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文檔簡介
1、2021/3/111 一、motherboard 主板,又叫主機板(mainboard)、系統板 (systemboard)或母板(motherboard);它安裝在機 箱內,是微機最基本的也是最重要的部件之一。 主 板一般為矩形電路板,上面安裝了組成計算機的主 要電路系統,一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、鍵 盤和面板控制開關接口、指示燈插接件、擴充插槽、 主板及插卡的直流電源供電接插件等元件。 2021/3/112 2021/3/113 主板cpu插槽 cpu插槽,用于安裝cpu的插座。位于 主板中心或主板一側居中位置。 2021/3/114 cmos芯片(BIOS芯片) cmos芯片是
2、軟件與硬件打交道的最基礎的橋梁,里面記錄了電腦 最基本的信息,沒有它電腦就不能工作。CMOS指芯片的類型,而 BIOS是裝在芯片里的程序,斷電后能保存是因為主板上有一塊專門 電池 。一般CMOS芯片離電池很近:位于軟驅接口和PCI插槽中間, 圓圓的紐扣電池右邊的就是BIOS芯片。 2021/3/115 BIOS生產廠家生產廠家 生產ROM芯片的廠家很多,主要有Winbond、Intel、 ATMEL、SST、MXIC等品牌。由于Winbond(華邦)生 產BIOS ROM芯片時間較早,與主板的原始設計相兼容, 因而市場占用量較大。Intel公司則在Flash ROM市場始終 占領著領導者的地位
3、,其586時代的I28F001BX芯片、 I810(815)主板上的N82802AB芯片,都在BIOS的恢復 方面給人留下了深刻的印象。不光主板上有BIOS,其它 設備上如網卡、顯卡、MODEM、數字相機、硬盤等也有 所謂的BIOS,像顯卡上的BIOS,來完成顯卡和主板之間 的通訊;硬盤的啟動和使用也需要HDD BIOS來完成。這 些外部設備上的BIOS也和主板的BIOS一樣,采用FLASH ROM作BIOSROM芯片,同樣也可以方便地升級,以修改 其缺陷及增強其兼容性。 2021/3/116 內存插槽 內存內存插槽是指插槽是指主板主板上用來插暫存硬件內存條的插槽。主板所支持的內存種類上用來插
4、暫存硬件內存條的插槽。主板所支持的內存種類 和容量都由內存插槽來決內存的。和容量都由內存插槽來決內存的。 金手指 金手指(金手指(connecting finger)是內存條上與內存插槽之間的連接部件,)是內存條上與內存插槽之間的連接部件, 所有的信號都是通過金手指進行傳送的。金手指由眾多金黃色的導電觸片組所有的信號都是通過金手指進行傳送的。金手指由眾多金黃色的導電觸片組 成,因其表面鍍金而且導電觸片排列如手指狀,所以稱為成,因其表面鍍金而且導電觸片排列如手指狀,所以稱為“金手指金手指”。金手。金手 指實際上是在覆銅板上通過特殊工藝再覆上一層金,因為金的抗氧化性極強,指實際上是在覆銅板上通過特
5、殊工藝再覆上一層金,因為金的抗氧化性極強, 而且傳導性也很強。不過因為金昂貴的價格,目前較多的內存都采用鍍錫來而且傳導性也很強。不過因為金昂貴的價格,目前較多的內存都采用鍍錫來 代替,從上個世紀代替,從上個世紀90年代開始錫材料就開始普及,目前主板、內存和顯卡等年代開始錫材料就開始普及,目前主板、內存和顯卡等 設備的設備的“金手指金手指”幾乎都是采用的錫材料,只有部分高性能服務器幾乎都是采用的錫材料,只有部分高性能服務器/工作站工作站的的 配件接觸點才會繼續采用鍍金的做法,價格自然不菲。配件接觸點才會繼續采用鍍金的做法,價格自然不菲。 內存處理單元的所有數據流、電子流正是通過金手指與內存插槽的
6、接觸內存處理單元的所有數據流、電子流正是通過金手指與內存插槽的接觸 與與PC系統進行交換,是內存的輸出輸入端口,因此其制作工藝對于內存連接系統進行交換,是內存的輸出輸入端口,因此其制作工藝對于內存連接 顯得相當重要。顯得相當重要。 接口類型是根據內存條金手指上導電觸片的數量來劃分的,金手指上的導電觸片接口類型是根據內存條金手指上導電觸片的數量來劃分的,金手指上的導電觸片 也習慣稱為針腳也習慣稱為針腳 。筆記本多采用。筆記本多采用144pin,200pin;臺式機多采用;臺式機多采用168pin,184pin。 2021/3/117 目前臺式機系統主要有SIMM、DIMM和RIMM三種類型的內存
