校选修课-第3章中央处理器

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3.1.1 Intel CPU的发展历程
8．四核CPU 四核处理器即是基于单 个半导体的一个处理器上 拥有四个一样功能的处理 器核心。实际上是将两个 Conroe 双核处理器封装在 一起。 2008年，Intel公司推出 了新一代四核处理器 Core i7。
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3.1.2 AMD CPU的发展历程
3.1.1 Intel CPU的发展历程
7．双核心处理器
所谓双核心处理器，简单地说就是在一块CPU基板上集 成两个处理器核心，并通过并行总线将各处理器核心连 接起来。 2005年, 英特尔推出Intel Pentium D处理器。首颗内 含2个处理器的Intel Pentium D处理器登场，正式揭开 x86处理器多核心时代。 2006年，英特尔推出Intel Core 2 Duo处理器。
3.1.1 Intel CPU的发展历程
6．64位处理器－Intel Pentium 4 64位系列
Intel公司于2005年2月推出了64位处 理器，并冠以6XX系列的名称。不仅 Pentium 4 6XX系列全部具备64位技术， 而且在新的Pentium 4 5XX系列中也引 入64位技术，它们的命名方式是 Pentium 4 5X1，以后缀为1来表示。 Intel与AMD的64位技术有惊人的相似 之处。但是AMD公司的K8在一开始就是 为64位而设计的。而Intel的Prescott 核心的64位功能是后来补充的，现称为 Intel 64结构（或X64结构）。 9
● 计算机组成与维护
第3章
中央处理器
本章要点
CPU的组成
CPU的性能指标
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● 计算机组成与维护
第3章
中央处理器
3.1
3.2 3.3 3.4
CPU的发展历程
CPU的组成和功能 CPU的性能指标 CPU的选购Βιβλιοθήκη 3.5 CPU的安装和使用
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● 计算机组成与维护
3.1 CPU的发展历程 3.1.1 Intel CPU的发展历程
3.1.1 Intel CPU的发展历程
3．16位处理器－Intel 8086/80186/80286
1978年Intel公司推出，16位 8086处理器。 1979年Intel公司又推出了 8086的简版-8088微处理器。 1982年Intel公司推出是基于 X86体系结构的80286处理器。 1984年16位PC市场迅速扩张， IBM以Intel 80286处理器为CPU 架构，推出了PC AT。 它是第三代微处理器的起点。 8086处理器具有16位数据通道， 内存寻址能力为1MB。 6
3.1.2 AMD CPU的发展历程
7．Duron（毒龙）
，Duron CPU是AMD公司 生产的面向低端用户的桌 面式处理器，采用0.13µ m 制造工艺，Socket A构架， 具有128KB L1 Cache， 64KB L2 Cache，前端总线 频率为266MHz。 由于Duron CPU的频率较 低，缓存较小，在和Intel 低端CPU的竞争中，Duron CPU处于劣势。 18
1．AMD公司早期的处理器 AMD公司曾有一 段和Intel公司合 作的经历，产品 特性如出一辙， 同时代的产品基 本上大同小异。
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3.1.2 AMD CPU的发展历程
2．K5
K5是AMD公司第一个独立生产 的x86级CPU，发布时间在1996 年。它是AMD的第一款处理器， 支持Socket5架构，AMD的PR速 率为75-166MHz,系统总线频率 为55-66MHz，具有24KB的一级 缓存，二级缓存是主板上的。 。 K5有着16KB数据Cache,8KB指 令Cache，64位数据总线,296针 SPGA封装。K5低廉的价格显然 比其性能更能吸引消费者，低 价是这款CPU最大的卖点。 13
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3.2
CPU的组成和工作原理
内 基 核 板
填充物 封 接 装 口
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3.2.1
CPU的组成
1．内核
CPU的中间的长方形或者正方形部分就是CPU 内核的地方，由单晶硅做成的芯片。所有的计 算、接受/存储命令、处理数据都是在这里进 行的。 CPU核心的另一面，也就是被盖在陶瓷电路 基板下面的那面要和外界的电路相连接。现在 的CPU都有以千万计算的晶体管，它们都要连 到外面的电路上，而连接的方法则是将每若干 个晶体管焊上一根导线连到外电路上。
3.1.2 AMD CPU的发展历程
6．Athlon XP
2001年10月， AMD推出桌面系统的 Athlon XP处理器，采用Palomino核 心，共有3750万只晶体管，0.18微米 铜导线工艺，稳定的Socket A架构， 支持DDR内存。 最新的AMD Athlon XP 处理器已采用了Barton核心，共有 4530万个晶体管，0.13微米铜导线工 艺，带215KB的二级缓存。 AMD Athlon XP中的XP是指Extreme Performance(卓越性能）。它支持更 大的高速缓存、专业3Dnow!技术和 Quanti-Speed架构。 17
