CU的使用與維修

CPU的使用與維修姓名：李瑩瑩班級(jí)：物理學(xué)一班學(xué)號(hào)：201117030143姓名：李瑩瑩班級(jí)：物理學(xué)一班學(xué)號(hào)：201117030143姓名：李瑩瑩班級(jí)：物理學(xué)一班學(xué)號(hào)：201117030143教學(xué)目標(biāo)了解CPU的封裝技術(shù)掌握CPU的結(jié)構(gòu)了解主流教學(xué)目標(biāo)的CPU型號(hào)掌握CPU主要的性能指標(biāo)掌握CPU的選購(gòu)方法及注意事項(xiàng)掌握CPU常見(jiàn)故障及維修方法CPU的使用與維修一、什么是CPU二、CPU的工作原理三、CPU的外觀與構(gòu)造四、CPU的性能指標(biāo)五、CPU的選購(gòu)六、CPU常見(jiàn)故障與維修七、小結(jié)一、什么是CPUCPU（CentralProcessingUnit）又叫中央處理器，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心部件，在整個(gè)電腦系統(tǒng)中起到運(yùn)算和控制的作用。它是由數(shù)量眾多（幾千萬(wàn)個(gè)）的晶體管組成的超大規(guī)模集成電路，控制著整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行。二、CPU的工作原理1、CPU的生產(chǎn)過(guò)程

在了解CPU工作原理之前，我們先簡(jiǎn)單談?wù)凜PU是如何生產(chǎn)出來(lái)的。CPU是在特別純凈的硅材料上制造的。一個(gè)CPU芯片包含上百萬(wàn)個(gè)精巧的晶體管。人們?cè)谝粔K指甲蓋大小的硅片上，用化學(xué)的方法蝕刻或光刻出晶體管。因此，從這個(gè)意義上說(shuō)，CPU正是由晶體管組合而成的。簡(jiǎn)單而言，晶體管就是微型電子開(kāi)關(guān)，它們是構(gòu)建CPU的基石，你可以把一個(gè)晶體管當(dāng)作一個(gè)電燈開(kāi)關(guān)，它們有個(gè)操作位，分別代表兩種狀態(tài)：ON(開(kāi))和OFF(關(guān))。這一開(kāi)一關(guān)就相當(dāng)于晶體管的連通與斷開(kāi)，而這兩種狀態(tài)正好與二進(jìn)制中的基礎(chǔ)狀態(tài)“0”和“1”對(duì)應(yīng)，這樣，計(jì)算機(jī)就具備了處理信息的能力。眾多晶體管產(chǎn)生的多個(gè)“0”和“1”的特殊次序和模式能代表不同的情況，將其定義為字母、數(shù)字、顏色和圖形，如ASCII碼。二、CPU的工作原理

簡(jiǎn)單而言，晶體管就是微型電子開(kāi)關(guān)，它們是構(gòu)建CPU的基石，你可以把一個(gè)晶體管當(dāng)作一個(gè)電燈開(kāi)關(guān)，它們有個(gè)操作位，分別代表兩種狀態(tài)：ON(開(kāi))和OFF(關(guān))。這一開(kāi)一關(guān)就相當(dāng)于晶體管的連通與斷開(kāi)，而這兩種狀態(tài)正好與二進(jìn)制中的基礎(chǔ)狀態(tài)“0”和“1”對(duì)應(yīng)，這樣，計(jì)算機(jī)就具備了處理信息的能力。眾多晶體管產(chǎn)生的多個(gè)“0”和“1”的特殊次序和模式能代表不同的情況，將其定義為字母、數(shù)字、顏色和圖形，如ASCII碼。二、CPU的工作原理2、CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（1）算術(shù)邏輯單元ALU(ArithmeticLogicUnit)

ALU是運(yùn)算器的核心。它是以全加器為基礎(chǔ)，輔之以移位寄存器及相應(yīng)控制邏輯組合而成的電路，在控制信號(hào)的作用下可完成加、減、乘、除四則運(yùn)算和各種邏輯運(yùn)算。（2）控制單元(ControlUnit)

控制單元是整個(gè)CPU的指揮控制中心，由指令寄存器IR(InstructionRegister)、指令譯碼器ID(InstructionDecoder)和操作控制器0C(OperationController)三個(gè)部件組成，對(duì)協(xié)調(diào)整個(gè)電腦有序工作極為重要。二、CPU的工作原理2、CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（3）寄存器組RS(RegisterSet或Registers)

RS實(shí)質(zhì)上是CPU中暫時(shí)存放數(shù)據(jù)的地方，里面保存著那些等待處理的數(shù)據(jù)，或已經(jīng)處理過(guò)的數(shù)據(jù)，CPU訪問(wèn)寄存器所用的時(shí)間要比訪問(wèn)內(nèi)存的時(shí)間短。采用寄存器，可以減少CPU訪問(wèn)內(nèi)存的次數(shù)，從而提高了CPU的工作速度。（4）總線(Bus)

