第2章中央處理器2

1、第2章 中央處理器“十二五”職業(yè)教育(jioy)國家規(guī)劃教材獲全國優(yōu)秀暢銷書獎-國內(nèi)銷量最多的組裝與維修(wixi)類書 中央處理器（Central Processing Unit，CPU）是微機(jī)最重要的組成部分，其規(guī)格與頻率常用來衡量微機(jī)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(jià)格下降一半?，F(xiàn)在CPU仍朝著多核心、多線程的方向發(fā)展。共五十一頁2.2.1 CPU的分類按照分類項(xiàng)目的不同，CPU有多種分類方法。1按CPU的生產(chǎn)廠家分類2按CPU的位數(shù)分類3按CPU的接口分類4按CPU的核心數(shù)量(shling)分類5按CPU型號或標(biāo)稱頻率分類6按CPU的研發(fā)

2、（核心）代號分類7按適合安裝的主板芯片組分類8按應(yīng)用場合（適用類型）分類9. 按功耗分類2.2 CPU的分類(fn li)、結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)共五十一頁2.2.2 CPU的外部結(jié)構(gòu)CPU的外觀和結(jié)構(gòu)都非常相似，從外部看CPU的結(jié)構(gòu)，主要由兩個部分組成：一個(y )是核心，另一個(y )是基板。1CPU的核心核心（也稱內(nèi)核）是CPU最重要(zhngyo)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/1/434/434513.htm共五十一頁2CPU的基板CPU基板就是承載CPU核心用的電路板，它負(fù)責(zé)(fz)核心芯片與外界的數(shù)據(jù)傳輸

3、。3CPU的編碼在CPU編碼中，都會注明CPU的名稱、時(shí)鐘頻率、二級緩存、封裝方式(fngsh)、產(chǎn)地、生產(chǎn)日期等信息。共五十一頁4CPU的接口CPU通過接口與主板連接(linji)。CPU采用的接口方式有針腳式、觸點(diǎn)式、卡式等。2.2.3 CPU接口(ji ku)插座1Intel的LGA CPU接口插座（1）LGA 1156接口共五十一頁（2）LGA 1155接口(ji ku)（3）LGA 1150接口(ji ku)共五十一頁（3）LGA 1151接口(ji ku)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(diho)Skylake）CP

4、U的接口標(biāo)準(zhǔn)。LGA 1151接口插座如圖2-41所示。共五十一頁2AMD的Socket CPU接口(ji ku)插座（1）FM1接口插座（2）FM2接口(ji ku)插座共五十一頁共五十一頁（3）FM2+接口(ji ku)插座共五十一頁2.2.4 CPU的主要參數(shù)CPU的技術(shù)參數(shù)有許多，主要參數(shù)如下。1研發(fā)代號、核心(hxn)架構(gòu)、名稱為了便于對CPU設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售的管理，在研發(fā)過程中，還沒有正式的命名，此時(shí)廠商就會給它們一個(y )研發(fā)代號用于稱呼。共五十一頁核心架構(gòu)簡單來說就是CPU核心的設(shè)計(jì)方案。影響(yngxing)CPU性能的因素可以分為工藝因素和架構(gòu)因素。產(chǎn)品上市前，廠商會從給

5、CPU一個正式名稱。名稱是CPU廠商會給屬于同一系列的CPU產(chǎn)品定一個系列型號，而系列型號則是區(qū)分CPU性能的重要(zhngyo)標(biāo)識。2主頻CPU的主頻也叫CPU核心工作的時(shí)鐘頻率（CPU Clock Speed），單位是MHz、GHz，在單核時(shí)代它是決定CPU性能的最重要指標(biāo)。為啥CPU頻率五年沒變了？這是真相/1/434/434273.htm共五十一頁3總線(zn xin)速度（外頻）4倍頻三者的關(guān)系為：CPU的主頻（核心(hxn)運(yùn)行的頻率）= 外頻倍頻5高速緩存（高速緩沖存儲器）（Cache）共五十一頁6x86指令集7多媒體擴(kuò)展指令集8字長(z chn)及64位技術(shù)9工作電壓10制造

