计算机维护与维修教程 第二版 赵兵 03

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1、第3章中央处理器第3章中央处理器3.1CPU的基本指标和封装3.2Intel处理器3.3AMD和VIA（Cyrix）处理器3.1CPU的基本指标和封装CPU（CentralProcessingUnit）即中央处理器是一个超大规模集成电路，它的内部是由几十万（Intel80386）到上亿个（Pentium4Extreme）晶体管元件组成的十分复杂的电路，包括运算器、控制器、寄存器、缓存和总线等，它是整个PC系统的核心器件。以IntelPentiumⅡ为例，CPU的内部结构如图3-1所示。图3-1PentiumⅡ处理器的内部结构3.1.1CPU的基本技术指标下面介绍一下CPU的主要技术指标和

2、一些特点。1．字长CPU的字长通常是指其内部数据总线宽度，单位是二进制的位（bit）。2．主频CPU的主频是指CPU的实际工作频率，单位是MHz或GHz（1GHz=1000MHz），它是CPU速度的重要指标。3．运算速度CPU的运算速度是指其每秒钟能够处理的指令数，单位为百万指令每秒（MIPS）。4．外部总线CPU的总线是指处理器芯片与外部连接的总线，由其引脚引出，包括数据线（DataBus）、地址线（AddressBus）和控制线（ControlBus）三组。5．内部FPU从i486开始，则把这个协处理器集成到了处理器芯片内部，叫做浮点处理单元（FloatingPointUnit，FP

3、U）（见图3-1），因而大大提高了CPU的运算速度。6．内部Cache从i486开始，处理器内部也包含了8KB的Cache（InternalCache）。因此构成了二级Cache，CPU内的称为一级Cache（Level1Cache），主板上的称为二级Cache（Level2Cache）。7．指令系统CPU是靠执行指令来计算和控制系统的。每种CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统，包括几十或几百条指令。Intel的MMX和SSE、AMD的3DNow!等都是新增的特殊指令集。8．散热器风扇从奔腾处理器开始，散热片和风扇成为CPU必备的附件，选择高性能散热器风扇和妥善安装是

4、CPU正常工作、安全高效和使用寿命长的基本保障。图3–2所示是一个新型CPU散热器风扇。图3-2CPU散热器风扇9．双电压CPU采用了双电压供电，CPU核心用低电压，它的I/O电路则用较高的电压，既保证了电路的可靠性和驱动能力，又减少了功耗。10．超频超频是指把主板的CPU时钟调整为略高于CPU规定值，企图使之超高速工作。以满足电脑发烧族的愿望。现在的主板和BIOS也有支持超频的相关设置。11．MMXIntel的MMX（MultiMediaExtended）即多媒体扩展指令。12．SSEIntel的SSE（StreamingSIMDExtensions）指令技术是对单指令多数据（Sing

5、leInstructionMultipleData，SIMD）的发展。13．NetBurstNetBurst是IntelPentium4处理器采用的全新的微型架构技术。14．HT技术超线程（HyperThreadingTechnology，HT）技术可以实现最佳化处理器资源，能够同时执行一个程序的两个系列或线程的指令，提高处理器的性能和系统响应能力，从而使PC工作得更有效。15．双核芯处理器Intel的双核（Dualcore）处理器技术是在一个物理处理器中集成两个运算执行核心，结构示意如图3-3所示。图3-3Intel的双核处理器16．EM64T技术Intel的64位存储器扩展（Exte

6、ndedMemory64）技术EM64T使用64位硬件和软件，允许PC访问更大的内存，并对当前和未来的32位软件提供了64位计算机支持。3.1.2CPU的封装形式和插座1．集成电路的封装所谓IC芯片的封装是指安放半导体芯片所用的外壳，芯片内部电路用非常精细的导线连接到封装外壳的导电引脚上，再通过这些引脚的焊接或专门插座与印刷电路板上的其他元器件连接。因此，封装对CPU和其他集成电路都是非常重要的。IC芯片的封装从DIP、QFP、PGA、BGA、CSP到MCM等经历了若干代的改进，使得封装面积与芯片面积越来越接近，适用频率越来越高，散热耐温性能越来越好，引脚数越来越多而间距越来越小，可靠性

7、越来越高，安装越来越方便。新一代的CPU和芯片组也往往采用新型的封装形式。几种封装形式如图3-4所示。图3-4集成电路的封装DIP（DualIn-linePackage）即双列直插封装，其引脚直立在集成电路的两个长边上，通常为8～40脚。PQFP（PlasticQuadFlatPackage）即塑料四方扁平封装，其引脚由方型集成电路的4个边上引出，通常为几十到上百脚。i80386处理器采用了PQFP封装。PPGA（PlasticPi