總線實(shí)際上是一組導(dǎo)線，是各種公共信號(hào)線的集合，用于作為電腦中所有各組成部分傳輸信息共同使用的“公路”。包括：數(shù)據(jù)總線DB(DataBus)、地址總線AB(AddressBus)、控制總線CB(ControlBus)。

二、CPU的工作原理3、CPU工作流程

CPU就是執(zhí)行讀出數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)和往內(nèi)存寫數(shù)據(jù)3項(xiàng)基本工作。這個(gè)過(guò)程不斷快速地重復(fù)，快速地執(zhí)行一條又一條指令，產(chǎn)生顯示器上所看到的結(jié)果。

三、CP利U的外雹觀與雄構(gòu)造1、內(nèi)即核2、基敢板3、填靜充物4、封組裝封裝喊也可赴以說(shuō)懲是指閑安裝寒半導(dǎo)犁體集甩成電柿路芯按片用強(qiáng)的外塌殼，邀它不段僅起殼著安頂放、倆固定南、密婚封、系保護(hù)新芯片它和增捧強(qiáng)導(dǎo)組熱性焦能的蹤蝶作用貫，而們且還歸是溝膝通芯單片內(nèi)撤部世莊界與勺外部川電路足的橋顯梁三、CP陵U的外焰觀與形構(gòu)造封裝交方式允：DI兼P（Du甲al網(wǎng)I妻n-勸li積ne鉛P謝ac屑ka均ge，雙騰列直渠插封長(zhǎng)裝）QF彎P/潤(rùn)PF達(dá)P（Qu勒ad企F鈴la胡t抹Pa都ck睜ag長(zhǎng)e/宣Pl海as惡ti裂c義Fl羽at授P狀ac袋ka英ge，扁犯平小繩塊式瓣封裝/塑料效扁平橡組件脊式封貞裝）PG板A(干Pi何nGr盯id敏A聞rr敞ay，針目腳柵需格陣刺列封蹤蝶裝)FC味-P望GA張(賊Fl統(tǒng)ip冬C懼li耳p薦Pi兆n夠Gr貼id宅A為rr繞ay，倒暈裝芯燙片針豬腳柵打格陣緣瑞列)SE令CC（Si僻ng饅le匆E蒼dg許e史Co頃nt卵a(bǔ)c場(chǎng)t鄉(xiāng)豐Co鐮nn厚ec魄to島r，單林邊接蕩觸連極接封愁裝）BG狂A（Ba佛ll攻G國(guó)ri碑d僚Ar致ra御y，球絮狀陣歷列封擦裝）LG冊(cè)A（La舊nd頂G今ri打d置Ar赴ra騰y，岸窮面柵翠格陣胸列封振裝）三、CP帶U的外旦觀與逃構(gòu)造5、接宮口CP隊(duì)U需要?jiǎng)P通過(guò)綠某個(gè)言接口半與主者板連乘接的超才能苦進(jìn)行廊工作境。CP痛U接口漂類型錘不同崗，在讀插孔趣數(shù)、城體積等、形繭狀都妥有變哨化，婚所以則不能聯(lián)互相拒接插當(dāng)。引腳送式：40塊04、80灶08、80拖86、80鑄88卡式伶：sl涼ot勵(lì)1/已2、sl賴ot奪A觸點(diǎn)羞式：LG翁A7褲75屬P估4針腳凍式：In眉te吵l：so駕ck天et懷7帖(s葡up沒(méi)er蔽7甩)/拆37甚0/撲42號(hào)3/肚47追8灣AM衫D：So舞ck沸et蠶A本(4砌62診)/齊75檢4/侄93墾9/最94蔥0（如榜圖）三、CP傻U的外蘿觀與弱構(gòu)造AM威D：So塌ck君et93秋9In棚te廳ls銀oc亂ke川t4窄78觸點(diǎn)報(bào)式：LG唇A7原75卡式街：sl腔ot飾1注意拌：目前覽市場(chǎng)幸上的CP浸U接口越主要非是針立腳式究！引腳宏式、?？ㄊ叫拧⒂|訂點(diǎn)式刃較少藥見(jiàn)。四、CP晃U的性惰能指軌標(biāo)1、字扒長(zhǎng)：CP細(xì)U在單傭位時(shí)口間內(nèi)(同一鄙時(shí)間)能一狹次處銀理的示二進(jìn)化制數(shù)辜的位擦數(shù)叫雀字長(zhǎng)警。2、主逝頻：主頻急也叫武時(shí)鐘協(xié)頻率左，單詳位是MH炭z，用棍來(lái)表濫示CP踢U的運(yùn)岔算速蜻度。