CPU介紹及其安裝

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CPU介紹及其安裝

　　計算機中的電子產品對靜電高壓非常敏感，人體靜電有可能對計算機元件造成損害，所以在安裝CPU之前，要斷開所有電源，雙手通過觸摸墻壁、自來水管等釋放身上的靜電。歡迎大家閱讀！更多相關信息請關注相關欄目！

　　CPU概述

　　CPU—（Central Processing Unit）中央處理器

　　1.內部結構：

　　分為控制單元、邏輯單元、存儲單元，相互協調，可以進行分析、判斷、運算并控制計算機各種部分協調工作

　　●運算器：

　　算術運算：加、減、乘、除

　　邏輯運算：邏輯加、邏輯乘、非運算

　　●控制器：

　　讀取各種指令，并對指令進行分析，作出相應的控制

　　●寄存器：

　　直接參與運算并存放運算的中間結果

　　2、CPU發展簡史

　　1978年：美國Intel公司生產了第一塊16位CPU（i8086），它使用的`指令代碼就叫：X86指令集。

　　1981年8月：美國IBM推出第一臺IBM-PC機（i8088)，增加了X87芯片系列指令協處理器（X87指令集），以后就將X86指令集和X87指令集統稱為X86指令集。

　　1981年至今：Intel陸續研制i80286，i80386,i80486,及今天的PentiumⅢ系列，乃然使用X86指令集。

　　CPU主要技術參數

　　1、位、字節和字長

　　位—在數字電路和電路技術中采用二進制，代碼只有“0”和“1”，其中無論是“0”和是“1”在CPU中都是一“位”。

　　字長—CPU在單位時間內（同一是時間）能一次處理的二進制數的位數，叫字長。

　　字節—由于常用的英文字符用8位二進制就可以表示，所以通常就8位稱為一個字節。

　　2、CPU外頻

　　——是由主板為CPU提供的基準時鐘頻率。

　　例：Pentium CPU 外頻 60/66MHz

　　PentiumⅡ350 CPU外頻 100MHz

　　3、CPU主頻

　　----是CPU內核（整數和浮點運算器）電路的實際運行頻率。

　　例：Pentium 200的CPU 主頻 200MHz

　　PentiumⅡ350的CPU主頻 350MHz

　　4、CPU倍頻

　　----CPU外頻與主頻相差的倍數。

　　計算公式：主頻=外頻×倍頻

　　例：MⅢ-300的實際運行頻率為233MHz（66×3.5）

　　(300是PR參數值、66是外頻、3.5是倍頻)

　　5、前端總線（FSB）頻率

　　數據傳輸最大帶寬取決與同時傳輸的數據位寬度和傳輸頻率，即：

　　數據帶寬=（總線頻率×數據寬度）/8

　　例如：PentiumⅡ333使用66MHz的前端總線，交換帶寬為：

　　528MB/s=(66×64)/8

　　PentiumⅡ350使用100MHz的.前端總線，交換帶寬為：

　　800MB/s=(100×64)/8

　　6、L1 Cache和L2 Cache的速率

　　L1 Cache內置在CPU，可提高CPU的運行效率。由靜態RAM組成；

　　L2 Cache分為：內部：設在CPU芯片內，運行速度與主頻相同。

　　外部：設在CPU芯片外部，運行頻率分為二分之一。

　　CPU主要生產技術術語

　　1、流水線技術

　　核心思想：把復雜的工作分解成一個一個的簡單程序，每個單元專門

　　從事其中的一項工作這樣提高每個單元辦事效率。

　　——在CPU中由５～６個不同的功能的電路單元組成一條處理流水線，

　　然后將一條X86指令分成5～6步后再由這些電路單元分別執行。

　　（取指令→譯碼→產生地址→執行指令→數據回寫)

　　2、超流水線

　　——指某些CPU內部的流水線超過通常的`5～6步以上。

　　將流水線設計的步（級）數越多，其完成一條指令的速度越快。

　　3、超標量技術

　　——是指在CPU中一條以上的流水線，并且每個時鐘周期內

　　可以完成一條以上的指令。

　　4、亂序執行技術

　　——是指CPU采用了允許將多條的指令不按程序規定的順序分

　　開發送給各相應的電路單元處理的技術。

　　5、分枝預測和推測執行技術

　　—— 是動態執行技術中的主要內容，目的提高CPU運算速度。

　　推測執行是依托于分枝預測基礎上的，在分枝預測程序是否分

　　枝后處理也就是推測執行。

　　6、指令特殊擴展技術

　　特殊擴展（擴展指令）——指該CPU是否具有對X86指令集進行指令擴展。

　　例如：早期Intel公司的MMX；AMD公司的3D NOW！；

　　最近的Pentium Ⅲ的SSE

　　①MMX指令集（多媒體指令集）

　　——由Intel公司開發，包括57條新指令，允許CPU同時2-8個數據時行并理，

　　而不影響到系統速度。主要應用于增強CPU對多媒體信息的處理，

　　提高CPU的處理3D圖形、視頻和音頻信息能力。

　　②SSE指令集（因特網數據流單指令序列擴展）

　　——由Intel公司開發，曾稱“KNI”，最終名字定為“流式SIMD擴”

