1、第1章 主板和CPU 教学提示和教学目标1.1 计算机系统的组成1.2 主板的分类1.3 主板的构成1.4 主板的选购1.5 CPU 概 述1.6 CPU的选购教学提示和教学目标教学提示和教学目标 教学提示：IT产品是更新最快的产品。而作为对计算机硬件不太熟悉的普通消费者来说，如何去面对日新月异的计算机硬件，如何才能利用有限的资金购买和装备适合自己使用的计算机产品呢？本书将为你解开这些疑团。主板是安装在主机机箱内的一块矩形电路板，上面安装有计算机的主要电路系统，主板上的扩充槽用于插接各种接口卡，用于扩展计算机的功能，如显卡、声卡等。目前的CPU(中央处理器)供应商主要有英特尔(Intel)和A
2、MD这两家，CPU的性能大致上可以反映计算机的性能。教学目标：本章介绍主板和CPU的相关概念和技术，其中选择主板的芯片组和了解各个芯片的性能是知识难点，因为这又涉及到了CPU的话题，此外，只有了解CPU的性能特点才能更好地选购CPU，所以要求读者多花时间来掌握。通过学习本章，可以对主板和CPU有一个清晰的认识，能够独立认出主板上的各种接口或结构，并能独立选购和搭配一款性能较好的主板和称心如意的CPU。1.1 1.1 计算机系统的组成计算机系统的组成 计算机硬件系统采用的基本上是冯诺依曼结构，即由运算器(Calculator，也叫算术逻辑部件ALU)、控制器(Controller)、存储器(Me
3、mory)、输入设备(Input Device)和输出设备(Output Device)5大部件组成，其中运算器和控制器构成了计算机的核心部件中央处理器(Center Process Unit，CPU)。计算机系统的组成如图1.1所示。图1.2所示是计算机各功能部件的关系图。图1.1 计算机系统的组成系统软件：如Windows 98、Windows XP等应用软件：如Word、Excel、Photoshop等运算器控制器中央处理器随机存储器只读存储器内(主)存储器外(辅)存储器：如硬盘、软盘、光盘输入设备：如键盘、鼠标、数码相机、扫描仪输出设备：如显示器、打印机、音箱外部设备主机硬件软件计算机
4、图图1.2 计算机硬件系统的控制关系计算机硬件系统的控制关系1.2 主板的分类主板的分类按不同的方法主板可以分为不同的类型。1.按主板结构分类2.按芯片组分类3.按CPU类型来分 1.3 主板的构成主板的构成 从外观上看，主板是一块矩形的印制电路板，在电路板上分布着各种电容、电阻、芯片、插槽等元器件，包括BIOS芯片、输入/输出接口、面板控制开关接口、各种扩充插槽、直流电源的供电插座、CPU插座等。有的主板上还集成了音效芯片或显示芯片等。图1.3所示为一块主板的结构。本节具体介绍主板的主要部件。1.3.1 CPU插座1.3.2 内存插槽1.3.3 板卡扩展槽和总线技术1.3.4 芯片组1.3.
5、5 输入/输出接口和其他部件1.3 主板的构成主板的构成 内存插槽 CPU 插座 键盘和 鼠标接口 USB 接口 集成声卡接口 串行通信端口 硬盘或光驱数据线接口 PCI插槽 AGP 插槽 BIOS 芯片 并行通信端口 芯片组 电源插座 集成网卡接口 软驱接口 图1.3 主板的结构1.3.1 CPU插座插座 Socket 0、Socket 1Socket 3、Socket 4、Socket 5、Socket 6、Socket 7、Socket 8、Slot 1和 Slot 2、Socket 370 Intel推出Pentium 时，使用的是Socket接口，不过其接口形式包括Socket 42
6、3、Socket 478、Socket 479(Socket M)，而目前较新系列CPU使用的是Socket 775(又可以写成LGA775或Socket T)。而Socket 479是Intel移动产品采用的接口。1.3.2 内存插槽内存插槽 目前，安装内存条大多数采用单列直插内存模块(Single Inline Memory Module，SIMM)或双列直插内存模块(Dual Inline Memory Module，DIMM)来替代单个内存芯片。表1.1 Intel的CPU插座针数及其支持的CPU类型 表1.2 AMD的部分CPU插座针数及其支持的CPU类型 1.插槽类型 2.接口类型
7、 3.双通道内存技术 表表1.1 Intel的的CPU插座针数及其支持的插座针数及其支持的CPU类型类型 表1.2 AMD的部分CPU插座针数及其支持的CPU类型(兼容部分不再列出)插槽类型插槽类型 内存插槽是指主板上所采用的内存插槽类型和数量。内存条通过金手指(正反两面)与内存插槽连接，金手指可以在两面提供不同的信号，也可以提供相同的信号。主板所支持的内存种类和容量都由内存插槽来决定。(1)SIMM (2)DIMM (3)RIMM(Rambus In Memory Module，内存模块)接口类型接口类型 接口类型是根据内存条金手指上导电触片的数量来划分的，金手指上的导电触片也习惯称为针脚数
8、(pin)。因为不同的内存采用的接口类型各不相同，而每种接口类型所采用的针脚数各不相同。笔记本内存一般采用144 pin和200 pin的接口；台式机内存则基本168pin、184 pin和240 pin接口。对应于内存所采用的不同的针脚数，内存插槽类型也各不相同。双通道内存技术双通道内存技术 双通道内存技术实际上是一种内存控制和管理技术，是在北桥(又称之为MCH)芯片级里设计两个内存控制器，这两个内存控制器可相互独立工作，每个控制器控制一个内存通道，可分别寻址、读取数据，从而使内存的带宽增加一倍，它依赖于芯片组的内存控制器发生作用，在理论上能够使两条同等规格内存所提供的带宽增长一倍。1.3.
