贵州新华第1章CPU

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二层,第三层,第四层,第五层,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,2,章,CPU,主要知识点：,一、认识,CPU,（掌握）,二、,CPU,的发展,（掌握）,三、,CPU,的工作原理,（掌握）,四、,CPU,的技术参数 （了解）,五、,CPU,的分类,（掌握）,六、,CPU,的型号和品牌,（了解）,七、,CPU,的超频,（了解）,一 认识,CPU,（,Central Processing Unit,中央处理器,1,、中央处理器,CPU,又叫作微处理器，它由控制器，运算器和存储单元三部分组成。,2,、,CPU,是整个系统的核心，也是整个系统最高的执 行与控制单位，其执行算数和逻辑运算及控制整 个系统指令的算数与逻辑运算，数据存储和送，以及输入输出的控制！,二,CPU,的发展,1,、,Intel 4004,（,1,）,1971,年,Intel,将算数运算器和逻辑运 控制 电路集成在了，发明了世界上第一片微处理器。,（,2,）其参数为,4,位处理器，含有,2300,个晶体管,108KHz,的时钟频率。,2,、,Intel 8086/8088,（,1,）说明：,1978,年和,1979,年先后推出,（,2,）参数：,16,位微处理器，含有,1.9,万个晶体管，,4.77MHz,时钟频率，地址总线为,20,位，,可 使用,1MB,内存,3,）,1981,年，,IBM,首次将,8088,芯片用于,PC,机器 中，开创了全新的个人电脑时代。（,8086,的 内部总线和外部总线都是,16,位，而,8088,的内 部总线是,16,位，外部总线是,8,位）,3,、,Intel,的,80286,（,1,）说明：,1982,年推出。有两种工作模式,:,实,模式和保护模式；其中，实模式被限制在 访问,1M,内存而保护模式可访问,16M,内存。,（,2,）参数：,16,位处理器，,24,位地址总线，含有,13.4,万个晶体管，时钟频率为,6MHz20MHz,。,4,、,Intel80386,（,1,）,1985,年推出。,（,2,）参数：,32,位处理器，含有,27.5,万个晶体管，最高频率为,33MHz,地址总线为,32,位。,（,3,）注：其工作模式除了实模式和保护模式之外 还增加了一个虚拟,86,的工作模式，其可以模 拟多个,8086,处理器，提供处理多任务能力。,（,4,）说明：要运行浮点运算须购,80387,协处理器,芯片，此时,Intel,设计了,Cache,控制器,82385,5,、,Intel 80486,（,1,）,1989,年推出,（,2,）参数：,32,位处理器，含有,120,万个晶体管，频 率从,25MHz,逐步提高到了,100MHz,，集成了协 处理器和,8KB,的,Cache,，首次采用了,RISC,（精简指令集）技术，可以在一个时钟内执行 一条指令。,6,、,Intel Pentium,（,1,）说明：,1993,年推出，被称为,P5,。,（,2,）参数：,32,位微处理器，含有,550,万个晶体管，时钟频率为,133MHz,，,0.25,微米和,0.35,微米制 造工艺，,Cache,为,16KB,。,（,3,）注：首次将二级缓存整和到,CPU,中，使其频 率与,CPU,同步，第一次使用独立双总线结构 （一条连接,Cache,另一条负责主存）,7,、,Intel Pentium Pro,（,1,）,1995,年,11,月，,Intel,推出的第一块第六代微 处理器。,（,2,）参数：,32,位微处理器，含有,550,万个晶体 管，时钟频率为,133MHz,，,0.25,微米和,0.35,微米制造工艺，,Cache,为,16KB,。