　　(Streaming SIMD Extenstion)。共包括70條指令，其中50條SIMD

　　（單指令數據）浮點指令，12條全新MMX指令和8條系統內存數據

　　流傳送優代指令。主要加強了CPU處理3D網頁和其他音像信息技術

　　處理能力。

　　③3D NOW！指令集

　　——由AMD公司開發，包括27條指令，用來緩解CPU與三維圖形

　　加速卡之間在三位圖像建模和紋理數據取用中的傳輸瓶頸。

　　CPU的生產工藝及產品構架

　　1、生產工藝

　　制造工藝的提高，意味著體積更小，集成度更高，耗電更小。

　　⑴銅技術的優勢

　　①導電性能優，電阻小，發熱量小。

　　②提高芯片的工作頻率

　　③減少管芯的體積

　　⑵CPU的名稱

　　早期的`Intel以i8x86(286、386、486→到586時，因注冊商標問題，

　　改名為→英文名：Pentium 中文名：奔騰→Pentium Pro(高能奔騰→

　　Pentium Ⅱ奔騰2代→Pentium Ⅲ（奔騰3代→Pentium 4（奔騰4代→

　　Celeron(賽揚)→CeleronⅡ(賽揚2代)→CeleronⅢ(賽揚3代)

　　2、CPU的內部結構

　　——由主處理器、數學協處理器、控制器、各種寄存器和L1 Cache組成。

　　內部結構分：單總線：例如：Intel Pentium、AMD K6-2、

　　Cyrix MⅡ、IDT-C6等

　　雙總線：例如：Intel Pentium、新Celeron、PentiumⅢ、Pentium 4、

　　AMD K6、K7

　　3、CPU的接口

　　可分為：Socket x :Socket 7、Socket 370、Socket A、

　　Socket 423/478

　　Slot x :Slot 1、Slot A、Slot 2

　　4、CPU的的封裝技術

　　——指安裝半導體集成電路芯片用的外殼。

　　如：Soket插座的CPU使用PGA（柵格陳列）的方式封裝。

　　Slot X插座的CPU使用SEC（單邊接插盒）的方式封裝。

　　如何選何CPU？

　　1、CPU速度

　　①兆赫茲（MHz）——用于表示處理器每秒多少個時鐘周期。

　　②FPU（浮點運算）性能——應用于3D游戲，3D演示、圖形制作。

　　③整數運算性能——應用于商業（如：文字處理、Internet沖浪、

　　電子表格及

　　其他復雜任務）

　　2、L2 Cache(二級緩存）

　　——提高CPU的運行效率。

　　①新一代處理器都內置有L2 Cache

　　②L2緩存比系統內存快許多倍

　　③緩存大小范圍：128KB（Celeron)～1MB（PⅢ Xeon)

