計(jì)算機(jī)DIY與維護(hù)2

計(jì)算機(jī)DIY及維護(hù)焦明海mhjiao@第2章微型計(jì)算機(jī)主機(jī)系統(tǒng)

知識(shí)點(diǎn)：

CPU

主板

內(nèi)存

電源

機(jī)箱本章導(dǎo)讀：

本章較詳細(xì)地介紹了CPU、主板、內(nèi)存、電源和機(jī)箱等微型機(jī)的基本組成知識(shí)。通過(guò)對(duì)各知識(shí)點(diǎn)的講解，對(duì)微型計(jì)算機(jī)主機(jī)系統(tǒng)的各部分功能進(jìn)行了解和掌握。主要學(xué)習(xí)CPU的參數(shù)知識(shí)。2.1CPU

CPU的英文全稱是CentralProcessingUnit，中文名稱即中央處理器。CPU作為是整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的核心，CPU的性能大致上反映出了一臺(tái)計(jì)算機(jī)的性能，因此它的性能指標(biāo)十分重要。2.1.1CPU的發(fā)展

1971年，Intel公司推出了世界上第一個(gè)微處理器4004。它含有2300個(gè)晶體管，主頻為108Khz。

1982年，Intel推出了劃時(shí)代的最新產(chǎn)品80286芯片，時(shí)鐘頻率由最初的6MHz逐步提高到20MHz。

1985年Intel推出了80386芯片，它是80X86系列中的第一種32位微處理器。

1989年，Intel推出了80486芯片，它實(shí)破了100萬(wàn)個(gè)晶體管的界限，集成了120萬(wàn)個(gè)晶體管。

1993年3月Intel公司推出PentiumCPU。

1997年Intel公司PentiumMMX（Mult-Media-Extension，多媒體擴(kuò)展）微處理器推出，這是第一款使用MMX指令集的CPU，0.35微米制造工藝。同期AMD公司和Cyrix公司分別推出K5和6X86微處理器。

1997年5月Intel公司在推出PentiumIICPU，

PentiumII采用了新的slot1插槽接口、SEC板卡封裝。同期

AMD也推出性能相當(dāng)?shù)腒6、K6-2、K6-3和K7微處理器。K7是第一款主頻超過(guò)1GHz的微處理器。

2000年6月Intel公司推出全新NetBurst構(gòu)架Pentium4微處理器，它仍采用X86結(jié)構(gòu)。AMD公司推出了采用

Palomino核心的AthlonXP。

2001年1月，Intel發(fā)布IA-64位技術(shù)處理器----Itanium，這是第一款I(lǐng)A體系64位CPU。

2003年9月25日，AMD公司推出了Athlon64微處理器，這是第一款64位X86結(jié)構(gòu)CPU。2005年二月，

Intel推出64位X86結(jié)構(gòu)CPU--P4EM64T。

2.1.1CPU的發(fā)展

Intel系列處理器的主要性能參數(shù)型號(hào)推出時(shí)間時(shí)鐘頻率/MHz浮點(diǎn)處理器(FPU)指令集CacheL1CacheL2(KB)寄存器位寬外部數(shù)據(jù)總線地址總線引腳數(shù)晶體管數(shù)40041971000441623008080197420008816405000808519763000881640600080861978.66.8808713300161620402.9萬(wàn)80881979.64.7780871330016820402.9萬(wàn)80186198288018700161620685.6萬(wàn)802861982.28,12,2080287143001616246813.4萬(wàn)80386(DX)1985.1012.5,16803871540032323213227.5萬(wàn)80386(SX)1988.612.5,16803871540032163210027.5萬(wàn)80486(DX)1989.625,33內(nèi)含1608KB0323232168120萬(wàn)80486(SX)1991.425,3380487SX1608KB0321632168118萬(wàn)Pentium1993.360內(nèi)含16616KB0326436273310萬(wàn)PentiumPro1995.11200內(nèi)含17416KB256/512326436387550萬(wàn)PentiumMMX1996.10166內(nèi)含22332KB256/512326436296450萬(wàn)PentiumII1997.5266內(nèi)含23132KB256~1M326436528750萬(wàn)PentiumIII1999.1500內(nèi)含30132KB512~1M326436370950萬(wàn)Pentium42000.11>1GHz內(nèi)含32KB256/5123264364785500萬(wàn)Core2Duo(雙核共享L2)2006.7>1GHz內(nèi)含64KB2MB~4MB6464364781億以上2.1.2CPU的性能指標(biāo)CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分為控制單元、運(yùn)算單元、存儲(chǔ)單元和時(shí)序電路等幾個(gè)主要部分。

