CPU的使用与维修ppt课件

1、CPU的运用与维修教学目的了解CPU的封装技术掌握CPU的构造了解主流教学目的的CPU型号掌握CPU主要的性能目的掌握CPU的选购方法及本卷须知掌握CPU常见缺点及维修方法CPU的运用与维修一、什么是CPU二、CPU的任务原理三、CPU的外观与构造四、CPU的性能目的五、CPU的选购六、CPU常见缺点与维修七、小结一、什么是一、什么是CPU CPUCentral Processing Unit又叫中央处置器，是计算机系统的中心部件，在整个电脑系统中起到运算和控制的作用。它是由数量众多几千万个的晶体管组成的超大规模集成电路，控制着整个计算机系统的运转。二、二、CPU的任务原理的任务原理1、CPU

2、的消费过程在了解CPU任务原理之前，我们先简单谈谈CPU是如何消费出来的。 CPU是在特别纯真的硅资料上制造的。一个CPU芯片包含上百万个精巧的晶体管。人们在一块指甲盖大小的硅片上，用化学的方法蚀刻或光刻出晶体管。因此，从这个意义上说，CPU正是由晶体管组合而成的。 简单而言，晶体管就是微型电子开关，它们是构建CPU的基石，他可以把一个晶体管当作一个电灯开关，它们有个操作位，分别代表两种形状：ON(开)和OFF(关)。这一开一关就相当于晶体管的连通与断开，而这两种形状正好与二进制中的根底形状“0和“1对应，这样，计算机就具备了处置信息的才干。众多晶体管产生的多个“0和“1的特殊次序和方式能代表

3、不同的情况，将其定义为字母、数字、颜色和图形，如ASCII码。二、二、CPU的任务原理的任务原理 简单而言，晶体管就是微型电子开关，它们是构建CPU的基石，他可以把一个晶体管当作一个电灯开关，它们有个操作位，分别代表两种形状：ON(开)和OFF(关)。这一开一关就相当于晶体管的连通与断开，而这两种形状正好与二进制中的根底形状“0和“1对应，这样，计算机就具备了处置信息的才干。众多晶体管产生的多个“0和“1的特殊次序和方式能代表不同的情况，将其定义为字母、数字、颜色和图形，如ASCII码。二、二、CPU的任务原理的任务原理2、CPU的内部构造1算术逻辑单元ALU(Arithmetic Logic

4、 Unit)ALU是运算器的中心。它是以全加器为根底，辅之以移位存放器及相应控制逻辑组合而成的电路，在控制信号的作用下可完成加、减、乘、除四那么运算和各种逻辑运算。2控制单元(Control Unit)控制单元是整个CPU的指挥控制中心，由指令存放器IR(Instruction Register)、指令译码器ID(Instruction Decoder)和操作控制器0C(Operation Controller)三个部件组成，对协调整个电脑有序任务极为重要。二、二、CPU的任务原理的任务原理2、CPU的内部构造3存放器组 RS(Register Set或Registers)RS本质上是CPU中

5、暂时存放数据的地方，里面保管着那些等待处置的数据，或曾经处置过的数据，CPU访问存放器所用的时间要比访问内存的时间短。采用存放器，可以减少CPU访问内存的次数，从而提高了CPU的任务速度。4总线(Bus)总线实践上是一组导线，是各种公共信号线的集合，用于作为电脑中一切各组成部分传输信息共同运用的“公路。包括： 数据总线DB(Data Bus)、地址总线AB(Address Bus) 、控制总线CB(Control Bus)。二、二、CPU的任务原理的任务原理3、CPU任务流程 CPU就是执行读出数据、处置数据和往内存写数据3项根本任务。这个过程不断快速地反复，快速地执行一条又一条指令，产生显示

6、器上所看到的结果。三、三、CPU的外观与构造的外观与构造1、内核2、基板3、填充物4、封装 封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳，它不仅起着安放、固定、密封、维护芯片和加强导热性能的作用，而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁三、三、CPU的外观与构造的外观与构造封装方式：DIPDual In-line Package，双列直插封装QFP/PFPQuad Flat Package/Plastic Flat Package，扁平小块式封装/塑料扁平组件式封装PGA(Pin Grid Array，针脚栅格阵列封装)FC-PGA (Flip Clip Pin Grid Array，倒装芯

7、片针脚栅格阵列)SECCSingle Edge Contact Connector，单边接触衔接封装BGABall Grid Array，球状阵列封装LGALand Grid Array，岸面栅格阵列封装三、三、CPU的外观与构造的外观与构造 5、接口 CPU需求经过某个接口与主板衔接的才干进展任务。CPU接口类型不同，在插孔数、体积、外形都有变化，所以不能相互接插。引脚式：4004、8008、8086、8088卡式：slot1/2、slotA触点式：LGA775 P4针脚式：Intel：socket 7(super 7)/370/423/478 AMD：Socket A(462)/754/9

