新电子教案-计算机组装与维修-于鸿弋-第04讲-主要部件的主要性能指标(1)—CPU(1)

第04讲主要部件的主要性能指标——CPU大连开发区职业中专于鸿弋教学设计课型：新授课时：2教学目标–了解CPU的基本知识–掌握CPU的性能参数–了解CPU的分类及选购原则重点–CPU的指标教学方法：讲授法复习提问1、计算机的基本结构由哪四部分构成的？图1-1-1-1：计算机的基本结构（原理）主机、内存、主板硬盘、光驱、软驱显示卡、声卡、网卡电源、机箱输入设备输出设备键盘、鼠标、扫描、麦克显示器、音箱、打印机2、计算机硬件系统的组成？与内存接口3、说出接口名称，用途（或可连接什么设备）。SocketLGA接口接CPU（Intel）DIMM接口接内存Socket接口接CPU(AMD)接口及其连线接硬盘3、说出接口名称，用途（或可连接什么设备）。IDE接口数据连接线与SATA接口数据连接线的外观对比FDC接口软驱已淘汰IDE接口接IDE接口的硬盘或光驱扩展卡（如声卡、网卡等）PCI-E*16接口接显卡与北桥相连PCI-E*1接口接声卡、网卡等3、说出接口名称，用途（或可连接什么设备）。视频相关的接口3、说出接口名称，用途（或可连接什么设备）。DVI接口接液晶显示器S端子HDMI高清接口高清、含8路音频趋势DVIVGA接口接显示器历史悠久应用广泛主板上的供电接口3、说出接口名称，用途（或可连接什么设备）。为CPU供电为CPU风扇供电主板供电接软驱，为软驱供电已经淘汰不能乱接为CPU风扇供电主板供电音频接口与网络接口3、说出接口名称，用途（或可连接什么设备）。SPDIF（高保真）音频接口上：光纤接口下：同轴电缆蓝：线路输入绿：音频输出黑：环绕输出粉：MIC黄：中置/重低音灰——中置环绕喇叭输出（7.1会用到）RJ45网络接口游戏操纵杆和MIDI接口SPDIF（高保真）音频接口上：光纤接口下：同轴电缆其它外部接口（多数属于通用接口）3、说出接口名称，用途（或可连接什么设备）。PS/2接口绿：鼠标紫：键盘1394接口（火线）接数码摄像机LPT接口（并口）接打印机、扫描仪，已经淘汰USB接口(通用串行总线接口)Com接口(串口)已经淘汰视频相关的接口6、说出接口名称，用途（或可连接什么设备）。DVI接口接液晶显示器S端子HDMI高清接口高清、含8路音频趋势DVIVGA接口接显示器历史悠久应用广泛主板上的供电接口6、说出下列接口为什么设备供电。为CPU供电为CPU风扇供电主板供电接软驱，为软驱供电已经淘汰不能乱接电源风扇芯片组风扇接口绿：鼠标紫：键盘LPT接口（并口）接打印机、扫描仪，已经淘汰USB接口(通用串行总线接口)Com接口(串口)已经淘汰蓝：线路输入绿：音频输出黑：环绕输出粉：MIC黄：中置/重低音灰——中置环绕喇叭输出（7.1会用到）RJ45网络接口SPDIF（高保真）音频接口说出接口名称及用途Socket接口接CPU(AMD)DIMM接口接内存SATA接口接串口硬盘FDC接口接软驱已淘汰IDE接口接IDE接口的硬盘或光驱PCI接口接PCI扩展卡（如声卡、网卡等）PCI-E*16接口接显卡PCI-E*1接口接声卡、网卡等CPU是影响计算机性能的最为核心的配件，也是影响整机价格的核心配件之一。因此攒机时一般首先确定CPU。（酷睿）CPU（速龙）CPU的分类大家在市场上见得到的CPU，按生产厂家分IntelAMDPentium（奔腾）系列流行CPUCeleron（赛扬）系列Core2（酷睿）系列最新：二代智能I系列I3,i5,i7如：i3-2100,2105,i5-2300,i5-2400,i7-2600,i7-2700AthlonIIX2X3X4（速龙II代双核、3核、4核）Sempron（闪龙）系列Opteron（皓龙）系列phenomIIX2X3X4羿龙Turion炫龙（笔记本用）毒龙Duron应对赛扬系列，已退出历史舞台引入虽然在家用电脑领域，CPU的主要生产厂家只有Intel和AMD两家，但同一时期，这两个厂家都会同时推出高、中、低端应用的产品，价格幅度波动较大。价格在很大程度上反映了CPU的性能，但并不是说，在任何应用中，高端产品总是能够表现出比低端产品优越，总是能够提供与其价格相符的性能。由此带来一些问题：1、CPU的价格是由哪些因素决定的？2、如果评价CPU的性能？3、是否应当根据用户的需求来选购CPU？依据是什么？CPU的主要技术指标的重要指标1、内核数量–2005年，当主频接近4GHz时，Intel和AMD两大CPU生产厂家发现，单独依靠提升CPU的速度，已经无法明显提升系统整体性能，因为高速度会产生高热量，结果会抵消掉因频率提升而提高的性能，就好像一边加大油门一边踩刹车。因此，当时的奔腾4处理器最高做到3.8GHz时便戛然而止。甚至有人预言，引领半导体市场接近40年的“摩尔定律”，在未来10年至20年内可能失效。但在2006年，Intel推出的多核处理器给人们带来了新的希望。–多核处理器是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的内核。内核又称为核心（Die），是CPU最重要的组成部分。CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。每个内核可以提供一个线程，一个线程就好比一个数据加工流水线，所以内核的数量越多，整个CPU的处理能力就越强。内核数量（或者线程数量）成为评价CPU档次的首要指标。