運(yùn)算單元是計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的中心，它主要由算術(shù)邏輯部件（ALU：ArithmeticandLogicUnit）、寄存器組和狀態(tài)寄存器組成。

控制單元是計(jì)算機(jī)的控制中心，它不僅要保證指令的正確執(zhí)行，而且要能夠處理異常事件。

控制器一般包括指令控制邏輯、時(shí)序控制邏輯、總線控制邏輯、中斷控制邏輯等幾個(gè)部分。CPU控制整個(gè)系統(tǒng)指令的執(zhí)行、數(shù)學(xué)與邏輯的運(yùn)算、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳送、以及對(duì)內(nèi)對(duì)外輸入輸出的控制，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。

1.主頻、外頻、倍頻

CPU主頻又稱為CPU工作頻率，即CPU內(nèi)核運(yùn)行時(shí)的時(shí)鐘頻率。

CPU外頻是由主板為CPU提供的基準(zhǔn)時(shí)鐘頻率，也稱為系統(tǒng)總線頻率。前端總線（FSB—FrontSystemBus）指的是CPU和北橋芯片間數(shù)據(jù)傳輸?shù)目偩€。

CPU內(nèi)部的時(shí)鐘信號(hào)是由外部輸入的，在CPU內(nèi)部采用了時(shí)鐘倍頻技術(shù)。按一定比例提高輸入時(shí)鐘信號(hào)的頻率，這個(gè)提高時(shí)鐘頻率的比例稱為倍頻系數(shù)。這三者之間的關(guān)系為：主頻=外頻

×倍頻。

2.字長(zhǎng)

3.工作電壓4.L1/L2高速緩存

5.支持的擴(kuò)展指令集2.1.2CPU的性能指標(biāo)2.1.3CPU的封裝方式

目前CPU按其安裝插座規(guī)范可分為Socketx和Slotx兩大架構(gòu)。

1.Socket370

Intel為PⅡ的簡(jiǎn)化版本Celeron（賽揚(yáng)）系列微處理器而開(kāi)發(fā)的。

2.Socket423

Intel最初推出P4時(shí)，重新開(kāi)發(fā)的一種Socket423架構(gòu)。

3.Socket478

Intel推出第二種架構(gòu)——Socket478架構(gòu)的P4。

4.Socket775

2004年，Intel推出了Socket775架構(gòu)的CPU。

5.Socket462（SocketA）

2000年7月，AMD推出了Socket462----SocketA。

6.Socket754、Socket939和Socket940

2003年，AMD公司推出的Athlon64系列和部分Sempron處理器分別采用上述三種架構(gòu)。2.1.4CPU新技術(shù)簡(jiǎn)介

1.雙總線模式的CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2.CPU的生產(chǎn)工藝技術(shù)

3.CPU的擴(kuò)展指令集

(1)MMX指令集

(2)3DNOW!指令集

(3)SSE指令集

(4)SSE2指令集

(5)

SSE3指令集

(6)X86—64指令集

工作模式

操作系統(tǒng)是否需要再編譯默認(rèn)地址長(zhǎng)度操作數(shù)位數(shù)附加寄存器通用寄存器位數(shù)長(zhǎng)模式64位模式64bit需要6432需要64兼容模式不需要64不需要32傳統(tǒng)模式32bit或64bit不需要3232不需要321616

2.1.4CPU新技術(shù)簡(jiǎn)介

4.超線程技術(shù)（Hyper-ThreadingTechnology）

5.多核心處理器技術(shù)

6.新型材料技術(shù)的應(yīng)用

7.變頻節(jié)能技術(shù)

8.硬件病毒防護(hù)技術(shù)