7、插槽,而筆記本內存插 槽則是在SIMM和DIMM插槽基礎上發展而來,基本原理并沒有變化,只是在針腳數上略有 改變。 內存類型 1、SIMM(Single Inline Memory Module,單內聯內存模塊,單內聯內存模塊 ) SIMM就是一種兩側金手指都提供相同信號的內存結構,它多用于早期就是一種兩側金手指都提供相同信號的內存結構,它多用于早期 的的FPM和和EDD DRAM,最初一次只能傳輸,最初一次只能傳輸8bif數據,后來逐漸發展出數據,后來逐漸發展出16bit、 32bit的的SIMM模組,其中模組,其中8bit和和16bitSIMM使用使用30pin接口,接口,32bit的則使
8、用的則使用 72pin接口。在內存發展進入接口。在內存發展進入SDRAM時代后,時代后,SIMM逐漸被逐漸被DIMM技術取代。技術取代。 2021/3/118 2、DIMM(Dual-Inline-Memory-Modules,即雙列直插式存儲模塊)即雙列直插式存儲模塊) DIMM與與SIMM相當類似,不同的只是相當類似,不同的只是DIMM的金手指兩端不像的金手指兩端不像 SIMM那樣是互通的,它們各自獨立傳輸那樣是互通的,它們各自獨立傳輸 信號,因此可以滿足更多數信號,因此可以滿足更多數 據信號的傳送需要。同樣采用據信號的傳送需要。同樣采用DIMM,SDRAM 的接口與的接口與DDR內存內存
9、的的 接口也略有不同,接口也略有不同,SDRAM DIMM為為168Pin DIMM結構,金手指每面結構,金手指每面 為為84Pin,金手指上有兩個卡口,用來避免插入插槽時,錯誤將內存,金手指上有兩個卡口,用來避免插入插槽時,錯誤將內存 反向插入而導致燒毀;反向插入而導致燒毀;DDR DIMM則采用則采用184Pin DIMM結構,金手結構,金手 指每面有指每面有92Pin,金手指上只有一個卡口。卡口數量的不同,是二者,金手指上只有一個卡口。卡口數量的不同,是二者 最為明顯的區別。最為明顯的區別。DDR2 DIMM為為240pin DIMM結構,金手指每面有結構,金手指每面有 120Pin,與
10、,與DDR DIMM一樣金手指上也只有一個卡口,但是卡口的一樣金手指上也只有一個卡口,但是卡口的 位置與位置與DDR DIMM稍微有一些不同,因此稍微有一些不同,因此DDR內存是插不進內存是插不進DDR2 DIMM的,同理的,同理DDR2內存內存也是插不進也是插不進DDR DIMM的,因此在一些同的,因此在一些同 時具有時具有DDR DIMM和和DDR2 DIMM的主板上,不會出現將內存插錯插的主板上,不會出現將內存插錯插 槽的問題。槽的問題。 2021/3/119 3、RIMM(Rambus Inline Memory Module) RIMM是是Rambus公司生產的公司生產的RDRAM內
11、存內存所采用的接口類型,所采用的接口類型,RIMM內存與內存與DIMM 的外型尺寸差不多,金手指同樣也是雙面的。的外型尺寸差不多,金手指同樣也是雙面的。RIMM有也有也184 Pin的針腳,在金手指的的針腳,在金手指的 中間部分有兩個靠的很近的卡口。中間部分有兩個靠的很近的卡口。RIMM非非ECC版有版有16位數據寬度,位數據寬度,ECC版則都是版則都是18 位寬。由于位寬。由于RDRAM內存較高的價格,此類內存在內存較高的價格,此類內存在DIY市場很少見到,市場很少見到,RIMM接口也就接口也就 難得一見了難得一見了 2021/3/1110 PCI插槽插槽 PCI插插槽槽是基于是基于PCI局
