1、第2章 中央处理器,“十二五”职业教育国家规划教材,获全国优秀畅销书奖-国内销量最多的组装与维修类书,中央处理器（Central Processing Unit，CPU）是微机最重要的组成部分，其规格与频率常用来衡量微机的性能。多年来CPU的发展一直遵循“摩尔定律”：CPU性能每隔18个月提高一倍，价格下降一半。现在CPU仍朝着多核心、多线程的方向发展。,2.2.1 CPU的分类 按照分类项目的不同，CPU有多种分类方法。 1按CPU的生产厂家分类 2按CPU的位数分类 3按CPU的接口分类 4按CPU的核心数量分类 5按CPU型号或标称频率分类 6按CPU的研发（核心）代号分类 7按适合安装
2、的主板芯片组分类 8按应用场合（适用类型）分类 9. 按功耗分类,2.2 CPU的分类、结构和主要参数,2.2.2 CPU的外部结构 CPU的外观和结构都非常相似，从外部看CPU的结构，主要由两个部分组成：一个是核心，另一个是基板。,1CPU的核心 核心（也称内核）是CPU最重要的组成部分。CPU中间凸起部分就是核心（Die），是CPU硅晶片部分。,AMD新旗舰APU开盖：比Intel厚道多了 http:/ CPU基板就是承载CPU核心用的电路板，它负责核心芯片与外界的数据传输。,3CPU的编码 在CPU编码中，都会注明CPU的名称、时钟频率、二级缓存、封装方式、产地、生产日期等信息。,4CP
3、U的接口 CPU通过接口与主板连接。CPU采用的接口方式有针脚式、触点式、卡式等。,2.2.3 CPU接口插座,1Intel的LGA CPU接口插座,（1）LGA 1156接口,（2）LGA 1155接口,（3）LGA 1150接口,（3）LGA 1151接口,Intel LGA 1151接口是2015年8月Intel公司发布的支持第六代Core i（代号Skylake）CPU的接口标准。LGA 1151接口插座如图2-41所示。,2AMD的Socket CPU接口插座 （1）FM1接口插座,（2）FM2接口插座,（3）FM2+接口插座,2.2.4 CPU的主要参数 CPU的技术参数有许多，主
4、要参数如下。 1研发代号、核心架构、名称,为了便于对CPU设计、生产、销售的管理，在研发过程中，还没有正式的命名，此时厂商就会给它们一个研发代号用于称呼。,核心架构简单来说就是CPU核心的设计方案。影响CPU性能的因素可以分为工艺因素和架构因素。,产品上市前，厂商会从给CPU一个正式名称。名称是CPU厂商会给属于同一系列的CPU产品定一个系列型号，而系列型号则是区分CPU性能的重要标识。,2主频 CPU的主频也叫CPU核心工作的时钟频率（CPU Clock Speed），单位是MHz、GHz，在单核时代它是决定CPU性能的最重要指标。,为啥CPU频率五年没变了？这是真相 http:/ 三者的关
5、系为： CPU的主频（核心运行的频率）= 外频倍频,5高速缓存（高速缓冲存储器）（Cache）,6x86指令集,7多媒体扩展指令集,8字长及64位技术,9工作电压,10制造工艺,11节能技术,12热设计功耗,13超线程技术,14Intel Turbo Boost技术,15AMD Turbo Core技术,16虚拟化技术,2.3 主流CPU产品介绍及选购,2.3.1 Intel最新CPU产品介绍1Intel CPU的代号介绍,2Intel第四代Core i系列处理器,英特尔将其的处理器发展模式称为“Tick-Tock”，“Tick-Tock”的原意是时钟走过一秒钟发出的“滴答”声响，因此也称为“
6、钟摆”理论。按照Intel的计划，每两年进行一次架构大变动“Tick”年实现制作工艺进步，“Tock”年实现架构更新。根据以往的经验，“Tick”年推出的产品不会给我们带来太多的惊喜，一般是工艺更新和架构微调；而“Tock”年的处理器将出现实质性的改变。,第五代酷睿Broadwell处理器采用14纳米工艺，接口为LGA1150，沿用Intel 9系列芯片组（Z97主板能用），支持DDR3内存，全部型号均为解锁版本，产品定位比第六代高，只会出现在酷睿i7、i5个系列之中，并非主力部队。,3Intel第五代Core i系列处理器,首批上市的第五代酷睿Broadwell桌面版只会有两款产品，分别是i
7、7-5775C以及i5-5675C。 表2-11 首批上市的第五代酷睿Broadwell规格,4Intel第六代Core i系列处理器,第六代酷睿Skylake处理器同样采用14纳米工艺，接口为LGA1151，搭配全新Intel 100系列芯片组（最高端是Z170主板），支持DDR4内存和DDR3L内存，有解锁版本与普通版本的区别。产品定位比第五代低，基本覆盖所有酷睿i7、i5、i3、奔腾、赛扬。第六代被誉为是正统更新的主力军，虽然同样采用14nm制程工艺，但属于tick-tock步伐中的tock，处理器的微架构更新。,4Intel第六代Core i系列处理器,第六代酷睿Skylake处理器同
