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计算机硬件维护教程作者董峰职称讲师工作单位邵阳学院信息联系电话18973924289第一章CPU一、CPU的概念CPU（CENTRALPROCESSINGUNIT）又叫中央处理器，其主要功能是进行运算和逻辑运算，内部结构大概可以分为控制单元、算术逻辑单元和存储单元等几个部分。按照其处理信息的字长可以分为八位微处理器、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等。二、CPU主要的性能指标主频即CPU内部核心工作的时钟频率，单位一般是兆赫兹（MHZ）。这是我们平时无论是使用还是购买计算机都最关心的一个参数，我们通常所说的133、166、450等就是指它。对于同种类的CPU，主频越高，CPU的速度就越快，整机的性能就越高。外频和倍频数外频即CPU的外部时钟频率。外频是由电脑主板提供的，CPU的主频与外频的关系是CPU主频＝外频倍频数。内部缓存采用速度极快的SRAM制作，用于暂时存储CPU运算时的最近的部分指令和数据，存取速度与CPU主频相同，内部缓存的容量一般以KB为单位。当它全速工作时，其容量越大，使用频率最高的数据和结果就越容易尽快进入CPU进行运算，CPU工作时与存取速度较慢的外部缓存和内存间交换数据的次数越少，相对电脑的运算速度可以提高。地址总线宽度地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间，简单地说就是CPU到底能够使用多大容量的内存。多媒体扩展指令集（MMX）技术MMX是INTEL公司为增强PENTIUMCPU在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术。这一技术为CPU增加了全新的57条MMX指令，这些加了MMX指令的CPU比普通CPU在运行含有MMX指令的程序时，处理多媒体的能力上提高了60％左右。即使不使用MMX指令的程序，也能获得15％左右的性能提升。微处理器在多方面改变了我们的生活，现在认为理所当然的事，在以前却是难以想象的。六十年代计算机大得可充满整个房间，只有很少的人能使用它们。六十年代中期集成电路的发明使电路的小型化得以在一块单一的硅片上实现，为微处理器的发展奠定了基础。在可预见的未来，CPU的处理能力将继续保持高速增长，小型化、集成化永远是发展趋势，同时会形成不同层次的产品，也包括专用处理器。二、CPU什么是双核处理器双核处理器DUALCOREPROCESSOR双核处理器是指在一个处理器上集成两个运算核心，从而提高计算能力。“双核”的概念最早是由IBM、HP、SUN等支持RISC架构的高端服务器厂商提出的，主要运用于服务器上。而台式机上的应用则是在INTEL和AMD的推广下，才得以普及。前INTEL推出的台式机双核心处理器有PENTIUMD、PENTIUMEEPENTIUMEXTREMEEDITION和COREDUO三种类型，三者的工作原理有很大不同。PENTIUMD和PENTIUMEEPENTIUMD和PENTIUMEE分别面向主流市场以及高端市场，其每个核心采用独立式缓存设计，在处理器内部两个核心之间是互相隔绝的，通过处理器外部主板北桥芯片的仲裁器负责两个核心之间的任务分配以及缓存数据的同步等协调工作。两个核心共享前端总线，并依靠前端总线在两个核心之间传输缓存同步数据。从架构上来看，这种类型是基于独立缓存的松散型双核心处理器耦合方案，其优点是技术简单，只需要将两个相同的处理器内核封装在同一块基板上即可；缺点是数据延迟问题比较严重，性能并不尽如人意。另外，PENTIUMD和PENTIUMEE的最大区别就是PENTIUMEE支持超线程技术而PENTIUMD则不支持，PENTIUMEE在打开超线程技术之后会被操作系统识别为四个逻辑处理器。AMD双核处理器AMD推出的双核心处理器分别是双核心的OPTERON系列和全新的ATHLON64X2系列处理器。其中ATHLON64X2是用以抗衡PENTIUMD和PENTIUMEXTREMEEDITION的桌面双核心处理器系列。AMD推出的ATHLON64X2是由两个ATHLON64处理器上采用的VENICE核心组合而成，每个核心拥有独立的512KB1MBL2缓存及执行单元。除了多出一个核芯之外，从架构上相对于目前ATHLON64在架构上并没有任何重大的改变。双核心ATHLON64X2的大部分规格、功能与我们熟悉的ATHLON64架构没有任何区别，也就是说新推出的ATHLON64X2双核心处理器仍然支持1GHZ规格的HYPERTRANSPORT总线，并且内建了支持双通道设置的DDR内存控制器。与INTEL双核心处理器不同的是，ATHLON64X2的两个内核并不需要经过MCH进行相互之间的协调。AMD在ATHLON64X2双核心处理器的内部提供了一个称为SYSTEMREQUESTQUEUE系统请求队列的技术，在工作的时候每一个核心都将其请求放在SRQ中，当获得资源之后请求将会被送往相应的执行核心，也就是说所有的处理过程都在CPU核心范围之内完成，并不需要借助外部设备。对于双核心架构，AMD的做法是将两个核心整合在同一片硅晶内核之中，而INTEL的双核心处理方式则更像是简单的将两个核心做到一起而已。与INTEL的双核心架构相比，AMD双核心处理器系统不会在两个核心之间存在传输瓶颈的问题。因此从这个方面来说，ATHLON64X2的架构要明显优于PENTIUMD架构。虽然与INTEL相比，AMD并不用担心PRESCOTT核心这样的功耗和发热大户，但是同样需要为双核心处理器考虑降低功耗的方式。为此AMD并没有采用降低主频的办法，而是在其使用90NM工艺生产的ATHLON64X2处理器中采用了所谓的DUALSTRESSLINER应变硅技术，与SOI技术配合使用，能够生产出性能更高、耗电更低的晶体管。AMD推出的ATHLON64X2处理器给用户带来最实惠的好处就是，不需要更换平台就能使用新推出的双核心处理器，只要对老主板升级一下BIOS就可以了，这与INTEL双核心处理器必须更换新平台才能支持的做法相比，升级双核心系统会节省不少费用。三、CPU的生产厂商X86架构下CPU的厂商CPU是一个不太准确的称呼，随着处理能力越来越强，人们更愿意叫它微处理器，即MPU,因为它的功能不仅仅是CPU所能涵盖的了，它还含有协处理器，无线通讯单元等模块。X86架构的CPU是目前CPU领域中最受人关注的一块。INTEL公司INTEL是生产X86架构CPU的老大哥，它占有80多的市场份额，INTEL生产的CPU就成了事实上的X86CPU技术规范和标准。最新的PII成为CPU的首选。INTEL有便携版的ATOMCPU,移民版的CORESOLO单核CPU,CORE2DUO双核CPU,和赛扬CPU,奔腾移动版CPU桌面机上的奔腾双核,CORE2DUO双核,COREQUAD四核,和单核赛扬CPU,和双核赛扬CPU服务器上用的是XEON版CPU,工作站上用的是安腾CPU今年年底桌面CPU会出四核芯八线程版AMD公司目前使用的微机上CPU有好几家公司的产品，除了INTEL公司外，最有力的挑战的就是AMD公司，最新的ATHLON64处理器打破了INTEL一支独秀的局面。AMD的CPU有SEMPRON,ATHLON64ATHLON642OPTERONTURION642及