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文档简介

1、 第2章 微型机的主要部件 主 板2.1 主板 主板又叫主机板Main Board、系统板System Board或母板Mother Board,主板既是连接各个部件的物理通路,也是各部件之间数据传输的逻辑通路,几乎所有的部件都连接到主板上。微机主板分类方式有以下几种。 一、按主板的结构分类 主板结构标准有ATX,Micro ATX、NLX、BTX等。目前用得最多的是ATX和Micro ATX结构,如图2-1所示。 图2-1 ATX、MICROATX主板 .按逻辑控制芯片组分类 芯片组Chipset是主板上最重要的部件,是主板的灵魂,主板的功能主要取决于芯片组。 生产主板芯片组的厂家虽然只有I

2、ntel、 nVIDIA、VIA、SiS、ATi、ULi等几家,. 按是否为集成型主板分类 集成型All In One主板,又称整合型主板或一体化主板,即主板上集成了音频、视频处理和网卡等功能。. 按生产主板的厂家分类 生产主板的厂家却很多,市场上常见的主板品牌有:华硕ASUS、微星MSI、磐正EPoX、升技Abit、硕泰克Soltek、映泰BIOSTAR、捷波Jetway、技嘉Gigabyte、精英等。二、 主板的组成结构 虽然主板的品牌很多,布局不同,但根本结构和使用的技术根本一致。市场上的CPU架构虽然有Socket A/754/939/478/T等,早期的PII机器上还使用过Slot

3、1intel cpu和Slot A(AMD)。但是这些主板除CPU接口不同外,其他局部几乎都是相同的。下面以图2-2所示的主板为例,介绍主板上的几个重要部件。 图2-2 ATX主板结构SOCKET主板Slot主板1 PCB基板 PCBPrinted Circuit Board,印制电路板是由几层树脂材料粘合在一起的。2 CPU插座 目前常见的CPU插座有两种:一是采用ZIF标准的CPU针脚插座,如Socket 370、Socket A462、Socket 478、Socket 754、Socket 939等架构;二是采用Socket T标准的LGA775插座,如LGA775接口的Pentium

4、 4。如图2-3所示,分别是目前流行的Socket 478、Socket A、Socket 939, Socket AM2, Socket T插座。 图2-3 CPU插座3 主板芯片组 芯片组Chipset是保证系统正常工作的重要控制模块。芯片组有单片、两片或多片结构。芯片组多数为两片,靠近CPU插槽的一般称为北桥芯片,这片芯片上面覆盖着一块散热片,它主要负责控制CPU、内存和显卡的工作。一般靠近PCI插槽的称为南桥芯片,主要负责控制系统的输入输出等功能,芯片组也开始集成显示卡、声卡和网卡等部件。 主板芯片组几乎决定着主板的全部功能,其中CPU的类型、主板的系统总线频率,内存类型、容量和性能,

5、显卡插槽规格是由芯片组中的北桥芯片决定的;而扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量如USB2.0/1.1,IEEE1394,串口,并口,笔记本的VGA输出接口等,是由芯片组的南桥决定的。还有些芯片组由于纳入了3D加速显示集成显示芯片、AC97声音解码等功能,还决定着计算机系统的显示性能和音频播放性能等。 主板芯片组主要由Intel、nVIDIA、VIA、SiS、ATi、ULi等芯片组厂商提供,如图2-4所示。 图2-4 主板芯片组4 扩展插槽 扩展插槽Slot是主板上用于固定扩展卡并将其连接到系统总线上的插槽,也叫扩展槽、扩充插槽、I/O插槽,主板上一般有18个扩展槽。ISA、PCI、AGP

6、扩展槽的外观,如图2-5所示。图2-6 同时具有PCI、PCI Express插槽的主板5 内存插槽 内存条插槽的作用是安装内存条,目前流行的内存条有SDRAM、DDR SDRAM、DDR2 SDRAM和DDR3 SDRAM内存条,相应的内存插槽也有几种,如图2-7所示。 图2-7 内存插槽6 BIOS单元 BIOSBasic Input Output System,根本输入输出系统的全称是ROM BIOS,即只读存储器根本输入输出系统。常见BIOS芯片的外观,如图2-8所示。 图2-8 BIOS 芯片7 电源插座、CPU供电电路 主板、键盘和所有接口卡都通过电源插座供电。ATX电源插座是20

7、芯双列插座,具有防插错结构。新的LGA775接口处理器,需要在主板上用24针的ATX电源,不过依然可以沿用20针的旧式电源。主板电源插座,如图2-9所示。 主板供电系统,一般是指CPU、内存和显卡供电单元。一般提供两相、三相或四相供电电路。CPU供电电路一般都位于CPU插槽附近。8 硬盘、光驱、软驱接口IDE接口插槽 普通主板通常只有2个IDE接口,主板IDE接口插槽如图2-10所示。软盘驱动器接口插槽 主板上只提供一个软盘驱动器简称软驱接口插槽,主板软驱接口插槽如图2-10所示。图2-10 IDE接口和软驱插槽9 USB控制芯片及接口 USBUniversal Serial Bus,通用串行

