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Chapter 02 认识和选购计算机配件,Chapter 02 认识和选购计算机配件,Chapter 02 认识和选购计算机配件,主要内容,Chapter 02 认识和选购计算机配件,2.1.1 四核和双核CPU的选购 2.1.2 高中端CPU的性能指标 2.1.3 CPU的散热方式,Chapter 02 认识和选购计算机配件,2.1 CPU,中央处理器（Central Processing Unit ，CPU）是一台计算机的运算核心和控制核心。CPU、内部存储器和输入输出设备是电子计算机三大核心部件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段：提取（Fetch）、解码（Decode）、执行（Execute）和写回（Writeback）。 CPU从存储器或高速存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码，并执行指令。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。,CPU,CPU,CPU,认识和选购计算机配件,CPU的分类 CPU品牌有两大阵营，分别是Intel（英特尔）和AMD,这两个行业老大几乎垄断了CPU市场。另外还有Cyrix公司和VIA公司因市场份额太少而不为人们关注。新近有ARM在平板和智能手机里为主流但还没进入计算机领域。 大家拆开电脑看看，无非也是Intel和AMD的品牌。而Intel的CPU又分为Pentium（奔腾） 、Celeron（赛扬）和Core（酷睿）（其中酷睿又有Core（酷睿）I、 Core（酷睿） II、和Core（酷睿） III）。其性能由高到低也就是CorePentiumCeleron。AMD 的CPU分为phenom（羿龙） Semporn（闪龙）和Athlon（速龙），性能当然是phenom（羿龙）目前最高，然后 Athlon优于Semporn的了。,认识和选购计算机配件,CPU,认识和选购计算机配件,CPU,认识和选购计算机配件,CPU,发展趋势 2012年，Intel凭借着Ivy Bridge在桌面市场取得了一定的成就，采用22nm全新制造工艺的第三代智能酷睿很快就取代上一代型号成为市场主流。但根据Intel的“Tick-Tock”路线，这只不过是2nm工艺的“开胃菜”而已，真正的架构更新会在2013“Tock年”面世，也就是代号为“Haswell”的下一代处理器第四代Core i系列。 相比较上一代有一下特点 1、22nm工艺新架构，性能更强，超频潜力更大，而且集成了完整的电压调节器； 2、新的指令集，Haswell添加了新的AVX指令集，改善AES-NI的性能； 3、核芯显卡增强，支持DX11.1、OpenCL1.2，优化3D性能，支持HDMI、DP、DVI、VGA接口标准； 4、接口改变，使用LGA1150接口，不兼容旧平台。 由于Haswell中整合了完整的电压调节器，使得下一代主板的供电设计变得更加简单。具有更强的超频空间与更灵活的调节方式， Core i5以上的CPU均集成了HD Graphics 4600核芯显卡，但显卡最大频率上有细微差异，从命名上看，预计EU单元在20个左右；内存继续支持DDR3-1600。让人疑惑的是处理器的TDP热设计功耗为84W，相比起IVB架构的77W不降反升。最为强力的GT3核芯显卡有可能只出现在移动平台核芯显卡运行大型游戏已经不是妄想,认识和选购计算机配件,CPU,AMD在2013年计划上市的产品是28纳米的第三代APU（Richland），预计在明年年中推出，CPU部分使用的是现有的打桩机核心，GPU部分升级到GCN架构。,认识和选购计算机配件,CPU,AMD新品相比Intel的双核处理器更为厚道，AMD这边新品多以四核为主。第二代APU和全新的速龙II成为AMD在蛇年前后卖场主打产品。根据AMD的新品发布计划，2013年第一季度AMD将发布四核速龙II产品。让我们先来看下打桩机架构：AMD速龙II X4 750K处理器采用了32纳米工艺制程，原生四核设计，默认主频为3.4GHz，该处理器搭载了最新的Socket FM2接口，四颗核心共享4M L2缓存，支持双通道DDDR3 1866内存。使得数据读取的速度更快，避免出现系统性能瓶颈，避免卡机现象的发生。,认识和选购计算机配件,CPU,台式机当前流行CPU,入门级定位的赛扬G530、奔腾G620、奔腾G630、奔腾G645和奔腾G840，中低端定位的酷睿i3-2120和酷睿i3 -3220，主流级定位的酷睿i53470和酷睿i5-3570K， 高端定位的酷睿i7-3770K以及旗舰级别定位的酷睿i 7-3970X,认识和选购计算机配件,CPU,台式机当前流行CPU,认识和选购计算机配件,CPU,附加内容：笔记本电脑、平板电脑、手机的CPU 早期的笔记本和桌面电脑采用相同制程的CPU，但随着CPU主频和集成度的提高，普通桌面电脑CPU的较高发热量已不再适合在笔记本电脑主机较小的散热空间内使用。此外，依赖于电池供电的笔记本电脑如果采用高功率消耗的桌面CPU会使的电池的续航时间变得很短，所以开始出现专门为笔记本设计的移动（Mobile）CPU，它除了追求卓越的性能以外，也要求其具有低发热量和低耗功耗的特点。制造工艺往往比同时代的桌面CPU更加先进，Mobile CPU中会集成桌面电脑CPU中不具备的电源管理模块，移动CPU价格通常较桌面电脑高很多。,笔记本的CPU,认识和选购计算机配件,CPU,平板电脑CPU,认识和选购计算机配件,CPU,平板电脑、手机的CPU ARM里面的老大：高通 其中S1针对大众市场的智能手机产品，也就是我们所熟知的千元内智能手机；S2针对高性能的智能手机和平板电脑；S3在S2的基础上对多任务以及游戏方面有更大提升，其中非议最多的MSM8x60型双核处理器就属于这个系列；S4是目前高通最高端，同时性能也最强的处理器系列，其中的双核以及四核产品主要针对Windows8平板等终端产品。