1、第三章第三章 中央处理器及散热器中央处理器及散热器计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修第第3 3章章 中央处理器及散热器中央处理器及散热器教学目标教学目标 1.了解CPU、CPU散热器的作用、分类、新技术。 2.理解CPU、CPU散热器的组成结构、技术指标、选购。 3.掌握CPU的编号识别。 4.掌握CPU、CPU散热器的安装及维护。 3.1 CPU基础知识(要求达到“了解”层次) 3.2 CPU的工作原理和技术指标(要求达到“了解”层次) 3.3 CPU新技术(要求达到“了解”层次) 3.4 CPU编号识别（要求达到“理解”层次） 3.5 CPU的选购 (要求达到“理解”层次) 3.
2、6 CPU散热器(要求达到“了解”层次) 3.7 CPU、CPU散热器的安装(要求达到“掌握”层次) 3.8 CPU、CPU散热器的维护。(要求达到“掌握”层次) 主要教学内容主要教学内容计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修3.1.1 CPU3.1.1 CPU的作用的作用 CPU是Central Processing Unit中央处理器的缩写，它是计算机系统的核心，由运算器和控制器组成。CPU的内部结构分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分，这三个部分相互协调，便可以进行分析、判断、运算，并控制计算机各部分协调工作。计算机的一切工作都受CPU控制。其中运算器主要完成各种算术运算（如加
3、、减、乘、除）和逻辑运算（如逻辑加、逻辑乘和逻辑非运算）；而控制器不具有运算功能，它只是读取各种指令，并对指令进行分析，作出相应的控制。通常，在CPU中还有若干个寄存器，它们可直接参与运算并存放运算的中间结果。因为CPU是决定一台计算机性能的核心部件，人们常以它来判定计算机的档次，例如装有Pentium4 CPU的计算机称为Pentium4机型，装有Athlon CPU的计算机称之为Athlon机型。 3.1 CPU3.1 CPU基础知识基础知识计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修3.1.2 CPU3.1.2 CPU的结构的结构3.1 CPU3.1 CPU基础知识基础知识计算机组装、维
4、护与维修计算机组装、维护与维修1. Inetl (英特尔公司英特尔公司)40048080802868088803868086804863.1.3 CPU3.1.3 CPU的发展的发展3.1 CPU3.1 CPU基础知识基础知识计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修1. Inetl (英特尔公司英特尔公司)PentiumPentium MMXPentium PROPentium XeonPentiumPentium3.1.3 CPU3.1.3 CPU的发展的发展3.1 CPU3.1 CPU基础知识基础知识计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修1. Inetl (英特尔公司英特尔公司)
5、Pentium 4 Celeron II Celeron 4 Celeron D Xeon 3.1.3 CPU3.1.3 CPU的发展的发展3.1 CPU3.1 CPU基础知识基础知识计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修2. AMD (超微公司超微公司)AMD 486 AMD K5 AMD K6 AMD K6-2AMD K6-3 3.1.3 CPU3.1.3 CPU的发展的发展3.1 CPU3.1 CPU基础知识基础知识计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修2. AMD (超微公司超微公司)AMD Duron Athlon XP AMD Barton AMD Athlon 64
6、3.1.3 CPU3.1.3 CPU的发展的发展3.1 CPU3.1 CPU基础知识基础知识计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修3. Cyrix(VIA) Cyrix 6x86 Cyrix MII Cyrix III 3.1.3 CPU3.1.3 CPU的发展的发展3.1 CPU3.1 CPU基础知识基础知识计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修3.2 CPU3.2 CPU的工作原理和技术指标的工作原理和技术指标3.2.1 CPU3.2.1 CPU的工作原理的工作原理计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修3.2.2 CPU的性能指标1.主频 CPU CPU的主频又称的主频又
7、称CPUCPU时钟频率，即时钟频率，即CPUCPU正常工作时在一个正常工作时在一个单位时钟周期内完成的指令数多少。单位时钟周期内完成的指令数多少。 2.外频 前端总线频率指的是前端总线频率指的是CPUCPU与北桥芯片之间总线的速度。与北桥芯片之间总线的速度。 3.FSB 公式：主频公式：主频= =外频外频倍频倍频 指数字脉冲信号每秒钟震荡的次数，它是衡量指数字脉冲信号每秒钟震荡的次数，它是衡量PCIPCI及其及其他总线频率的一个重要指标。他总线频率的一个重要指标。 4.倍频表示主频与外频之间的倍数表示主频与外频之间的倍数 3.2 CPU3.2 CPU的工作原理和技术指标的工作原理和技术指标计算
8、机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修 5. 5.字字 长长 字长是CPU与二级高速缓存、内存及输入输出设备之间一次所能交换的二进制的位数，字长数也是数据总路线宽度。 6.6.寻址空间寻址空间 由地址总线宽度决定，它规定了CPU可以访问的物理内存的地址空间是多大。 7.7.缓缓 存存 高速缓存就是可以进行快速数据存取的存储器。8.8.扩展指令集扩展指令集 在CPU中增加扩展指令集是为了增加CPU处理多媒体和3D图形方面的应用能力。 MMX 、SSE 、3D NOW ！ 9. 9.工艺水平工艺水平表示组成CPU芯片的电子线路宽度或元件的细致程度。 3.2.2 CPU的性能指标3.2 CPU3.