8、总线传输标准有两种:USB 1.1的数据传输速率为12Mbit/s,USB 2.0的数据传输速率为480Mbit/s。如图2-12所示。图2-12 主板及I/O面板上的USB接口10 IEEE1394控制芯片及接口 由于IEEE1394的数据传输速率相当快IEEE1394a-2000版支持100/200/400Mbit/s的传输速率,IEEE1394b版那么可到达1.6Gbit/s,因此有时又叫它“高速串行总线。通常,在PC领域称它为IEEE1394,在Mac机上称为Fire Wire火线,在电子消费品领域那么更多地称它为i-LINK。IEEE1394接口插座,如图2-13所示。11 板载声卡

9、、板载网卡控制芯片 对于集成了AC97软声卡的主板,一般在PCI插槽上端的主板上能看到一块小小的AC97芯片。网卡芯片一般在主板后部的I/O面板上的RJ45接口附近,网卡芯片较大。如图2-14所示。图2-14 常见板载声卡、网卡芯片12 I/O及硬件监控芯片 图2-15 I/O控制芯片 I/OInput/Output,输入与输出芯片的功能主要是提供了对串并口、PS2口、USB口等一系列输入输出接口的管理与支持。主板上的I/O芯片又称Super I/O芯片,它一般位于主板的边缘,常见的I/O控制芯片有Winbond和iTE等。如图2-15所示。13 I/O接口背板 ATX主板的后侧I/O背板上的

10、外围设备接口有:键盘接口、鼠标接口、COM接口、PRN接口、USB接口、IEEE1394接口、RJ45网络接口、MIDI/Game接口、Mic接口、Line In音频输入接口、Line Out音频输出接口、SPDIF Out光纤接口等。如图2-16所示。图2-16 ATX主板后I/O背板上的外部设备接口14 机箱面板指示灯及控制按钮插针 主机板边缘上有一组插针接口,用来连接机箱面板上的电源开关、重置开关、电源指示灯、硬盘指示灯以及机箱喇叭等,这些指示灯和按钮的连接时要注意区分正负极,具体连接时按导线颜色的深浅区分正负极,在一组颜色中深颜色的为正极,浅的为负极或按主板说明书进行连接。如图2-17

11、所示。 图2-17 机箱面板指示灯及控制按键插针示意图三、主板中的新技术 1PCI Express技术2双通道DDR3四相供电电路技术4PAT技术5Serial-ATA6USB2.0四、主板的选购 主板是电脑机箱中体积最大的一块电路板,上面布满了各种电子元件、插槽和接口等,担负着系统中各种信息交流的任务。 选购时注意以下几点: 主板的性能指标芯片组、集成功能、扩展槽及数量等 主板的做工好坏PCB用料是层板还是层板、主板走线是否均匀、布局是否合理选择好的品牌 中央处理器CPU是计算机进行运算的核心,在计算机系统中相当于“大脑,是用来控制计算机中其他设备运行的总指挥。在计算机的开展过程中,CPU核

12、心技术的开展一直是计算机技术开展的重点。下面将介绍CPU的开展历程、CPU的性能指标以及主流的CPU产品,另外还将指导读者进行CPU的选购。通过学习,大家可以了解到CPU相关的知识以及熟悉主流的CPU产品。 CPU的作用 CPU在整个计算机系统中居于核心地位,是整个计算机系统的指令中枢。它负责计算机系统指令的执行、逻辑运算以及数据存储、传送和输入/输出操作指令的控制。可将CPU的内部结构分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大局部。各个局部虽然分工不同,但是合作紧密,使CPU具有强大的运算、处理和协调能力。CPU的开展历史 CPUCentral Processing Unit,中央处理器是微机系统

13、的核心,由运算器和控制器组成。14位处理器Intel 4004 1971年,Intel公司成功地把传统的运算器和控制器集成在一块大规模集成电路芯片上,发布了第一款微处理器芯片4004,如图2-21所示。工作时钟为108KHZ,核心大小3mm*4mm,有2250个晶体管,线宽10UM,每秒运算6万次。创造人:特德 霍夫Ted Hoff28位处理器Intel 8008/8080/8085 1972年,Intel公司研制出8008处理器,字长为8位,如图2-22所示。1973年推出了8080 图2-21 intel 4004处理器图2-22 intel 8008处理器316位处理器Intel 808

14、6/8088/802861Intel 8086/8088处理器 1978年6月8日,Intel公司推出了首枚16位微处理器i8086,如图2-23所示。2Intel 80286处理器 1982年,Intel推出了80286处理器,图2-25所示是Intel 80286的外观。图2-23 i8086 处理器 intel 8088处理器图2-25 intel 80286处理器432位处理器Intel 80386/80486 1Intel 80386处理器 1985年,Intel发布80386DX处理器,如图2-26所示。 除Intel公司生产386芯片外,还有AMD、Cyrix、IBM等公司也生产

15、与80386兼容的芯片。 图2-26 intel 处理器2Intel 80486处理器 1989年,Intel推出了Socket 1架构的486DX处理器,如图2-27所示。 1990年,推出了80486SX,它是486类型中的一种低价格类型,与80486DX的区别在于它没有数学协处理器。其他公司也推出了与80486兼容的CPU芯片,如图2-28所示。图2-27 intel 80486DX CPU图2-28 其它的486cpu 从80486开始首次出现了处理器倍频技术,该技术使处理器内部工作频率为处理器外部总线运行频率的2倍或4倍,486DX2与486DX4的名字便是由此而来的 486处理器首