8、39/940如图三、三、CPU的外观与构造的外观与构造AMD： Socket 939Intelsocket478触点式：LGA775卡式：slot1留意：目前市场上的CPU接口主要是针脚式！引脚式、卡式、触点式较少见。四、四、CPU的性能目的的性能目的1、字长：CPU在单位时间内(同一时间)能一次处置的二进制数的位数叫字长。2、主频：主频也叫时钟频率，单位是MHz，用来表示CPU的运算速度。 CPU的主频外频倍频系数。CPU的主频与CPU实践的运算才干是没有直接关系的，主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。例子：1 GHz Itanium芯片可以表现得差不多跟 2.66GHzXeon/Op

9、teron一样快， CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能目的。四、四、CPU的性能目的的性能目的3、外频：外频是CPU的基准频率，单位也是MHz。CPU的外频决议着整块主板的运转速度。4、前端总线：前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。数据带宽(总线频率数据位宽)/8，数据传输最大带宽取决于一切同时传输的数据的宽度和传输频率。四、四、CPU的性能目的的性能目的5、倍频：倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在一样的外频下，倍频越高CPU的频率也越高。6、缓存：缓存大小也是CPU的重要目的之一，而且缓存的构造和大小对CPU速度的影响非

10、常大，CPU内缓存的运转频率极高，普通是和处置器同频运作，任务效率远远大于系统内存和硬盘。由于CPU芯片面积和本钱的要素来思索，缓存都很小。 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高速缓存的容量和构造对CPU的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，构造较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不能够做得太大。普通效力器CPU的L1缓存的容量通常在32256KB。 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转速度与主频一样，而外部的二级缓存那么只需主频的一半。L2高

11、速缓存容量也会影响CPU的性能，原那么是越大越好，如今家庭用CPU容量通常有256KB-2MB，而效力器和任务站上用CPU的L2高速缓存可以有256KB-3MB，有的4MB也不为过。四、四、CPU的性能目的的性能目的7、扩展指令集 CPU依托指令来计算和控制系统，每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要目的，指令集是提高微处置器效率的最有效工具之一。从现阶段的主流体系构造讲，指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分，而从详细运用看，如Intel的MMXMulti Media Extended、SSE、 SSE2Streaming-Single i

12、nstruction multiple data-Extensions 2、SEE3和AMD的3DNow!等都是CPU的扩展指令集，分别加强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处置才干。四、四、CPU的性能目的的性能目的7、扩展指令集 我们通常会把CPU的扩展指令集称为CPU的指令集。SSE3指令集也是目前规模最小的指令集，此前MMX包含有57条命令，SSE包含有50条命令，SSE2包含有144条命令，SSE3包含有13条命令。 目前SSE3也是最先进的指令集，英特尔Prescott处置器曾经支持SSE3指令集，AMD会在未来双中心处置器当中参与对SSE3指令集的支持，全美达的处置

13、器也将支持这一指令集。四、四、CPU的性能目的的性能目的8、内核与I/O电压 从586CPU开场，CPU的任务电压分为内核电压和I/O电压两种，通常CPU的中心电压小于等于I/O电压。其中内核电压的大小是根据CPU的消费工艺而定，普通制造工艺越小，内核任务电压越低；I/O电压普通都在1.65V。低电压能处理耗电过大和发热过高的问题。9、制造工艺 制造工艺的微米是指IC内电路与电路之间的间隔。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向开展。密度愈高的IC电路设计，意味着在同样大小面积的IC中，可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。如今主要的180nm、130nm、90nm、65nm。Intel公司更于

14、2019年11月16日发布了45nm的制造工艺。五、五、CPU的选购的选购(1)CPU与主板的配合 组装一台计算机，要充分发扬CUP的性能，必需有相应的主板支持，这又取决于主板上采用的芯片组，它决议CPU的接口插座类型和前端总线频率，否那么影响CPU的任务效率。确定一款CPU时，同时也决议了它所运用的主板类型。(2)CPU与内存的配合不同的CPU产品拥有不同的前端总线，要想充分发扬CPU的性能，选择与之相配的内存非常重要。至于如何搭配才干获得最正确性能，普通都是看系统前端总线数据传输带宽与内存数据传输带宽能否吻合。 比如：800MHz前端总线的P4处置器可心提供6.4GB/s的数据传输带宽,而双通道的DDR400所提供的数据传输带宽恰好是