9、2 CPU的工作原理和技术指标的工作原理和技术指标计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修10.10.工作电压工作电压工作电压指CPU正常工作时所需的电压。 11. 接口方式接口方式S Sl lot 1 ot 1 Slot 2 Slot 2 Socket 775 Socket 775 12. 封装形式封装形式PGA S.E.E.C BGA 3.2.2 CPU的性能指标3.2 CPU3.2 CPU的工作原理和技术指标的工作原理和技术指标计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修3.3 CPU 新技术1.“1.“双核心双核心” ” 技术技术2.“2.“应变硅应变硅”技术技术3.3D NOW!
10、3.3D NOW!指令集技术指令集技术4.4.超线程技术超线程技术5. 64 5. 64 位技术位技术 即在一颗CPU中真正集成两个物理运行核心，并且每个核心都使用自己独立的高速缓存。 “应变硅”（Strained Silicon），即受到应力的硅。其原理将是硅的晶体拉伸，这样沿拉伸力向电子的迁移率就会提升，导致电阻减小，发热量和能耗都会降低，而运行速度就会提升。 它其实就是21条机器码的扩展指令集。3D NOW！指令集与Intel的MMX技术有所不同，它更侧重于针对三维建模、坐标变换和效果渲染等三维应用场合的使用，在软件的配合下，可以大幅度提高3D处理性能。 在一颗CPU内同时执行多个程序而
11、共同分享一颗CPU的资源，理论上要像两颗CPU一样在同一时间执行两个线程。 这个位数指的是CPU GPRs（General-Purpose Registers，通用寄存器）的数据宽度为64位，即处理器一次可以运行64位数据。 计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修3.4 CPU 的编号识别 每一款CPU的正面都印有一个编号。这个编号是CPU厂商在生产CPU过程中给CPU所编的唯一号码，就像人的身份证一样。CPU的编号有特定的含义，这一串号码分别对CPU主频、前端总线频率、二级缓存、封装、工作电压、生产日期等内容进行了说明。Intel CPU 的编号识别计算机组装、维护与维修计算机组装、维
12、护与维修AMD CPU的编号识别第一行：第一行：AMD AthlonTM,表明该表明该CPU是是AMD公司的公司的Athlon系列的系列的CPU；第二行：第二行：A1000AMT3C(从左向右位数依从左向右位数依次为第一位、第二位至第十位，具体含义次为第一位、第二位至第十位，具体含义见后表所示。见后表所示。第三行：第三行：AXIA0117MPMW，此项是，此项是AMD CPU在生产线上的编号，由此编号可获知在生产线上的编号，由此编号可获知此款此款CPU的生产日期为的生产日期为01年的第年的第17周生周生产的。产的。第四行：第四行：Y6276750317，此项是，此项是CPU超频超频能力的体现。
13、首位为能力的体现。首位为“Y”表明此款表明此款CPU的的超频能力很强，该位也会被超频能力很强，该位也会被9、F或或Z等字等字母或数字所代替，不同的字母数字有不同母或数字所代替，不同的字母数字有不同的超频能力（字母顺序越往后表明超频能的超频能力（字母顺序越往后表明超频能力越强）。力越强）。第五行：第五行：1999 AMD，表明此款，表明此款CPU是是AMD公司的产品。公司的产品。3.4 CPU 的编号识别计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修3.5 CPU 选购1、自己配置计算机的用途、自己配置计算机的用途2、自己的、自己的“钱袋钱袋”3、CPU的厂家的厂家4、关注所选购、关注所选购CPU
14、的性价比的性价比5、区分盒装、区分盒装CPU与散装与散装CPU6、辨别、辨别Remark的的CPU计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修3.6.1 CPU 散热器的作用 计算机部件中大量使用集成电路。众所周知，高温是集成电路的大敌。高温不但会导致系统运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。导致高温的热量不是来自计算机外，而是计算机内部，或者说是集成电路内部。散热器的作用就是将这些热量吸收，然后发散到机箱内或者机箱外，保证计算机部件的温度正常。多数散热器通过和发热部件表面接触，吸收热量，再通过各种方法将热量传递到远处，比如机箱内的空气中，然后机箱将这些热空气传到机箱外，完成计算机