,高通第三代MSM8x60处理器之所以被人诟病为高频低能，除了采用异步多核之外，基于老旧Scorpion核心架构的研发也是重要的因素。因此在CPU核心架构上，高通Snapdragon S4系列产品完全摒弃了此前的Scorpion架构，转而采用高通基于ARMv7指令集最新研发的Krait内核架构，据介绍，S4相比于S3处理器整体性能提升了60%，而功耗降低25%-40%，如此巨大的提升幅度，在传统CPU市场是难以想象的。,认识和选购计算机配件,CPU,平板电脑、手机的CPU 德州仪器（TI） 德州仪器公司成立于1930年，有着80多年的半导体制造历史，堪称元老级厂商。它以开发、制造、销售半导体和计算机技术闻名于世，主要从事创新型数字信号处理与模拟电路方面的研究、制造和销售。当然，还包括当前流行的OMAP系列手机处理器。 TI的OMAP3平台包括早期推出的OMAP 3400系列(3410/3420/3430)，以及后续的OMAP 3600系列(3610/3620/3630/3640)，基于Cortex-A8架构设计。其中OMAP3430最为引人关注，拯救摩托罗拉于水火之中的里程碑一代(Milestone)正是搭载了这款处理器。而广受关注的第一款经典三防AndroidDefy，搭载的则是OMAP 3600系列处理器。OMAP3平台因为拥有TI独有的电源管理技术，功耗控制能力不错，但多媒体性能比较一般。 最新的处理器OMAP4470，相比起OMAP4430，在页面浏览效果上提升80%。而图形核心方面，也由OMAP4430/4460上的PowerVR SGX 540升级为PowerVR SGX 544，图形性能提升2.5倍，此外全面支持微软 DirectX 9、OpenGL ES、OpenVG与Open CL等API标准,开始支持ARM版Windows8系统平台。 ARM后起之秀：英伟达 Tegra集成了ARM架构处理器和NVIDIA的Geforce GPU，并内置了其它功能，相比起其他的ARM架构处理器，Tegra更像是以手机处理器为起点做出的发展。从Tegra 2到Tegra 3，从双核到四核，NVIDIA都是抢先进行了“业界首发”，这对于一个新品牌迅速壮大影响力有很大帮助。,认识和选购计算机配件,CPU,平板电脑、手机的CPU “后来居上”屡屡夺冠：三星 2009年末，三星正式推出了研发代号为Hummingbird的S5PC110处理器，也就是我们后来所熟知的蜂鸟处理器。这款CPU基于Cortex-A8内核架构深度优化，号称“单核之王”，让搭载这款CPU的三星i9000广受好评，打响了三星GALAXY S品牌的旗号。 2011年底，NVIDIA再一次保持了业界领先的更新速度，率先推出了全球首款四核心手机处理器芯片Tegra3，紧随其后HTC也于2012年初的MWC大会上正式推出了搭载该处理器的HTC One X。随后，三星最新的四核处理器Exynos 4412也正式登场亮相。四核Exynos 4412处理器在性能上达到双核处理器Exynos 4210两倍的同时，其功耗却只有其八成左右，这也就意味着四核Exynos 4412不仅性能更有保证，而且功耗控制上也将更为出色，这将直接体现在手机的续航能力上。,认识和选购计算机配件,CPU,高中端CPU的性能指标 1.时钟频率 也称主频，是评价CPU性能的一个重要指标。主频越高，执行一条指令所需的时间越短。CPU主频并非越快越好。 外频也叫CPU外部频率或基频，计量单位为“MHz“。CPU的主频与外频有一定的比例（倍频）关系，由于内存和设置在主板上的L2Cache的工作频率与CPU外频同步，所以使用外频高的CPU组装电脑，其整体性能比使用相同主频但外频低一级的CPU要高。这项参数关系试用于主板的选择。 是CPU主频和外频之间的比例关系，一般为：主频=外频*倍频。Intel公司所有CPU（少数测试产品例外）的倍频 通常已被锁定（锁频）， 2缓存 缓存大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑，缓存都很小。 L1 Cache(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，不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32256KB。 L2 Cache(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。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能，原则是越大越好，现在家庭用CPU容量最大的是512KB，而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达256-1MB，有的高达2MB或者3MB。 L3 Cache(三级缓存)，分为两种，早期的是外置，现在的都是内置的。 3制造工艺是在生产CPU过程中，要进行加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件。通常其生产的精度以微米（长度单位，1微米等于千分之一毫米）来表示，现在为纳米（1纳米等于千分之一微米），精度越高，生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件，连接线也越细，提高CPU的集成度，CPU的功耗也越小。 4多核心，也指单芯片多处理器（Chip multiprocessors，简称CMP）,Cpu从沙粒到提纯、熔炼、切割、光刻、切片封装的制造工艺,认识和选购计算机配件,CPU,CPU的散热方式目前给CPU的散热降温方式有散热片，风冷、水冷、硅片制冷器、压缩机制冷、液氮制冷等等。 目前大家使用的散热片，风冷散热方式。 考虑到压缩机制冷和液氮制冷的成