16、次采用Socket处理器架构。所以从那时开始就可以升级CPU了,而不是像以前那样,将CPU直接焊接在主板上而没有任何选择余地。也是自从那时开始,DIYDo It Yourself也成为可能。3Intel Pentium、K6处理器 1993年,Intel公司发布了Pentium奔腾处理器。第一代的Pentium代号为P54C,采用Socket 4架构,如图2-29所示。Pentium MMX处理器的外观,如图2-30所示。 与Pentium MMX属于同一级别的CPU有AMD K6与Cyrix 6x86 MX等,如图2-31、图2-32所示。图2-29 intel pentium图2-30 p

17、entium MMX图2-31 AMD K6图2-32 Cyrix 6x864Intel Pentium、K6-2处理器 1997年,Intel公司发布了Pentium处理器,处理器架构也从Socket 7转向Slot 1,如图2-33所示。 同期,AMD公司和Cyrix公司分别推出了同档次的AMD K6-2和Cyrix M,如图2-34、图2-35所示。图2-33 Pentium图2-34 AMD K6-2图2-35 Cyrix M 1998年4月,Intel推出了Celeron赛扬处理器,其中最为成功的是Socket 370接口Celeron 333和366.5Intel Pentium

18、、Athlon处理器 1999年,Intel公司发布了Pentium 处理器。 2000年3月,AMD公司领先于Intel公司率先推出了1GHz的Athlon微处理器,其性能超过了Pentium 6Intel Pentium 4、Athlon XP处理器 Intel公司在2000年11月发布了Pentium 4处理器,后期的Pentium 4处理器均基于Socket 478架构,如图2-36所示。 Pentium 4 Celeron CPU的外观如图2-37所示。图2-36 Pentium 4图2-37 Pentium 4 Celeron 2004年6月Intel推出了Socket LGA77

19、5架构的Pentium 4、Celeron D及Pentium 4 EE处理器。Socket LGA775架构处理器的外观,如图2-38所示。后来,Intel推出了采用Socket LGA775架构的Pentium 4 Extreme Edition 3.4GHz处理器。图2-38 Socket LGA775 Pentium 4564位处理器 1AMD Athlon 64系列 2003年4月,AMD公司发布了面向效劳器与工作站的AMD Opteron 64位处理器,AMD Opteron与目前的x86 ISAInstruction Set Architecture,指令集架构完全兼容,同时又可

20、发挥最新64位的卓越性能。2Intel Pentium 4 64位系列 Intel公司于2005年2月推出了64位处理器,并冠以6XX系列的名称。6. 双核心处理器 1Pentium D和Pentium Extreme Edition Intel在2005年4月发布了双核处理器,Intel在双核心处理器上没有沿用目前Pentium 4的命名方式,新的桌面双核心处理器称为Pentium D和Pentium Extreme Edition,具有64位技术,采用LGA775封装。CPU的内核和接口 CPU的内核是指CPU的核心,例如,Pentium 4处理器的核心有Willamette(早期的P4和

21、P4 Celeron),Northwood 改进的P4和P4 Celeron和ProscottP4 5XX和Celeron Smithfield (P D 8XX和P EE 8XX)。AMD CPU主要核心代号Barton (早期Athlon XP核心)、Palomino(主流的AMD闪龙)和Wincheste (AMD Athlon 64位)、 SanDiego 新一代Athlon 64系列 四种核心,不同核心的CPU的性能也不同。主流的intel cpu 采用的根本上都是Proscott和Smithfield 。最新的intel CPU 核心有Allendale、wolfdale、york

22、field等。AMD CPU采用的是Wincheste和SanDiego核心。 CPU的接口是指CPU与主板之间的连接方式,CPU的接口根据CPU的核心的不同而不同,CPU诞生初期是直接焊接在主板上的,后来逐渐独立出来,也就有了各式各样的接口。CPU的外部结构 从外部看CPU的结构,主要由两个局部组成:一个是核心,另一个是基板。1CPU的核心 揭开散热片后看到的核心如图2-39所示。CPU中间凸起局部是核心芯片或CPU核心die,是CPU硅晶片局部。图2-39 CPU外观 2CPU的基板 CPU基板就是承载CPU核心用的电路板,它负责核心芯片和外界的数据传输。3CPU的编码 在CPU编码中,都

23、会注明CPU的名称、时钟频率、二级缓存、前端总线、核心电压、封装方式、产地、生产日期等信息,但是AMD公司与Intel公司标记的形式和含义有所不同。 第1、2行:Intel Pentium 4。第3行:1.7GHz/256/400/1.75V,分别表示处理器工作频率/L2缓存大小/前端总线频率/工作电压,因此这是一颗1.7GHz、L2缓存有256KB、前端总线400MHz、工作电压1.75V的P4,关于处理器的工作电压,早期推出的有1.7V,而现在从1.42GHz的都是1.75V了。第4行:SL57V MALAY,SL57V表示处理器的S-Spec编号,从这个编号也可以查出处理器的其他指标,是

