1.1认识CPU 课件(共28张PPT)-《计算机组装与维护》同步教学(电子工业版)

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1.1认识CPU 课件(共28张PPT)-《计算机组装与维护》同步教学(电子工业版)

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(共28张PPT)
项目一 微机系统硬件认识
01
02
03
04
认识主板
认识内存
认识CPU
认识硬盘
05
06
07
08
认识显示器
认识机箱、电源、鼠标、键盘
认识显卡
主要内容:
1.1.1、cpu性能指标
CPU,即中央处理器。内部结构仍然可分为控制单元,逻辑单元和存储单元三大部分。
CPU的性能大致上反映出了它所配置的那部微机的性能,因此CPU的性能指标十分重要。
1-1-1amd Ryzen CPU
1.主频
也就是CPU的时钟频率,简单地说也就是CPU的工作频率。
主频越高,CPU的速度也就越快了。(不过由于各种CPU的内部结构也不尽相同,所以并不能完全用主频来概括CPU的性能。)
外频就是系统总线的工作频率;而倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。
公式表示就是:主频=外频×倍频。
1-1-2intel公司i7-6700cpu
2.总线速度
一般等同于CPU的外频。
内存总线的速度对整个系统性能来说很重要,由于内存速度的发展滞后于CPU的发展速度,为了缓解内存带来的瓶颈,所以出现了二级缓存,来协调两者之间的差异,而内存总线速度就是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的工作频率。
3.工作电压
工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压。
随着CPU的制造工艺与主频的提高,CPU的工作电压有逐步下降的趋势。
第一低电压能让可移动便携式笔记本,平板的电池续航时间提升,第二低电压能使CPU工作时的温度降低,温度低才能让CPU工作在一个非常稳定的状态,第三,低电压能使CPU在超频技术方面得到更大的发展。
4.协处理器
自从486以后,CPU一般都内置了协处理器,协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算。
现在CPU的浮点单元(协处理器)往往对多媒体指令进行了优化。比如Intel的MMX技术,MMX是“多媒体扩展指令集”的缩写。MMX是Intel公司在1996年为增强Pentium CPU在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术。为CPU新增加57条MMX指令,把处理多媒体的能力提高了60%左右。
5.流水技术
流水线(pipeline)是 Intel首次在486芯片中开始使用的。
流水线的工作方式:在CPU中由5~6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5~6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高了CPU的运算速度。
超流水线是指某型 CPU内部的流水线超过通常的5~6步以上,将流水线设计的步(级)数越多,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。
超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。
6.超线程
超线程(Hyper-Threading)技术,可以同时执行多重线程,就能够让CPU发挥更大效率。
超线程技术减少了系统资源的浪费,可以把一颗CPU模拟成两颗CPU使用,在同时间内更有效地利用资源来提高性能。
1-1-3至强cpu的线程等性能指标
7.乱序执行和分枝预测
乱序执行和分枝预测:
乱序执行是指CPU采用了允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理的技术。
分枝是指程序运行时需要改变的节点。分枝有无条件分枝和有条件分枝,其中无条件分枝只需要CPU按指令顺序执行,而条件分枝则必须根据处理结果再决定程序运行方向是否改变,因此需要“分枝预测”技术处理的是条件分枝。
8.缓存
L1Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存,分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,由静态RAM组成,结构较复杂,一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32-256KB。
L2Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。以前家庭用CPU容量最大的是512KB,现在笔记本电脑中也可以达到2M,而服务器和工作站上可以达到8M以上。
L3Cache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,现在的都是内置的。而它的实际作用即是,L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。
9.制造工艺
