第三章CPU1.ppt

第3章 中央处理器 3.1 CPU的发展历史 从第一代个人计算机问世到今天，CPU芯片已经发展到今天的第六代产品。下面以 Intel 系列 CPU 为主，介绍 CPU 的发展过程： 3.1.1 CPU的发展历史 1. 4位处理器——Intel 4004 1971年，Intel公司研制出微处理器芯片4004。2300只晶体管，4位字长，1MHZ主频 2. 8位处理器——Intel 8008/8080/8085 1972年，Intel公司研制出8008处理器，如图2-2所示。 3. 16位处理器——Intel 8086/8088/80286 (1) Intel 8086/8088处理器 1978年，Intel公司推出了首枚16位微处理器8086(DB 16b,AB 20b,4.77MHZ，29000只晶体管) 1979年，Intel公司开发出8088，如图2-4所示。1981年，IBM公司将8088处理器用于其研制的IBM PC中，从而开创了全新的微机时代。(内部DB16b,外部DB8b) (2) Intel 80286处理器 1982年，Intel推出了80286芯片(DB16b,AB24b,6-20MHZ，14.3万只晶体管)，图2-5所示是i80286的外观。 IBM公司将80286处理器用在IBM PC/AT机中。 4. 32位处理器——Intel 80386/80486 (1) Intel 80386处理器 1985年，Intel发布80386DX(内外DB32b,AB32b,12.5-40MHz，集成27.5万只晶体管)，如图2-6所示。SX外部DB为16b,既有386的优点，又有286的成本优势。 除Intel公司生产386芯片外，还有AMD、Cyrix、IBM、Ti等公司也生产与80386兼容的芯片。 摩托罗拉公司在此期间开发出了68030 CPU，用于Apple机。 (2) Intel 80486处理器 1989年，Intel推出了80486芯片，首次使用RISC技术（精简指令集）。也分为SX，DX。 其他公司也推出了与80486兼容的CPU。 从80486开始首次出现了处理器倍频技术，该技术使处理器内部工作频率为处理器外部总线运行频率的2或4倍，486DX2、486DX4的名字便是由此而来。 9. 64位处理器——AMD Athlon 64 2003年9月，AMD发布了面向台式机的64位处理器：Athlon 64和Athlon 64 FX，如图2-28和图2-29所示。它们的初始实际频率为2.0GHz，晶体管数目为1.059亿个，采用0.13?m工艺。 3.1.2 CPU的分类 CPU有多种分类方法。 1. 按CPU的生产厂家分 2. 按CPU的接口分 3. 按标称频率分 4. 按CPU的内核分 3.2 CPU的结构 从CPU外部看到的结构看，CPU主要有两个部分组成：一个是内核，另一个是基板。下面分别以Athlon XP（如图2-30所示）和Pentium 4（如图2-31所示）为例，介绍其外部结构。 1. CPU的内核 2. CPU的基板 3. CPU的编码 4. CPU的接口 CPU的封装形式主要分为两大类：一类是针脚式的Socket类型(ZIF)，另一类是插卡式的Slot类型。 (1) Socket 7插座:适合于Pentium,P MMX,K5,K6,K6-2 Socket 7 CPU插座。 (2) Socket 370插座 Intel的Socket 370支持Celeron II、Pentium III、Cyrix III。Socket 370 CPU插座。 (3) Socket A插座 AMD的Socket A（Socket 462）是为Socket A架构的Athlon处理器而设计的接口标准。AMD的Athlon、Duron和Athlon XP处理器都采用相同的Socket A接口。Socket A CPU接口。 Intel的Socket 478 CPU接口支持Pentium 4 CPU，Socket 478 CPU插座。 3.3 CPU的主要技术参数 1. 主频 主频也叫时钟频率（CPU Clock Speed），单位是MHz、GHz，是CPU内数字脉冲信号振荡的速度，用来表示CPU的工作频率。与CPU运算速度有关。 2. 外频 外频又称外