2.1.4CPU新技術(shù)簡(jiǎn)介

2.1.5主流CPU簡(jiǎn)介

一.Intel系列1.Pentium4CPU

Pentium4具有以下新的特性：（1）超級(jí)流水線技術(shù)（2）改進(jìn)的浮點(diǎn)運(yùn)算能力（3）快速執(zhí)行引擎（4）FSB總線的提升：400MHz---1066MHzFSB總線的使用。（5）高度動(dòng)態(tài)執(zhí)行（6）數(shù)據(jù)流單指令多數(shù)據(jù)擴(kuò)展指令（SSE2）（7）高速緩存（8）超線程技術(shù)（9）SSE3指令集：Intel為Prescott內(nèi)核新增加的13條命令。（10）64位擴(kuò)展技術(shù)（EM64T）2.CeleronCPU

Intel的Celeron系列CPU是面向低端市場(chǎng)的產(chǎn)品，最初于1998年推出。

目前，Intel的CeleronCPU有Socket370構(gòu)架Tualatin核心的Celeron、Socket478構(gòu)架Northwood核心的Celeron和Prescott核心的CeleronD以及LGA775封裝的CeleronD。3.Intel雙核心Pentium4處理器

2005年Intel推出了PentiumD和PentiumXE（ExtremeEdition）兩個(gè)系列的雙核心Pentium4處理器，并且支持EM64T（64位擴(kuò)展技術(shù)）。兩個(gè)系列的區(qū)別是PentiumXE系列加入HT（超線程技術(shù)）。2.1.5主流CPU簡(jiǎn)介

二.AMD系列1.AthlonXPCPU

AMD公司于2001年10月推出的CPU，正式名稱是AthlonXP。2.DuronCPU

AMD的Duron系列CPU是AMD面向低端市場(chǎng)的產(chǎn)品。Duron

系列CPU基本是同期的AthlonXP的簡(jiǎn)化版本。3.SempronCPU

AMD公司于2004年7月推出了SempronCPU。目前AMD共推出了Socket462、

Socket754和Socket939三種接口的

SempronCPU。2.1.5主流CPU簡(jiǎn)介

4.Athlon64系列CPU

AMD公司2003年9月推出的Athlon64CPU是第一種支持64位計(jì)算的X86處理器，它“向下兼容”32位計(jì)算。

Athlon64使用的接口有以下幾種：

Socket754Socket939Athlon64CPU具有以下新的特性：①X86-64技術(shù)②HzHyperTransport總線③集成的內(nèi)存控制器④“Cool'n'Quiet”節(jié)能技術(shù)⑤硬件病毒防護(hù)技術(shù)5.AMD雙核心處理器Athlon64X2

AMD在2005年6月份推出了雙核心桌面處理器Athlon64X2。

2.1.5主流CPU簡(jiǎn)介

2.1.6CPU的選用和安裝

一、CPU的選用

CPU是計(jì)算機(jī)的核心部件，一些人常用CPU的型號(hào)來(lái)標(biāo)稱一臺(tái)計(jì)算機(jī)。通?？砂聪旅娴脑瓌t選用CPU：

按微機(jī)的用途來(lái)選用CPU

綜合考慮微型機(jī)的總體性能均衡性

注意RemarkCPU

二、CPU的安裝

安裝前的注意事項(xiàng)

散熱風(fēng)扇支架的安裝

IntelPentium4微處理器風(fēng)扇支架的安裝步驟如下：

（1）將白色的按釘從黑色的塑料扣件中取出；（2）將風(fēng)扇支架放在主板上，并使四角的安裝孔對(duì)齊，把四個(gè)黑色的塑料扣件分別插入對(duì)應(yīng)的四個(gè)安裝孔內(nèi)；（3）將白色按釘插入黑色塑料扣件中，固定風(fēng)扇支架。2.1.6CPU的選用和安裝三、安裝微處理器和散熱風(fēng)扇