–目前，消费级的CPU中较为普及的是2核和4核的CPU，另外还有3核、6核等多核产品。的重要指标比如，双核CPU是指CPU内部有两个核心（Die）的重要指标2、超线程–超线程技术是一种能够让一个CPU内核提供两个逻辑线程的技术，更加形象的说法是“将一个内核虚拟成两个内核”。比如，支持超线程技术的4核CPU可以实现8个线程，在Windows的设备管理器中显示为8个处理器（如图1-1-3-1所示），显然，超线程技术骗过了操作系统。不过超线程技术所带来的线程毕竟不是真实的，所以在性能上，2核4线程的CPU要超越2核2线程的CPU，但还是无法与4核4线程的CPU相比。–图1-1-3-1：在设备管理器中看到的CoreI7920CPU–通过Windows的设备管理器可以查看CPU的线程数，但却无法确定物理内核数量，需要借助一些硬件检测工具才可以看到更加准确的信息，比如360硬件检测（如图1-1-3-2所示）。的重要指标在设备管理器中看到的CoreI7920CPU真的有8个内核？的重要指标使用360硬件大师查看配件配置的重要指标3、主频：CPU的时钟频率，反映CPU“跑步”时迈步频度的指标。–目前通常在2GHz-4GHz之间，手机的CPU在1GHz左右4、外频：CPU外部——即系统总线的工作的频率。5、倍频：主频与外频的倍数关系。–即主频／外频＝倍频–主频是利用外频加倍得到的。6、前端总线频率：前端系统总线又叫FSB7、最大睿频：处理器根据需要自动提速以保证程序流畅运行；如果只有内存和硬盘在进行主要的工作，处理器会立刻处于节电状态。这样既保证了能源的有效利用，又使程序速度大幅提升。同时，英特尔智能高速缓存技术提供性能更高、更高效的高速缓存子系统，从而进一步优化了多线程应用上的性能。简单理解，就是cpu自动超频/降频。i3不支持睿频，i5，i7都支持。–比如：I7-2600CPU主频为3400M-3.4GHz，最大睿频为3800MHz听说过“超频”吗？超频有两种：一种是超倍频，另一种是超外频。的重要指标听说过“超频”吗？超频有两种：一种是超倍频，另一种是超外频。超倍频：某CPU额定外频200MHz，倍频为15，额定主频为200*15＝3000MHz=3GHz。但组装计算机时，将倍频设置为16倍，则200*16＝3.2G，CPU实际工作主频额定主频来使用，这种超频使用的手段叫做超倍频。超外频：同样的额定外频200MHz，倍频为15。组装计算机时，将外频设置为210MHz，则210*15＝3.15G，CPU实际工作主频额定主频来使用，这种超频使用的手段叫做超外频。：微型计算机外部总线结构示意图CPUDIMM接口（接内存）PCI-E*16接口PCI接口（多个）（接网卡、声卡等PCI扩展卡）FDC接口（1个）（接软盘驱动器）USB接口（多个）（接MP3、优盘等USB设备）SATA接口（多个）（接串行口硬盘）PS/2接口（2个）（接键盘和鼠标）COM接口（多个）（接Modem等串行设备）LPT接口（1个）（接打印机等并行设备）北桥南桥IDE接口（2个）（接硬盘、光驱）系统总线前端总线FSBPCI局部总线并行ATA总线(IDE)串行ATA总线DIMM接口（接内存）PCI-E*16接口PCI-E*1接声卡、网卡等扩展卡的重要指标8、缓存–缓存的工作原理是当CPU要读取一个数据时，首先从缓存中查找，如果找到就立即读取并送给CPU处理；如果没有找到，就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理，同时把这个数据所在的数据块调入缓存中，可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行，不必再调用内存。–高速缓存又分为：L1Cache（一级缓存）：容量不大，与CPU同速。L2Cache（二级缓存）：与CPU同速。一般来讲二级缓存的容量对CPU的性能有很大影响，L2Cache越大，CPU的档次越高，价格越高。L3Cache（三级缓存）（低端CPU无）–一级缓存的命中率高达80%。–一级+二级缓存的命中率高达90%左右。–有三级缓存的CPU命中率则高达95%。–也就是说，通常情况下，CPU需要的数据没能在一、二、三级缓存在找到，而必从内存中读取数据的概率只有5%。的重要指标对于INTEL的CPU来说，一级缓存大小相当，因此，二级缓存的大小的差异对CPU的性能的影响很显著，对CPU价格的影响也显著。因此，二级缓存的大小是衡量CPU性能的重要指标之一。对于拥有3级缓存的CPU来说，三级缓存的大小也而三级缓存对性能影响时高时低。在游戏方面，提升三级缓存的容量对游戏的性能影响很大，虽然对一般家用机没有什么用，但是如果是网吧机或者是发烧机提升三级缓存的容量还是会有显著的性能提升的。虽然三级缓存也能为PC带来显著的性能提升，但毕竟三级缓存是作用于服务器的，对PC来说，三级缓存还是只能做个辅助作用，在其他参数相同的情况下，三级缓存容量越大，则性能更好，如果其他参数不相同的话，这时三级缓存的作用就不明显了。对于AMD的CPU来说，由于工作机制不同，二级缓存的大小对整体性能的影响不大，一般不做为重要指标。的重要指标9、指令集–每一种新型的CPU在设计时都规定了一系列与其他硬件电路相配合的指令系统，是CPU中用来计算和控制计算机系统的一系列指令的集合，叫做指令集。指令集的先进与否，也关系到CPU的性能发挥，它也