3.1.2 AMD CPU的发展历程
3．K6
1997年4月，AMD推出K6，采 用0.35微米工艺，工作频率在 166-233MHz之间不等，基于对 686处理器的研究开发，新增了 MMX指令集，一级缓存为64KB。 1998年4月AMD推出K6-2。 1999年2月， AMD推出K6-3。 2000年AMD 推出移动版本CPU K6-2+。 AMD在K6－3后推出K6-3+。 14
3.1.3 Intel CPU与 AMD CPU的比较
现在，Intel公司和AMD公司的CPU几乎占据了全部 CPU市场，Intel公司的市场占有率远高于AMD公司，但 是AMD CPU的性价比一般优于Intel CPU。AMD CPU在三 维制作、游戏应用、视频处理等方面相比同档次的 Intel的CPU有优势。Intel CPU则在商业应用、多媒体 应用、平面设计方面有优势。 在选择CPU时，要综合考虑性价比。根据实际用途、 资金预算，选择最合适的CPU。如果只用于办公室，建 议使用Intel公司的产品，其稳定性要优于AMD公司的 产品。若是对游戏情有独钟，AMD是不错的选择，高性 能的3D处理能力可以带来更美妙的效果。
3.1.1 Intel CPU的发展历程
5．Pentium（奔腾）系列处理器
1993年，推出Pentium CPU。 1995年，推出了Pentium Pro CPU。 1997年，推出Pentium 2 CPU。 1999年，发布了Celeron。 1999年，发布了Pentium Ⅲ。 2000年，发布了Pentium 4 CPU。 2001年，发布了Itanium。 2002年，发布了Itanium 2处理器。 2003年，发布了Itanium M处理器。 2004年，将正式推出Prescott、Pentium 4、Celeron D及Pentium 4 EE处理器。 8
3.1.2 AMD CPU的发展历程
5．Thunderbird（雷鸟）
Thunderbird（雷鸟）是AMD 2000年中发布的CPU产品， 采用0.18微米工艺，采用Socket A架构，二级缓存为 256KB（与CPU同步），主频为1GHz。 Thunderbird是AMD面向高端的Athlon系列延续产品，采 用0.18微米的制造工艺，共有Slot A和Socket A两种不同 的架构，但它们在设计上大致相同：均内臵128KB的一级 缓存和256KB的二级缓存，其二级缓存与CPU主频速度同步 运行；工作电压为1.70V～1.75V，相应的功耗也比老的 Athlon要小;集成3700万个晶体管，核心面积达到120平方 毫米。 16
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3.1.1 Intel CPU的发展历程
2．8位处理器－Intel 8008/8080/8085
1972年Intel公司推出8位8008 处理器，但速度慢，功能不足。 1974年推出8080处理器，时钟 2MHz控制64KB内存。 1976年Intel公司又生产了增 强型8085处理器。 它们均采用NMOS工艺,集成度 约9000只晶体管,平均指令执行 时间为1μS～2μS,采用汇编语 言、BASIC、Fortran编程，使用 单用户操作系统。 5
3.1.1 Intel CPU的发展历程 1．4位处理器－Intel 4004
1971年，Intel公司成功地 把传统的运算器和控制器集 成在一块大规模集成电路芯 片上，发布了第一款微处理 器芯片4004，如图所示。 Intel 4004集中了2300个 晶体管，最高频率为740kHz， 能执行4位运算，支持8位指 令集及12位地址集。
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3.2.1
CPU的组成
2．基板
CPU基板就是承载CPU内核用的电路板，它负责 内核芯片和外界的一切通讯，并决定这一颗芯片 的时钟频率，在它上面，有我们经常在电脑主板 上见到的电容、电阻，还有决定了CPU时钟频率的 电路桥(俗称金手指)，在基板的背面或者下沿， 还有用于和主板连接的针脚或者卡式接口。 比较早期的CPU基板都是采用陶瓷制成的，AMD 的Duron仍然采用这种材料，而最新的CPU，都转 用了有机物制造，它能提供更好的电气和散热性 能。
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9．AMD的双核心Opteron处理器
2005年5月，AMD发布了面向服务器和工作站的企业级x86 双核计算平台——AMD双核皓龙处理器Opteron和面向桌面 型的双核速龙处理器Athlon 64 X2（包括4800+、4600+、 4400+及4200+等），采用Socket 939架构。双核心产品比 原有单核心产品的速度大有提升。 2006年4月，AMD推出了三款支持8路的双核心Opteron处 理器，最快的一款是Opteron875，运行主频为2.2GHz；其 次是Opteron870，工作主频为2.0GHz，第三款就是 Opteron865，工作主频为1.8GHz。 2008年中，AMD推出Phenom X3处理器，采用三核设计，是 其独家产品。 20