2.1.6CPU的選用和安裝四、微處理器的拆卸（1）關(guān)閉計(jì)算機(jī)，拆除主板上的電源線；（2）拆除散熱風(fēng)扇的電源線；（3）松開(kāi)風(fēng)扇夾上的壓桿，用一字螺絲刀從上面插入風(fēng)扇夾扣鉤和支架之間，輕輕用力將扣鉤與脫離；（4）依次把風(fēng)扇夾上的四個(gè)扣鉤打開(kāi)，然后將散熱器連同風(fēng)扇一并取下。

2.1.6CPU的選用和安裝2.2主板

主板通常是安裝在機(jī)箱內(nèi)最大的一塊多層（多采用4層或6層）印刷電路板。主板上一般安裝有CPU、內(nèi)存、各種板卡的擴(kuò)展插槽，以及相關(guān)的控制芯片組，它將微型機(jī)的各主要部件緊密聯(lián)系在一起，是整個(gè)系統(tǒng)的樞紐。一、主板的結(jié)構(gòu)ATX結(jié)構(gòu)

標(biāo)準(zhǔn)ATX主板俗稱“大板”，見(jiàn)下左圖。

2.Micro-ATX結(jié)構(gòu)

Micro-ATX主板俗稱“小板”，在結(jié)構(gòu)布局上和標(biāo)準(zhǔn)ATX主板的區(qū)別是Micro-ATX主板減少了部分?jǐn)U展插槽，尺寸減小，降低了生產(chǎn)成本，見(jiàn)上右圖。

3.BTX結(jié)構(gòu)

BTX是英特爾提出的新型主板架構(gòu)BalancedTechnologyExtended的簡(jiǎn)稱，是ATX結(jié)構(gòu)的替代者。2.2.1主板的結(jié)構(gòu)組成二、主板的組成

1.CPU插座

2.內(nèi)存插槽

3.擴(kuò)展槽

擴(kuò)展槽是用于擴(kuò)展微型機(jī)功能的插槽。目前擴(kuò)展槽主要有PCI

插槽、AGP插槽和PCI-E插槽等。

4.芯片組

芯片組是主板的核心部件，起著協(xié)調(diào)和控制數(shù)據(jù)在CPU、內(nèi)存和各部件之間的傳輸作用。

5.BIOS系統(tǒng)

BIOS（BasicInput/outputsystem）是基本輸入/輸出系統(tǒng)。

6.IDE接口、SATA接口和軟驅(qū)接口

7.I/O接口

I/O接口是用于連接各種輸入/輸出設(shè)備的接口。

8.AMR和CRN插槽

9.CPU電源插座

10.電池

2.2.1主板的結(jié)構(gòu)組成二、主板的組成（續(xù)）

11.電源插座

12.跳線開(kāi)關(guān)主板的參數(shù)和測(cè)試主板的參數(shù)

主板的參數(shù)測(cè)試

2.2.2主板的參數(shù)和測(cè)試一、主板的芯片組

(一)IntelCPU芯片組

1.Intel芯片組

(1)845系列芯片組

(2)865系列芯片組

(3)915系列芯片組

(4)i945/i955芯片組

2.VIA芯片組

(1)P4X400芯片組

(2)PT800芯片組

(3)PT880芯片組

(4)PT880Pro芯片組

(5)PT894芯片組

3.SiS芯片組

(1)SiS648芯片組

(2)SiS655系列芯片組

(3)SiS649芯片組

(4)SiS656芯片組

2.2.3主板的芯片組、總線和接口（二）AMDCPU芯片組

AMDCPU芯片組主要有以下幾家公司的產(chǎn)品：

1.nVidia芯片組

nVidia公司的芯片組產(chǎn)品是AMDCPU芯片組中性能最好的。主要產(chǎn)品有：

(1)nForce2系列芯片組

(2)nForce3250系列芯片組

(3)nForce4系列芯片組

nForce4是單芯片的設(shè)計(jì)。nForce4

芯片組主要包括：nForce4

標(biāo)準(zhǔn)版、nForce4Ultra和nForce4SLi。所有nForce4芯片組都支持20LanesPCIExpress，千兆以太網(wǎng)絡(luò)接口，全部的

