中央處理器及散熱器.ppt

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1、第三章 中央處理器及散熱器,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,第3章 中央處理器及散熱器,教學(xué)目標(biāo) 1.了解CPU、CPU散熱器的作用、分類、新技術(shù)。 2.理解CPU、CPU散熱器的組成結(jié)構(gòu)、技術(shù)指標(biāo)、選購。 3.掌握CPU的編號識別。 4.掌握CPU、CPU散熱器的安裝及維護(hù)。,3.1 CPU基礎(chǔ)知識(要求達(dá)到“了解”層次) 3.2 CPU的工作原理和技術(shù)指標(biāo)(要求達(dá)到“了解”層次) 3.3 CPU新技術(shù)(要求達(dá)到“了解”層次) 3.4 CPU編號識別（要求達(dá)到“理解”層次） 3.5 CPU的選購 (要求達(dá)到“理解”層次) 3.6 CPU散熱器(要求達(dá)到“了解”層次) 3.7 CPU、CPU散熱器的安

2、裝(要求達(dá)到“掌握”層次) 3.8 CPU、CPU散熱器的維護(hù)。(要求達(dá)到“掌握”層次),主要教學(xué)內(nèi)容,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,3.1.1 CPU的作用,CPU是Central Processing Unit中央處理器的縮寫，它是計算機(jī)系統(tǒng)的核心，由運(yùn)算器和控制器組成。CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分為控制單元、邏輯單元和存儲單元三大部分，這三個部分相互協(xié)調(diào)，便可以進(jìn)行分析、判斷、運(yùn)算，并控制計算機(jī)各部分協(xié)調(diào)工作。計算機(jī)的一切工作都受CPU控制。其中運(yùn)算器主要完成各種算術(shù)運(yùn)算（如加、減、乘、除）和邏輯運(yùn)算（如邏輯加、邏輯乘和邏輯非運(yùn)算）；而控制器不具有運(yùn)算功能，它只是讀取各種指令，并對指令進(jìn)行分析，作出相應(yīng)

3、的控制。通常，在CPU中還有若干個寄存器，它們可直接參與運(yùn)算并存放運(yùn)算的中間結(jié)果。因為CPU是決定一臺計算機(jī)性能的核心部件，人們常以它來判定計算機(jī)的檔次，例如裝有Pentium4 CPU的計算機(jī)稱為Pentium4機(jī)型，裝有Athlon CPU的計算機(jī)稱之為Athlon機(jī)型。,3.1 CPU基礎(chǔ)知識,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,3.1.2 CPU的結(jié)構(gòu),3.1 CPU基礎(chǔ)知識,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,1. Inetl (英特爾公司),4004,8080,80286,8088,80386,8086,80486,3.1.3 CPU的發(fā)展,3.1 CPU基礎(chǔ)知識,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,1. Inetl

4、 (英特爾公司),Pentium,Pentium MMX,Pentium PRO,Pentium Xeon,Pentium,Pentium,3.1.3 CPU的發(fā)展,3.1 CPU基礎(chǔ)知識,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,1. Inetl (英特爾公司),Pentium 4,Celeron II,Celeron 4,Celeron D,Xeon,3.1.3 CPU的發(fā)展,3.1 CPU基礎(chǔ)知識,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,2. AMD (超微公司),AMD 486,AMD K5,AMD K6,AMD K6-2,AMD K6-3,3.1.3 CPU的發(fā)展,3.1 CPU基礎(chǔ)知識,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,2.

5、 AMD (超微公司),AMD Duron,Athlon XP,AMD Barton,AMD Athlon 64,3.1.3 CPU的發(fā)展,3.1 CPU基礎(chǔ)知識,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,3. Cyrix(VIA),Cyrix 6x86,Cyrix MII,Cyrix III,3.1.3 CPU的發(fā)展,3.1 CPU基礎(chǔ)知識,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,3.2 CPU的工作原理和技術(shù)指標(biāo),3.2.1 CPU的工作原理,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,3.2.2 CPU的性能指標(biāo),1.主頻,CPU的主頻又稱CPU時鐘頻率，即CPU正常工作時在一個單位時鐘周期內(nèi)完成的指令數(shù)多少。,2.外頻,前端總線頻率指的是

6、CPU與北橋芯片之間總線的速度。,3.FSB,公式：主頻=外頻倍頻,指數(shù)字脈沖信號每秒鐘震蕩的次數(shù)，它是衡量PCI及其他總線頻率的一個重要指標(biāo)。,4.倍頻,表示主頻與外頻之間的倍數(shù),3.2 CPU的工作原理和技術(shù)指標(biāo),計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,5.字 長,字長是CPU與二級高速緩存、內(nèi)存及輸入輸出設(shè)備之間一次所能交換的二進(jìn)制的位數(shù)，字長數(shù)也是數(shù)據(jù)總路線寬度。,6.尋址空間,由地址總線寬度決定，它規(guī)定了CPU可以訪問的物理內(nèi)存的地址空間是多大。,7.緩 存,高速緩存就是可以進(jìn)行快速數(shù)據(jù)存取的存儲器。,8.擴(kuò)展指令集,在CPU中增加擴(kuò)展指令集是為了增加CPU處理多媒體和3D圖形方面的應(yīng)用能力。 MM

