專題三  微處理器CPU

CPU即中央處理器，它是計算機(jī)的大腦，計算機(jī)的運(yùn)算、控制都是由它來處理的。它的發(fā)展非常迅速，就像列不斷在加速的列車一樣。CPU是決定一臺計算機(jī)性能的核心部件，人們以此判定計算機(jī)的檔次，是評價計算機(jī)運(yùn)行性能的主要指標(biāo)。

一、CPU概述

CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為控制單元、邏輯單元和存儲單元三大部分。

工作原理如下：如工廠產(chǎn)品的加工過程

工廠的原料（指令）經(jīng)過物資管理部門（控制單元）的調(diào)度分配，被送往生產(chǎn)線（邏輯運(yùn)算單元），生產(chǎn)出成品（處理后的數(shù)據(jù)）后，再存儲在倉庫（存儲器）中，等著拿到市場上去交易（交由應(yīng)用程序使用）。

運(yùn)算器主要完成基本算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算；控制器按順序從RAM中取出指令，并放到特殊的寄存器中?？刂破鞣g指令后，根據(jù)翻譯結(jié)果給數(shù)據(jù)總線發(fā)送信號，從RAM中讀取數(shù)據(jù)后，再發(fā)送信號到運(yùn)算器進(jìn)行處理。

二、CPU的接口和標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)封裝形式，可將CPU分為兩類：傳統(tǒng)針腳式的Socket架構(gòu)，插卡式的Slot架構(gòu)。

1、Socket插座

從386時代開始，微機(jī)普遍使用Socket插座來安裝CPU，從Socket 4、Socket 5、Socket 7，到現(xiàn)在的Socket 370、Socket A等。

   （1）Socket 7插座

特點：

2 方形、多引腳、ZIF（Zero Intel Force）零插拔力；

2 有296個針孔，插座上一根拉桿；

2 適用范圍很廣（Intel、AMD、Cyrix、IDT公司）。

安裝：

將拉桿拉出，CPU對準(zhǔn)位置放入插座中（針孔對應(yīng)），放平穩(wěn)后再將拉桿拉上。

（2）Super 7插座

該標(biāo)準(zhǔn)是在Socket 7的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但有兩項改進(jìn)：

2 將總線頻率提高到100MHZ（最高到133MHZ）以上；

2 提供AGP插槽，可以插AGP顯卡。

（3）Socket 370插座

采用ZIF設(shè)計，是Intel公司為Celeron微處理器設(shè)計的接口標(biāo)準(zhǔn)，有370個插孔。

（4）Socket A插座

是AMD公司為Duron微處理器設(shè)計的接口標(biāo)準(zhǔn)。

2、Slot插槽

   （1）Slot 1插槽

特點：狹長的242引腳插槽，支持采用SEC（單邊接觸）支持技術(shù)的Pentium Ⅱ、Pentium Ⅲ和Celeron微處理器。

   （2）Slot A插槽

外觀與Slot 1接口完全相同，但兩者在電氣性能上完全不兼容，只適合與AMD的K7。

三、CPU的技術(shù)性能指標(biāo)

CPU的性能大致上反映出了它所配置微機(jī)的性能，因此CPU的性能指標(biāo)十分重要，下面介紹一些CPU主要的性能指標(biāo)。

1、頻率

定義：在單位時間內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個數(shù)。

單位：KHz、MHz、GHz

     1GHz=1000 MHz               1 MHz=1000 KHz

分類：主頻、倍頻、外頻

      主頻：CPU運(yùn)算時的工作頻率，又稱時鐘頻率：最高達(dá)3.06 GHz

      外頻：系統(tǒng)總線的工作頻率；如100 MHz、133 MHz、150 MHz

      倍頻：CPU主頻與外頻的倍數(shù)（倍頻系數(shù)一般為3~8）

      主頻=外頻×倍頻系數(shù)

例如：在外頻100 MHz時，若采用倍頻系數(shù)為7倍頻，則主頻是700 MHz。

超頻：使CPU在高于其出售時的標(biāo)稱頻率狀態(tài)下工作以提高計算機(jī)的性能。

超頻的正確方法：

先將外頻調(diào)整到最大極限，再去逐步調(diào)整倍頻。超頻時的CPU，其壽命一般會減少。

超頻的注意事項：

2 超頻時應(yīng)考慮主板的芯片組、內(nèi)存條、硬盤、顯卡的情況。

2 超頻時應(yīng)逐步增加頻率，適當(dāng)增加CPU的工作電壓，將主板的BIOS升級為最高版本，換大風(fēng)扇為CPU降溫。

2、數(shù)據(jù)總線寬度（字長）

是指CPU可以同時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流量大小，一般為8位~64位，它反映了CPU能處理的數(shù)據(jù)寬度、精度和速度。