nVIDIARAID功能，10個(gè)USB2.0端口，nVIDIAFirewall2.0，還有新的nTune

性能工具。2.2.3主板的芯片組、總線和接口

（二）AMDCPU芯片組（續(xù)）

2.VIA芯片組

(1)VIAKT400系列芯片組

VIAKT400芯片組采用VT8377與VT8235的南北橋組合。

(2)VIAKT880芯片組

(3)VIAK8T800芯片組

(4)VIAK8T890芯片組

3.SiS芯片組

(1)SIS748芯片組

(2)SIS756芯片組

4.ATI芯片組

ATIReadeonXpress200芯片組是南北橋架構(gòu)，北橋芯片是

RX480——XPRESS200P和RS480——XPRESS200G，均配合SB400

南橋芯片使用。2.2.3主板的芯片組、總線和接口二、主板的總線

總線就是各種信號(hào)線的集合，是計(jì)算機(jī)各部件之間傳遞數(shù)據(jù)、地址和控制信息的公共通路。在微型機(jī)系統(tǒng)中總線可以從不同層次來(lái)分類：（1）內(nèi)部總線（2）外部總線（3）擴(kuò)展總線

總線的主要參數(shù)有：（1）總線的帶寬，單位為MB/S.

（2）總線的位寬，它指的是總線能同時(shí)傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)。（3）總線的工作頻率，以MHz為單位。我們這里主要討論擴(kuò)展總線，各種總線標(biāo)準(zhǔn)也主要是指擴(kuò)展總線的標(biāo)準(zhǔn)。微型機(jī)上的擴(kuò)展總線主要有ISA總線、PCI總線和PCIExpress即PCIe總線?，F(xiàn)各種主板都提供了PCI總線擴(kuò)展槽，最新的主板提供了PCIe總線擴(kuò)展槽。

2.2.3主板的芯片組、總線和接口三、主板的接口

接口一般是指外部設(shè)備的適配電路。現(xiàn)在各種I/O接口大多直接集成在主板上，這些接口主要有并行接口、串行接口、EIDE接口、軟驅(qū)接口、USB接口、IEEE1394接口、AGP接口等。

1.并行接口

2.串行接口

3.軟驅(qū)接口

4.IDE接口

5.USB接口

6.1394接口

7.AGP接口

2.2.3主板的芯片組、總線和接口2.2.4主板的技術(shù)發(fā)展

一、整合技術(shù)的發(fā)展 二、接口技術(shù)的發(fā)展

1.SerialATA2.AGP3.0（AGP8x）

三、總線技術(shù)的發(fā)展

PCI是一種單向并行架構(gòu)。在這種架構(gòu)中，多個(gè)適配器必須競(jìng)爭(zhēng)可用總線帶寬。

PCIExpress是一種在CPU與系統(tǒng)I/O之間建立高速、雙向鏈路的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交換架構(gòu)，這種交換架構(gòu)通過(guò)主機(jī)橋接器連接在CPU上。2.2.5

主板的選用

一、主板的選用

如何選擇一款適合自己的滿意產(chǎn)品，一般應(yīng)著重從以下幾個(gè)方面考慮：

1.注重功能和穩(wěn)定性

2.注意對(duì)芯片組的選擇

3.注意主板的設(shè)計(jì)、制造工藝

4.注意價(jià)格和售后服務(wù)

二、主流主板簡(jiǎn)介

1.IntelD865PERLIntel這款i865PE主板，是標(biāo)準(zhǔn)ATXPCB板型設(shè)計(jì)，整塊主板干凈整潔，電路走線清晰，元件布局均在恰當(dāng)?shù)奈恢茫@款主板可以顯示出Intel主板設(shè)計(jì)和制造的功力。

2.微星848PNeo-V

微星848PNeo-V主板采用了紅色PCB板，使用Intel848P+ICH5芯片組，支持全系列478陣腳的P4以及Celeron處理器，最大支持2GBDDR400/333/266SDRAM內(nèi)存。支持FSB800/533/400MHz的前端總線。

3.華碩P4S800D-X

華碩P4S800D-X主板，采用的是SIS655FX＋SIS964芯片組，支持

Socket478Pentium4/Celeron，支持Hyper-Threading超線程技術(shù)，支持Intel新一代Prescott處理器，支持800/533/400MHz的FSB。雙通道內(nèi)存架構(gòu)，4個(gè)DDR內(nèi)存插槽，可支持至4GBDDR400/333/266SDRAM。

4.