15、的散热3.6 CPU 散热器计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修 CPU用散热器根据工作原理不同可以分为：风冷式、水冷式、半导体制冷和液态氮制冷四种。其中水冷式比较危险，一旦设备漏水，后果不堪设想。半导体 制冷功率大，如果使用不当，会适得其反，而且冷、热温差形成的凝露，会造成设备短路。液态氮制冷适发烧友的专利，成本最高，效果最好，国外的发烧友通常用它来配合自己的系统，创造一个又一个处理器主频极限，但是我国市场买不到成品。3.6.2 CPU 散热器的分类3.6 CPU 散热器计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修3.6.3 CPU 风扇的组成结构 散热片 散热片的热是经由流动的冷空
16、气带走，跟空气接触的面积越多，散热的速率就越快。 散热风扇送风的部分，其扇叶的数量、形状和倾斜程度都影响着散热效果 。 扣具扣具设计是随CPU而定，不同的CPU要选用对应的扣具。 3.6 CPU 散热器计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修3.6.4 CPU 风扇的性能指标1风扇的功率 2风扇转速 3风扇口径 4散热片材质 5.散热片形状 3.6.5 CPU 风扇的购买1. 散热片形状 2.散热容量 3.双风扇 4.散热风扇的排风量 5.风扇供电电源 6.功率 7.噪声 8.价格 3.6 CPU 散热器计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修3.7 CPU、CPU 风扇的安装3.7.
17、1 CPU 的安装 第一步，稍向外/向上用力拉开CPU插座上的锁杆与插座呈90度角，以便让CPU能够插入处理器插座。 第二步，然后将CPU上针脚有缺针的部位对准插座上的缺口。 第三步，CPU只能够在方向正确时才能够被插入插座中，然后按下锁杆。 第四步，在CPU的核心上均匀涂上足够的散热膏（硅脂）。但要注意不要涂得太多，只要均匀的涂上薄薄一层即可。 计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修3.7.2 CPU风扇的安装3.7 CPU、CPU 风扇的安装 第一步，将散热风扇安装在散热片的顶部向下压风扇直到它的四个卡子鍥入支撑机构对应的孔中。 第二步，再将两个压杆压下以固定风扇，需要注意的是每个压
18、杆都只能沿一个方向压下。 第三步，将CPU风扇的电源线接到主板上的CPU风扇电源接头上即可。 计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修3.7.3 CPU、CPU风扇的安装的注意事项 1.注意CPU缺针脚的方向一定要和CPU插座缺孔方向对齐。 2.安装CPU过程中不要用力过猛，以免损坏CPU。 3.在CPU风扇和CPU之间要涂上导热硅胶，但不要涂太多。3.8 CPU、CPU 风扇日常维护 1.经常观察CPU的温度情况。 2.经常观察CPU风扇的转动情况。 3.定期给CPU和CPU风扇加导热硅胶和风扇油。3.7 CPU、CPU 风扇的安装计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修学习总结学习总结 1.CPU的作用、分类、发展、工作原理。 2.CPU编号识别、技术参数、选购。 3.CPU风扇的作用、分类、技术指标、选购。 4.CPU、CPU风扇的安装、维护。教学重点教学重点 1.CPU的工作原理。 2.CPU编号识别、技术参数、选购。 3.CPU风扇的技术指标、选购。 4.CPU、CPU风扇的安装、维护。测试题目测试题目 1. 简述CPU的作用、组成结构？ 2. 简述的封装方式主要有哪些？ 3. 到市场或上网了解当前主流的的价格情况。 4. 简述CPU、CPU风扇的安装步骤及注意事项。 计算机组装、维护与维修计算机组装、维护与维修