24、否盒装也是靠这个编号来识别的。S-Spec编号后面是生产的产地,这个处理器是马来西亚生产的,此外还有COSTA RICA哥斯达黎加等其他地区。第5行:L118A981-0023,表示产品的序列号,这是一个全球唯一的序列号,每个处理器的序列号都不相同,区域代理在进货时会登记这个编号,从这个编号也可以了解处理器到底是经过什么渠道进入零售或品牌机市场的。第6行:i,产品注册标志Intel。 Pentium Dual-Core E7200,编号为SLAPC,封装地为马来西亚。产品主频为2.53GHz,二级缓存为3MB,前端总线为1066MHz,供电需符合06标准。 产品序列号Q813A386 4CPU

25、的接口 CPU需要通过某个接口与主板连接。 1Socket 370插座 Intel公司的Socket 370插座支持Celeron、Pentium 、Cyrix 和VIA C3。Socket 370插座如图2-40所示。图2-40 Socket 370插座2Socket A插座 Socket A接口也叫Socket 462,是AMD公司为Socket A架构的Athlon处理器而设计的接口标准。Socket A插座如图2-41所示。图2-41 Socket A插座3Socket 478插座 Socket 478插槽是采用mPGA 478的Pentium 4系列处理器所采用的接口类型,如图2-4

26、2所示,针脚数为478针图2-42 Socket 478插槽4Socket 754插座 Socket 754是2003年9月AMD 64位桌面平台最初发布时的标准插槽,是低端的Athlon 64和高端的Sempron(闪龙是32位的)所使用的插槽标准,如图2-43所示,具有754个CPU针脚插孔。图2-43 Socket 754插座5Socket 939插座 Socket 939是AMD公司2004年6月发布的64位桌面平台标准,是目前高端的Athlon 64、Athlon 64 FX及Athlon 64 X2处理器所使用的插槽标准,如图2-44所示,具有939个CPU针脚插孔。图2-44 S

27、ocket 939插座5Socket TLGA 775插座 Socket 775又称为Socket T,如图2-45所示。图2-45 Socket 775主流CPU介绍及选购 当前市场主流CPU产品主要被Intel公司和AMD公司垄断。Intel公司的多核处理器有赛扬双核处理器E1200、奔腾双核处理器E2140、E2200、酷睿2双核处理器E7400、E8400以及酷睿2四核处理器Q8200等;AMD公司的双核处理器Athlon 64 X2、Athlon 64 FX,四核处理器Phenom644 9950等 1.Intel系列CPU (1) Celeron Core双核 E1200 赛扬酷睿

28、双核E1200处理器同样基于先进的酷睿微构架,拥有酷睿系列处理器低功耗、高性能的特色。产品规格方面, E1200处理器采用已经最新的65nm工艺设计,主频为1.6GHz,它的每颗核心拥有32KB一级缓存,双核心共享512KB二级缓存,产品前端总线为800MHz。支持64位技术,支持MMX、SSE、SSE2、SSE3、SSSE3多媒体指令集。2Pentium 双核E2140处理器 Pentium E2140处理器采用的是65nm工艺制造、双核心设计,LGA775接口,主频为1.6GHz;外频为200MHz;一级数据缓存为32KBytes,共享高达1024KBytes的二级缓存;800MHz前端总

29、线,支持MMX、SSE、SSE2、SSE3、SSSE3多媒体指令集,具备EM64T 64位运算指令集,EIST节能技术。3奔腾双核处理器 E2220 IntelPentiumE2220双核处理器,65nm工艺制程,LGA775接口,主频为2.4GHz,比PentiumE2180还要高出400MHz;外频为200MHz,800MHz前端总线,倍频增加至12x;拥有1MB共享式二级缓存;支持MMX、SSE、SSE2、SSE3、SSSE3多媒体指令集,具备EM64T64位运算指令集,EIST节能技术。 4奔腾双核处理器 E5200 E5200属于奔腾双核处理器Pentium Dual-Core,和之

30、前E2000系列同属一个系列,频率是2.5G,倍频12.5,外频200MHz,前端总线频率800MHz,具有2MB二级Cache两颗核心共享2MB。这款CPU采用45纳米工艺制程,大幅降低发热量,同时降低产品本钱。高主频,高倍频,不但提高默认性能,轻松应对高清需求,并且无形中降低超频时对主板内存的要求。这款CPU发热量也比较低,同时价格也比较廉价。5酷睿2双核处理器 E7400 Intel酷睿2 E7400的上市使E7000系列处理器从原来的单一逐渐丰富起来,目前市场上已经有两款E7000系列CPU在销售了,分别是E7300和E7400,两者除了主频的区别之外,其他特征可以说完全相同,都是45

31、nm时代产物。IntelCore 2 Duo E7400采用Intel最新的45nm工艺制程,代号为Wolfdale,是目前45nm工艺产品中相对较低端的系列,其主频为2.8GHz和最低端的E8000系列的E8300相当。由于定位低端,所以其前端总线由E8000的1333MHz调节到了1066MHz,二级缓存也相应减半到了3MB。6酷睿2四核处理器 Q8200 Intel酷睿2Q8200处理器采用了45nm工艺制造,接口为LGA775,它的主频为2.33GHz,外频为333MHz,倍频为7。它的前端总线为1333MHz,L2缓存容量高达4MB,供电需符合05A标准。核心属于Yorkfield,