6、(zhzo)工藝11節(jié)能技術(shù)12熱設(shè)計(jì)功耗13超線程技術(shù)14Intel Turbo Boost技術(shù)15AMD Turbo Core技術(shù)16虛擬化技術(shù)共五十一頁2.3 主流CPU產(chǎn)品(chnpn)介紹及選購2.3.1 Intel最新CPU產(chǎn)品介紹(jisho)1Intel CPU的代號介紹共五十一頁共五十一頁2Intel第四代Core i系列(xli)處理器共五十一頁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(shí)鐘走過一秒鐘發(fā)出的“滴答”聲響，因此也稱為“鐘擺”理論。按照Intel的計(jì)劃，每兩年進(jìn)行一次架構(gòu)大變動“Tick”年實(shí)現(xiàn)(shxin)制作工藝進(jìn)步

7、，“Tock”年實(shí)現(xiàn)架構(gòu)更新。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，“Tick”年推出的產(chǎn)品不會給我們帶來太多的驚喜，一般是工藝更新和架構(gòu)微調(diào)；而“Tock”年的處理器將出現(xiàn)實(shí)質(zhì)性的改變。共五十一頁第五代酷睿Broadwell處理器采用(ciyng)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(nèi)存，全部型號均為解鎖版本，產(chǎn)品定位比第六代高，只會出現(xiàn)在酷睿i7、i5個系列之中，并非主力部隊(duì)。3Intel第五代Core i系列(xli)處理器共五十一頁CPU型號Core i7-5775CCore i5-5675C核心代號BroadwellBroadwell接口類型LG

8、A1150LGA1150核心線程4/84/4頻率（GHz）3.3-3.73.1-3.6內(nèi)存支持DDR3-1600DDR3-1600內(nèi)置顯示核心Iris Pro 6200Iris Pro 6200三級緩存6MB4MB制作工藝14納米14納米解鎖倍頻是是TDP65W65W首批上市的第五代酷睿Broadwell桌面版只會有兩款產(chǎn)品，分別(fnbi)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)格共五十一頁共五十一頁4Intel第六代Core i系列(xli)處理器第六代酷睿Skylake處理器同樣

9、采用14納米工藝，接口為LGA1151，搭配(dpi)全新Intel 100系列芯片組（最高端是Z170主板），支持DDR4內(nèi)存和DDR3L內(nèi)存，有解鎖版本與普通版本的區(qū)別。產(chǎn)品定位比第五代低，基本覆蓋所有酷睿i7、i5、i3、奔騰、賽揚(yáng)。第六代被譽(yù)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(gòu)更新。六代確認(rèn)搭載新的100系列芯片組主板和同時(shí)支持DDR4/DDR3-L內(nèi)存，插槽升級為LGA 1151。Intel還將在六代身上，去掉FIVR調(diào)壓模塊，同時(shí)重新使用焊劑散熱，不再使用硅脂散熱。這兩點(diǎn)的改進(jìn)將增加六代的超頻潛力。GPU方面，

10、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(nèi)存和DDR3L內(nèi)存，有解鎖版本與普通版本的區(qū)別。產(chǎn)品定位比第五代低，基本覆蓋所有酷睿i7、i5、i3、奔騰、賽揚(yáng)。共五十一頁共五十一頁共五十一頁2.3.2 AMD最新CPU產(chǎn)品介紹1AMD APU的代號(diho)介紹AMD每年也推出了新的CPU產(chǎn)品，20112014年AMD APU代號，如圖2-51所示。共五十一頁2

11、AMD第四代APU系列處理器2014年1月，AMD發(fā)布了第四代APU產(chǎn)品(chnpn)Kaveri APU，命名為“7系列”。共五十一頁3AMD第五代APU系列(xli)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(knng)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。共五十一頁4. AMD第六代APU系列桌面處理器2015年5月10日，AMD全新第六代桌面版APU產(chǎn)品線正式發(fā)布。第六代桌面版APU采用Godavari架構(gòu)，Godavari是對上一代Kaveri架構(gòu)的改進(jìn)，依然延續(xù)了28納米的工藝制程。第六代APU

12、基于“挖掘機(jī)”核心和第三代次世代圖形核心（GCN）架構(gòu)設(shè)計(jì)，提供多達(dá)12個計(jì)算(j sun)核心（4個CPU + 8個GPU）。最多擁有四個挖掘機(jī)架構(gòu)x86核心，集成的Radeon顯卡基于GCN 1.1架構(gòu)，集成雙通道DDR3內(nèi)存控制器，支持異構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)。共五十一頁AMD新推出的A10-7870K性價(jià)比不錯，然而驚喜不止這一個，開蓋之后發(fā)現(xiàn)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(shè)計(jì)良心太多了。AMD今年沒有推出新架構(gòu)新工藝的桌面(zhumin)APU處理器有點(diǎn)讓人希望，只有Kaveri提頻升級版的Godavari處理器，比如A10-7