CP病U的主遙頻＝炭外頻×倍頻孝系數(shù)購(gòu)。CP挺U的主現(xiàn)頻與CP背U實(shí)際弊的運(yùn)菊算能木力是異沒(méi)有肅直接漲關(guān)系倦的，宋主頻裁表示鳥(niǎo)在CP駝U內(nèi)數(shù)姑字脈棵沖信姿號(hào)震溜蕩的稠速度的。例子如：1椒GH訴z燥It噸an排iu砌m芯片川能夠傷表現(xiàn)墾得差峰不多劇跟2.焦66牌GH啄zX此eo袍n/獨(dú)Op夜te效ro愁n一樣加快，CP達(dá)U的運(yùn)偉算速遮度還殺要看CP擾U的流華水線鈔的各頓方面陽(yáng)的性灘能指置標(biāo)。四、CP嶄U的性形能指復(fù)標(biāo)3、外副頻：外頻竄是CP夕U的基侄準(zhǔn)頻搞率，波單位惰也是MH槍z。CP罵U的外夜頻決禁定著招整塊今主板棒的運(yùn)民行速億度。4、前歷端總執(zhí)線：前端落總線(F按SB棋)頻率(即總糟線頻族率)是直肌接影脫響CP苦U與內(nèi)貞存直悅接數(shù)糟據(jù)交果換速禍度。墓數(shù)據(jù)忘帶寬趟＝(總線跳頻率×數(shù)據(jù)煩位寬)/賄8，數(shù)愧據(jù)傳型輸最鞏大帶姥寬取憲決于香所有卸同時(shí)窄傳輸懶的數(shù)擠據(jù)的倆寬度品和傳搖輸頻勾率。四、CP抬U的性汗能指盼標(biāo)5、倍奇頻：倍頻虧系數(shù)巡壽是指CP湖U主頻腫與外巨頻之猛間的疾相對(duì)浩比例加關(guān)系奔。在懼相同材的外改頻下速，倍途頻越寒高CP涌U的頻吳率也催越高獻(xiàn)。6、緩累存：緩存膜大小稀也是CP慕U的重熊要指甲標(biāo)之女一，疏而且攏緩存殲的結(jié)幻玉構(gòu)和境大小芽對(duì)CP梁U速度請(qǐng)的影君響非胃常大撥，CP電U內(nèi)緩啄存的泄運(yùn)行謙頻率齒極高頂，一判般是閘和處肝理器竊同頻振運(yùn)作嗽，工芹作效努率遠(yuǎn)扒遠(yuǎn)大雞于系您統(tǒng)內(nèi)扎存和丸硬盤反。由歇于CP姜U芯片甘面積嶄和成唐本的渾因素殊來(lái)考谷慮，孝緩存功都很久小。L1Ca臂ch蔽e(一級(jí)抄緩存)是CP脈U第一城層高掉速緩爽存，貪分為央數(shù)據(jù)糟緩存撲和指悠令緩撈存。可內(nèi)置座的L1高速抖緩存殘的容記量和臥結(jié)構(gòu)千對(duì)CP既U的性至能影悲響較儲(chǔ)大，省不過(guò)有高速國(guó)緩沖萌存儲(chǔ)槳器均刑由靜快態(tài)RA配M組成就，結(jié)剖構(gòu)較坡復(fù)雜抹，在CP出U管芯浪面積燈不能吹太大祥的情點(diǎn)況下之，L1級(jí)高詳速緩案存的傾容量宏不可與能做可得太相大。胸一般丟服務(wù)域器CP犧U的L1緩存廚的容復(fù)量通必常在32置—2險(xiǎn)56令KB。L2Ca慚ch掃e(二級(jí)蝴緩存)是CP層U的第染二層磚高速平緩存鄉(xiāng)豐，分濤內(nèi)部瘦和外車部?jī)尚椒N芯壇片。店內(nèi)部浙的芯衰片二罩級(jí)緩蜂存運(yùn)晚行速模度與蜜主頻史相同請(qǐng)，而祥外部威的二增級(jí)緩示存則刷只有憶主頻兵的一鞭半。L2高速件緩存凱容量盡也會(huì)普影響CP堤U的性盾能，此原則棄是越彎大越騾好，巨現(xiàn)在之家庭擱用CP男U容量療通常享有25球6K愁B-兩2M辛B，而閑服務(wù)侵器和殺工作信站上味用CP貪U的L2高速蹲緩存逐可以奴有25燃6K搶B-糧3M塊B，有降的4M意B也不訂為過(guò)巨。四、CP狠U的性借能指勾標(biāo)7、擴(kuò)巖展指賀令集CP索U依靠鍋指令句來(lái)計(jì)占算和吳控制盟系統(tǒng)截，每節(jié)款CP鼻U在設(shè)投計(jì)時(shí)攜就規(guī)采定了飛一系肺列與深其硬仗件電沒(méi)路相詢配合奸的指客令系挺統(tǒng)。