第03课(CPU).pptVIP

第三课 CPU 3.1 CPU概述 3.2 如何选购CPU 3.3 安装CPU 3.4 CPU的使用与维护 课后练习 3.1 CPU概述 CPU是电脑中最重要的组成部分，它相当于电脑的心脏，是整个电脑系统的核心。 3.1.1 CPU的作用 CPU是整个电脑系统最高的执行单位，它负责电脑系统指令的执行、数学与逻辑运算、数据存储、传送以及输入/输出的控制。 CPU的内部结构可分为控制单元、逻辑单元和存储单元3大部分； 各部分作用： 控制单元：管理和控制CPU的所有操作； 逻辑单元：进行数学和逻辑运算； 存储单元：CPU的内部临时存储单元，保存着等待被处理的数据或者是已经处理过的数据。 其工作原理就像一个工厂对产品的加工过程：进入工厂的原料（指令），经过物资管理部门（控制单元）的调度分配，被送往生产线（逻辑运算单元），生产出成品（处理后的数据）后，再存储在仓库（存储器）中，等着拿到市场上去交易（交由应用程序使用）。 3.1.2 CPU的性能指标 位和字长 主频、外频和倍频 缓存 制造工艺 工作电压 前端总线 CPU的位和字长 字长：电脑技术中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。 所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。同理 32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。 对于不同的CPU,字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节，而32位的CPU一次就能处理4个字节，同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。? 主频、外频和倍频 主频也叫时钟速度/频率（Clock Speed） 表示在CPU内数字脉冲信号振荡的速度。（CPU有一个时钟，就象一个节拍器，不停的发出脉冲，决定CPU的步调，控制CPU所执行的每一个动作。） 主频越高，CPU在一个时钟周期内所能完成的指令数也就越多，CPU的运算速度也就越快。 100MHZ表示数字脉冲信号每秒振荡一千万次。 CPU主频的高低与CPU的外频和倍频有关，其计算公式为主频=外频×倍频。 二者是没有直接关系的，主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。 在Intel的处理器产品中，例：1?GHz?Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66?GHz?Xeon 一样快，CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。 由于各种各样的CPU它们的内部结构也不尽相同，所以并非所有的时钟频率相同的CPU的性能都一样。 ? 当然，主频和实际的运算速度是有关的，只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。 外频是CPU与主板之间同步运行的速度，就是系统总线的工作频率;目前绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间同步运行的速度。 在这种方式下，可以理解为CPU的外频直接影响内存的访问速度，外频速度高，CPU就可以同时接受更多的来自外围设备的数据，从而使整个系统的速度进一步提高。 是CPU的运行频率与整个系统外频之间的倍数，在相同的外频下，倍频越高，CPU的频率也越高。 实际上，在相同外频的前提下，高倍频的CPU本身意义并不大，这是因为 CPU与系统之间数据传输速度是有限的，一味追求高倍频就会出现明显的“瓶颈”效应。 （CPU从系统中得到的数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度） 缓存 缓存（Cache）又称为高速缓存，是可以进行高速数据传输的存储器。由于CPU运行速度远远高于内存和硬盘等存储器，因此有必要将常用的指令和数据等放进缓存，让CPU在缓存中直接读取，以提升电脑的性能。 CPU的缓存分为三种，即L1 Cache（一级缓存）、L2 Cache（二级缓存）和L3 Cache（三级缓存） 。 L1　Cache(一 级缓存)是CPU?第一层高速缓存，内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，高速缓冲存储器均由静态RAM 组成，结构较复杂; 在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32— 256KB。? L2　Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。 内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的?一半。 L2高速缓存容量也会影响CPU的性能，原则是越大越好，现在家庭用CPU容量最大的是512KB，而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高?达256-1MB，有的高达2MB或者3MB。? L3　Cache (三级缓存) 分为两种，早期的是外置，?现在的都是内置的。 L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟，同时提升大数据量计