编计算机导论张丽娜周苏王文金海溶第02章硬件基础与体系结构.ppt

PPT研究院 POWERPOINT ACADEMY * * 2.3.5 现代微处理器 Intel公司是当今世界上最大的芯片制造商，PC机中相当多的微处理器都是由它制造的。1971年，Intel公司推出了世界上第一个微处理器4004。Intel的8088处理器曾为早期的IBM PC机带来了强大性能。自从1981年IBM PC机登上历史舞台以来，Intel不断推出为多数计算机生产商所选用的微处理器。 2.3.5 现代微处理器 AMD公司（Advanced Micro Devices）是Intel公司在PC机芯片市场上最大的对手。AMD的羿龙（Phenom）处理器与Intel的酷睿2四核（Core 2 Quad）处理器针锋相对；而AMD的速龙X2*（Athlon X2）处理器则直接与Intel的酷睿2双核（Core 2 Duo）处理器竞争（见表2-2所示）。AMD处理器要比同性能的Intel处理器便宜，而且在某些方面会有一些性能优势。 表2-2 流行的服务器、桌面计算机和移动设备的微处理器系列 2.3.5 现代微处理器 摩托罗拉公司和IBM公司曾经为苹果公司的计算机提供大部分芯片，但2005年苹果公司转投了Intel阵营。IBM为服务器和其他高性能计算机生产基于RISC技术的POWER处理器。 2.3.5 现代微处理器 市场上与当前一系列计算机配套的微处理器基本都能满足商业、教育和娱乐应用程序的需求。通常当要进行计算机三维动画游戏、桌面出版、多曲目声音录制和视频编辑等需要大量使用微处理器的应用时，要考虑使用Intel公司或者AMD公司提供的最快的处理器。 2.3.5 现代微处理器 虽然对计算机的微处理器进行升级在技术层面上说是可行的，但是很少有人这样做。因为只有计算机中所有部件都以高速工作时，微处理器才能达到较高功效。 2.3.5 现代微处理器 有时我们会听说“超频”技术。超频（overclocking）是指提高计算机部件（如处理器、显卡、主板或内存）速度的技术。在超频成功后，能将较慢的部件的处理能力提升到与速度更快、价格更贵的部件相当。希望榨取计算机所有处理速度的游戏玩家就会对计算机进行超频。 2.3.5 现代微处理器 但是，超频是具有风险的，加在部件上的额外的电能也会产生更多的热量。超频过的部件可能会过热，甚至可能引起火灾。为了保持安全的操作温度，一些玩家会安装额外的冷却系统，有时会使用耐用散热器、大风扇、液氧、干冰或其他制冷剂。 2.3.6 双核处理器 所谓双核处理器 (Dual Core Processor) ，简单地说，就是在一块CPU基板上集成两个处理器核心，并通过并行总线将各处理器核心连接起来，从而提高计算能力，如图2-10所示。 图2-10 双核之间协调工作 2.3.6 双核处理器 双核心并不是一个新概念，而只是CMP (Chip Multi Processors，单芯片多处理器) 中最基本、最简单、最容易实现的一种类型。其实在RISC处理器领域，双核心甚至多核心都早已经实现。CMP最早是由美国斯坦福大学提出的，其思想是在一块芯片内实现SMP (Symmetrical Multi-Processing，对称多处理) 架构，且并行执行不同的进程。 2.3.6 双核处理器 早在上个世纪末，惠普和IBM就已经提出双核处理器的可行性设计。IBM在2001年就推出了基于双核心的POWER4处理器，随后是SUN和惠普公司，都先后推出了基于双核架构的芯片，但此时双核心处理器架构还都是用在高端的RISC领域，直到Intel和AMD相继推出自己的双核心处理器，双核心才真正走入了主流的X86领域。 2.3.6 双核处理器 Intel和AMD之所以推出双核心处理器，最重要的原因是原有的单核处理器的频率难于提升，性能没有质的飞跃。因此，Intel在发布3.8GHz的产品以后只得宣布停止4GHz的产品计划；而AMD在实际频率超过2GHz以后也无法大幅度提升，3GHz成为了AMD无法逾越的一道坎。正是在这种情况下，为了寻找新的卖点，Intel和AMD都不约而同地使用了双核心技术。 2.4 输入输出 购买计算机并使用一段时间之后，用户就会关心如何对它进行升级，从而可以不断扩展它的能力。而理解了计算机系统的输入/输出 (I/O) ，就会了解如何扩充计算机系统。I/O的主要功能就是为微处理器搜集数据 (输入) ，并将处理结果送到显示器、打印机或存储设备等 (输出) 。 2.4 输入输出 数据总线一般在RAM和CPU之间传输数据，数据总线在RAM和外围设备之间传输数据的路段被称为扩展总线。I/O通常包括了扩展总线、扩展槽、扩展卡、端口和电缆上移动数据等内容。 2.4.1 扩展槽和扩展卡 在主板上，扩展总线终止于扩展槽。扩