12、部局部總線總線(Peripheral Component Interconnection,周,周 邊元件擴展接口邊元件擴展接口)的的擴展擴展插槽,其顏色一般為乳白色,位于主板上插槽,其顏色一般為乳白色,位于主板上AGP插槽插槽的的 下方,下方,ISA插槽插槽的上方。其位寬為的上方。其位寬為32位或位或64位,工作頻率為位,工作頻率為33MHz,最大數據最大數據 傳輸率為傳輸率為133MB/sec(32位位)和和266MB/sec(64位位)。可插接顯卡、聲卡、網卡、。可插接顯卡、聲卡、網卡、 內置內置Modem、內置、內置ADSL Modem、USB2.0卡、卡、IEEE1394卡、卡、IDE
13、接口卡、接口卡、 RAID卡、卡、電視卡電視卡、視頻采集卡以及其它種類繁多的擴展卡。、視頻采集卡以及其它種類繁多的擴展卡。PCI插槽是主板插槽是主板 的主要的主要擴展插槽擴展插槽,通過插接不同的擴展卡可以獲得目前電腦能實現的幾乎所,通過插接不同的擴展卡可以獲得目前電腦能實現的幾乎所 有功能,是名副其實的有功能,是名副其實的“萬用萬用”擴展插槽。擴展插槽。 2021/3/1111 AGP插槽插槽 AGP(Accelerated Graphics Port)是在)是在PCI總線基礎上發展起來的,主要針對總線基礎上發展起來的,主要針對 圖形顯示方面進行優化,專門用于圖形顯示卡。圖形顯示方面進行優化,
14、專門用于圖形顯示卡。AGP標準也經過了幾年的發展,從最標準也經過了幾年的發展,從最 初的初的AGP 1.0、AGP2.0 ,發展到現在的,發展到現在的AGP 3.0,如果按倍速來區分的話,主要經歷,如果按倍速來區分的話,主要經歷 了了AGP 1X、AGP 2X、AGP 4X、AGP PRO,最高版本就是,最高版本就是AGP 3.0,即,即AGP 8X。 AGP 8X的傳輸速率可達到的傳輸速率可達到2.1GB/s,是,是AGP 4X傳輸速度的兩倍。傳輸速度的兩倍。 隨著顯卡速度的不斷提高,隨著顯卡速度的不斷提高,AGP顯卡已經逐漸被淘汰。取代它的是顯卡已經逐漸被淘汰。取代它的是PCI Expre
15、ss 插槽。插槽。 2021/3/1112 AGP vs PCI理論上的較量理論上的較量 AGP和PCI根本上的區別在于AGP是一個“端口”,這意味著它 只能接駁一個終端而這個終端又必須是圖形加速卡。PCI則是一條總 線,它可以連接許多不同種類的終端,可以是顯卡,也可以是網卡或 者SCSI卡,還有聲卡,等等等等。所有這些不同的終端都必須共享 這條PCI總線和它的帶寬,而AGP則為圖形加速卡提供了直接通向芯 片組的專線,從那里它又可以通向CPU、系統內存或者PCI總線。 普通的PCI總線數據寬度為32位(bit),以33MHz的速度運行, 這樣它能提供的最大帶寬就是4byte/sX33MHz=1
16、33MB/s。盡管新的 PCI64/66規范提供了64位的數據寬度和66MHz的工作頻率,帶寬相 應達到了533MB/s,但它面向的是需要極高數據帶寬的I/O控制器,比 如IEEE1394或者千兆位的網卡,目前幾乎沒有得到任何支持。AGP 同樣是32位的數據寬度,但它的工作頻率從66MHz開始,這樣,按常 規方法利用每個時鐘周期的下降沿傳輸數據的AGP1X規范就能提供 266MB/s的帶寬,而AGP2X,通過同時利用時鐘周期的上升和下降沿 傳輸數據,可以達到533MB/s的帶寬,最新的AGP4X更是把帶寬提高 到了1066MB/s。 2021/3/1113 南橋芯片與北橋芯片南橋芯片與北橋芯片
17、 南橋芯片(南橋芯片(South Bridge)是)是主板主板芯片組芯片組的重要組成部分,一般位于主板上離的重要組成部分,一般位于主板上離CPU插插 槽較遠的下方,槽較遠的下方,PCI插槽的附近,這種布局是考慮到它所連接的插槽的附近,這種布局是考慮到它所連接的I/O總線總線較多,離處理較多,離處理 器遠一點有利于布線。器遠一點有利于布線。 北橋芯片北橋芯片(NorthBridge)是)是主板芯片組主板芯片組中起主導作用的最重要的組成部分,也稱中起主導作用的最重要的組成部分,也稱 為主橋(為主橋(HostBridge)。一塊)。一塊電腦主板電腦主板,按照一定的方法拿著,以,按照一定的方法拿著,以
