任务2 选购CPU

第1页共22页河北旅游职业学院教案课程：计算机组装与维护任课教师：张爱华教学类型：讲授课第2-3课时教学单元任务2选购CPU学时教学地点4多媒体教室学习目标【知识目标】了解CPU的发展历史；熟悉CPU的性能指标；熟悉市场CPU的品牌；熟悉CPU的接口类型。【技能目标】能够识别CPU的真假；能够选购合适的CPU；能够拆装CPU。日期班次电商101电商102学习情境项目一计算机硬件系统的选购子情境任务2选购CPU教学重点选购合适的CPU教学难点CPU的真假方法手段展示法、讨论法、讲授法、自主学习教学环节教学内容时间课程引入任务描述:CPU是计算机的“大脑”，它的好坏是评判计算机运行性能的主要指标。市场上有哪些CPU产品，如何选购合适的CPU及散热器，又如何拆装CPU呢？相关资讯CPU是计算机的核心，是决定计算机的性能最关键和最具代表性的部件，负责处理、运算计算机内部的所有数据。CPU主要由算术逻辑单元、控制器、寄存器组和内部总线等组成。1.CPU的发展历程从1971年世界上第一款CPU诞生以来，从最早的4004发展到现在的多核处理器，其发展日新月异。其发展经历几个时期：1）CPU发展的孕育期（1971~1978）（4位、8位）代表CPU：Intel4004、8008世界上第一款可用于微型计算机的4位处理器，是英特尔公司于1971年推出的包含了2300个晶体管的4004。由于性能很差，市场反应十分冷淡。1972年研制出第二代8008处理器可处理8位数据。1974年又研制出了8080、8085处理器，加上当时Motorola公司的MC6800微处理器和Zilog公司的Z80微处理器，一起组成了8位微处理器的家族。（4004）2）CPU发展的摇篮期（1978~1979）（16位）第2页共22页代表CPU：Intel8086、8088Intel公司1978年推出了第一块具有16位处理能力的处理器8086，最高主频为8MHz，内存寻址能力为1MB。同时Intel还生产出与之相配合的数学协处理器8087，这两种芯片使用相互兼容的指令集，但i8087指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算的指令，人们将这些指令集统一称之为x86指令集，奠定了以后CPU发展的基础。（8086）（8088）1979年，英特尔公司又开发出了8088。8088集成了约29000个晶体管，采用40针的DIP封装，最高频率为8MHz。也正是从8088开始，PC（个人电脑）的概念开始在全世界范围内发展起来，因为1981年IBM公司将8088芯片首先用于其研制的PC机中，标志着PC真正走进了人们的工作生活之中。3）CPU发展的婴幼期（1979~1985）（16位）代表CPU：Intel802861982年，英特尔公司在8086的基础上，研制出了80286微处理器，它是一颗真正为PC而存在的CPU，IBM公司将80286微处理器首先用在AT机中，引起了业界了极大的轰动。80286采用PGA封装，集成了大约130000个晶体管，最大主频为20MHz，内、外部数据传输均为16位，使用24位内存储器的寻址，内存寻址能力为16MB，可使用的工作方式包括实模式和保护模式两种。在这之前，INTEL也发布过80186CPU，这是一颗性能介于8088，80286之间的的CPU，但因为某种原因，80186从来都没有在PC中应用过。4）CPU发展的幼儿期（1985~1993）（32位）代表CPU：Intel80386、804861985年10月，Intel推出了具有划时代意义的产品80386DX（第一个32位CPU），其内部包含27.5万个晶体管，最高频率为40MHz，内部和外部数据总线是32位，地址总线为32位，可以寻址4GB内存，管理64TB的虚拟存储空间，并且有比80286更多的指令。为了解决内存的速度瓶颈，Intel采取了用预读内存的方法来缓解，并为386设计了高速缓存（Cache）这一方案。Intel的这一设想无疑是伟大的，一直沿用至今。在Intel发布386的时候，同时也有其他的几家CPU制造商也推出了类似的产品，性能也不错，比如Motorola68000、AMDAm386SX/DX和IBM386SLC。1989年，英特尔乘胜追击推出486芯片，它是在80386DX基础上集成了80387协处理器和8KB的Cache，极大提高了CPU的性能。该芯片集成了120万个晶体管，使用1微米的制造工艺，频率从25MHz逐步提高到50MHz。在当时，486所采用的第3页共22页技术是最先进的，采用了突发总线方式，大大提高了与内存的数据交换速度。386486在Intel推出486的同时，其他几家CPU制造商也不甘寂寞，也都发布了自己的同性能CPU，其中以TI486DX、Cyrix486DLC和AMD5x86为代表。5）CPU发展的儿童期（1993~1999）（32位）代表CPU：IntelPentium/Pentium2/Celeron、AMDK5/K61993年，Intel的Pentium(奔腾)CPU面世，这一全面超越486的性能优良的产品为Intel赢得了巨大的声誉，一举奠定了市场的霸主的地位。早期奔腾75MHz～120MHz使用0.5微米制造工艺，后期120MHz以上的奔腾则改用0.35微米工艺。PentiumPentiumMMXPentium2CeleronK5K61997年初Intel为了提高电脑在多媒体、3D图形方面的应用能力，发布了第4页共22页PentiumMMX（多能奔腾），同时许多新指令集也应运而生，其中最著名的就是Intel的MMX（MultiMediaExtensions，多媒体扩展指令集）、SSE和AMD的3DNOW!。这些指令可以一次处理多个数据，在软件的配合下，可以得到最佳的性能。1997年中PentiumII和AMDK6上市，年末Cyrix6x86MX面市。