　　3、多媒體指令集

　　MMX——增強對多媒體信息（3D圖形、視頻、音頻）的處理能力。

　　3D Now!——加強浮點運算（3D游戲）處理能力。

　　SSE——包括原MMX和3D Now!所有功能，加強SIMD浮點處理能力。

　　市場上主流CPU介紹 1、Intel系列

　　①Pentium Ⅱ（奔騰２代）

　　代號工藝（微米）電壓（V）外頻（MHz）主頻（MHz）

　　Klamath 0.35 2.0 66 233/266/300/333

　　Deschtes 0.25 2.0 100 350/400/450

　　Xeon 0.25 2.0 100 400/450

　　②Pentium Ⅲ（奔騰３代）

　　代號工藝（微米）電壓（V）外頻（MHz）主頻（MHz）

　　Katmai 0.25 2.0 100 450/500/550

　　Confidential 0.25 2.0 100/133 533/600(133MHz外頻）

　　600（100MHz外頻）

　　Coppermine 0.18 1.6/1.65/1.7 100/133 500/533/550/600

　　/650/667/700/733

　　/750/800/850/866

　　/933/1000/1130

　　Xeon 0.18 1.7 133 500/550/600/667

　　/700/733/800/866

　　/900/933/1000

　　③Pentium 4（奔騰4代）

　　名稱代號電壓（V）工藝（微米）封裝形式頻率（GHz）

　　P4 Celeron Willamette 1.75 0.18 MPGA478 ≥1.7

　　Pentium 4 Willamette 1.75 0.18 MPGA478/423 1.3～2.2

　　Pentium 4 NorthWood 1.5 0.13 MPGA478 ≥1.6

　　Pentium 4 XEON 1.5 0.13 MPGA478 1.3～2.0

　　④Celeron/Celeron A/CeleronⅡ

　　名稱代號電壓（V）工藝（微米）外頻（MHz）主頻（MHz）

　　Celeron Convington 2.8 0.35～0.25 66 233/266/366/400

　　/433/466/500/533

　　celeron A Mendocino 2.8/3.3 0.18 66 300/333/366/400

　　/433/466/500/533

　　CeleronⅡMendocino1.5/1.65/1.7 0.18/0.13 66/100 533A/566/600/633

　　/666/700/700/733

　　/800/850/900/950

　　/1000/1100/1200

　　/1300

　　2、AMD(微超)系列

　　①AMD K6

　　·L1 Cache：64 KB

　　·L2 Cache：主板自帶

　　·生產工藝：0.35 um

　　·工作電壓：2.9 v

　　·總線頻率：66 MHz

　　·多媒體指令集：MMX

　　·接口類型：Socket 7 ②AMD K6-2

　　·L1 Cache：64 KB

　　·L2 Cache：主板自帶

　　·生產工藝：0.25 um

　　·工作電壓：2.2 v

　　·總線頻率：100/95 MHz（注：95MHz為K6-2 333MHz）

　　·多媒體指令集：MMX,3D Now!

　　·接口類型：Socket

　　③AMD K6-III

　　500){this.resized=true;this.style.width=500;}" border=0>

　　·L1 Cache：64 KB

　　·L2 Cache：256 KB （注：與CPU工作頻率同步）

　　·L3 Cache：主板自帶

　　·生產工藝：0.25 um

　　·工作電壓：2.4 v

　　·總線頻率：100 MHz

　　·多媒體指令集：MMX,3D Now!

　　·接口類型：Socket 7

　　④AMD K7 Athlon （阿斯龍）

　　·L1 Cache：128 KB

　　·L2 Cache：512KB,1/2/4/8MB （注：根據CPU工作頻率的高低，其速度為CPU工作頻率的1/2，1/2.5，1/3不等）

　　·生產工藝：0.25/0.18 um （注：0.18um工藝生產的.CPU其編號最后有“A”）

　　·工作電壓：2.0 v

　　·前端總線頻率：200 MHz

　　·內存總線頻率：133 MHz

　　·多媒體指令集：MMX,3D Now!

　　·接口類型：Slot A

　　⑤AMD K7 Duron （毒龍或鉆龍）

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　　·L1 Cache：128 KB

　　·L2 Cache：64 KB （注：與CPU工作頻率同步）

　　·生產工藝：0.18 um

　　·工作電壓：1.65 v

　　·前端總線頻率：200 MHz

　　·內存總線頻率：133 MHz

　　·多媒體指令集：MMX,3D Now!

　　·接口類型：Socket A

　　⑥AMD ThunderBird(雷鳥)

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　　·L1 Cache：128 KB

　　·L2 Cache：256 KB （注：與CPU工作頻率同步）

　　·生產工藝：0.18 um

　　·工作電壓：1.7/1.75 v （注：1.75v為Thunderbird 900MHz的工作電壓）

　　·前端總線頻率：200 MHz

　　·內存總線頻率：133 MHz

　　·多媒體指令集：MMX,3D Now!

　　·接口類型：Socket A

　　3、Cyrix（VIA）系列

　　①VIA Cyrix 6x86MX

　　·L1 Cache：64 KB

　　·L2 Cache：主板自帶

　　·生產工藝：0.35 um

　　·工作電壓：2.9 v

　　·總線頻率：66 MHz

　　·多媒體指令集：MMX

　　·接口類型：Socket 7

　　②VIA Cyrix 6x86M II

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　　·L1 Cache：64 KB

　　·L2 Cache：主板自帶

　　·生產工藝：0.25 um

　　·工作電壓：2.9 v

　　·總線頻率：66 MHz

　　·多媒體指令集：MMX

　　·接口類型：Socket 7

　　③VIA Cyrix-III

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　　·L1 Cache：64 KB

　　·L2 Cache：256 KB （注：與CPU的工作頻率同步）

　　·生產工藝：0.18 um

　　·工作電壓：2.2 v

　　·總線頻率：100/133 MHz

　　·多媒體指令集：MMX，3DNow!

　　·接口類型：Socket370

　　④VIA Cyrix 6x86

　　·L1 Cache：16 KB

　　·L2 Cache：主板自帶

　　·生產工藝：0.35 um

　　·工作電壓：3.5 v

　　·總線頻率：66 MHz

　　·多媒體指令集：N/A

　　·接口類型：Socket 7

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