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同创电脑学校组装与维修课程1计算机概述1946年，由美国宾夕法尼亚大学研制的ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator即电子积分计算机）标志着第一代电子计算机的诞生。他由1.8万只电子管组成，占地180平方米，重达30吨，运算速度为5000次/秒。如图所示。电子计算机诞生到现在的50多年里，经过了电子管、晶体管、集成电路(IC)和超大规模集成电路四个阶段的发展，计算机的体积越来越小，功能越来越强，价格越来越低，应用越来越广泛，目前正朝智能化(第五代)计算机方向发展。同创电脑学校组装与维修课程2计算机的分类•目前计算机正在向着微型化、网络化和多媒体化的方向发展。尤其是微型计算机已经渗透于我们工作及生活环境中，为我们的工作及业余生活提供了许多便利。计算机主要包括以下几种类型，如图所示。计算机(按表示信息方式)模拟计算机数模混合计算机数字计算机(按应用范围)专用计算机通用计算机(按规模和处理能力)巨型机大型机小型机微型机工作站服务器同创电脑学校组装与维修课程3计算机应用领域•计算机的应用已经深入到工业、农业、财政金融、交通运输、文化教育、国防安全等各行各业，并为家庭娱乐也增添了许多色彩。概括起来，如图1-11所示，应用技术领域可以分为以下几个方面：人工智能网络应用计算机模拟计算机辅助教育机器人专家系统模式识别智能检索计算机的应用领域科学计算数据处理过程控制辅助工程办公自动化生产自动化数据库应用同创电脑学校组装与维修课程4计算机系统的组成•计算机系统是由硬件系统和软件系统这两大部分组成，硬件系统是指计算机的实体，即实际的物理设备，它包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备这五个部分。计算机系统硬件系统软件系统主机外设中央处理器(CPU)内存运算器控制器只读存储器(ROM)随机存储器(RAM)辅助存储器输入设备输出设备操作系统语言编译解释系统数据管理系统用户编写的实用程序各种专业应用软件系统软件系统软件同创电脑学校组装与维修课程5主机外设外存储器输入设备输出设备通信设备多媒体设备中央处理器(CPU)内存储器多媒体微机硬件系统软盘硬盘光盘磁带/优盘运算器控制器键盘鼠标扫描仪光笔声卡与音箱解压卡触摸屏电视卡显示器打印机绘图仪网卡调制解调器传真卡数字相机与摄像机同创电脑学校组装与维修课程6第一部分认识和了解计算机硬件•一、什么是多媒体电脑•理解：所谓多媒体电脑，即具有多媒体功能的电脑：即能够同时处理声音，图形，图像，动画；可供学习，亦可供娱乐之用。•二、多媒体电脑的组成部件•1、外观：主机、显示器、光驱、音箱、鼠标、键盘等•2、主机内部：硬盘、CPU、内存条、主板、电源、风扇、显卡、声卡等•三、品牌机与兼容机•1、选择：品牌机一般拥有固定的合作伙伴，产品质量要求较高。•兼容机一般由客户随意配置，部件来源亦不透明化。•2、生产：品牌机在生产过程中已经过严格的测试，可避免许多兼容性问题•兼容机没有专业的测试•3、价格：品牌机因销售渠道等成本问题，价格较高•兼容机价格较底•4、售后服务：品牌机一般有较为健全的售后服务•兼容机现在的售后服务亦不错同创电脑学校组装与维修课程7•5、升级：品牌机的配件比较固定，用户很难自行随意升级。•兼容机配置比较灵活，升级也比较方便•四、认识硬件•1、CPU•CPU是CentralProcessingUnit－－中央处理器的缩写，由运算器和控制器组成。•其内部结构可分：控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分。•ACPU发展历史•[CPU从最初发展至今已经有二十多年的历史了，这期间，按照其处理信息的字长，CPU可以分为：四位微处理器、八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等，1971年，早期的Intel公司推出了世界上第一台微处理器4004，这便是第一个用于计算机的四位微处理器，它包含2300个晶体管，由于性能很差，其市场反应十分不理想。•随后，Intel公司又研制出了8080处理器、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，一起组成了八位微处理器的家族。•三十二位微处理器的代表产品首推Intel公司1985年推出的80386•八十年代末九十年代初，80486处理器面市，它集成了120万个晶体管，时钟频率由25MHz逐步提升到50MHz•九十年代中期，全面超越486的新一代586处理器问世，其时钟频率到800M和1G]同创电脑学校组装与维修课程8•BCPU的生产厂商•目前全球有三大CPU生产厂商分别是•INTEL[因特尔]最大的生产厂商，其产品质量稳定，发热量不大，占多半市场•AMD与INTEL争天下的厂商，有些产品的性能超过INTEL其产品发热量较大•VIA[威盛电子]其主要生产笔记本电脑的CPU芯片发热量极小•C基本术语•1）主频•主频也叫时钟频率，单位MHZ[兆赫兹]，表示CPU的运算速度。•CPU的主频=外频*倍频系数•2）外频•外频是CPU的基准频率，单位MHZ，CPU的外频决定整块主板的运行速度；•通常所说的“超频”就是超CPU的外频[回倍频一般是锁定的]。外频是CPU与主•板间的同步运行速度。•3）倍频系数•倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。[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。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的，而AMD之前都没有锁。]同创电脑学校组装与维修课程9•4）前端总线(FSB)频率•前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算，即数据带宽＝(总线频率×数据带宽)/8•而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。