3、地址總線寬度

決定了CPU可以直接訪問的內(nèi)存物理地址空間，32位地址總線可直接尋址4GB。

4、工作電壓

指CPU正常工作所需的電壓，如5V、3.3V。

隨著芯片制造技術(shù)的進(jìn)步，可以通過降低工作電壓來減少CPU運(yùn)行時消耗的功率，以解決CPU過熱的問題。現(xiàn)在的CPU核心工作電壓一般在3.3V以下。

5、高速緩存Cache

可以進(jìn)行快速存取數(shù)據(jù)的存儲器，它使得數(shù)據(jù)可以更快地和CPU進(jìn)行交換。

6、協(xié)處理器

FPU，提高計算機(jī)的浮點運(yùn)算，486以后的CPU一般都內(nèi)置了協(xié)處理器。

7、運(yùn)算速度

指CPU每秒鐘能處理的指令數(shù)，單位MIPS。

表一、CPU指標(biāo)及含義對照表

四、CPU的發(fā)展

8086、80286、80386、80486、Pentium、Pentium Ⅱ、Pentium Ⅲ、Pentium 4、K7。

五、CPU的類型

表二、常見的CPU類型

六、CPU的選購

CPU作為個人電腦的心臟，一直是大家關(guān)注的對象?，F(xiàn)在的處理器市場基本上已經(jīng)成了Intel和AMD兩家的天下。

1、選購原則：

2 選購主流產(chǎn)品

2 重視實用性

2 考慮兼容性

2、教你幾招：

（1）確定CPU陣營

AMD性價比高，同主頻的CPU普遍比Intel CPU要快，但發(fā)熱量大，也無大礙，穩(wěn)定性比Intel差。

Intel發(fā)熱量小，穩(wěn)定，但價格稍高一點。

（2）你用電腦來干什么

2 一般公司或?qū)W校買電腦是處理數(shù)據(jù)，要求不是很高，但要求電腦在整天的大部分時間都開著，這樣一來，AMD的CPU發(fā)熱量大一些，影響穩(wěn)定性。所以選個賽揚(yáng)2.4GHz就足夠了。

2 3D游戲、3D設(shè)計和多媒體應(yīng)用者可選AMD的Athlon XP。

2 圖形處理選用Intel的Pentium 4 2.4GHz。

（3）不要趕時髦

購買CPU千萬不要有一步到位的心理，更不要盲目地追隨潮流。只考慮夠用就行了，有句話說得好，不買貴的，只買對的。另外，也不要等待降價的心理，早一天購買早一天使用，永遠(yuǎn)不可能等到最低價。

Pentium 4和Athlon XP都是高端、主流的代表，賽揚(yáng)的穩(wěn)定性高，性價比也不錯。

（4）防止買到Remark的CPU

嚴(yán)格來所，CPU并沒有什么“假貨”，作為一種高科技產(chǎn)品，CPU不是什么小作坊隨便可以搗鼓出來的。目前全世界也就只有三五家工廠有能力設(shè)計、生產(chǎn)CPU。

某些小經(jīng)銷商對原廠產(chǎn)品進(jìn)行處理，將抵擋CPU當(dāng)成高檔CPU來出售。比如：將CPU上原注冊標(biāo)記（即激光印內(nèi)容）打磨掉，再標(biāo)上高一級的產(chǎn)品標(biāo)記，我們把這種行為叫“Remark”。

因為CPU具有一定的超頻性能，所以給一些不法商人利用這一特點，Remark CPU以賺取利潤。他們把CPU超頻后，將顯示速度的標(biāo)示擦去，重新印上更快更高級數(shù)的標(biāo)示，以提高售價，賺取差額。例如：Pentium 4 1.8GHz被Remark成Pentium 4 2.4GHz。

如何識別被“Remark”過的CPU：

2 CPU編號的識別：將CPU正面向你，看CPU上的激光印處，如果是被打磨過的，厚度略小，色澤變白，甚至帶有一些灰白色粉末。另外，在CPU的側(cè)面有時會有打磨時的所用夾具的夾痕。

2 軟件辨別法：運(yùn)行一些大型的程序，如WinBench、3DSMAX等，被Remark過的CPU在這種高負(fù)荷下會顯得力不從心而頻繁死機(jī)。

2 硬件辨別法：Intel的CPU是可以超頻的，但是也有一定的限度，超過頻的CPU就不可能再超頻了。