32、目前市场上的大局部P35主板都可支持。酷睿2Q8200与酷睿2双核系列没有较大差异,但由于其基于45nm生产工艺,而且拥有较高的主频和L2缓存,相信其会带来更大的性能提升。2 AMD公司的主流CPU1Sempron64闪龙LE-1200 AMD闪龙1200盒装处理器实际主频为2.1GHz,外频为200MHz,倍频为10.5,支持1GHzHT总线频率,最高可支持到双通道DDR2-800内存。工作电压为1.25V,功耗为45WTDP,并且支持MMX+、3DNow!+、SSE、SSE2、SSE3、X86-64指令集。此款产品定位在低端市场,并且功耗较低,非常适合打算组建静音、节能的低端平台,对于企业

33、来说这款产品将更具吸引力。2Athlon642双核速龙5200 AMDAthlon64X2速龙AM2双核心5200盒装CPU,在包装的角标上提示有“SocketAM2和“5200字样,此外还标注了产品单个核心实际频率为2.0GHZ,缓存采用640KB+640KB组织模式,即每个核心均拥有128KBL1级缓存和512KBL2级缓存。支持MMX、3DNOW!+、SSE、SSE2、SSE3以及X86-64指令集。3Athlon642双核速龙6000 Athlon64X26000+处理器采用的是Windsor,90nm制程,主频到达3GB,是目前AMD处理器中最高的。另外,它配备1MBX2二级缓存,电

34、压为1.44V,功耗为125W。另外,它还SSE、SSE2、SSE3多媒体指令集、X86-64运算指令集和C&Q技术。4PhenomX3三核羿龙8650 AMDPhenomX38650处理器的外观包装与四核羿龙处理器保持一致,并没有太大的出入。AMDPhenomX38650采用SocketAM2+接口,采用原生三核心设计,每颗核心默认频率为2.3GHz,外频为200MHz,倍频为11.5x,支持SSE、SSE2、SSE3、SSE4A多媒体指令集和X86-64运算指令集。AMDPhenomX38650处理器内置了2MB的三级缓存,同时被三颗核心共享使用。另外,每颗核心都拥有独立的一级和二级缓存,

35、容量分别是64KBytes和512KBytes。5Phenom644四核羿龙9950 Athlon 64处理器采用Orleans核心和Winchester核心,是全球第一个的64为PC处理器,制造工艺为90nm,工作电压1.5V,二级缓存为512KB,前端总线为1000MHz,外频为200MHz,采用Socket AM2接口和Socket 939接口,支持DDR2 667内存CPU的重要参数 CPU的主频表示CPU性能的根本指标,一般来说,主频越高,CPU速度越快。外频即CPU的基准频率,是CPU与主板之间同步运行的速度。外频速度高,CPU就可以同时接收更多的来自外围设备的数据,从而使整个系统

36、的速度进一步提高。倍频是CPU主频与外频之间差距的参数,也称为倍频系数,通常简称为倍频。在相同的外频下,倍频越高,CPU的频率就越高。 CPU主频与CPU的外频和倍频有关,其计算公式为:CPU的实际频率外频倍频。 制造工艺:组成芯片电子线路或元件的细致程度,通常以um或nm为单位,目前最新的CPU已经采用了45nm的制造工艺.(180nm/130nm/90nm/65nm/45nm)工作电压:CPU工作时所需的电压,目前主流的CPU的工作电压大多低于1.5V.采用低电压能解决CPU耗电过多和发热量过高的问题,使其更加稳定地运行,延长CPU的使用寿命.缓存:缓存是CPU中可进行高速数据交换的存储器

37、,它先于内存与CPU交换数据,对CPU的性能有重大影响. CPU的缓存分为一级缓存和二级缓存,在CPU进行运算时,决定其性能的是二级二级缓存容量L1高速缓存也称为一级高速缓存、L1 Cache用于暂存局部指令和数据,以使CPU能迅速地得到所需要的数据。L1高速缓存与CPU同步运行,其对CPU的性能影响较大,容量越大,性能也会越高。L2高速缓存也称为二级高速缓存、L2 Cache的容量和频率对CPU的性能影响也较大,它的作用就是为了协调CPU的运行速度与内存存取速度之间的差异。L2高速缓存是CPU晶体管总数中占得最多的一个局部。由于L2高速缓存的本钱很高,因此L2高速缓存的容量大小一般用来作为高

38、端和低端CPU产品的分界标准。目前CPU的L2高速缓存有低至64KB,也有高达2MB的或6MB的。前端总线FSB频率:CPU连接到北桥芯片的总线,是由CPU和北桥芯片共同决定的,它直接影响CPU与内存交换数据的速度。CPU就是通过前端总线FSB连接到北桥芯片,进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。 数据传输的最大带宽取决于所有同时传输的数据宽度和总线频率。这里有一个计算公式:数据带宽总线频率数据位宽/8,假设总线频率为100MHz,CPU的位宽为32位,那么CPU与主板的数据交换速度为:100MHz32bit8bit/B=400MB/s。CPU的字长:CPU在单位时间内同一时间能一次处理的二进

39、制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU,同理,32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。目前CPU大都是64位的.CPU的选购 在选购CPU时有几种思考方式: 按用户群分为学生、家庭、公司学校、特殊用户 按应用分为办公、学习、游戏、多媒体、图形设计 按价格不要企图一步到位,更新换代很快,购置能满足要求的价格低的 在购置时要了解CPU的重要参数的含义(如主频、核心数量、FSB总线频率、缓存大小、工作电压等 选择Intel还是AMD:现在市面上常见的两类CPU,一是INTEL的酷睿、奔腾、赛扬系列处理器,另一类是AMD公司的速龙和闪龙系列处理器。C