•5）CPU的位和字长•电脑技术中对CPU在单位时间内能一次处理的二进制数的位数叫字长。•[由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示，所以通常就将8位称为一个字节。字长的长度是不固定的，对于不同的CPU、字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节，而32位的CPU一次就能处理4个字节，同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。]•6）缓存•缓存大小也是CPU的重要指标之一，而且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。•由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑，缓存都很小同创电脑学校组装与维修课程10•L1Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存，分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。L2Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能，原则是越大越好，现在家庭用CPU容量最大的是512KB，而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达256-1MB，有的高达2MB或者3MB。•7）制造工艺•现在CPU生产工艺一般在0.18um0.13um0.09um等•8）CPU指令集•CISC指令集，也称为复杂指令集，（ComplexInstructionSetComputer的缩写）•RISC是英文“ReducedInstructionSetComputing”的缩写，中文意思是“精简指令集”•9）CPU的核心•AMD和INTEL各不相同分开介绍同创电脑学校组装与维修课程11•INTELCPU的核心类型•Tualatin“图拉丁”核心，是Intel在Socket370架构上的最后一种CPU核心，采用0.13um制造工艺，封装方式采用FC-PGA2和PPGA，核心电压也降低到了1.5V左右，主频范围从1GHz到1.4GHz，外频分别为100MHz（赛扬）和133MHz（PentiumIII），二级缓存分别为512KB（PentiumIII-S）和256KB（PentiumIII和赛扬），这是最强的Socket370核心，其性能甚至超过了早期低频的Pentium4系列CPU。•Willamette这是早期的Pentium4和P4赛扬采用的核心，最初采用Socket423接口，后来改用Socket478接口（赛扬只有1.7GHz和1.8GHz两种，都是Socket478接口），采用0.18um制造工艺，前端总线频率为400MHz，主频范围从1.3GHz到2.0GHz（Socket423）和1.6GHz到2.0GHz（Socket478），二级缓存分别为256KB（Pentium4）和128KB（赛扬）•Northwood这是目前主流的Pentium4和赛扬所采用的核心，其与Willamette核心最大的改进是采用了0.13um制造工艺，并都采用Socket478接口，核心电压1.5V左右，二级缓存分别为128KB（赛扬）和512KB（Pentium4），前端总线频率分别为400/533/800MHz（赛扬都只有400MHz），主频范围分别为2.0GHz到2.8GHz（赛扬），1.6GHz到2.6GHz（400MHzFSBPentium4），2.26GHz到3.06GHz（533MHzFSBPentium4）和2.4GHz到3.4GHz（800MHzFSBPentium4），并且3.06GHzPentium4和所有的800MHzPentium4都支持超线程技术（Hyper-ThreadingTechnology）同创电脑学校组装与维修课程12•Prescott这是Intel最新的CPU核心，目前还只有Pentium4而没有低端的赛扬采用，其与Northwood最大的区别是采用了0.09um制造工艺和更多的流水线结构。•AMDCPU的核心类型•AthlonXP的核心类型AthlonXP有4种不同的核心类型，但都有共同之处：都采用SocketA接口而且都采用PR标称值标注。•Palomino这是最早的AthlonXP的核心，采用0.18um制造工艺，核心电压为1.75V左右，二级缓存为256KB，封装方式采用OPGA，前端总线频率为266MHz。•Thoroughbred这是第一种采用0.13um制造工艺的AthlonXP核心，又分为Thoroughbred-A和Thoroughbred-B两种版本，核心电压1.65V-1.75V左右，二级缓存为256KB，封装方式采用OPGA，前端总线频率为266MHz和333MHz。•Thorton采用0.13um制造工艺，核心电压1.65V左右，二级缓存为256KB，封装方式采用OPGA，前端总线频率为333MHz。可以看作是屏蔽了一半二级缓存的Barton。•Barton采用0.13um制造工艺，核心电压1.65V左右，二级缓存为512KB，封装方式采用OPGA，前端总线频率为333MHz和400MHz。•同创电脑学校组装与维修课程13•新Duron的核心类型AppleBred采用0.13um制造工艺，核心电压1.5V左右，二级缓存为64KB，封装方式采用OPGA，前端总线频率为266MHz。没有采用PR标称值标注而以实际频率标注，有1.4GHz、1.6GHz和1.8GHz三种。•Athlon64系列CPU的核心类型Clawhammer采用0.13um制造工艺，核心电压1.5V左右，二级缓存为1MB，封装方式采用mPGA，采用HyperTransport总线，内置1个128bit的内存控制器。采用Socket754、Socket940和Socket939接口。•Newcastle其与Clawhammer的最主