7、X 、SSE 、3D NOW ！,9.工藝水平,表示組成CPU芯片的電子線路寬度或元件的細(xì)致程度。,3.2.2 CPU的性能指標(biāo),3.2 CPU的工作原理和技術(shù)指標(biāo),計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,10.工作電壓,工作電壓指CPU正常工作時所需的電壓。,11. 接口方式,Slot 1,Slot 2,Socket 775,12. 封裝形式,PGA,S.E.E.C,BGA,3.2.2 CPU的性能指標(biāo),3.2 CPU的工作原理和技術(shù)指標(biāo),計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,3.3 CPU 新技術(shù),1.“雙核心” 技術(shù),2.“應(yīng)變硅”技術(shù),3.3D NOW!指令集技術(shù),4.超線程技術(shù),5. 64 位技術(shù),即在一顆CPU

8、中真正集成兩個物理運(yùn)行核心，并且每個核心都使用自己獨立的高速緩存。,“應(yīng)變硅”（Strained Silicon），即受到應(yīng)力的硅。其原理將是硅的晶體拉伸，這樣沿拉伸力向電子的遷移率就會提升，導(dǎo)致電阻減小，發(fā)熱量和能耗都會降低，而運(yùn)行速度就會提升。,它其實就是21條機(jī)器碼的擴(kuò)展指令集。3D NOW！指令集與Intel的MMX技術(shù)有所不同，它更側(cè)重于針對三維建模、坐標(biāo)變換和效果渲染等三維應(yīng)用場合的使用，在軟件的配合下，可以大幅度提高3D處理性能。,在一顆CPU內(nèi)同時執(zhí)行多個程序而共同分享一顆CPU的資源，理論上要像兩顆CPU一樣在同一時間執(zhí)行兩個線程。,這個位數(shù)指的是CPU GPRs（Gener

9、al-Purpose Registers，通用寄存器）的數(shù)據(jù)寬度為64位，即處理器一次可以運(yùn)行64位數(shù)據(jù)。,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,3.4 CPU 的編號識別,每一款CPU的正面都印有一個編號。這個編號是CPU廠商在生產(chǎn)CPU過程中給CPU所編的唯一號碼，就像人的身份證一樣。CPU的編號有特定的含義，這一串號碼分別對CPU主頻、前端總線頻率、二級緩存、封裝、工作電壓、生產(chǎn)日期等內(nèi)容進(jìn)行了說明。,Intel CPU 的編號識別,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,AMD CPU的編號識別,第一行：AMD AthlonTM,表明該CPU是AMD公司的Athlon系列的CPU；第二行：A1000AMT3C(從左

10、向右位數(shù)依次為第一位、第二位至第十位，具體含義見后表所示。第三行：AXIA0117MPMW，此項是AMD CPU在生產(chǎn)線上的編號，由此編號可獲知此款CPU的生產(chǎn)日期為01年的第17周生產(chǎn)的。第四行：Y6276750317，此項是CPU超頻能力的體現(xiàn)。首位為“Y”表明此款CPU的超頻能力很強(qiáng)，該位也會被9、F或Z等字母或數(shù)字所代替，不同的字母數(shù)字有不同的超頻能力（字母順序越往后表明超頻能力越強(qiáng)）。第五行：1999 AMD，表明此款CPU是AMD公司的產(chǎn)品。,3.4 CPU 的編號識別,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,3.5 CPU 選購,1、自己配置計算機(jī)的用途 2、自己的“錢袋” 3、CPU的廠家 4

11、、關(guān)注所選購CPU的性價比 5、區(qū)分盒裝CPU與散裝CPU 6、辨別Remark的CPU,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,3.6.1 CPU 散熱器的作用,計算機(jī)部件中大量使用集成電路。眾所周知，高溫是集成電路的大敵。高溫不但會導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)，使用壽命縮短，甚至有可能使某些部件燒毀。導(dǎo)致高溫的熱量不是來自計算機(jī)外，而是計算機(jī)內(nèi)部，或者說是集成電路內(nèi)部。散熱器的作用就是將這些熱量吸收，然后發(fā)散到機(jī)箱內(nèi)或者機(jī)箱外，保證計算機(jī)部件的溫度正常。多數(shù)散熱器通過和發(fā)熱部件表面接觸，吸收熱量，再通過各種方法將熱量傳遞到遠(yuǎn)處，比如機(jī)箱內(nèi)的空氣中，然后機(jī)箱將這些熱空氣傳到機(jī)箱外，完成計算機(jī)的散熱,3.6 CPU 散熱