40、PU与主板、内存的配合CPU与主板的配合组装一台计算机,要充分发挥CPU的性能,必须有相应的主板支持,这又取决于主板上采用的芯片组,它决定CPU的接口插座类型和前端总线频率,否那么影响CPU的工作效率。 确定一款CPU时,同时也决定了它所使用的主板类型。 CPU与内存的配合 不同的CPU产品拥有不同的前端总线,要想充分发挥CPU的性能,选择与之相配的内存非常重要。至于如何搭配才能获得最正确性能,一般都是看系统前端总线数据传输带宽与内存数据传输带宽是否吻合。 买合装CPU还是散装的:由于CPU的制造工艺很高,造假者一般很难到达生产的工艺水准,所以无论合装还是散装的处理器,都不可能是假货由于散装的

41、关税比合装的要低得多,所以不法商贩常常将散装的加上包装作为盒装的出售,一赚取更高的利润 注意:盒装的CPU有散热器和风扇,散装的没有。 盒装CPU包三年而散装的只包一年。 一直以来,INTEL公司的处理器占有大局部的市场份额,其处理器具有稳定、通用性好等优点,深受广阔用户好评。 近年来AMD公司在处理器设计不断取得突破,制造出性能相当强劲的处理器,而且价格廉价,具有很高的性价比。市场份额也 在稳步提升。 一般来说,AMD处理器性能强劲,可以对各种游戏提供有力的支持,INTEL处理器在商务办公领域那么更胜一筹。 CPU型号技术参数英特尔 赛扬双核E1200 LGA775/1.6GHz/512KB

42、二级缓存/800MHz/65nm英特尔 奔腾双核E2140 LGA775/1.6GHz/1M二级缓存/800MHz/65nm英特尔 奔腾双核E2200 LGA775/2.2GHz/1M二级缓存/800MHz/65nm英特尔 奔腾双核E2220 LGA775/2.4GHz/1M二级缓存/800MHz/65nm英特尔 奔腾双核E5200 LGA775/2.5GHz/2M二级缓存/800MHz/45nm英特尔 酷睿2双核E7400 LGA775/2.8GHz/3M二级缓存/1066MHz/45nm英特尔 酷睿2四核Q8200 LGA775/2.33GHz/4M二级缓存/1333MHz/45nm英特尔

43、 酷睿2 双核E8400 LGA775/3.0GHz/6M二级缓存/1333MHz/45nmAMD Athlon642(双核速龙)5200 Socket AM2/2.7GHz/1M二级缓存/65nmAMD Athlon642(双核速龙)5600 Socket AM2/2.9GHz/512KB*2二级缓存/65nmAMD Phenom644(四核羿龙)9950Socket AM2+/2.6GHz/2M二级缓存/2M三级缓存/65nm补充:中国制造的CPU简介中国第一块CPU“龙芯1号是在2002年9月份向世人公布的,龙芯1号有一个有趣的小名“狗剩。 2002年12月,龙芯2号处理器现身。龙芯2号

44、处理器运行频率为500MHz,兼容MIPS指令集,并兼容龙芯1号产品。这款芯片将采用0.18微米制造技术,主要由台湾的厂商负责生产,上海厂商也会承担一局部任务。目前龙芯2号的最高频率为300MHz,功耗仅有1-2W,成品率80左右,性能超过奔腾2处理器,在SPEC CPU2000测试中取得了300分以上的成绩,接近1GHz的奔腾3、奔腾4处理器。2007年3月28日龙芯2E处理器的改进版本龙芯2F处理器即将流片,并将于2007年下半年批量上市。 据悉,与龙芯2E处理相比,龙芯2F集成了更多的功能,进一步降低了功耗,提高了性能。 目前龙芯2E已经完成量产并向局部用户供货。 龙芯2E通用64位处理

45、器是祖国大陆地区第一个采用90纳米设计技术的处理器,最高主频到达1.0GHz,实测性能超过1.5GHz奔腾IV处理器的水平,具有低本钱、低功耗、高性能、高平安性等特点,在单处理器设计技术方面已到达国际先进水平,是具有自主知识产权的CPU芯片。2021年8月26日中国科学院计算技术研究所副所长徐志伟出席了的HotChips大会,并在会上展出了龙芯3的核心架构。他表示,四核版本的龙芯3方案在今年年底之前发布,八核版本方案于2021年亮相。龙芯三号CPU散热器CPU散热的过程及原理 CPU工作产生热量,热量由CPU源源不断的散发出来,由于散热片接触到CPU外表,热量由CPU传到散热片上,再由散热风扇

46、转动所产生的气流将热带走,如此循环,形成整个散热的过程。为保证良好的散热效果,还要用扣具将它们组装起来。散热器组成散热片 散热片的热是经由流动的冷空气带走,跟空气接触的面积越多,散热的速率就越快。 散热风扇送风的局部;其扇叶的数量、形状和倾斜程度都影响着散热效果 。 扣具扣具设计是随CPU而定,不同的CPU要选用对应的扣具。 1. CPU散热器的分类 CPU散热器根据散热原理可分为:风冷式、热管散热式、水冷式、半导体制冷和液态氮制冷等几种,最常用的散热器是风冷式,热管散热器也开始使用。几种常见的风冷散热器和热管散热器外观,如图2-46所示。图2-46 常见的风冷散热器和热管散热器外观风冷、热管