技嘉GA-8I915P-G

技嘉GA-8I915P-G主板采用了IntelR915P芯片＋I(xiàn)ntelRICH6芯片組，支持4個(gè)DIMM槽，支持4G容量DDR400/333內(nèi)存；支持Socket775

架構(gòu)IntelCPU；支持FSB800；一個(gè)PCI-E16X顯卡插槽，3個(gè)PCIeX1插槽，2個(gè)PCI插槽，1個(gè)UltraDMA100/66IDE，4個(gè)SerialATA接口。

2.2.5

主板的選用5.七彩虹C.K8T800飛龍戰(zhàn)士七彩虹C.K8T800飛龍戰(zhàn)士主板采用K8T800北橋+VT8237南橋；采用

HyperTransport

連接Socket754AMDAthlon64/

SempronCPU，

800/600/400/200MHz雙速數(shù)據(jù)傳輸率運(yùn)作模式。整合6聲道音效處理器，10/100Mb/s以太網(wǎng)適配器，3條DDR插槽，最高支持3GBDDR200/266/333/400SDRAM，一個(gè)AGP8X插槽，五個(gè)PCI插槽，二個(gè)

IDE插槽，支持ATA33/66/100/133，2SerialATA接口，支持RAID0,1,0+1。6.磐正EP-9NPAJ

磐正EP-9NPAJ主板采用nVIDIAnForce4Ultra芯片，支持Socket939接口的AMDCPU，支持1GHz/800MHz的HyperTransport總線，總線的頻率也沒(méi)有鎖定。雙通道DDR400/333/266MHz內(nèi)存模組，一個(gè)PCI-E16x，3個(gè)PCIe1x，3個(gè)PCI，二個(gè)IDE插槽，支持ATA100/ATA133，四個(gè)SATA2接口，兩個(gè)S-ATA接口。ALC850音頻芯片提供了高品質(zhì)的8聲道音頻輸出，集成了千兆以太網(wǎng)控制器，提供高速網(wǎng)絡(luò)連接的能力。

2.2.5

主板的選用2.3內(nèi)存

內(nèi)存是指中央處理器（CPU）能夠直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器，又稱為主存儲(chǔ)器、主存。

2.3.1內(nèi)存的類型

內(nèi)存根據(jù)其存儲(chǔ)信息的特點(diǎn)，主要有兩種基本類型：一種是只讀存儲(chǔ)器ROM（ReadOnlyMemory）。另一種是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM（RandomAccessMemory）。在微型機(jī)系統(tǒng)中，主存儲(chǔ)器和高速緩沖存儲(chǔ)器主要都采用隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。一、只讀存儲(chǔ)器——ROM二、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器——RAM

1.

SDRAM（SynchronousDRAM）

2.

DDRSDRAM（DoubleDataRateSDRAM）

3.

RDRAM（RambusDRAM）

4.高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）

一、內(nèi)存的性能指標(biāo)

1.存儲(chǔ)容量

2.接口類型

3.系統(tǒng)時(shí)鐘周期（Tck）、最大延遲時(shí)間（tAC）和

CAS延遲時(shí)間（CL）

4.內(nèi)存的帶寬總量

5.電壓

6.錯(cuò)誤檢查與校正（ECC）

7.奇偶校驗(yàn)

8.SPD2.3.2內(nèi)存的性能指標(biāo)和規(guī)范二、內(nèi)存的規(guī)范

1.SDRAM規(guī)范

（1）PC-100SDRAM規(guī)范（2）PC-133SDRAM規(guī)范

2.DDRSDRAM規(guī)范目前常用的DDR標(biāo)準(zhǔn)有以下四個(gè)：（1）DDR200/PC1600

（2）DDR266/PC2100

（3）DDR333/PC2700

（4）DDR400/PC3200

3.RDRAM規(guī)范

RDRAM內(nèi)存的命名方式和DDR內(nèi)存非常相似，統(tǒng)一命名采用