8、样采用14纳米工艺，接口为LGA1151，搭配全新Intel 100系列芯片组（最高端是Z170主板），支持DDR4内存和DDR3L内存，有解锁版本与普通版本的区别。产品定位比第五代低，基本覆盖所有酷睿i7、i5、i3、奔腾、赛扬。,第六代被誉为是正统更新的主力军，虽然同样采用14nm制程工艺，但属于tick-tock步伐中的tock，处理器的微架构更新。六代确认搭载新的100系列芯片组主板和同时支持DDR4/DDR3-L内存，插槽升级为LGA 1151。Intel还将在六代身上，去掉FIVR调压模块，同时重新使用焊剂散热，不再使用硅脂散热。这两点的改进将增加六代的超频潜力。 GPU方面，六代
9、整合的将属于Intel第九代显示核芯，分为GT1、GT1.5、GT2、GT3e、GT4e等几个级别。GT4e是新增的旗舰级别。第六代酷睿Skylake处理器同样采用14纳米工艺，接口为LGA1151，搭配全新Intel 100系列芯片组（最高端是Z170主板），支持DDR4内存和DDR3L内存，有解锁版本与普通版本的区别。产品定位比第五代低，基本覆盖所有酷睿i7、i5、i3、奔腾、赛扬。,2.3.2 AMD最新CPU产品介绍 1AMD APU的代号介绍 AMD每年也推出了新的CPU产品，20112014年AMD APU代号，如图2-51所示。,2AMD第四代APU系列处理器 2014年1月，A
10、MD发布了第四代APU产品Kaveri APU，命名为“7系列”。,3AMD第五代APU系列处理器,AMD于2014年5月发布了移动版的低功耗APU Beema/Mullins。这个版本可能被AMD称为第五代APU。由于本章主要介绍桌面CPU，所以这里不再介绍。,4. AMD第六代APU系列桌面处理器2015年5月10日，AMD全新第六代桌面版APU产品线正式发布。第六代桌面版APU采用Godavari架构，Godavari是对上一代Kaveri架构的改进，依然延续了28纳米的工艺制程。第六代APU基于“挖掘机”核心和第三代次世代图形核心（GCN）架构设计，提供多达12个计算核心（4个CPU
11、+ 8个GPU）。最多拥有四个挖掘机架构x86核心，集成的Radeon显卡基于GCN 1.1架构，集成双通道DDR3内存控制器，支持异构系统架构。,AMD今年没有推出新架构新工艺的桌面APU处理器有点让人希望，只有Kaveri提频升级版的Godavari处理器。然而惊喜不止这一个，开盖之后发现A10-7870K竟然使用锡焊剂散热，比A10-7850K的温度还低，这可比Intel的处理器散热设计良心太多了，后者的高端处理器还在使用硅脂散热。,2.3.3 CPU的选购,CPU的购买群体一般可以分为下面4种。 第1种，公司、学校、家庭等办公用户。 第2种，大中学生或初学者。因CPU更新和降价都较快，
12、大、中学生及初学者对微机性能的要求会随着学习的进展而增加，所以建议先选购低端的CPU，以后再选购更加先进的产品。 第3种，多媒体和三维图形处理用户。 第4种，游戏用户。3D游戏对各个部件的性能要求都很高，特别是CPU的浮点性能与显示卡的像素填充率。,2.4 CPU散热器,2.4.1 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 液态氮制冷,2.4.2 散热器的结构和基本工作原理 1风冷散热器的外部结构和基本工作原理,2热管散热器的外部结构和基本工作原理,2.4.3 CPU散热器的主要参数,1风扇,2散热块,3热管数量和直径热管的作用是吸收CPU的
13、热量，并传递到散热片，因此热管的数量和直径大小就直接影响散热性能。一般散热器的热管为23根，直径6mm；高端为56根，直径8mm。4扣具,2.4.4 CPU散热器的选购 选购散热器的注意事项如下。如果购买的是盒装CPU，其包装中一般都会附带一个原装散热器，只要不超频使用CPU，完全不需要另外购买散热器。购买时要明确主要用途。例如，用于超频的，就必须将散热器的性能放在第一位，噪声以及功耗作为次要的选择。如果是一位音乐爱好者或者需要长时间工作，噪声、功耗才是首先需要考虑的。所以，用户要同时兼顾散热性能和静音效果。,2.5 实训 2.5.1 CPU的安装、拆卸,1Intel LGA 775/1366/1156/1155/1150平台CPU的安装,2AMD Socket AM2/AM2+/AM3平台CPU的安装,2.5.2 查看CPU信息,CPU-Z是一个通过CPU的ID号来检测CPU详细信息的免费工具软件，可以支持目前市场上所有的CPU产品，该软件可以提供全面的CPU相关信息报告，包括处理器的名称、厂商、时钟频率、核心电压、超频检测、CPU所支持的多媒体指令集，并且还可以显示出关于CPU的一级、二级缓存的资料（大小、速度、技术），支持双处理器。该软件不仅可以侦测CPU的信息，还可以检测包括主板、内存等信息。,谢谢！,