Pentium CPU的制造工艺是0.35微米, PII和赛扬可以达到0.25微米,最新的CPU制造工艺可以达到7纳米,并且将采用铜配线技术,可以极大地提高CPU的集成度和工作频率,现在很多笔记本的CPU已经采用了7nm的生产工艺了。
1.1.2、cpu的接口
CPU接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。
目前CPU的接口都是触点式接口。
CPU接口类型不同,在插孔数、体积、形状都有变化,所以不能互相接插。
1-1-4 LGA 2011cpu插槽
1.1.2、cpu的接口
1、 LGA2011
LGA 2011,又称Socket R,是英特尔(Intel)Sandy Bridge-EX微架构 CPU所使用的CPU接口。LGA2011接口将取代LGA1366接口,成为Intel最新的旗舰产品。 LGA2011接口有2011个触点,将包含以下新特性:
1)、处理器最高可达八核。
2)、支持四通道DDR3内存。
3)、支持PCI-E 3.0规范。
4)、芯片组使用单芯片设计,支持两个SATA 3Gbps和多达十个SATA/SAS 6Gbps接口。
1.1.2、cpu的接口
2、LGA1156
1)、与LGA775/1366一样,将处理器的针脚转移到了主板插座上,总共拥有1156个针脚/触点。
2)、与LGA775/1366不同,卡锁方式,由原来的拉杆式卡锁变成了现在的牟钉式卡锁。
3)、 LGA775接口升级BIOS即可升级, LGA1156与全新双芯片设计需要更换主板才能够升级。
4)、 LGA1156接口可以视作未来处理器发展的方向。
1.1.2、cpu的接口
3、LGA1366
1)、 Nehalem架构处理器。
2)、 QPI总线、将属于北桥功能的内存控制器整合进了CPU当中可支持三通道DDR3内存。
3) 、 Intel本次不仅将芯片组进行了全新设计,连接口也进行了更换。
4) 、可以支持6核32nm,能力比较前卫,面向高端人士。
4、LGA1151目前最新的接口
1.1.2、cpu的接口
4、Socket AM3
AMD于2009年2月发布了首批共五款采用Socket AM3接口如图1-1-5的Phenom II X4/X3系列处理器,包括Phenom II X4 910、Phenom II X4 810/805三款四核心和Phenom II X3 720 BE/710两款三核心。CPU针脚数由原来AM2的940根针脚改为938根针脚。
Socket AM4:RYZEN系列cpu采用的接口
1-1-5
1.1.2、cpu的接口
5、Socket AM2
1) 、AMD64位桌面 CPU的接口标准。
2) 、具有940根CPU针脚,支持双通道DDR2内存。
3) 、与Socket 940在针脚定义以及针脚排列方面都不相同,并不能互相兼容。 4) 、Socket AM2接口将逐渐取代原有的Socket 754接口和Socket 939接口,从而实现桌面平台CPU接口的统一。
1.1.3、cpu的选购
1、cpu选购误区一:过度迷信某品牌
图1-1-5
建议:定价相近Intel/AMD CPU必然有各自的优点,购买时应认准自己的应用需求),查询相关资料,适合自己最重要。
1.1.3、cpu的选购
2、cpu选购误区二:笔记本电脑与台式同型号处理器容易误以为性能相当
图1-1-6
建议:考虑购买笔记本电脑还是台式电脑时,应该考虑的是预算,性能,携带性等综合因素。
1.1.3、cpu的选购
3、cpu选购误区三:选配件不看整体,只注重某些硬件
图1-1-7
建议:电脑是一个整体,每个硬件都非常重要,所以高性价比配置都是建议在均衡搭配上的,很多对DIY不太了解的装机同学攒机就容易产生木桶效应,一个硬件选择不当就会引起整机的木桶效应。
1.1.3、cpu的选购
4、cpu选购误区四:选处理器只看核心数
图1-1-8
建议:核心数是判断CPU性能的重要标准,但不是唯一标准。CPU微架构、频率、缓存大小、技术以及软件的优化度等等均会影响性能,只有在相同品牌以及CPU参数相近的情况下,比较核心数才有意义。
1.1.3、cpu的选购
5、cpu选购误区五:买CPU只看频率
建议:与CPU核心数一样,频率同样不是衡量CPU性能的唯一标准。核心数多、主频高不见得就更强,CPU微架构、缓存大小、技术以及软件的优化度等等均会影响CPU性能。
1.1.3、cpu的选购
6、cpu选购误区六:TDP热设计功耗等于实际功耗
建议: TDP热设计功耗是CPU达到负荷最大的时候释放出的热量,单位是瓦特,它主要是给散热器厂商的参考标准。不要把TDP看成CPU的实际功耗,CPU的实际功耗必然小于TDP,只有这样才是安全设计
图1-1-9
1.1.3、cpu的选购
7、误区七:商家包超频、包开核的一定稳定
建议:建议大家新手同学最好不要去选择开核或超频,因为两者都可能在一定程度上影响硬件使用寿命,操作不当很容易早成系统不稳定。
8、cpu选购误区八:cpu集成的显卡好用吗?
建议: CPU集成GPU已是不可逆转的趋势,其实CPU集成GPU是降低了用户的购机成本,毕竟对于普通用户,无需购买独立显卡,CPU内置的高清高性能显卡即可满足多数要求。
1.1.3、cpu的选购
总结:正所谓“小块头有大智慧”,CPU汇聚了人类无数的智慧,并非简单能凭借一两个参数可以判断它的性能优劣,因此CPU的选购对于很多入门用户来说,也是一门值得研究的学问。从自己的预算和用途从发,两款CPU价格相近时查找相关资料,弄清楚优缺点,这样才能买到最适合自己、性价比最高的CPU。

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