18、CPU插座為北邊的插座為北邊的 話,那靠近話,那靠近CPU插座的一個起連接作用的插座的一個起連接作用的芯片芯片稱為稱為“北橋芯片北橋芯片”。英文名:。英文名:North Bridge Chipset。 2021/3/1114 集成網卡集成網卡 集成網卡集成網卡 Integrated LAN,把網卡集成到,把網卡集成到主板主板上的做法從上的做法從1810時代就初見端倪,時代就初見端倪, 特別是隨著現在特別是隨著現在ADSL的各種寬帶接入方式的普及,網卡的需求比例也相繼提高。因的各種寬帶接入方式的普及,網卡的需求比例也相繼提高。因 此將網卡集成到主板上的方案逐漸為各大小廠商所廣泛采用。此將網卡集成
19、到主板上的方案逐漸為各大小廠商所廣泛采用。 集成網卡的大戶廠商:集成網卡的大戶廠商:REALTEK,MARVELL,INTEL,BOARDCOM,VIA,3COM 優勢優勢 : 1.成本低廉成本低廉 2.使用方便使用方便 3.集成性比較高,擁有較高的實用性,能滿足日常大部分集成性比較高,擁有較高的實用性,能滿足日常大部分 應用的需求應用的需求 劣勢:劣勢: 1.一旦損壞則比較麻煩一旦損壞則比較麻煩 2.比較老或者偏的芯片比較老或者偏的芯片 (比如(比如REALTEK 8201CL等)驅等)驅 動比較麻煩動比較麻煩 3.性能往往不是太好,不能滿足一部分人的需求性能往往不是太好,不能滿足一部分人的
20、需求 2021/3/1115 集成聲卡集成聲卡 集成聲卡是指芯片組支持整合的聲卡類型,比較常見的是集成聲卡是指芯片組支持整合的聲卡類型,比較常見的是AC97和和HD Audio,使,使 用集成聲卡的芯片組的主板就可以在比較低的成本上實現聲卡的完整功能。用集成聲卡的芯片組的主板就可以在比較低的成本上實現聲卡的完整功能。 板載聲卡一般有板載聲卡一般有軟聲卡軟聲卡和硬聲卡之分。這里的軟硬之分,指的是板載聲卡是否具和硬聲卡之分。這里的軟硬之分,指的是板載聲卡是否具 有聲卡主處理芯片之分,一般軟聲卡沒有主處理芯片,只有一個解碼芯片,通過有聲卡主處理芯片之分,一般軟聲卡沒有主處理芯片,只有一個解碼芯片,通
21、過CPU 的運算來代替聲卡主處理芯片的作用。而板載硬聲卡帶有主處理芯片,很多音效處理的運算來代替聲卡主處理芯片的作用。而板載硬聲卡帶有主處理芯片,很多音效處理 工作就不再需要工作就不再需要CPU參與了。參與了。 2021/3/1116 板載聲卡優勢板載聲卡優勢 因為板載軟聲卡沒有聲卡主處理芯片,在處理音頻數據的時候會占因為板載軟聲卡沒有聲卡主處理芯片,在處理音頻數據的時候會占 用部分用部分CPU資源,在資源,在CPU主頻不太高的情況下會略微影響到系統性主頻不太高的情況下會略微影響到系統性 能。目前能。目前CPU主頻早已用主頻早已用GHz來進行計算,而音頻數據處理量卻增加來進行計算,而音頻數據處
22、理量卻增加 的并不多,相對于以前的的并不多,相對于以前的CPU而言,而言,CPU資源占用旅已經大大降低,資源占用旅已經大大降低, 對系統性能的影響也微乎其微了,幾乎可以忽略。對系統性能的影響也微乎其微了,幾乎可以忽略。 “音質音質”問題也是板載軟聲卡的一大弊病,比較突出的就是信噪問題也是板載軟聲卡的一大弊病,比較突出的就是信噪 比較低,其實這個問題并不是因為板載軟聲卡對音頻處理有缺陷造成比較低,其實這個問題并不是因為板載軟聲卡對音頻處理有缺陷造成 的,主要是因為主板制造廠商設計板載聲卡時的布線不合理,以及用的,主要是因為主板制造廠商設計板載聲卡時的布線不合理,以及用 料做工等方面,過于節約成本
23、造成的。料做工等方面,過于節約成本造成的。 而對于板載的硬聲卡,則基本不存在以上兩個問題,其性能基本而對于板載的硬聲卡,則基本不存在以上兩個問題,其性能基本 能接近并達到一般獨立聲卡,完全可以滿足普通家庭用戶的需要。能接近并達到一般獨立聲卡,完全可以滿足普通家庭用戶的需要。 集成聲卡最大的優勢就是性價比,而且隨著聲卡驅動程序的不斷集成聲卡最大的優勢就是性價比,而且隨著聲卡驅動程序的不斷 完善,主板廠商的設計能力的提高,以及板載聲卡芯片性能的提高和完善,主板廠商的設計能力的提高,以及板載聲卡芯片性能的提高和 價格的下降,板載聲卡越來越得到用戶的認可。價格的下降,板載聲卡越來越得到用戶的認可。 2
