第二讲 CPU的相关知识ppt课件.ppt

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1、第2课中央处理器（CPU）本课要点具体要求上机练习本课要点CPU的主流技术CPU的主要性能参数CPU的选购技巧具体要求了解CPU的主流技术了解CPU的主要性能参数掌握AMDCPU的选购技巧掌握IntelCPU的选购技巧2.1CPU的主流技术CPU（CentralProcessingUnit，中央处理器）是计算机的大脑，指挥、协调着系统各个硬件的正常运行。Intel酷睿i57501380元六核i7-980X左Corei7-980X3.33GHz六核心32纳米右Corei7-975（6000元）3.3GHz四核心45纳米IntelDBX-BD的塔式散热器2

2、.1CPU的主流技术2.1.1知识讲解2.1.2CPU的封装方式2.1.1知识讲解1．64位计算技术2．多核心技术3．超线程（HT）技术4．虚拟化技术1．64位计算技术“64位”代表CPU的通用寄存器的数据宽度。该技术大大提高了整数运算的范围。Intel公司的EM64T技术AMD公司的AMD64技术2．多核心技术多核心技术是指在一个CPU集成两个或两个以上的运算核心，从而提高CPU的处理能力。3．超线程（HT）技术超线程（Hyper-Threading)技术是利用特殊的硬件指令，把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片单个处理器能进行并行计算4．虚拟化技术单核

3、CPU模拟多核CPU进行并行计算同一平台中同时运行多个操作系统，并且各个操作系统中的程序能够相互独立、互不影响地正常工作。2.1.2CPU的封装方式封装是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。防止空气中的杂质对芯片电路腐蚀而造成电气性能下降。易安装导热性能好2.1.2CPU的封装方式1．PPGA封装方式2．FC-PGA封装方式3．PLGA封装方式4．CuPGA封装方式3．PLGA封装方式PLGA（PlasticLandGridArray），即塑料焊盘栅格阵列封装。细小的触点式接口替代了PPGA封装中的针脚，具有更小的体积、更少的信号传输损失以

4、及更高的信号强度和时钟频率。Intel公司LGA775（SocketT）接口和LGA1366接口4．CuPGA封装方式CuPGA（LiddedCeramicPackageGridArray），即有盖陶瓷栅格阵列。这种封装方式比普通陶瓷封装方式增加了一个顶盖AMD公司的主流CPU都采用这种封装方式。2.2CPU的主要性能参数2.2.1知识讲解2.2.2CPU-Z2.2.1知识讲解1．时钟频率2．前端总线频率3．高速缓存（Cache）4．CPU位宽5．制造工艺6．工作电压7．扩展指令集1．时钟频率CPU的时钟频率包括主频、外频和倍频几种表示方式。单位时间内

5、所产生的脉冲个数称为频率外频是CPU乃至整个计算机系统的基准频率，单位是MHz主频，CPU内核工作的时钟频率主频=外频*倍频2．前端总线频率前端总线（FrontSideBus，FSB）是CPU与主板北桥芯片或内存控制器之间的数据通道，也是CPU与外界交换数据的主要通道。前端总线频率是指CPU和北桥芯片间的速度，频率高低直接影响到CPU与内存之间进行数据交换的速度。数据带宽＝（总线频率×数据位宽）÷8800MHz数据带宽＝3.2Gb/s2．前端总线频率1333MHz的FSB所提供的内存带宽是1333MHz×64bit/8=10667MB/s=10.67G

6、B/s与双通道的DDR2667正好匹配三通道DDR31333内存的带宽可达32GB/s带宽＝总线宽度÷8×总线频率×一个时钟周期内交换的数据包个数2．前端总线频率HyperTransport(AMD)HT3.0在2.6GHz高频率32bit高位宽的运行模式下，即可提供高达41.6GB/s的总线带宽QPI(INTEL)QPI是在处理器中集成内存控制器的体系架构，主要用于处理器之间和系统组件之间的互联通信CPU与CPU之间的峰值带宽可达96GB/s，峰值内存带宽可达34GB/s3．高速缓存（Cache）高速缓存是内置在CPU中的一种临时存储器，由于其读写速

7、度比内存快，所以被用做CPU和内存之间进行高速数据交换的中转站。L1Cache（一级缓存）、L2Cache（二级缓存）和L3Cache（三级缓存）等。4．CPU位宽CPU位宽是指微处理器一次执行指令的位数。目前主流的处理器为32位和64位。5．制造工艺在生产CPU过程中，加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件。单位：纳米，IC内电路与电路之间的距离奔腾一代的180纳米32纳米6．工作电压CPU正常工作时所需的电压值。早期CPU的工作电压为5V左右，目前主流CPU的工作电压都在1.5V左右。CPU工作电压的降低，使得CPU的能耗和发热量也得到有效

8、控制，从本质上缓解了CPU耗电过大以及发热过高等问题。7．扩展指令集CPU依靠指令来计算和控制