第03讲 计算机系统维护_第3章中央处理器CPU

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1、计算机系统维护白乐强第三章中央处理器CPU中央处理器电子计算机的主要设备之一功能主要是解释计算机指令处理计算机软件中的数据本章内容3.1CPU主要技术3.2处理器发展历程（自学）3.3CPU选购与辩别3.4关于超频问题3.5CPU故障分析与排除作业P611思考题：什么是CPU多线程技术？CPU高速缓存有什么作用？2第三章中央处理器CPUCPU英文：CentralProcessingUnit中文：中央处理器CPU构成：三部分运算器算数和逻辑运算控制器指挥中心控制运算器及其他部件工作，指令分析和控制寄储器暂时存放运算的中间结果和数据CPU工作原理：CPU→大脑三部分协调工

2、作进行分析，判断，运算和控制33.1CPU主要技术CPU主要技术与选购计算机关系CPU主要技术→CPU性能CPU性能→计算机系统性能根据CPU主要技术→选购计算机本节内容字长或位数CPU主频、外频、FSB频率高速缓存Cache指令特殊扩展技术移动型CPU节能技术CPU的生产工艺超线程技术其他技术（自学）4字长或位数字长通常是指CPU内部数据总线宽度或位数CPU数据总线分类内部数据线CPU内部外部数据线CPU与内存间5字长或位数例8088的CPU总线位数内部数据线为16位外部数据线为8位字长16位，仍是16位处理器只不过是CPU与内存交换数据时是按8位方式传送数据的。P

3、entium4CPU总线位数内部数据线为32位外部地址线是32位外部数据线为64位字长32位，所以Pentium4还是32位处理器，而不能称为64位处理器。6CPU主频、外频、FSB频率CPU主频CPU的工作频率或CPU内部总线频率CPU内核（整数和浮点运算器）电路的实际运行频率，也就是CPU自身工作频率。CPU外频CPU从主板上获得的工作频率它是由主板上晶体震荡电路为CPU提供的基准时钟频率，也就是主板的工作频率。7CPU主频CPU主频也叫时钟频率，单位是MHz，用来表示CPU的运算速度。CPU的主频＝外频×倍频系数。3.5GHz的P4倍频系数=3.5GHz/133

4、MHz=26.1很多人认为主频就决定着CPU的运行速度，这不仅是个片面的，而且对于服务器来讲，这个认识也出现了偏差。至今，没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的数值关系，即使是两大处理器厂家Intel和AMD，在这点上也存在着很大的争议，我们从Intel的产品的发展趋势，可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。像其他的处理器厂家，有人曾经拿过一快1G的全美达来做比较，它的运行效率相当于2G的Intel处理器。8CPU外频外频CPU的基准频率，单位也是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度台式机中超频，都是超CPU的外频（一般情况下，CPU的

5、倍频都是被锁住的）对于服务器CPU来讲超频是绝对不允许的CPU决定着主板的运行速度，两者是同步运行的。如果把服务器CPU超频了，改变了外频，会产生异步运行，（台式机很多主板都支持异步运行）这样会造成整个服务器系统的不稳定。9前端总线(FSB)频率前端总线(FSB)频率(即总线频率)直接影响CPU与内存直接数据交换速度公式数据带宽＝(总线频率×数据带宽)/8，数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度传输频率比方现在的支持64位的至强Nocona前端总线是800MHz，按照公式，它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。10外频与前端总线(FSB)频率的区别外频与前端总

6、线(FSB)频率的区别前端总线的速度指的是数据传输的速度外频是CPU与主板之间同步运行的速度具体说明100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8Byte/bit=800MB/s。11高速缓存CacheCache英文原意是“储藏”一般使用SRAM，它与CPU之间交换数据的速度高于DRAM，所以被称作“高速缓冲存储器”，简称为“高速缓存”。SRAM：StaticRandomAccessMemoryDRAM：Dynamicrandomaccessmemory为什么使用Cache由于

7、CPU的信息处理速度常常超过其它部件的信息传递速度，所以使用一般的DRAM来作为信息存储器常常使CPU处于等待状态，造成资源的浪费。12高速缓存Cache在操作系统启动以后CPU就把DRAM中经常被调用的一些系统信息暂时储存在Cache以后当CPU需要调用这些信息时首先到Cache里去找，如果找到了，就直接从Cache里读取，这样利用Cache的高速性能就可以节省很多时间。大多数CPU在自身中集成了一定量的Cache一般被称作“一级缓存”或“内置Cache”这部分存储器与CPU的信息交换速度是最快的，但容量较小。大多数主板上也集成了Cache一般被称