9、3 板卡扩展槽和总线技术板卡扩展槽和总线技术 板卡扩展槽是用来接插各种板卡的，如显卡、声卡、Modem卡以及网卡等。板卡插槽常见的有PCI、ISA、AGP、PCI Express、AMR和CNR这几种。1.总线的基本知识 2.总线的结构形式以CPU为中心的双总线结构如图1.12所示单总线(系统总线)结构如图1.13所示以存储器为中心的双总线结构如图1.14所示 3.总线的性能指标 图图1.12 以以CPU为中心的双总线结构为中心的双总线结构图1.12主存储器MMI/O接口I/O接口I/O接口外部设备1外部设备2外部设备n中央处理器CPUM总线I/O总线图图1.13 单总线单总线(系统总线系统总
10、线)结构结构图1.13I/O接口I/O接口I/O接口外部设备1外部设备2外部设备nMMCPU单总线(系统总线)图图1.14 以存储器为中心的双总线结构以存储器为中心的双总线结构图图1.14I/O接口I/O接口I/O接口外部设备1外部设备2外部设备nMMCPU系统总线存储总线总线的性能指标总线的性能指标 （1）总线宽度 （2）标准传输 （3）时钟同步/异步 （4）总线复用 （5）信号线数总线控制方式 （6）其他指标1.3.4 芯片组芯片组 芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分，如果把中央处理器CPU比喻为整个计算机系统的心脏，那么主板的芯片组就是整个身体的躯干。对于主板而言，芯片组几乎决
11、定了这块主板的功能，可以说芯片组是主板的灵魂。1.北桥芯片2.南桥芯片主板芯片组南桥和北桥结构如图1.15所示 3.单芯片4.AMD平台芯片组5.Intel平台芯片组图1.15 SiS 648芯片组南桥和北桥结构nForce 3单芯片组单芯片组AMD平台芯片组平台芯片组 AMD平台芯片组主要有以下几家：(1)VIA(威盛)(2)SiS(3)nVIDIA(4)ATIIntel平台芯片组 1)Intel(1)从845系列到915系列(2)915之后至965系列之前(3)965系列之后Intel芯片组的功能特性和技术参数如表1.4所示 2)VIA 3)SiS 4)ATI 5)nVIDIA表1.4 几
12、款Intel平台芯片组的功能特性1.3.5 输入输入/输出接口和其他部件输出接口和其他部件 输入/输出接口(也称I/O接口)是用于连接各种输入输出设备的接口，一般包括28个USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)接口，目前有很多外接设备都使用USB接口(如移动硬盘、数码相机和USB键盘、鼠标等)，一个PS/2键盘口、一个PS/2鼠标器接口、两个串行口、一个并行口(或称为打印口)和一个游戏口，如图1.19所示。其他部件或接口：（1）硬盘接口和软驱接口 （2）电源插座 图1.19 主板上的输入/输出接口图1.20 IDE接口和SATA接口的外观图1.21 电源插槽1.4 主
13、板的选购主板的选购 1.4.1 主板的性能指标和基本功能 1.4.2 主板的选购技巧 1.4.1 主板的性能指标和基本功能主板的性能指标和基本功能1.主频、倍频和外频2.电压可调3.线性调频4.节能(绿色)功能5.免跳线6.主板cache7.温度控制8.防止病毒入侵BIOS1.4.2 主板的选购技巧主板的选购技巧 (1)观察外表，掂其分量。(2)主板电池 (3)扩展槽插卡 (4)摇跳线 (5)软件测速 1.5 CPU 概概 述述 CPU是整个系统的核心，也是整个系统中级别最高的执行单位，它负责整个系统指令的执行、算术与逻辑运算、数据存储、传送以及输入/输出的控制。CPU的内部结构可分为控制单元