,（,3,）首次将二级缓存整和到,CPU,中，使其频率与,CPU,同步，第一次使用独立双总线结构（一 条连接,Cache,另一条负责主存）,8,、,Intel Pentium MMX,（,1,）,1997,年初，在,Pentium,和,Pentium Pro,基 础上加了,57,条多媒体指令，构成了,Pentium MMX,，其采用了双电压设计，内核电压为,2.8v,，系统,I/O,电压为：,3.3v,。,（,2,）参数：,32,位处理器，采用,0.35,微米制造工 艺，集成,32KB Cache,。,9,、,Pentium II,（,1,）说明：,PII,第一次采用了,slot1,接口，处理器 采用了,sec,（单边插接）与主板相连。,二、写字板,字符格式化：,字体、字形、字号、删除线、下划线、字体颜色,方法：执行,“,格式字体,”,命令，或者是用,“,格式,”,工具栏上的按钮,段落格式化：,对齐方式、项目符号、缩进,方法：执行,“,格式,段落,/,项目符号样式,”,命令，或,者是用,“,格式,”,工具栏上的按钮。对于缩进,（,2,）参数：,32,位处理器，采用,0.35,微米制造工艺 和,0.25,微米制造工艺，集成了,32KB,的一级 缓存，以及,512KB,的二级缓存，含有,880,万个集体管。,（,3,）此时，第一块,Celeron,（,1998,年）推出,去掉 了二级,Cache,并简化了封装，加了散热片。,10,、,Intel Pentium III,（,1,）,1999,年,2,月推出，其继续采用,slot1,架构，,10,月份推出了,Socket 370,接口的,Pentium III,处 理器。,（,2,）在以往的,MMX,基础上，增加了,70,条多媒体 指令,SSE,技术，提高了专业运行速度采 用了,0.25,微米和,0.18,微米制造工艺，工作频 率在,500MHz,以上，此时,Celeron II,代产生。,7,、打印文档,页面设置,方法：执行,“,文件页面设置,”,命令，可以设置,“,纸张大小、来源、打印方向、页边距,”,等,打印,方法：执行,“,文件 打印,”,命令，进行打印设,置，,“,确定,”,即可。,11,、,Intel Pentium 4,（,1,）,2000,年,11,月,21,日 参数：首批,P4,主频为：,1.5GHz,和,1.4GHz,，工作电压为,1.7v,。,（,2,）,2002,年,Pentium4,制作工艺为,0.13,微米，,L2 cache,加大为,512KB,。,关于,CPU,的命名,:,A,：,Pentium4,处理器有,Willamette,，,Northwood,和,Prescott,三种不同芯片，其中,w,，核心术语最早产品，采用,0.18,微米工艺，发热大，频率提升困难，二级缓存,256kb,，性能不佳，很快被,n,，核心的取代，,n,工艺为,0.13,微米工艺，二级缓存,512kb,，为了与只有,256kb,的二级缓存,P4,区别，,Intel,在其型号后面加了一个大写字母“,A”,，,B,：市场上出现了,533MHZ,，,FSB(,前端总线,),的,845E,主板，便又出现,533MHZ,的外频,CPU,，为了与主频同而,FSB,为,400,的,P4 CPU,区别开，,Intel,又给把他们加上了字母“,B”,。,C,：继,533MHZ FSB,的产品之后，推出了,800MHZ,的,P4,，便给他用了字母“,C”,。,D:Intel,将,prescott,核心的,celeron,处理器命名为“,celeron D”,。,Celeron D,采用了,90,纳米的工艺,但他只拥有,533mhz,，,fsb,和,256kB L2 Cache,，不支持超线程技术。