47、散热器的结构和根本工作原理1. 风冷散热器的外部结构和根本工作原理 风冷散热器主要由散热片、风扇和扣具构成,如图2-47所示。图2-47风冷散热器的结构2. 热管散热器的外部结构和根本工作原理 热管散热器分为有风扇主动式和无风扇被动式散热器两种,其结构如图2-48所示。图2-48热管散热器的结构CPU散热器的主要参数1散热片 散热片由底座和鳍片或称鳃片两个局部组成。1散热片的材料 散热片的材料主要为铜、铝及铜铝结合,如图2-49所示。图2-49散热片2散热片设计和制造工艺 散热片多采用挤压技术、切割技术、折叶技术和锻造技术,以提升散热片的散热效果,如图2-50所示。图2-50 采用不同工艺生产

48、的铝质散热片2风扇 风扇对整个散热效果起到了决定性的作用,它的质量好坏往往决定了散热器效果、噪声和使用寿命,常见风扇的外观如图2-51所示。风扇的主要参数有:图2-51风扇 风扇口径:就是风扇的通风面积,风扇的口径越大,排风量也就越大。 风扇转速:同样尺寸的风扇,转速越高,风量也越大,CPU获得的冷却效果就越好。 风扇排风量:即体积流量,是指单位时间内流过的气体的体积,越大越好。 风扇的噪声:风扇转速越高、风量越大,产生的噪声也会越大。3扣具 扣具是固定散热器与CPU接口的工具,它的好坏直接影响到安装的难易、散热的效果。扣具设计是随CPU类型而定的,如图2-52所示。图2-52常见扣具LGA

49、775架构CPU的安装 下面以安装LGA 775架构的Pentium 4 CPU为例,介绍安装方法。 首先扳开固定杆,将上盖翻开,如图2-53所示。图2-53 扳开固定杆,将上盖翻开 取下Socket T插槽上的黑色塑料保护盖,如图2-54左所示。 把CPU平放在Socket T插槽内,如图2-54右所示。由于有防误缺口,所以方向不正确是放不进去的。图2-54 把上盖盖上,并且扣上固定杆,如图2-55左所示,CPU的安装就完成了。 安装散热器。Socket T的固定方式是以四根塑料卡榫直接扣在主机板上,因此LGA775 CPU插座周围并没有散热器的固定座,只有四个孔预留在PCB上面,如图2-5

50、5右所示。图2-55 将风扇盖在CPU上方,并将散热器扣环压入主机板孔位,向下压紧扣环,以锁定散热器,如图2-56所示。 最后将风扇电源线安装在主机板上。CPU、风扇安装即告完成。 假设需取下散热器和CPU,先要用一字螺丝起子把扣环依逆时针方向转动即可移除风扇,然后再按与安装相反的顺序取下CPU。 内 存 内存主要用来存放数据、执行指令和结果,并根据需要写入或读出数据。内存容量的大小和性能的上下直接关系到电脑的整体性能。按内存的外观分类:1双列直插封装内存芯片 双列直插封装Double Inline Package,DIP内存芯片一般每排都有假设干只引脚,如下图。双列直插内存2内存条内存模块

51、内存条也称内存模块“Memory Module。内存条主要有两种接口类型:SIMMSingle Inline Memory Module,单边接触内存模组;DIMMDual Inline Memory Module,双边接触内存模组。 SDRAM内存条用在Pentium II/III级别的微机上,称SDRAM,有168个接触点,常见容量有32MB、64MB、128MB和256MB。 DDR SDRAM内存条用在早期Pentium 4级别的微机上,DDR SDRAM有184个接触点,常见容量有128MB、256MB、512MB等。 DDR2 SDRAM内存条用在现在的机器上,有240个接触点,常

52、见的容量为512MB,1GB等内存的主要技术指标内存对整机性能的影响较大,有关内存的性能参数比较多,这里只介绍几个。内存速度:存取一次数据的时间ns,目前DDR内存的存取时间可达5ns.内存容量:常见的有256MB、512MB和1GB等几种,单条DDR2的最小容量是512MB,目前主流的装机配置根本上都采用了单条512MB或1GB。数据宽度与带宽:内存的数据宽度是指内存同时传输数据的位数,以位bit为单位,内存的带宽是指内存数据传输速率内存的带宽总线频率数据宽度内存条的选购1内存颗粒2内存条的品牌3频率要匹配4容量5. 识别真伪 显 示 卡 显卡是主机与显示器之间传输信号的桥梁,它负责电脑的图

53、象输出.下面介绍显示卡的分类、结构、工作原理和主要参数分类:1按显卡的应用领域分类 显卡的应用领域可分为两大类:一类是普通家庭用户,游戏发烧友和商业用户;另一类是专业图形工作者。因此,显卡也就分为普通显卡和专业显卡。2按显卡的总线接口类型分类 总线接口类型是指显卡与主板连接所采用的总线接口种类。不同的接口能为显卡带来不同的性能,而且也决定着主板是否能够使用此显卡。显卡开展至今主要经历了ISA、EISA、VESA、PCI、AGP、PCI Express等几种接口。现在常见的是PCI接口、AGP接口和PCI Express 16接口。显示卡的结构 以下图是一块PCI Express 16显示卡的结

