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第3章 中央处理器 知识要点 ● 了解中央处理器发展史中的典型产品 ● 认识各型CPU对应的插座 ● 掌握检测CPU各项性能的方法 【案例3.1】CPU的基础知识 中央处理器CPU（Central Processing Unit），也被称为MPU（Micro Processing Unit，即微处理器），它是计算机的大脑，能进行算术运算和逻辑运算，对指令进行分析并产生操作和控制信号。 认识CPU结构特点 （1）CPU的内部结构分为控制器、运算器和存储器三个部分，其工作原理可理解为CPU将应用程序发出的指令经过控制器进行分配，然后被传送到运算器进行处理，再将处理后的信息存储在存储器中，供其它应用程序调用。 （2）CPU外形是一个正方形的片状结构，基板通常采用绿色或褐色的多层电路板，正面中间小小的硅晶片就是超大规模集成电路的CPU核心（英文名DIE）。 （3）由于CPU在工作时发热量很大，因此通常安装在主板上的CPU部分由CPU及散热器组成， CPU散热器如图3-2所示。 了解CPU的发展 了解决定CPU性能的参数指标 （1）主频、外频、倍频及三者间的关系 主频=外频×倍频 主频是CPU的标称运行频率，外频是系统总线的工作频率，倍频是外频与主频相差的倍数 （2）缓存与CPU性能的关系 ①Cache（缓存）分为一级缓存L1 Cache和二级缓存L2 Cache。CPU硬件由CPU内核、L1、L2两级高速缓存以及相应的辅助电路组成。 ②CPU内核的工作速度（即主频）与两级缓存的容量和速度是影响CPU性能的重要因素，理论上L2 Cache时钟频率越高，容量越大，CPU的性能越高。 （3）前端总线频率与CPU性能的关系 ①CPU与北桥芯片间的通道被称为前端总线。 ②其工作频率（即前端总线频率，或称为FSB）越高，则数据传输率越高。 （4）核心工作电压与CPU性能的关系 ①CPU的核心电压通常在1.5V至1.75V间。 ②提高核心电压可以提高CPU工作频率，其实质是通过提升核心电压来提高CPU的信号强度，这是超频时常采用的一种办法，但这样会使CPU发热量增加，因此一般超频时主要考虑超外频或倍频。 （5）CPU的制造工艺与CPU性能的关系 ①CPU的制造工艺实际是指CPU在加工中核心电路的线宽，通常采用微米来度量。 ②目前主流CPU的制造工艺已达到了0.09μm，线宽越小，则可以提高集成度，使CPU的体积更小，耗电更少，性能更高。 【案例小结】 CPU是影响计算机性能最重要的部件之一，因此它能够体现计算机配置的性能水平。本案例主要讲解了CPU的发展进程和主要生产厂商，介绍了Intel和AMD的CPU产品是目前主流CPU市场中的代表，以及各自推出的相应产品。还介绍了决定CPU性能的各种参数指标。 【知识回顾与延伸】 CPU产品标识 【案例3.2】 认识CPU插座 要求如下： 1．了解CPU接口的种类。 2．识别主板上CPU插座。 主流CPU的接口有Socket 370、Socket 423、Socket478、SocketA（或称Socket462）、LGA775，以及随64位CPU出现的Socket603、Socket754等。采用ZIF的Socket接口和采用插槽式的SLOT 1接口如图所示。 【案例小结】 本案例重点介绍了识别CPU插座，以及了解各类CPU插座之间的异同，知道不同插座能适用的CPU型号。由于CPU在发展进程中所采用的架构上的差异，使得Pentium Ⅱ开始以后的两大系列CPU不能在同一主板上使用，因此在CPU的购买及安装过程必须考虑CPU的接口方式。 【案例3.3】 检测CPU性能指标的方法 要求如下： 1．掌握Intel CPU专用CPU测试软件的使用。 2．掌握CPU测试软件WCPUID的使用。 Intel Processor Frequency ID Utility的使用 （1）启动Intel Processor Frequency ID Utility软件后，单击“frequency Test”按钮，即可检测CPU的主频，如图3-9所示。 （3）单击“CPUID Data”按钮，即可检测CPU的特征属性，从窗口中可以看到检测到的CPU特征信息和对多媒体指令集的支持情况，如图3-10所示。 WCPUID的使用 运行WCPUID软件，将会弹出“WCPUID/CPU Status”窗口，如图所示 【案例小结】 本案例介绍了使用WCPUID和Processor Frequency ID Utility两种工具软件检测CPU性能的方法，通过这两个检测工具软件，能更容易和详尽地了解当前CPU的性能数。 图3-11 WCPUID/CPU Status 窗