,E,：继,northwood,核心之后，,Intel,又推出了,90,纳米工艺的,prescott,核心的,P4,，它采用了一级流水线设计，配备,16kb,的一级数据缓存和,1Mb,的,L2 cache,，,Intel,又给她命名“,E”.,如,:p4 2.8E,三,CPU,的工作原理,CPU,执行三种基本操作，,读出数据，处理数据和往内存写数据,，,CPU,是特别纯净的硅材料上制造的一个,CPU,芯片包含上千万个晶体管，在这上面存储对应于,0,和,1,的电荷，而,0,和,1,组成了计算机工作采用的二进制语言和数据，成组的晶体管联合起来，可以存储数据，也可进行逻辑运算和数字运算，一条指令可包含按明确顺序执行的许多操作，,CPU,的工作就是执行指令，工作过程为：指令指针给指令读取器，指示存放指令的内存地址，指令读取器从内存读取指令，并送给指令译码器，而指令译码器分析指令，并决定完成指令需多少步骤，如需处理，则,ALU,将按照指令要求工作，做加减或其他运算，在,CPU,解释和执行指令后，控制单元告诉指令读取器从内存中读取下一条指令，这个过程不断重复，产生在显示器上所看到的结果。,四,CPU,的技术参数,1,、主频,CPU,运行时的时钟频率。主频直接影响,CPU,的 运行速度，主频越高速度越快，但主频相同的,CPU,性能不一定相同。,2,、外频,CPU,的基准频率，单位为,MHz,，外频是,CPU,与主 板之间同步运行的速度，也是目前大部分电脑内存与 主板之间同步运行的速度，可理解为，,CPU,的外 频直接与内存相连通，实现两者 间的同步运行状 态。,3,、前端总线（,FSB,）,Front Side Bus,频率,（,1,）,前端总线是将,CPU,连接到北桥芯片的总线。前端总线频率即总线频率,。,（,2,）前端总线频率与外频的区别：外频,通常为 系统总线的工作频率（,系统时钟频率,），,CPU,与周边设备传输数据的频率,具体是指,CPU,到芯片组之间的总线速度。,前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是,CPU,与主板之间同步运行的速度。,4,、倍频系数：,倍频系数是指,CPU,主频与外频之间的相对比 例关系，在相同外频下，倍频越高,CPU,的频率越 高。但在实际上，在相同外频下，高倍频的,CPU,本身意义并不大，因为，,CPU,与系统之间的数据 传输速度是有限的，,CPU,受其“瓶颈”的影响。,5,、高速缓存（,Cache,）,（,1,）缓存是一种比主存更快的存储器（一般为 静态,RAM,组成），它优先于内存和,CPU,交 换数据。,（,2,）,L1 Cache,集成在,CPU,内部，速度与,CPU,同 步，,L2 Cache,在新款,CPU,中也集成在了内 部，一般以,1/2CPU,的速度运行（与,CPU,同 步的,L2Cache,为全速二级高速缓存）。,L1,为,CPU,内部指令集和数据的交换区，,L2,为,CPU,与内存间的交换区。,（,3,）作用：为了缓解高速设备和低速设备数据 传输的瓶颈。,（,4,）工作过程：,CPU,需要数据时，首先查找,Cache,，如果没有找到再查找内存，找到后 直接送到,CPU,并在,Cache,中做备份。,6,、,CPU,扩展指令集,（,1,）指令集就是,CPU,中所有指令的集合（,CPU,的 运行其实是一个个独立的指令（微指令）执行的结果），,CPU,扩展指令集指的是,CPU,增加的多媒体或者是,3D,处理指令，这些扩展指令可以提高,CPU,处理多媒体和,3D,图形的能力。,（,2,）常见指令集有：,MMX,（多媒体扩展指令 集，,Intel,）、,SSE,（因特网数据流单指令扩展，,Intel,）、,3DNOW!,（,AMD,）,7,、内存总线速度,内存和,L2,之间的通讯速度,8,、,CPU,工作电压,从,586 CPU,开始，,CPU,工作电压分成内核电压 和,I/O,电压两种，其中内核电压根据生产工艺而 定，一般制作工艺越小，内核工作电压越低；,I/O,电压一般都在,1.6v3v,，低电压能解决功耗和 发热大的问题。,9,、制造工艺,指硅材料上生产,CPU,时内部各元器件的连接 宽度，一般用微米表示，微米值越小，制作工艺 越先进，,CPU,可达到的频率越高，集成的晶体管 的数量就越多，目前，,I