24、021/3/1117 板載聲卡劣勢板載聲卡劣勢 板載聲卡的劣勢卻正是獨立聲卡的優勢,而獨立聲卡的劣勢又正板載聲卡的劣勢卻正是獨立聲卡的優勢,而獨立聲卡的劣勢又正 是板載聲卡的優勢。獨立聲卡從幾十元到幾千元有著各種不同的檔次,是板載聲卡的優勢。獨立聲卡從幾十元到幾千元有著各種不同的檔次, 從性能上講集成聲卡完全不輸給中低端的獨立聲卡,在性價比上集成從性能上講集成聲卡完全不輸給中低端的獨立聲卡,在性價比上集成 聲卡又占盡優勢。在中低端市場,在追求性價的用戶中,集成聲卡是聲卡又占盡優勢。在中低端市場,在追求性價的用戶中,集成聲卡是 不錯的選擇。不錯的選擇。 2021/3/1118 主板各電源接口主板
25、各電源接口 主板上各電源接口都采取不同的接口形式, 以免混淆。 接口都有防呆設計,一般不會接錯。 注意: 接線時注意線扣與接口防呆凸起一致。 有些主板的部分接口是無法做防呆凸起 的,但會有字符注釋的,需要認真識別。 2021/3/1119 1、CPU風扇電源。風扇電源。 2、主板電源。、主板電源。 3、前置、前置USB插針。插針。 4、電源,硬盤指示、電源,硬盤指示 燈。燈。 5、光驅數據接口。、光驅數據接口。 6、硬盤數據接口。、硬盤數據接口。 7、外設接口。、外設接口。 2021/3/1120 主要生產廠商主要生產廠商 一線廠商:華碩、技嘉、微星、磐正一線廠商:華碩、技嘉、微星、磐正 、升
26、技。這三個廠商的主板市場占有率較、升技。這三個廠商的主板市場占有率較 高。華碩主板現在返修率比較高,個人不喜歡)高。華碩主板現在返修率比較高,個人不喜歡) 華碩(華碩(ASUS):全球第一大主板制造商,也是公認的主板第一品牌,做工追求實而):全球第一大主板制造商,也是公認的主板第一品牌,做工追求實而 不華,高端主板尤其出色,超頻能力很強;同時他的價格也是最高的,另外中低端的不華,高端主板尤其出色,超頻能力很強;同時他的價格也是最高的,另外中低端的 某些型號也有相對較差的產品。某些型號也有相對較差的產品。 微星(微星(MSI):出貨量位居世界前五,一年一度的校園行令微星在大學生中頗受歡迎。):出
27、貨量位居世界前五,一年一度的校園行令微星在大學生中頗受歡迎。 其主要特點是附件齊全而且豪華,但超頻能力不算出色,另外中低端某些型號縮水比其主要特點是附件齊全而且豪華,但超頻能力不算出色,另外中低端某些型號縮水比 較嚴重,使得造假者經常找到可乘之機。較嚴重,使得造假者經常找到可乘之機。 技嘉(技嘉(GIGABYTE):出貨量與微星不相上下,一貫以華麗的做工而聞名,但絕非華):出貨量與微星不相上下,一貫以華麗的做工而聞名,但絕非華 而不實,超頻方面同樣不甚出眾,中低端型號與微星一樣縮水,因此也經常受到假貨而不實,超頻方面同樣不甚出眾,中低端型號與微星一樣縮水,因此也經常受到假貨 的困擾。的困擾。
28、二線廠商:映泰、富士康、精英、承啟、威盛等。二線廠商:映泰、富士康、精英、承啟、威盛等。 2021/3/1121 二、二、CPU 中央處理器(英文Central Processing Unit,CPU)是一臺計算機的運 算核心和控制核心。其功能主要是解釋計算機指令以及處理計算機軟件中 的數據。CPU由運算器、控制器和寄存器及實現它們之間聯系的數據、控 制及狀態的總線構成。差不多所有的CPU的運作原理可分為四個階段:提 取(Fetch)、解碼(Decode)、執行(Execute)和寫回(Writeback)。 CPU從存儲器或高速緩沖存儲器中取出指令,放入指令寄存器,并對指令 譯碼,并執行指令
29、。所謂的計算機的可編程性主要是指對CPU的編程。 2021/3/1122 個別名詞解釋個別名詞解釋 多線程多線程 多多線程線程Simultaneous Multithreading,簡稱,簡稱SMT。SMT可通過復制處理器上的結可通過復制處理器上的結 構狀態,讓同一個處理器上的多個線程同步執行并共享處理器的執行資源,可最大限構狀態,讓同一個處理器上的多個線程同步執行并共享處理器的執行資源,可最大限 度地實現寬發射、亂序的超標量處理,提高處理器運算部件的利用率,緩和由于數據度地實現寬發射、亂序的超標量處理,提高處理器運算部件的利用率,緩和由于數據 相關或相關或Cache未命中帶來的訪問內存延時。
