资源简介

《计算机组装与维护》电子教案
学习情境 情境1 认识和选购计算机配件 授课章节 第2章 认识和选购CPU 学时 2
授课班级 授课日期 授课地点
教 学 目 标 知识 目标 1. 了解CPU的基本组成结构； 2. 掌握CPU主要的性能参数； 3. 掌握目前主流的CPU品牌和型号； 4. 掌握CPU的选购和真伪辨别方法。
技能 目标 1. 加深学生对于CPU相关知识的理解 2. 拓展学生在计算机应用领域的视野
社会 能力目标 1. 培养学生对于计算机软硬件知识的兴趣 2. 培养学生运用知识来分析与解决问题的能力
教学内容 1. CPU的主要性能参数 2. CPU的主要品牌与特点 3. Intel和AMD主流的CPU产品与性能参数 4. CPU的选购参考与真伪辨别技巧
教学重点 CPU的主要性能参数，CPU的选购参考与真伪辨别技巧
教学难点 CPU的主要性能参数
教学方法 讲授法，演示法，案例教学
教 学 过 程 设 计 教学环节 教学内容 教学
方式 时间
新课导入 CPU，即Central Processing Unit的简称，一般译为中央处理器、微处理器或处理器，主要用于数据处理、逻辑运算，执行各种中断信号和操作指令，并协调、控制计算机系统的运行。可以说，CPU是计算机的运算中心和控制中心，其地位非常关键，堪比人类的大脑组织，因此也可以把CPU看作是计算机的“智慧大脑”。 演示
提问 5’
新课讲 授 2.1 CPU的性能参数 影响CPU性能的主要技术参数包括以下几种。 （1）主频 主频也叫时钟频率，它是指CPU内部数字脉冲信号震荡的速度，单位是G赫兹（GHz）。CPU常见的主频有2.8GHz，3.0GHz，3.2GHz，3.6GHz、3.9GHz、4.2GHz、4.5GHz、4.9GHz等。 （2）外频与倍频 外频是CPU的基准频率，单位是MHz，外频越高，对提高CPU与主板的运行速率就越有利。倍频指主频与外频之比的倍数，在其他主要频率稳定的条件下，CPU的主频可通过倍频来获得翻倍提升。 主频、外频与倍频之间的计算公式为：主频=外频×倍频。 （3）内核 内核（Core）是CPU内部专门进行数值运算与信号处理的芯片。每个CPU都拥有一个或者多个内核，多核CPU是将多个内核芯片整合到一个物理处理器中，这样CPU就拥有了多个功能一样的运算核心。 （4）缓存 缓存（Cache）是位于CPU与内存之间的缓冲存储器，传输速率极快，又称为高速缓存。缓存是CPU不可或缺的核心组成部分，共分为三个级别：一级缓存（L1 Cache）、二级缓存（L2 Cache）和三级缓存（L3 Cache），不同级别的缓存有着不一样的作用。 （5）前端总线 前端总线是一种特殊的数据通道，负责CPU与外界部件之间的数据传输，其单位是MHz或GT/s。CPU常用的总线频率有1066MHz、1333MHz、1600MHz、1800MHz、2000MHz、4000MHz、5000MHz等，有些高端CPU的总线频率可达到8000MHz。总线频率越大，就越能发挥CPU的速率优势和性能潜力。 （6）制造工艺 CPU在生产过程中，要加工各种电路、导线与元件，还要进行大量的零件组装，这个生产程序就叫制造工艺或制程。业界一般使用纳米（nm）来描述CPU制造工艺的精度，指的是CPU内核中每一根电路管线之间的距离，它只相当于一根头发丝直径的6万分之一。 纳米数值越小表明制造工艺越先进。市场上主流CPU的制造工艺多采用28nm、22nm和14nm，而10nm制程的量产序幕也已揭开。 （7）功耗 功耗是指CPU每小时所消耗的能源，单位为瓦（W）。功耗反应了CPU的实际电能消耗量与节能水平，功耗较低的CPU不仅能有效减少能量消耗，降低发热量，也使得CPU的工作性能更加稳定。 （8）TDP值 业界通常使用TDP来描述CPU的功耗量。TDP（Thermal Design Power，热功耗设计）是指CPU达到最大运行负载时所释放出来的热量，单位是瓦特（W）。TDP是一个最大值指标，用于评估和测试CPU的耗电量及发热量，可大致反映出CPU总体功耗的高低 （9）工作电压 CPU核心维持正常工作所需的稳定电压称为工作电压，这个电压数值一般在1.3～3V。随着CPU制造工艺和精度的提高，CPU的核心工作电压也在逐步下降。较低的工作电压可以有效地解决CPU耗电过大和发热过高的问题，这对于笔记本电脑和高性能计算机来说尤为重要。 讲授 20’
分组讨 论 一、分组讨论 分组讨论CPU各个性能参数的主要作用与区别。 二、学生实践 利用教室一体机或实训机房，上网查询主流CPU的各项关键性能参数，记录下来并做对比。 分组讨论 5’
新课讲 授 2.2 CPU的主要品牌与特点 Intel和AMD是全球主要的计算机处理器制造商，在台式计算机、笔记本电脑和x86服务器市场上占有绝对统治地位，如下图所示。 图2-1 Intel与AMD企业LOGO 图2-2 Intel与AMD产品LOGO （1）Intel和AMD的品牌特点 Intel（英特尔）公司是计算机行业中历史悠久、驰名世界的芯片巨头，拥有完备的CPU产品线，涵盖了低端的入门级处理器，主流的智能处理器和移动型处理器，以及高性能的专用处理器。Intel品牌以性能卓越、稳定性好、工艺精良著称。 AMD（超微）公司是Intel的主要竞争者，其处理器性能强大，品种众多，技术升级和产品更新速度较快，具有很高的性价比，尤其在浮点运算和图形处理方面表现非常优异。 （2）Intel处理器产品的主要型号 Intel的处理器家族囊括了几大核心产品线，主要包括： 入门级处理器Celeron和Pentium系列； 面向主流应用的智能处理器Core i3与i5系列； 用于高端计算环境的Core i7、Core i9系列； 面向服务器级运算平台的Xeon系列； 面向移动商务计算机应用领域的凌动X、酷睿M、酷睿i系列； 面向微服务器的凌动C系列； 面向物联网与嵌入式设备的凌动E、赛扬N、赛扬J系列等。 （3）AMD处理器产品的主要型号 AMD公司的处理器种类非常丰富，产品线更为细化，产品针对性更强，概括起来可分为几种主要型号： 应用于传统计算平台的“龙”系列处理器—闪龙、速龙、羿龙、皓龙； 面向主流应用的图形整合化桌面加速处理器APU系列； 面向高端娱乐应用的FX推土机/打桩机/压路机系列处理器； 面向高性能计算平台的全新一代Zen架构处理器—锐龙、霄龙； 面向移动计算平台的APU和FX系列处理器等。 讲授 15’
分组讨 论 一、分组讨论 分组讨论Intel和AMD主流CPU型号的特点与区别。 二、学生实践 利用教室一体机或实训机房，上网查询几款主流的CPU产品，观察其功能特性与市场价格。 分组讨论 5’
新课讲 授 2.3 Intel和AMD主流CPU产品与性能参数 表2-3与表2-4分别列举了Intel和AMD部分主流的CPU产品型号及性能参数，供读者参考。详见书本P20。 讲授 10’
分 组 讨 论 一、分组讨论 分组讨论书本所列CPU产品的性能参数，并说明这些产品适用于哪些需要。 二、学生实践 利用教室一体机或实训机房，分别上网查询一款高端、一款主流和一款低端的CPU产品，并说明这些产品的区别。 分组讨论 5’