13、870K，好在后者售價(jià)不高，國內(nèi)只要899元，性價(jià)比不錯。然而驚喜不止這一個，開蓋之后發(fā)現(xiàn)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(shè)計(jì)良心太多了，后者的高端處理器還在使用硅脂散熱。共五十一頁共五十一頁2.3.3 CPU的選購(xun u)CPU的購買群體一般可以分為下面4種。第1種，公司、學(xué)校、家庭等辦公用戶。一般公司、學(xué)校、家庭的微機(jī)主要用來處理數(shù)據(jù)、上網(wǎng)(shn wn)，大多數(shù)用戶都屬于這一類型。建議選購價(jià)格在7001000元左右的主流CPU。第2種，大中學(xué)生或初學(xué)者。因CPU更新和降價(jià)都較快，大、中學(xué)生及初學(xué)者對微機(jī)性能的要求會隨

14、著學(xué)習(xí)的進(jìn)展而增加，所以建議先選購低端的CPU，以后再選購更加先進(jìn)的產(chǎn)品，同樣的支出，比“一步到位”能購買到更好的產(chǎn)品。建議選購價(jià)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(yùn)算需要強(qiáng)大的CPU、內(nèi)存與硬盤作后盾，因此建議選用價(jià)格在1000元以上的高端CPU。第4種，游戲用戶。3D游戲?qū)Ω鱾€部件的性能要求都很高，特別是CPU的浮點(diǎn)性能與顯示卡的像素填充率。許多游戲軟件針對3DNow!進(jìn)行了特別優(yōu)化。推薦使用價(jià)格在1000元以上的高頻率的CPU。共五十一頁2.4 CPU散熱器2.4.1 CPU散熱器的分類CPU散熱器根據(jù)(gnj)散熱原理可分為：風(fēng)冷式熱管散熱式水冷式半

15、導(dǎo)體制冷液態(tài)氮制冷共五十一頁2.4.2 散熱器的結(jié)構(gòu)和基本工作(gngzu)原理1風(fēng)冷散熱器的外部結(jié)構(gòu)和基本工作原理共五十一頁2熱管散熱器的外部結(jié)構(gòu)(jigu)和基本工作原理共五十一頁共五十一頁2.4.3 CPU散熱器的主要參數(shù)1風(fēng)扇(fngshn)共五十一頁2散熱塊共五十一頁3熱管數(shù)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(ync)熱管的數(shù)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扣具共五十一頁2.4.4 CPU散熱器的選購選購散熱器的注意事項(xiàng)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

16、使用CPU，完全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(shí)必須特別注意，以免購入不合適的產(chǎn)品而無法使用。購買時(shí)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(huzh)需要長時(shí)間工作，噪聲、功耗才是首先需要考慮的。所以，用戶要同時(shí)兼顧散熱性能和靜音效果。共五十一頁共五十一頁2.5 實(shí)訓(xùn)2.5.1 CPU的安裝(nzhung)、拆卸1

17、Intel LGA 775/1366/1156/1155/1150平臺(pngti)CPU的安裝共五十一頁共五十一頁共五十一頁2AMD Socket AM2/AM2+/AM3平臺(pngti)CPU的安裝共五十一頁共五十一頁共五十一頁2.5.2 查看(chkn)CPU信息CPU-Z是一個通過CPU的ID號來檢測CPU詳細(xì)信息的免費(fèi)工具軟件，可以支持目前市場上所有的CPU產(chǎn)品，該軟件可以提供全面的CPU相關(guān)(xinggun)信息報(bào)告，包括處理器的名稱、廠商、時(shí)鐘頻率、核心電壓、超頻檢測、CPU所支持的多媒體指令集，并且還可以顯示出關(guān)于CPU的一級、二級緩存的資料（大小、速度、技術(shù)），支持雙處理器。該軟件不僅可以偵測CPU的信息，還可以檢測包括主板、內(nèi)存等信息。CPU-Z可以在Windows 9x/Me/2000/XP下直接運(yùn)行，不需要安裝。執(zhí)行CPU-Z后，顯示一個對話框，其中列出了當(dāng)前CPU的主要參數(shù)，分為3部分。共五十一頁共五十一頁2015年的臺北電腦(dinno)展（Computex 2015）共五十一頁謝謝(xi xie)！共五十一頁內(nèi)容摘要第2章 中央處理器。多年來CPU的發(fā)展一直遵循“摩爾定律”：