5775C以及i5-5675C。首批上市的第五代酷睿Broadwell規(guī)格，見表2-11。 表2-11 首批上市的第五代酷睿Broadwell規(guī)格,4Intel第六代Core i系列處理器,第六代酷睿Skylake處理器同樣采用14納米工藝，接口為LGA1151，搭配全新Intel 100系列芯片組（最高端是Z170主板），支持DDR4內存和DDR3L內存，有解鎖版本與普通版本的區(qū)別。產品定位比第五代低，基本覆蓋所有酷睿i7、i5、i3、奔騰、賽揚。,第六代被譽為是正統(tǒng)更新的主力軍，雖然同樣采用14nm制程工藝，但屬于tick-tock步伐中的tock，處理器的微架構

8、更新。六代確認搭載新的100系列芯片組主板和同時支持DDR4/DDR3-L內存，插槽升級為LGA 1151。 Intel還將在六代身上，去掉FIVR調壓模塊，同時重新使用焊劑散熱，不再使用硅脂散熱。這兩點的改進將增加六代的超頻潛力。 GPU方面，六代整合的將屬于Intel第九代顯示核芯，分為GT1、GT1.5、GT2、GT3e、GT4e等幾個級別。GT4e是新增的旗艦級別。 第六代酷睿Skylake處理器同樣采用14納米工藝，接口為LGA1151，搭配全新Intel 100系列芯片組（最高端是Z170主板），支持DDR4內存和DDR3L內存，有解鎖版本與普通版本的區(qū)別。產品定位比第五代低，基本

9、覆蓋所有酷睿i7、i5、i3、奔騰、賽揚。,2.3.2 AMD最新CPU產品介紹 1AMD APU的代號介紹 AMD每年也推出了新的CPU產品，20112014年AMD APU代號，如圖2-51所示。,2AMD第四代APU系列處理器 2014年1月，AMD發(fā)布了第四代APU產品Kaveri APU，命名為“7系列”。,3AMD第五代APU系列處理器,AMD于2014年5月發(fā)布了移動版的低功耗APU Beema/Mullins。這個版本可能被AMD稱為第五代APU。 由于本章主要介紹桌面CPU，所以這里不再介紹。,4. AMD第六代APU系列桌面處理器 2015年5月10日，AMD全新第六代桌面

10、版APU產品線正式發(fā)布。第六代桌面版APU采用Godavari架構，Godavari是對上一代Kaveri架構的改進，依然延續(xù)了28納米的工藝制程。第六代APU基于“挖掘機”核心和第三代次世代圖形核心（GCN）架構設計，提供多達12個計算核心（4個CPU + 8個GPU）。 最多擁有四個挖掘機架構x86核心，集成的Radeon顯卡基于GCN 1.1架構，集成雙通道DDR3內存控制器，支持異構系統(tǒng)架構。,AMD新推出的A10-7870K性價比不錯，然而驚喜不止這一個，開蓋之后發(fā)現A10-7870K竟然使用錫焊劑散熱，比A10-7850K的溫度還低，這可比Intel的處理器散熱設計良心太多了。AM

11、D今年沒有推出新架構新工藝的桌面APU處理器有點讓人希望，只有Kaveri提頻升級版的Godavari處理器，比如A10-7870K，好在后者售價不高，國內只要899元，性價比不錯。然而驚喜不止這一個，開蓋之后發(fā)現A10-7870K竟然使用錫焊劑散熱，比A10-7850K的溫度還低，這可比Intel的處理器散熱設計良心太多了，后者的高端處理器還在使用硅脂散熱。,2.3.3 CPU的選購,CPU的購買群體一般可以分為下面4種。 第1種，公司、學校、家庭等辦公用戶。一般公司、學校、家庭的微機主要用來處理數據、上網，大多數用戶都屬于這一類型。建議選購價格在7001000元左右的主流CPU。 第2種，

12、大中學生或初學者。因CPU更新和降價都較快，大、中學生及初學者對微機性能的要求會隨著學習的進展而增加，所以建議先選購低端的CPU，以后再選購更加先進的產品，同樣的支出，比“一步到位”能購買到更好的產品。建議選購價格在500元左右的低端CPU。 第3種，多媒體和三維圖形處理用戶。多媒體運算需要強大的CPU、內存與硬盤作后盾，因此建議選用價格在1000元以上的高端CPU。 第4種，游戲用戶。3D游戲對各個部件的性能要求都很高，特別是CPU的浮點性能與顯示卡的像素填充率。許多游戲軟件針對3DNow!進行了特別優(yōu)化。推薦使用價格在1000元以上的高頻率的CPU。,2.4 CPU散熱器,2.4.1 CP

13、U散熱器的分類 CPU散熱器根據散熱原理可分為： 風冷式 熱管散熱式 水冷式 半導體制冷 液態(tài)氮制冷,2.4.2 散熱器的結構和基本工作原理 1風冷散熱器的外部結構和基本工作原理,2熱管散熱器的外部結構和基本工作原理,2.4.3 CPU散熱器的主要參數,1風扇,2散熱塊,3熱管數量和直徑 熱管的作用是吸收CPU的熱量，并傳遞到散熱片，因此熱管的數量和直徑大小就直接影響散熱性能。一般散熱器的熱管為23根，直徑6mm；高端為56根，直徑8mm。 4扣具,2.4.4 CPU散熱器的選購 選購散熱器的注意事項如下。 如果購買的是盒裝CPU，其包裝中一般都會附帶一個原裝散熱器，只要不超頻使用CPU，完全

14、不需要另外購買散熱器。 目前桌面級處理器的主流平臺主要有Intel LGA 775/1366/1156/1155和AMD Socket AM2/AM2+/AM3，這兩種平臺要使用各自的散熱器。也有全系列散熱器，適合所有平臺。在購買散熱器時必須特別注意，以免購入不合適的產品而無法使用。 購買時要明確主要用途。例如，用于超頻的，就必須將散熱器的性能放在第一位，噪聲以及功耗作為次要的選擇。如果是一位音樂愛好者或者需要長時間工作，噪聲、功耗才是首先需要考慮的。所以，用戶要同時兼顧散熱性能和靜音效果。,2.5 實訓 2.5.1 CPU的安裝、拆卸,1Intel LGA 775/1366/1156/1155/1150平臺CPU的安裝,2AMD Socket AM2/AM2+/AM3平臺CPU的安裝,2.5.2 查看CPU信息,CPU-Z是一個通過CPU的ID號來檢測CPU詳細信息的免費工具軟件，可以支持目前市場上所有的CPU產品，該軟件可以提供全面的CPU相關信息報告，