陳指令寸的強(qiáng)拘弱也艷是CP潤(rùn)U的重扮要指燙標(biāo)，垮指令辱集是賄提高觀微處全理器漸效率呼的最客有效織工具余之一太。忙從現(xiàn)帽階段拋的主欲流體晝系結(jié)剃構(gòu)講缺，指葵令集儉可分指為復(fù)簽雜指納令集司和精裙簡(jiǎn)指慶令集法兩部愿分，要而從姻具體澡運(yùn)用腸看，雕如In出te筐l的MM低X（Mu細(xì)lt拌i圓Me奧di餡a軋Ex潮te郊nd祥ed）、SS紙E、SS競(jìng)E2（St計(jì)re竄am嘩in會(huì)g-欣Si虛ng劍le逗i腹ns盡tr四uc催ti畫(huà)on圓m攤ul袖ti兄pl允e縮慧da薯ta往-E臭xt徒en赴si城on原s森2）、SE捏E3和AM街D的3D洞No壓w!等都村是CP展U的擴(kuò)斤展指鹿令集報(bào)，分技別增遞強(qiáng)了CP傷U的多裹媒體騎、圖手形圖最象和In螞te佩rn稱et等的駱處理翅能力昨。四、CP棉U的性烏能指疾標(biāo)7、擴(kuò)禿展指啦令集我們番通常臉會(huì)把CP仆U的擴(kuò)拼展指襪令集難稱為朝”CP焦U的指薄令集植”。SS換E3指令僻集也皇是目利前規(guī)典模最膏小的賀指令殖集，展此前MM喝X包含菊有57條命翻令，SS卻E包含屯有50條命勿令，SS鬧E2包含慈有14運(yùn)4條命浸令，SS竹E3包含妖有13條命令令。目前SS俊E3也是動(dòng)最先貓進(jìn)的努指令替集，剛英特冰爾Pr午es封co優(yōu)tt處理縮慧器已籮經(jīng)支猶持SS跨E3指令晃集，AM拜D會(huì)在甘未來(lái)棒雙核太心處敏理器競(jìng)當(dāng)中撫加入屆對(duì)SS足E3指令握集的踩支持靠，全抽美達(dá)桃的處限理器揀也將瓣支持銳這一科指令彼集。四、CP垃U的性斜能指爽標(biāo)8、內(nèi)狂核與I/絕O電壓從58要6C搏PU開(kāi)始賣，CP賤U的工丹作電驅(qū)壓分遮為內(nèi)液核電潛壓和I/燈O電壓尚兩種焦，通應(yīng)常CP僑U的核乳心電餃壓小另于等岡于I/氏O電壓建。其握中內(nèi)失核電淺壓的伸大小澇是根箏據(jù)CP培U的生慢產(chǎn)工忍藝而鐵定，捎一般盈制作廢工藝假越小悅，內(nèi)價(jià)核工鈴作電姓壓越捧低；I/聯(lián)O電壓采一般僅都在1.止6~竊5V。低隸電壓征能解敲決耗化電過(guò)切大和酸發(fā)熱邁過(guò)高漏的問(wèn)罩題。9、制巖造工衛(wèi)藝制造羞工藝日的微忽米是壁指IC內(nèi)電拉路與課電路含之間據(jù)的距心離。印制造門工藝腳的趨感勢(shì)是栗向密旱集度牌愈高社的方筑向發(fā)給展。塔密度芹愈高責(zé)的IC電路蕉設(shè)計(jì)唯，意坐味著悔在同裕樣大墳小面批積的IC中，代可以肝擁有杰密度顧更高鋤、功芹能更漠復(fù)雜霧的電勵(lì)路設(shè)劣計(jì)。團(tuán)現(xiàn)在握主要次的18圍0n余m、13濕0n魚(yú)m、90法nm、65濃nm。In緩te惰l公司嶄更于20摔07年11月16日發(fā)魯布了45泛nm的制日造工煌藝。五、CP炭U的選序購(gòu)(1奏)C及PU與主按板的閉配合組裝附一臺(tái)秋計(jì)算廈機(jī)，顫要充枕分發(fā)顛揮CU穿P的性披能，駝必須包有相池應(yīng)的巡壽主板晨支持螞，這嫁又取舍決于福主板嗓上采鏈用的栽芯片城組，弱它決襲定CP大U的接蔥口（絹插座癢）類道型和霧前端字總線薯頻率落，否則則影恰響CP越U的工臥作效膨率。斷確定班一款CP告U時(shí)，椅同時(shí)徑也決棕定了飛它所僵使用號(hào)的主勸板類汁型。(2份)C接PU與內(nèi)毫