30、當沒有多個線程可用時,未命中帶來的訪問內存延時。當沒有多個線程可用時,SMT處理器幾乎處理器幾乎 和傳統的寬發射超標量處理器一樣。和傳統的寬發射超標量處理器一樣。SMT最具吸引力的是只需小規模改變最具吸引力的是只需小規模改變處理器核心處理器核心 的設計,幾乎不用增加額外的成本就可以顯著地提升效能。的設計,幾乎不用增加額外的成本就可以顯著地提升效能。多線程技術多線程技術則可以為高速則可以為高速 的運算核心準備更多的待處理數據,減少運算核心的閑置時間。這對于的運算核心準備更多的待處理數據,減少運算核心的閑置時間。這對于桌面桌面低端系統低端系統 來說無疑十分具有吸引力。來說無疑十分具有吸引力。Int
31、el從從3.06GHz Pentium 4開始,所有處理器都將支持開始,所有處理器都將支持 SMT技術技術 多核心多核心 多核心多核心,也指單芯片多處理器(,也指單芯片多處理器(Chip Multiprocessors,簡稱,簡稱CMP)。)。CMP是由是由 美國斯坦福大學美國斯坦福大學提出的,其思想是將大規模并行處理器中的提出的,其思想是將大規模并行處理器中的SMP(對稱多處理器)集(對稱多處理器)集 成到同一芯片內,各個處理器并行執行不同的進程。與成到同一芯片內,各個處理器并行執行不同的進程。與CMP比較,比較,SMT處理器結構的處理器結構的 靈活性比較突出。但是,當靈活性比較突出。但是,
32、當半導體半導體工藝進入工藝進入0.18微米以后,線延時已經超過了門延遲,微米以后,線延時已經超過了門延遲, 要求微處理器的設計通過劃分許多規模更小、局部性更好的要求微處理器的設計通過劃分許多規模更小、局部性更好的基本單元基本單元結構來進行。相結構來進行。相 比之下,由于比之下,由于CMP結構已經被劃分成多個處理器核來設計,每個核都比較簡單,有利結構已經被劃分成多個處理器核來設計,每個核都比較簡單,有利 于優化設計,因此更有發展前途。目前,于優化設計,因此更有發展前途。目前,IBM 的的Power 4芯片和芯片和Sun的的MAJC5200芯芯 片都采用了片都采用了CMP結構。結構。多核處理器多核
33、處理器可以在處理器內部共享緩存,提高緩存利用率,同可以在處理器內部共享緩存,提高緩存利用率,同 時簡化多處理器系統設計的復雜度。但這并不是說明,核心越多,性能越高,比如說時簡化多處理器系統設計的復雜度。但這并不是說明,核心越多,性能越高,比如說 16核的核的CPU就沒有就沒有8核的核的CPU運算速度快,因為核心太多,而不能合理進行分配,所運算速度快,因為核心太多,而不能合理進行分配,所 以導致運算速度減慢。在買電腦時請酌情選擇。以導致運算速度減慢。在買電腦時請酌情選擇。 2005年下半年,年下半年,Intel和和AMD的新型處理器也將融入的新型處理器也將融入CMP結構。新結構。新安騰處理器安騰
34、處理器開開 發代碼為發代碼為Montecito,采用雙核心設計,擁有最少,采用雙核心設計,擁有最少18MB片內緩存,采取片內緩存,采取90nm工藝制工藝制 造。它的每個單獨的核心都擁有獨立的造。它的每個單獨的核心都擁有獨立的L1,L2和和L3 cache,包含大約,包含大約10億支晶體管。億支晶體管。 2021/3/1123 前端總線前端總線(FSB)頻率頻率 前端總線前端總線(FSB)頻率頻率(即即總線頻率總線頻率)是直接影響是直接影響CPU與內存直接數據交換速度。有一條公式可與內存直接數據交換速度。有一條公式可 以計算,即數據以計算,即數據帶寬帶寬=(總線頻率總線頻率數據位寬數據位寬)/8
