计算机组装与维护 项目三 CPU

主要内容 任务一：认识计算机CPU 任务二： CPU的选购策略 任务三：CPU散热器简介 任务四：CPU安装方法

任务一：认识计算机CPU 1、CPU在计算机中的作用 CPU（Central Processing Unit）中文名称为中央处理器或中央处理单元，它是计算机系统的核心部件。CPU的性能高低直接影响着整台微机的性能，它负责微机系统中数值运算、逻辑判断、控制分析等核心工作。

任务一：认识计算机CPU 2、CPU内部原料——硅 沙子：硅是地壳内第二丰富的元素，而脱氧后的沙子(尤其是石英)最多包含25％的硅元素，以二氧化硅(SiO2)的形式存在，这也是半导体制造产业的基础

任务一：认识计算机CPU 3、CPU的生产过程 制造第一阶段__提炼硅锭

任务一：认识计算机CPU 制造第二阶段_切割晶圆

任务一：认识计算机CPU 制造第三阶段_光刻过程

任务一：认识计算机CPU 制造第四阶段_光刻胶的使命

任务一：认识计算机CPU 制造第五阶段_离子注入

任务一：认识计算机CPU 制造第六阶段_电镀晶圆

任务一：认识计算机CPU 制造第七阶段_抛光处理

任务一：认识计算机CPU 制造第八阶段_晶圆切片

任务一：认识计算机CPU 制造第九阶段_封装

任务一：认识计算机CPU 制造第十阶段_成品出炉

任务一：认识计算机CPU 晶圆上的方块称为“芯片（die）”

任务一：认识计算机CPU 清洁的空气源源不断地从天花板和地板中的空隙中流入室内,无尘车间中的全部空气每分钟都会多次更换。

指令集主要用于增强CPU对多媒体信息的处理能力，提高CPU处理3D图形、视频和音频信息的能力 根据品牌分类：Intel、AMD、APPLE 根据行业类型：大型机、个人计算机（含PC架构服务器） 根据使用机器类型：服务器、台式机、笔记本、移动设备 根据指令集分类： CISC（复杂指令集） RISC（精简指令集） EPIC（精确并行指令计算机） 指令集主要用于增强CPU对多媒体信息的处理能力，提高CPU处理3D图形、视频和音频信息的能力

任务一：认识计算机CPU Intel公司的主要CPU产品 5、CPU的发展历程 第一代CPU产品：1979年 8088/16位，使用x86指令集

任务一：认识计算机CPU 第二代CPU产品：1982年 808286/16位，兼容x86指令集

任务一：认识计算机CPU 第三代CPU产品：1985年 808386/32位，兼容x86指令集

任务一：认识计算机CPU 第四代CPU产品：1989年 808486/32位，兼容x86指令集

第五代CPU产品：1993年 pentium/32位，兼容x86指令集 在CPU内部集成了MMX多媒体扩展指令集

第六代CPU产品：1993年 PII/32位，兼容x86指令集 同时推出了面向低端应用的PII简化产品Celeron

第七代CPU产品：1999年 pIII/32位，兼容x86指令集 24

采用Northwood核心制造工艺,Socket478接口封装 任务一：认识计算机CPU 第八代CPU产品：2000年 pIV/32位/64位，兼容x86指令集 采用Northwood核心制造工艺,Socket478接口封装 25

采用Core核心65-45nm制造工艺，LGA775接口封装 任务一：认识计算机CPU 第九代CPU产品：2006年 Core 双核，兼容x86指令集 采用Core核心65-45nm制造工艺，LGA775接口封装 26

采用Core核心65-45nm制造工艺，LGA775接口封装 任务一：认识计算机CPU 第十代CPU产品：2008年 Core 2/双核/四核/64位，兼容x86指令集 采用Core核心65-45nm制造工艺，LGA775接口封装 27

采用两种不同的针脚数（LGA1156、LGA1366）接口封装 任务一：认识计算机CPU 第十一代CPU产品：2010年 Core i系列/双核/四核/64位，兼容x86指令集 采用两种不同的针脚数（LGA1156、LGA1366）接口封装 32nm制造工艺 28

任务二：CPU的选购策略 1、参数指标——品牌选择

任务二：CPU的选购策略 1、参数指标——封装类型 Socket 478（P4） LGA775（Pentium EE） CPU封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施，一般必须在封装后CPU才能交付用户使用。 Socket 478（P4） LGA775（Pentium EE）

任务二：CPU的选购策略 LGA1156 (Core 2 i3) AM3 938（AMD 羿龙II）

任务二：CPU的选购策略 1、参数指标——制作工艺 制造工艺的微米是指芯片内电路与电路之间的距离，制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展，现在主流的有45nm、32nm、22nm。

任务二：CPU的选购策略 1、参数指标——核心数量 什么是双核处理器？ 双核处理器即是基于单个半导体的一个处理器上拥有两个一样功能的处理器核心。换句话说，将两个物理处理器核心整合入一个核中。 注：CPU核心数量和运算速度不成绝对正比

