计算机维护 第6讲 CPU超频与故障处理

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1、第6讲CPU超频与故障处理1.CPU的性能指标2.CPU的超频3.CPU的故障处理中国铁道出版社1.CPU的性能指标主频、外频和倍频内存总线速度扩展总线速度缓存工作电压协处理器流水线技术、超标量乱序执行和分枝预测超线程技术制造工艺中国铁道出版社1.1主频、外频和倍频主频、外频和倍频CPU主频=外频×倍频。主频又称时钟频率，表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。主频越高，CPU在一个时钟周期里所能完成的指令数也就越多,CPU的运算速度也就越快。目前CPU的主频已高达3.2GHz，并且5GHz的产品也将来临。中国铁道出版社1.1主频、外频和倍

2、频主频、外频和倍频CPU主频=外频×倍频。外频是CPU与主板之间同步运行的速度,而且目前绝大部分计算机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，如果外频速度高,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。中国铁道出版社1.1主频、外频和倍频主频、外频和倍频CPU主频=外频×倍频。倍频就是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。但实际上，在相同外频的前提下，高倍频的CPU本身意义并不大，单纯追求高倍

3、频而得到高主频的CPU就会出现明显的"瓶颈"效应，这样无疑是一种浪费。从有关计算可以得知，CPU的外频在5-8倍的时候，其性能能够得到比较充分的发挥，如果超出这个数值，系统与CPU之间进行数据交换的速度跟不上CPU的运算速度，从而浪费CPU的计算能力。中国铁道出版社1.2内存总线速度内存总线速度又称作系统总路线速度，英文全称是MemoryBusSpeed,一般等同于CPU的外频。内存总线的速度对整个系统性能来说很重要，由于内存速度的发展滞后于CPU的发展速度，为了缓解内存带来的瓶颈，所以出现了二级缓存，来协调两者之间的差异，而内存总线速度

4、就是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的工作频率。中国铁道出版社1.3扩展总线速度扩展总线速度：ExpansionBusSpeed。扩展总线速度指的就是指安装在微机系统上的局部总线如VESA或PCI总线接口卡的工作速度。中国铁道出版社1.4缓存CPU缓存（CacheMemory）位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小但交换速度快。缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时，CPU往往需要重复读取同样的数据块，而缓存容量的增大，可

5、以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率，而不用再到内存或者硬盘上寻找，以此提高系统性能。中国铁道出版社1.5工作电压工作电压是指CPU正常工作所需的电压。CPU的工作电压分内核电压和I/O电压两种。内核电压根据CPU生产工艺而定，一般微米越小内核工作电压越低，比如：早期CPU（386、486）由于工艺落后，它们的工作电压一般为5V，随着CPU的制造工艺与主频的提高，CPU的工作电压有逐步下降的趋势，如P4已降到1.5V。I/O电压一般都在3V左右，具体数值根据各厂家具体的CPU型号而定。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。中国铁道出版社

6、1.6协处理器协处理器又称数学协处理器。在486以前的CPU里面，是没有内置协处理器的。由于协处理器主要的功能就是负责浮点运算，因此386、286、8088等微机CPU的浮点运算性能都相当落后，自从486以后，CPU一般都内置了协处理器，协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算。现在CPU的浮点单元（协处理器）往往对多媒体指令进行了优化。比如Intel的MMX技术，MMX是“多媒体扩展指令集”的缩写。MMX是Intel公司在1996年为增强PentiumCPU在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术。为CPU新增加57条MMX指令，把处理多

7、媒体的能力提高了60％左右。中国铁道出版社1.7流水线技术、超标量流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5～6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条X86指令分成5～6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令，因此提高了CPU的运算速度。超流水线是指CPU内部的流水线设计的步(级)数更多，其完成一条指令的速度越快，因此才能适应工作主频更高的CPU。超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。中国铁道出版社1.8乱序执行和分枝预测乱序执行是指CPU采用了允许将多

8、条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理的技术。分枝是指程序运行时需要改变的节点。分枝有无条件分枝和有条件分枝，其中无条件分枝只需要CPU按指令顺序执行，而条件分枝则必须根据处理结