35、,數據傳輸最大帶寬取決于所有同時傳輸的數據的,數據傳輸最大帶寬取決于所有同時傳輸的數據的 寬度和傳輸頻率。比方,現在的支持寬度和傳輸頻率。比方,現在的支持64位的至強位的至強Nocona,前端總線是,前端總線是800MHz,按照公式,它,按照公式,它 的數據傳輸最大帶寬是的數據傳輸最大帶寬是6.4GB/秒。秒。 外頻外頻 外頻是外頻是CPU的基準頻率,單位是的基準頻率,單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊的外頻決定著整塊主板主板的運行速度。通俗地說,的運行速度。通俗地說, 在在臺式機臺式機中,所說的中,所說的超頻超頻,都是超,都是超CPU的外頻(當然一般情況下,的外頻(當然一般情況下,CPU的
36、倍頻都是被鎖住的)的倍頻都是被鎖住的) 相信這點是很好理解的。但對于相信這點是很好理解的。但對于服務器服務器CPU來講,超頻是絕對不允許的。前面說到來講,超頻是絕對不允許的。前面說到CPU決定著決定著 主板的運行速度,兩者是同步運行的,如果把服務器主板的運行速度,兩者是同步運行的,如果把服務器CPU超頻了,改變了外頻,會產生異步運行,超頻了,改變了外頻,會產生異步運行, (臺式機很多主板都支持異步運行)這樣會造成整個服務器系統的不穩定。(臺式機很多主板都支持異步運行)這樣會造成整個服務器系統的不穩定。 目前的絕大部分目前的絕大部分電腦系統電腦系統中外頻與主板中外頻與主板前端總線前端總線不是同步
37、速度的,而外頻與不是同步速度的,而外頻與前端總線前端總線(FSB) 頻率頻率又很容易被混為一談。又很容易被混為一談。 主頻主頻 主頻也叫時鐘頻率,單位是兆赫(主頻也叫時鐘頻率,單位是兆赫(MHz)或千兆赫()或千兆赫(GHz),用來表示),用來表示CPU的運算、處理數的運算、處理數 據的速度。據的速度。 CPU的主頻的主頻=外頻外頻倍頻系數倍頻系數。主頻和實際的運算速度存在一定的關系,但并不是一個簡單。主頻和實際的運算速度存在一定的關系,但并不是一個簡單 的線性關系。所以,的線性關系。所以,CPU的主頻與的主頻與CPU實際的運算能力是沒有直接關系的,主頻表示在實際的運算能力是沒有直接關系的,主
38、頻表示在CPU 內數字內數字脈沖信號脈沖信號震蕩的速度。在震蕩的速度。在Intel的處理器產品中,也可以看到這樣的例子:的處理器產品中,也可以看到這樣的例子:1 GHz Itanium 芯片能夠表現得差不多跟芯片能夠表現得差不多跟2.66 GHz至強至強(Xeon)/Opteron一樣快,或是一樣快,或是1.5 GHz Itanium 2大約大約 跟跟4 GHz Xeon/Opteron一樣快。一樣快。CPU的運算速度還要看的運算速度還要看CPU的流水線、總線等等各方面的性能的流水線、總線等等各方面的性能 指標。指標。 2021/3/1124 制造工藝制造工藝 制造工藝的微米是指制造工藝的微米
39、是指IC內電路與電路之間的距離。制造工藝的趨勢是向密集度愈高內電路與電路之間的距離。制造工藝的趨勢是向密集度愈高 的方向發展。密度愈高的的方向發展。密度愈高的IC電路設計,意味著在同樣大小面積的電路設計,意味著在同樣大小面積的IC中,可以擁有密度中,可以擁有密度 更高、功能更復雜的電路設計。現在主要的更高、功能更復雜的電路設計。現在主要的180nm、130nm、90nm、65nm、45納米納米。 intel已經于已經于2010年發布年發布32納米納米的制造工藝的的制造工藝的酷睿酷睿i3/酷睿酷睿i5/酷睿酷睿i7系列。并且已有發布系列。并且已有發布 22nm與與15nm產品的計劃。產品的計劃。
40、 而而AMD則表示、自己的產品將會直接跳過則表示、自己的產品將會直接跳過32nm工藝(工藝(2010年第三季度生產少許年第三季度生產少許 32nm產品、如產品、如Orochi、Llano)于)于2011年中期初發布年中期初發布28nm的產品(的產品(APU) 包裝方式包裝方式 散裝散裝CPU只有一顆只有一顆CPU,無包裝。通常店保一年。一般是廠家提供給裝機商,裝,無包裝。通常店保一年。一般是廠家提供給裝機商,裝 機商用不掉而流入市場的。有些經銷商將散裝機商用不掉而流入市場的。有些經銷商將散裝CPU配搭上風扇,包裝成原裝的樣子,配搭上風扇,包裝成原裝的樣子, 就成了翻包貨。還有另外的主要來源是就