任务二：CPU的选购策略

任务二：CPU的选购策略 1、参数指标——字长 电脑技术中对CPU在同一时间内能一次处理的二进制数的位数叫字长。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。 目前主流CPU都是64位，好处为： 1、安装64位操作系统和64位的应用软件，处理速度更快 2、最大可支持128G内存寻址 指令集中含有“X86-64”即可表示此CPU支持64位

任务二：CPU的选购策略 1、性能指标——主频 主频也叫时钟频率，单位是GHz，用来表示CPU的运算、处理数据的速度，目前最高的主频速率在3.5GHz左右。

任务二：CPU的选购策略 1、性能指标——缓存 CPU缓存（Cache Memory）是位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小很多，但交换速度却比内存要快得多。 缓存主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾，因为CPU运算速度要比内存读写速度快很多，这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数据写入内存。在缓存中的数据是内存中的一小部分，但这一小部分是短时间内CPU即将访问的，当CPU调用大量数据时，就可避开内存直接从缓存中调用，从而加快读取速度。

CPU读取数据的顺序是先Cache后内存 1、性能指标——缓存 读取顺序： 读取数据 CPU 从内存中读取 Cache 内存 找到数据后送回 CPU读取数据的顺序是先Cache后内存

任务二：CPU的选购策略 1、性能指标——缓存 分类： CPU缓存分为一级缓存（L1 Cache）、二级缓存（L2 Cache） 、三级缓存（L3 Cache） 。 一级缓存包括指令和数据缓存，分别用来存放数据和执行这些数据的指令。 二级缓存只存储数据 。 三级缓存至少命中剩余中的70%，只有5%从内存读取。

任务二：CPU的选购策略 1、性能指标——扩展指令集 CPU依靠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的重要指标，指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。 Intel的MMX（Multi Media Extended）、SSE、 SSE2（Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2）、SSE3、SSE4系列和AMD的3DNow!等都是CPU的扩展指令集，增强了CPU的多媒体、图形图像和Internet等的处理能力。我们通常会把CPU的扩展指令集称为"CPU的指令集"。

任务二：CPU的选购策略 1、性能指标——双线程 超线程技术是在一颗CPU同时执行多个程序而共同分享一颗CPU内的资源，理论上要像两颗CPU一样在同一时间执行两个线程。但它并不像两个真正的CPU那样，每个CPU都具有独立的资源，当两个线程都同时需要某一个资源时，其中一个要暂时停止，并让出资源，直到这些资源闲置后才能继续，因此超线程的性能并不等于两颗CPU的性能。

任务二：CPU的选购策略 1、性能指标——Intel睿频加速技术 Intel i5/i7中独有技术，这项技术可以理解为自动超频。当开启睿频加速之后，CPU会根据当前的任务量自动调整CPU主频，从而重任务时发挥最大的性能，轻任务时发挥最大节能优势。

任务二：CPU的选购策略 2、包装形式 从CPU包装形式上CPU可以分为散装CPU与盒装CPU。

任务二：CPU的选购策略 3、如何鉴别CPU （1）软件法 可以在网上找到相应软件，方便的区分出CPU的型号，有效地防止了以次充好。 （2）观察法 ①识别包装盒颜色和字迹 ②识别包装盒封口 ③识别激光防伪标签

任务二：CPU的选购策略 4、AMD与Intel对比 项目 AMD Intel 3D、游戏性能 略胜一筹 办公、多媒体 技术先进性 发热量&功耗 发热量大，功耗高 发热量小，功耗小 价格 经济实惠 稍高

任务二：CPU的选购策略

任务二：CPU的选购策略

任务二：CPU的选购策略 3、AMD与Intel对比

任务三：CPU散热器简介 1、CPU散热方式 传统风冷：由散热片和风扇组成 液冷（水冷散热器 & 油冷散热器） 半导体制冷 压缩机制冷 & 干冰制冷 液氮制冷 & 液氦制冷

任务三：CPU散热器简介 2、CPU散热片类型 纯铝制散热片 纯铜制散热片 纯银制散热片 嵌铜式铝制散热片 压铸铜式铝制散热片 热管散热器

任务三：CPU散热器简介 3、CPU风扇选购方法 风扇的分类： 风扇转速 风冷风扇按照安装方式分为两种：下压式风扇和侧吹式风扇 扇叶类型分为：普通轴承、滚珠轴承、液态轴承 风扇转速 普通轴承风扇<3000转 2500转<滚珠轴承风扇<8000转 5000转<液态轴承风扇<10000转

任务三：CPU散热器简介 4、CPU风扇选购方法 风扇散热效果

习题 1、为了缓解CPU与主存储器之间速度不匹配的问题，通常在CPU与内存之间增设（ ）    A、内存     B、Cache     C、虚拟存储器   D、流水线 2、以下哪种CPU属于AMD的产品（ ）  A、Pentium B、Celeron  C、Dulon   D、 Core 3、以下哪种接口是用来连接CPU的（  ） A、Socket 370  B、DIMN   C、AGP   D、USB 4、 __________和__________集成在一起就是通常所讲的CPU。 5、简述CPU主要技术参数。 6、高速缓存的主要作用是什么？它和内存有什么关系？