第二章cpu及cpu风扇.pptVIP

2.1 CPU是什么 2.2 CPU的性能指标 2.3 主流CPU产品与散热器 2.4 CPU的发展历程 CPU（Central Processing Unit）是中央处理器的英文缩写，微型计算机的CPU又称为微处理器。它由运算器和控制器组成，是计算机系统的核心，相当于人的大脑、因此它在很大程度上决定着计算机的性能。 CPU是一个被封装在塑胶或陶瓷材料中的集成电路， CPU由基板、内核、内核与基板之间的填充物及金属盖组成的。 CPU的基板是承载CPU内核所用的电路板，负责内核芯片和外界的一切通信，并起着固定CPU的作用。在基板上面有电容、电阻和决定CPU时钟频率的电路桥，在背面或者下沿，有用于和主板连接的针脚或者卡式接口。基板一般由陶瓷或者有机材料组成。 CPU的内核是CPU中间凸起的一片指甲大小、由单晶硅做成的薄芯片，其内密布着数以千万甚至上亿的晶体管，相互配合完成各种复杂的运算和操作。 CPU表面的金属盖一方面可以避免CPU的核心受到外力损害，另一方面增加了核心的表面积起到了保护和散热作用 2.2 CPU的性能指标 CPU的频率 主频：主频是指CPU核心的工作频率，单位是MHz（兆赫兹）或GHz。在核心架构相同的前提下主频越高CPU的运算速度就越快。 外频：外频是CPU乃至整个计算机系统的基准频率，单位是MHz。 主频=外频×倍频系数 CPU的工作电压 CPU正常工作所需的电压。从8086到现在的i7处理器为止CPU的工作电压有着明显的下降趋势，较低的工作电压主要三个优点： 1.低功耗。功耗降低，使系统的运行成本就相应降低，由其对于便携式和移动系统来说更为重要，使其现有的电池可以工作更长时间，从而使电池的使用寿命大大延长 2.功耗降低，致使发热量减少，较低的运行温度可使系统运行更加稳定 3.低功耗，低发热量是进一步提高CPU主频的重要前提之一 制造工艺 制造工艺指是指制造CPU的晶圆上相邻两个晶体管之间的距离，目前单位为微米或纳米（μm 或nm)。目前主流的CPU制程已经达到了32纳米，更高的甚至已经有了22纳米。制造工艺的提高能为我们带来以下几方面的好处： 缓存（Cache） CPU缓存（Cache Memory）是位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量很小但速度比内存快（与CPU同步）。缓存中的数据是内存数据的映射（也就是复制品）。 前端总线（FSB） 总线是将数据和指令从一个或多个源部件传送到一个或多个目的部件的一组传输线。通俗的说，就是多个部件间的公共连线，用于在各个部件之间传输信息。描述总线的参数有总线频率和总线位宽（位数），总线的速度（也叫做带宽）与它们成正比。 前端总线是将CPU连接到北桥芯片的总线，所以前端总线的带宽如果低于CPU的数据带宽则会影响CPU的性能发挥。 QPI与DMI总线 QPI是Intel的Quick Path Interconnect技术缩写为，译为快速通道互联。事实上它的官方名字叫做CSI，Common System Interface公共系统界面，用来实现芯片之间的直接互联，而不是在通过FSB连接到北桥。 QPI总线的优点 QPI使通信更加方便：QPI是在处理器中集成内存控制器的体系架构，主要用于处理器之间和系统组件之间的互联通信（诸如I/O）。他抛弃了沿用多年的的FSB，CPU可直接通过内存控制器访问内存资源，而不是以前繁杂的“前端总线——北桥——内存控制器”模式。 高带宽:QPI采用了点对点设计，包括一对线路，分别负责数据发送和接收，每一条通路可传送20bit数据，其中4位用于循环校验（提高可靠性）、16位是用于真实有效的数据。这样QPI总线的带宽=QPI频率×每次传输的有效数据（16bit/8）×2（数据发送、接收可同时进行）例如QPI频率为6.4GT/S的带宽为：　　　 6.4GT/S×2×2=25.6GB/S 而FSB为1600MHz的总线带宽为1600M（工作频率）×64（位宽，也就是每次传输的二进制位数）÷8=12.8GB/S。 多核间互传数据不用经过芯片组 QPI总线可实现多核处理器内部的直接互联，而无须像以前那样还要再经过FSB进行连接。 DMI总线 QPI总线的出现使得过去在北桥芯片内的内存控制器、PEI_E控制器甚至图形芯片（GPU）逐步的集成到了CPU内部，也就是说过的北桥芯片完全集成到了CPU内部并采用QPI总线实现相互访问。而剩下的南桥芯片和CPU之间的数据通道就被称之为DMI（Direct Media Interface的缩写，中文叫做直接媒体接口）总线。这样两个总线的传输任务就分工明确了，QPI管CPU内部、DMI管CPU与外部的数据交换 CPU接口类型 CPU只有安装到主板上才能进行工作，我们把CPU与