新 课 讲 授 2.4 CPU的选购参考 CPU是整个计算机系统的核心，选择一款合适的CPU对于计算机的整体性能表现至关重要。下面根据不同的计算机用户和使用场景，简单介绍选购CPU的方法。 ● 选购指南1—根据消费用途选择产品 （1）家庭和企业办公应用 一般的家庭、企业和学生用户对计算机并没有过高的要求，且多用于资料编辑、上网冲浪、软件操作、信息化应用和简单娱乐等，因此对于CPU还是应以够用为好，侧重选择性价比高、稳定性好、又可兼顾娱乐的CPU产品，在性能上适当满足未来3至5年的使用需要，如Intel酷睿i3-6100和AMD APU A8-7650K处理器。 （2）图像设计与游戏娱乐 诸如平面图像、动漫、流媒体、3D渲染、游戏制作与影音后期处理等各种专业设计领域，对CPU的数值运算、多任务处理与图形优化效率的要求很高，用户应综合考虑CPU与GPU（图形处理单元，参见显卡一节）的性能，尤其要强化内核、缓存、总线频率和制程工艺等性能指标，如第六代/第七代Intel Core i5/i7系列处理器，AMD APU A10/A12和锐龙5/7系列处理器。 （3）基础服务器处理平台 很多小型组织和家庭工作室都会使用服务器，为内部网络用户或互联网用户提供网络后台资源服务，这就需要采用服务器专用的CPU，如Intel至强 E5/E7系列处理器，AMD皓龙/霄龙处理器。 ● 选购指南2—了解CPU接口类型 接口是CPU与主板连接的通道。不同品牌的CPU或同种品牌但型号不同的CPU在接口方式上都会有差别。目前Intel主流的接口类型有LGA 1150、LGA 1151、LGA 1155、LGA 2011、LGA 2066等，AMD主流的接口类型有Socket FM1、FM2、FM2+、AM3、AM3+、AM4等，以及全新设计的Socket TR4（SP3r2）接口。用户在选购CPU时要注意区分接口，尽量选择主流的接口类型，并确保CPU与主板平台的接口类型相匹配。 ● 选购指南3—盒装与散装处理器的选择 CPU产品的出厂包装有盒装和散装之分，以方便通过不同的发行渠道进入消费市场。盒装和散装CPU均来自同一条生产线，其性能指标、产品质量和制造工艺也完全一样，且都带有包装盒来保护CPU，但它们之间也存在一些区别，因此用户要根据自身的计算机知识基础和购机预算来考虑。。 ● 选购指南4—CPU产品真伪辨别 消费者在选购CPU时要注意辨别产品质量的好坏，以免受骗上当。 （1）CPU市场的假冒伪劣现象 CPU的设计难度和制造要求都非常高，加上Intel和AMD两家公司在生产源头上均进行严格监管，因此CPU伪造的可能性很低。但是CPU从出厂后到卖给消费者的流通过程中，则可能会暗藏着不少“猫腻”，主要有以下几类。 ① 打磨翻新 ② 仿冒 ③ ES版本仿冒品 （2）CPU真伪辨别手段 用户在选购CPU的时候，可以从几个小地方入手来辨别CPU的真伪。 ① 看序列号 ② 看包装盒 ③ 看质保期 ④ 看保修卡 ⑤ 看散热风扇 ⑥ 看ES标志 讲授 15’
分 组讨 论 一、分组讨论 分组讨论选购CPU的注意事项，并将主要的知识点记录下来。 二、学生实践 利用教室一体机或实训机房，尝试上网选购一款心仪的CPU产品。 分组讨论 5’
课 堂 小 结 本章主要介绍CPU的基础性知识，学生需掌握以下内容： CPU的主要性能参数。 CPU的主流品牌与型号。 CPU选购的注意事项。 归纳 总结 5’
总计 90’
拓展提升 1．CPU的全称是什么？ 其主要的技术参数有哪些？ 2．Intel和AMD都有哪些主流、热门的CPU型号？ 4．Intel和AMD在本年度推出了何种最新的处理器产品？其型号、性能参数和技术优势又是什么？ 5．选购CPU要注意哪些问题？ 6．假设你准备购买一台高档游戏电脑、一台家庭娱乐电脑和一台企业办公电脑，请分别为这几台电脑选择一款合适的CPU产品，请列出具体的品牌、型号、主要参数和参考价格。
教学 后记 本次课教学情况总结

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