14、、逻辑单元和存储单元三大部分。1.5.1 CPU的发展历程 1.5.2 Intel公司的CPU 1.5.3 AMD公司的CPU 1.5.4 CPU的指令集和主要技术1.5.1 CPU的发展历程的发展历程 个人计算机的CPU的发展史一般以Intel的CPU为各时期的代表。19711973年，Intel 4004和Intel 800819731975年，Intel 8080和M680019751977年，Intel 808519781980年，Intel8086，19811995年，第5代CPU1995年，Pentium Pro 2000年，Intel发布0.13 m工艺制造的Tualatin处理
15、器 2001年5月，AMD推出了Morgan核心处理器2004年6月，Intel又推出Pentium 4处理器2006年7月，Intel发布了Conroe核心的处理器 1.5.2 Intel公司的公司的CPU Intel的处理器是个人计算机市场上见得最多的，其处理器分为不同系列，例如Celeron、Celeron D、Pentium 4、Pentium D等，同系列的各个型号用频率、数字、字母等来加以区分，其命名有一定规则，掌握这些规则，可以在一定程度上了解Intel处理器的技术特性。1.Celeron系列 2.Celeron D系列 3.Pentium 4系列 4.Core 2 Duo 5.
16、Core 2 Extreme1.5.3 AMD公司的公司的CPU K6-2和K6-3处理器 第一代和第二代K7 Duron处理器。雷鸟CPU：Socket A和Slot A 2200+处理器。Athlon XP处理器 K8处理器 Athlon64 FX、Athlon64 X2、Athlon 64和Sempron处理器 1.5.4 CPU的指令集和主要技术的指令集和主要技术 1.MMX指令集 2.SSE指令集 (1)SSE指令集 (2)SSE2指令集 (3)SSE3指令 (4)SSE4指令集 3.3DNow!指令集 4.Hyperthreading Technolo 5.内存控制器 6.64 b
17、it技术 7.虚拟化技术1.6 CPU的选购的选购 通过前面的学习，已经基本认识了CPU的性能参数，确定要购买哪一系列CPU(需要与主板兼容)后，可以登录一些报价网站查看即时报价，这方面比较全面的有中关村报价网()、太平洋电脑网()等。而在选购之前，需要了解一些CPU的性能指标和术语。1.6.1 CPU的性能指标 1.6.2 CPU的选购策略 1.6.3 CPU散热器的选购1.6.1 CPU的性能指标的性能指标 CPU的性能指标大致上反映出了它所配置微机的性能，因此CPU的性能指标十分重要。下面简单介绍CPU的主要性能指标，使读者能够对CPU有更深入的了解。1.CPU核心类型 2.主频、外频和
18、倍频 3.前端总线 4.工作电压 5.缓存 6.制造工艺1.6.2 CPU的选购策略的选购策略 目前的台式机CPU就是两分天下，不是Intel就是AMD。在购买之前，要看你的主板支持什么样的CPU。购买CPU千万不要有一步到位的心理，更不要盲目地追随潮流。并不是CPU的主频高计算机就快，最简单的方法就是花钱买够用的计算机。所谓“只买对的，不选贵的”就是购买CPU的准则。推荐读者朋友先确定购买CPU的大致主频 推荐超低功耗(35 W)的AM2新闪龙。推荐购买双核心配双显卡的配置 建议选择Intel的Conroe X6800或更高的四枋处理器，再配上高档的双显卡 此外，要注意辨认CPU是否被Remark 1.6.3 CPU散热器的选购散热器的选购 散热工作按照散热方式可以分成主动式散热和被动式散热两种。目前PC几乎都采用被动式散热方式。而按照散热介质来分，被动式散热可以分成风冷、水冷、半导体制冷、化学制冷4种散热方式。其中，最常用的是风冷散热方式。风冷即是利用风扇和散热片给CPU降温，因此可以从风扇和散热器两方面选择。风扇选择可以从下面几方面考虑：功率、口径、转速、排风量、噪声、材质、散热片的形状。