AMD是一个生命力异常顽强的公司，在与Intel的竞争中，一直是屡败屡战，精神可嘉。在Pentium呼风唤雨的年代，AMD在1996年发布了自己第一块独立生产的x86级CPU——K5，但性能一般。永不服输的AMD在1997年又卷土重来，推出了拥有全新的MMX指令，整体性能要优于奔腾MMX，接近同主频PⅡ的水平K6。Intel的Pentium2发布，它采用0.25微米工艺制造，最高频率为400MHZ。但是因为转用了Slot1架构，所以很多消费者并买帐。AMD的K6-2乘机而入，凭借低廉的价格一度占得近30％的市场份额，这也给AMD一个喘息的机会。6）CPU发展的少年期(1999~2001)（32位）代表CPU：IntelPentium3、AMDAthlon1999年，Intel发布了采用Katmai核心的Pentium3CPU，该CPU的系统总线频率为100MHz，起始主频为450MHz，一级缓存为32KB(16KB指令缓存加16KB数据缓存)，二级缓存大小为512KB，0.25微米工艺制造，内部集成950万个晶体管，采用Slot1架构。之后又生产了采用socket370架构的Pentium3CPU。AMD方面，为了抵抗P3，AMD于1999年6月推出了具有重大意义的K7微处理器，并将其正式命名为Athlon（速龙）。K7也不负众望，在时钟频率上率先进入到了G时代，并给Intel的处理器在市场上带来了很大的压力，自此，CPU市场真正步入Intel、AMD两强争霸的时代。Pentium3Athlon7）CPU发展的青年期（2000~2003）（32位）代表CPU：IntelPentium4/Celeron4、AMDAthlonxp/DuronIntel于2000年发布了Pentium4处理器。从423接口的Willamette核心改成478接口NORTHWOOD核心，又改换为Prescott核心，接口也换为LGA775，频率高达4G，但是发热量也高的惊人。2003年，Intel发布新一代移动平台Centrino(迅驰)，即PentiumM处理器。核心依然是P6，但结合了NetBurst架构的前端总线技术。目前采用Yonah做架构的处理器产品命名为CoreDuo，性能足以和最高端的PentiumD抗衡。AMD公司则在2000年6月份推出了Athlonxp处理器，再次向英特尔发出了挑战，并在DIY市场取得重大成功。在AMD的紧逼下Intel感到了前所未有的危机，这也为AMD后来的K8处理器打下了一个坚实的基础。早期的Palomino核心AthlonXP为0.18微米制造工艺，发热量较大。但在AMD采用了新的Thoroughbred核心后，发热量问题得到了很好的控制。而两者除了在发热量及DIE尺寸上有所不同外，外形几乎一样，都是462针的接口、128K的一级缓存和256K的二级缓存和3750万的晶体管数。第5页共22页Pentium4Celeron4AthlonxpDuron8）CPU发展的壮年期（2003~至今）代表CPU：AMDAthlon642003年，AMD公司推出了桌面Athlon系列处理器（也称为K8架构），K8在多方面领先于当时的PentiumD。面向台式机的64位处理器分为Athlon64和Athlon64FX（面向高端用户)。主频为2.0GHz，PR值为3200+，引领了CPU的发展方向，现在，Athlon64仍处在一个不断发展的过程中。2005年AMD发布了面向服务器和工作站的企业组x86双核心计算平台——AMD皓龙处理器Opteron和面向桌面的双核处理器Athlon64X2，采用Socket939架构。2005年2月，Intel发布了桌面64位处理器，以命名。在Pentium45xx系列中也引入64位技术，命名为Pentium45x1。在CeleronD中使用LGA775封装的产品成本和双核心PentiumD处理器也支持64位技术。2005年4月，Intel发布了双核处理器，称为PentiumD（不支持超线程技术）和PentiumExtremeEdition（支持超线程技术），具有64位技术，采用LGA775封装。2006年7月，Intel发布了新一代的全新微架构处理器Core2，全新的Core架构采用65nm或45nm制造工艺，产品为双核，L2缓存为4MB，支持32位物理寻址和48位虚拟内存寻址，支持SSE4指令集。2.CPU的种类1）按照其处理信息的字长，可分为4位、8位、16位、32位、64位处理器。4位处理器：Intel40048位处理器：Intel8008、8080、8085、Motorola的MC6800、Zilog的Z80第6页共22页16位处理器：Intel8086/8088、8028632位处理器：Intel80386、80486、Pentium/P2/Celeron、P3、P4/Celeron4AMDK5/K6、Athlon、Athlonxp/Duron64位处理器：AMDAthlon64、Pentium6xx双核心处理器：CeleronD、PentiumDIntelCore架构处理器：Core22）目前生产CPU的主要厂商有Intel和AMD公司两家。两家的同级产品性能接近，各有千秋，但AMD的价格略低。CPU的厂商：Intel公司、AMD公司、IBM和Cyrix、IDT公司、VIA威盛公司、国产龙芯。IntelCPU目前市场上Intel公司台式机的CPU主要有酷睿处理器、奔腾处理器、赛扬处理器家族。主要有：酷睿2双核IntelCore2Duo奔腾双核Intelpentiumdual-core酷睿2至尊版IntelCore2Extreme酷睿2四核IntelCore2Quad酷睿2四核至尊版IntelCore2QuadeXtreme赛扬双核IntelCeleronduo-core酷睿i7-四核心（8xx/9xx）/六核心（9xx）处理器酷睿i5-双核心（6xx）/四核心（7xx）处理器酷睿i3-双核心（5xx）处理器AMDCPU目前AMD公司的C