41、是走私的散包。就成了翻包貨。還有另外的主要來源是就是走私的散包。CPU是電腦最重要的部位是電腦最重要的部位 原包原包CPU,也稱盒裝,也稱盒裝CPU。原包。原包CPU,是廠家為零售市場推出的,是廠家為零售市場推出的CPU產品,帶原產品,帶原 裝風扇和廠家三年質保。其實散裝和盒裝裝風扇和廠家三年質保。其實散裝和盒裝CPU本身是沒有質量區別的,主要區別在于本身是沒有質量區別的,主要區別在于 渠道不同,從而質保不同,盒裝基本都保渠道不同,從而質保不同,盒裝基本都保3年,而散裝基本只保年,而散裝基本只保1年,盒裝年,盒裝CPU所配的所配的 風扇是原廠封裝的風扇,而散裝不配搭風扇,或者由經銷商自己配搭風
42、扇。風扇是原廠封裝的風扇,而散裝不配搭風扇,或者由經銷商自己配搭風扇。 黑盒黑盒CPU是指由廠家推出的頂級不鎖頻是指由廠家推出的頂級不鎖頻CPU,比如,比如AMD的黑盒的黑盒5000+,這類,這類CPU 不帶風扇,是廠家專門為超頻用戶而推出的零售產品。不帶風扇,是廠家專門為超頻用戶而推出的零售產品。 深包深包CPU,也稱翻包,也稱翻包CPU。經銷商將散裝。經銷商將散裝CPU自行包裝,加風扇。沒有廠家質保,只自行包裝,加風扇。沒有廠家質保,只 能店保,通常是店保三年。或把能店保,通常是店保三年。或把CPU從國外走私到境內,進行二次包裝,加風扇。這從國外走私到境內,進行二次包裝,加風扇。這 類是未
43、稅的,價格比散裝略便宜。類是未稅的,價格比散裝略便宜。 工程樣品工程樣品CPU,是指處理器廠商在處理器推出前提供給各大板卡廠商以及,是指處理器廠商在處理器推出前提供給各大板卡廠商以及OEM廠廠 商用來測試的處理器樣品。生產的制成是屬于早期產品,但品質并不都低于最終零售商用來測試的處理器樣品。生產的制成是屬于早期產品,但品質并不都低于最終零售 CPU,其最大的特點例如:不鎖倍頻,某些功能特殊,是精通,其最大的特點例如:不鎖倍頻,某些功能特殊,是精通DIY的首選。市面上偶的首選。市面上偶 爾也能看見此類爾也能看見此類CPU銷售,這些工程樣品會給廠商打上銷售,這些工程樣品會給廠商打上“ES”標志(標
44、志(ES=Engine Sample的縮寫)這里同樣需要注意的是,很多此類的縮寫)這里同樣需要注意的是,很多此類CPU的穩定性很差,功耗很大,有的穩定性很差,功耗很大,有 些發熱量也大的驚人,散熱性差。個別整機、筆記本存在使用工程樣品些發熱量也大的驚人,散熱性差。個別整機、筆記本存在使用工程樣品CPU的現象。的現象。 2021/3/1125 發展歷史發展歷史 1971年:年:4004微處理器微處理器 1972年:年:8008微處理器微處理器 1974年:年:8080微處理器微處理器 1978年年: 8086、8088 微處理器微處理器 1982年年: 80286 微處理器微處理器 1985年年
45、: 80386 微處理器微處理器 1989年年: Intel 80486微處理器微處理器 1993年年: Intel Pentium 處理器處理器 1997年年: Intel Pentium II 處理器處理器 1999年年: Intel Pentium III 處理器處理器 2000年年: Intel Pentium 4 處理器處理器 2005年年: Intel Pentium D 處理器處理器 2006年年: Intel Core 2 Duo處理器處理器 2021/3/1126 2021/3/1127 CPU生產廠商 1.Intel公司公司 Intel是生產是生產CPU的的老大哥老大哥,它占有,它占有80%多的市場份額,多的市場份額,Intel生產的生產的CPU就成了事就成了事 實上的實上的x86CPU技術規范和標準。最新的技術規范和標準。最新的酷睿酷睿成為成為CPU的首選。的首選。 2.AMD公司公司 目前使用的目前使用的CPU有好幾家公司的產品,除了有好幾家公司的產品,除了Intel公司外,最有力的挑戰的就是公司外,最有力的挑戰的就是 AMD公司,最新的公司,最新的Athlon64和閃龍具有很好性價比,尤其采用了和閃龍具有很好性價比,尤其采用了3DNOW+技術,技術,
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