54、构图已经去掉散热器。 1显示芯片 显示芯片又叫GPUGraphic Processing Unit,图形处理单元或图形处理器,是显卡的核心芯片。显示芯片的性能直接决定了显卡性能的上下和档次。局部显示芯片外观以下图所示。2RAMDAC RAMDACRandom Access Memory Digital to Analog Convertor,随机存储器数字到模拟的转换器的作用是将显存中的数字信号转换为显示器能够显示出来的模拟信号。普通显卡都将RAMDAC做在显示芯片内,在这些显示卡上没有单独的RAMDAC芯片。3显示内存 与主板上的主存功能一样,显示卡缓冲存储器或称显示内存Video RAM,

55、简称显存,也是用于存放数据的。4显卡BIOS 显卡BIOS又称VGA BIOS,主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序,还存放显卡型号、规格、生产厂家、出厂时间等信息。前几年生产的显卡其BIOS芯片大小与主板BIOS一样,现在显卡的BIOS很小,大小与内存条上的SPD相同,多数显卡BIOS可以通过专用的程序改写升级,如下图。5总线接口 目前显卡总线接口主要是PCI、AGP和PCI Express 16接口。6输出接口 (1) VGAVideo Graphics Array,视频图形阵列接口 VGA插座的外观,如下图。 (2) DVIDigital Visual Interface,数字视

56、频接口接口 DVI接口通常有两种:仅支持数字信号的DVI-D和同时支持数字与模拟信号的DVI-I。DVI插座的外观,如图5-8所示。 (3) S-VideoSeparate Video,S端子端子 显示卡通过S-Video端子简称S端子向电视机或监视器输出显示信号。S端子的5个插孔呈半圆分布,与电视机上的S端子完全相同显示卡的根本工作原理 以下图所示是显卡进行工作处理的全过程。1.CPU将数据通过总线传送到显示芯片GPU;2.显示芯片GPU对数据进行处理,并将处理结果存放在显示内存中;3.显示内存将数据传送到RAMDAC并进行数/模转换; 4.RAMDAC将模拟信号通过VGA接口输送到显示器。

57、 网卡网卡的分类 根据网卡是否插在机箱内,可分为内置式网卡、外置式网卡。PCI总线网卡都是内置式的,USB接口的网卡是外置式的,如下图。按主板是否集成网卡芯片分: 根据主板上是否集成网卡芯片,可分为:集成网卡和独立网卡,以下图所示就是主板上的网卡芯片和主板后I/O面板上的RJ45接口。网卡的结构 10Mb/s ISA总线的网卡已经淘汰,现在市场上大局部都是10M/100Mb/s自适应网卡,并且是PCI总线的。下面以常见的10M/100Mb/s自适应PCI以太网卡为例,介绍其结构,如以下图所示。1. 主编码控制芯片 2. 调控元件3. BootROM插槽 4. 指示灯5. RJ45接口网卡的根本

58、工作原理 网卡的主要功能是:读入由其他网络设备Router、Switch、Hub或其他NIC传输过来的数据包,经过拆包,将其变成客户机或效劳器可以识别的数据,通过主板上的总线将数据传输到所需设备中CPU、RAM或硬盘;将PC设备(CPU、RAM或硬盘)发送的数据,打包后输送至其他网络设备中。它的主要工作原理为整理计算机上发往网线上的数据并将数据分解为适当大小的数据包之后向网络上发送出去。网卡的主要参数 1. 网卡速度 网卡的首要性能指标就是它的速度,也就是它所能提供的带宽,单位是Mbps兆位每秒。 2. 是否支持全双工 半双工的意思是两台计算机之间不能同时向对方发送信息,只有当其中一台计算机传

59、送完信息之后,另一台计算机才能传送信息。而全双工Full-Duplex那么可以双方同时进行信息数据传送。在购置时当然要选支持指全双工的。3. 对多操作系统的支持 网卡驱动程序应该适用于Windows 9x/NT/2000/XP、Netware、ScoUNIX、Linux等多种操作系统。4. 远程唤醒 远程唤醒就是在一台微机上通过网络启动另一台已经处于关机状态的微机。 声 卡声卡是多媒体电脑的主要设备之一,现在的声卡通常为板载声卡或独立声卡.声卡的结构 声卡根本工作原理 1数字信号处理器 声卡的数字信号处理器Digital Signal Processor,简称DSP也称声卡主处理芯片,是声卡的

60、核心部件。DSP的功能主要是对数字化的声音信号进行各种处理,如声波取样和回放控制,处理MIDI指令等,有些声卡的DSP还具有混响、合声、音场调整等功能。DSP根本上决定了声卡的性能和档次,通常也按照此芯片的型号来称呼该声卡。2模数与数模转换芯片Codec Codec芯片用于模数转换和数模转换。Codec芯片是模拟电路和数字电路的连接部件,负责将DSP输出的数字信号转换成模拟信号以输出到功率放大器和音箱,也负责将输入的模拟信号转换成数字信号输入到DSP。Codec芯片和DSP的能力直接决定了声卡处理声音信号的质量。3功率放大器 功率放大器的主要作用是将Codec芯片输出的音频模拟信号放大,输出可

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