12、器,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,CPU用散熱器根據(jù)工作原理不同可以分為：風(fēng)冷式、水冷式、半導(dǎo)體制冷和液態(tài)氮制冷四種。其中水冷式比較危險，一旦設(shè)備漏水，后果不堪設(shè)想。半導(dǎo)體 制冷功率大，如果使用不當(dāng)，會適得其反，而且冷、熱溫差形成的凝露，會造成設(shè)備短路。液態(tài)氮制冷適發(fā)燒友的專利，成本最高，效果最好，國外的發(fā)燒友通常用它來配合自己的系統(tǒng)，創(chuàng)造一個又一個處理器主頻極限，但是我國市場買不到成品。,3.6.2 CPU 散熱器的分類,3.6 CPU 散熱器,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,3.6.3 CPU 風(fēng)扇的組成結(jié)構(gòu),散熱片 散熱片的熱是經(jīng)由流動的冷空氣帶走，跟空氣接觸的面積越多，散熱的速率就越快。 散熱風(fēng)扇送

13、風(fēng)的部分，其扇葉的數(shù)量、形狀和傾斜程度都影響著散熱效果 。 扣具扣具設(shè)計是隨CPU而定，不同的CPU要選用對應(yīng)的扣具。,3.6 CPU 散熱器,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,3.6.4 CPU 風(fēng)扇的性能指標(biāo),1風(fēng)扇的功率 2風(fēng)扇轉(zhuǎn)速 3風(fēng)扇口徑 4散熱片材質(zhì) 5.散熱片形狀,3.6.5 CPU 風(fēng)扇的購買,1.散熱片形狀 2.散熱容量 3.雙風(fēng)扇 4.散熱風(fēng)扇的排風(fēng)量 5.風(fēng)扇供電電源 6.功率 7.噪聲 8.價格,3.6 CPU 散熱器,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,3.7 CPU、CPU 風(fēng)扇的安裝,3.7.1 CPU 的安裝,第一步，稍向外/向上用力拉開CPU插座上的鎖桿與插座呈90度角，以便讓C

14、PU能夠插入處理器插座。 第二步，然后將CPU上針腳有缺針的部位對準(zhǔn)插座上的缺口。 第三步，CPU只能夠在方向正確時才能夠被插入插座中，然后按下鎖桿。 第四步，在CPU的核心上均勻涂上足夠的散熱膏（硅脂）。但要注意不要涂得太多，只要均勻的涂上薄薄一層即可。,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,3.7.2 CPU風(fēng)扇的安裝,3.7 CPU、CPU 風(fēng)扇的安裝,第一步，將散熱風(fēng)扇安裝在散熱片的頂部向下壓風(fēng)扇直到它的四個卡子鍥入支撐機(jī)構(gòu)對應(yīng)的孔中。 第二步，再將兩個壓桿壓下以固定風(fēng)扇，需要注意的是每個壓桿都只能沿一個方向壓下。 第三步，將CPU風(fēng)扇的電源線接到主板上的CPU風(fēng)扇電源接頭上即可。,計算機(jī)組裝、維護(hù)

15、與維修,3.7.3 CPU、CPU風(fēng)扇的安裝的注意事項,1.注意CPU缺針腳的方向一定要和CPU插座缺孔方向?qū)R。 2.安裝CPU過程中不要用力過猛，以免損壞CPU。 3.在CPU風(fēng)扇和CPU之間要涂上導(dǎo)熱硅膠，但不要涂太多。,3.8 CPU、CPU 風(fēng)扇日常維護(hù),1.經(jīng)常觀察CPU的溫度情況。 2.經(jīng)常觀察CPU風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動情況。 3.定期給CPU和CPU風(fēng)扇加導(dǎo)熱硅膠和風(fēng)扇油。,3.7 CPU、CPU 風(fēng)扇的安裝,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,學(xué)習(xí)總結(jié) 1.CPU的作用、分類、發(fā)展、工作原理。 2.CPU編號識別、技術(shù)參數(shù)、選購。 3.CPU風(fēng)扇的作用、分類、技術(shù)指標(biāo)、選購。 4.CPU、CPU風(fēng)扇的安裝、維護(hù)。,教學(xué)重點 1.CPU的工作原理。 2.CPU編號識別、技術(shù)參數(shù)、選購。 3.CPU風(fēng)扇的技術(shù)指標(biāo)、選購。 4.CPU、CPU風(fēng)扇的安裝、維護(hù)。,測試題目 1. 簡述CPU的作用、組成結(jié)構(gòu)？ 2. 簡述的封裝方式主要有哪些？ 3. 到市場或上網(wǎng)了解當(dāng)前主流的的價格情況。 4. 簡述CPU、CPU風(fēng)扇的安裝步驟及注意事項。,計算機(jī)組裝、維護(hù)與維修,