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第2章 中央处理器
CPU的发展史 、分类 、结构和主要性能指标;
常见CPU的型号（Intel系列CPU、AMD系列CPU）；
CPU散热器 、CPU的安装 、CPU的检测 。
要求了解CPU的发展历史和常见CPU的型号；
重点掌握CPU的分类、结构和主要性能指标；
熟练掌握CPU的安装。
2.1 CPU的发展历史
1 、 4位处理器——Intel 4004
1971年 ，Intel公司研制出微处理器芯片4004 ，如图所示 。
1972年，Intel公司研制出8008处理器 ，如图所示 。随后推出8080(PC8801) 、8085；
其它公司推出Z80(工控)、6502(APPLE) 、M6800 、
(1) Intel 8086/8088处理器
1978年Intel公司推出了首枚16位微处理器8086 ，如图2-3所示。
1979年Intel公司开发出8088，1981年IBM公司将8088处理器用于其研制的IBM PC中，从而开创了全新的微机时代 ，兼容机也大量推出 。
1982年 ，Intel推出了80286芯片，下图所示是i80286的外观 。 IBM公司将80286处理器用在IBM PC/AT机中 ，兼容机也大量采用。外围电路采用了大规模集成电路门阵列。
4 、 32位处理器
(1) Intel 80386处理器 ，1985年Intel发布80386DX，如图2-6所示 。
(2) Intel 80486处理器
1989年 ，Intel推出了80486芯片 。将协处理器集成到CPU中 ，CPU采用插座与主板连接。
1993年，Intel公司发布了Pentium（奔腾）处理器也称586 ，以后都称为奔腾 。第一代的Pentium代号有P54C ，P55C，内建MMX（多媒体指令集）的Pentium处理器 。外围电路采用芯片组方式。
与Pentium MMX属于同一级别的CPU有AMD K6、Cyrix 6x86 MX等 ，如图2-8所示 。
1997年 ，Intel公司发布了Pentium II处理器，采用了SLOT1架构 。
1999年，Intel公司发布了Pentium III处理器。 也推出Socket 370架构的Pentium III ，速度提升 、改善SLOT1的缺陷 。
Intel公司在2000年11月发布了Pentium 4处理器 。
基于Socket 478架构的32位P4处理器 ，主频为1.8～2.4GHz。
5 、 64位处理器
(1) AMD Athlon 64
2003年9月，AMD发布了面向台式机的64位处理器：Athlon 64和Athlon 64 FX 。它们的初始实际频率为2.0GHz ，晶体管数目为1.059亿个 ，采用0.13?m工艺 。
(2) Intel 64位处理器
2.2 64位CPU的型号
2.2.1 Intel系列CPU
1、64位Pentium4单核处理器
2004年8月，Intel 发布了64位处理器。推出了桌面版64位Pentium4 F处理器 ，采用了LGA775接口,命名方法上采用按系列编号。
有Pentium4的 5 、6 、8、9系列 ，64位的赛扬D处理器和最新的Core 2 DUO系列处理器等 。
Celeron D 331是第一款支持EM64T技术的赛扬D处理器，该处理器采用LGA 775接口 ，具有2.8GHz实际频率 。超频性能强。
Pentium D9系列
65nm制造工艺 ，内建3.76亿个晶体管，前端总线频率由800MHz FSB提升至1066MHz FSB ，主频为3.46GHz ，L2达 2MB x 2 。Pentium D 900系列有Pentium D 915 、920 、930、940 、945 、950和960几个型号
3、 Core 2 Duo系列 (酷睿）
采用Core 2微架构，使处理器在整体功耗降低40％的同时，性能提高了40％ ，前端总线频率FSB提升至1333MHz ，L2达 4MB 。接口为LGA775,全新的智能缓存技术 提高了双核心乃至多核心处理器的工作效率 。目前Core 2 Duo系列主要有Core 2 Duo E2200、E5300 、E6300 、E6500、E6850 、E7400等
例E6850 3.06GHz/FSB=1333MHz/4MB/65W
Q6600 、Q8200、QX9600四核处理器
Q9300 ：四核 2.5GHz/FSB=1333MHz/6MB/95W
4 、 酷睿 i7 系列
在功耗不变的前提下，酷睿i7处理器对视频编缉 、大型游戏和其它的互联网及计算机应用的速度提升可达40% 。
I7有LGA 1366和LGA1156两种接口、处理器内部集成三通道内存控制器 、全新采用类似于PCI Express串行点对点传输技术的通用系统接口（CSI） ，Intel称之为QuickPath Interconnect（QPI）总线技术 、传输速率为6.4Gbps ，开放共享式8MB三级缓存 。
I7 920：采用45nm工艺制造，主频为2.66GHz ，四颗核心共享8M三级缓存 ，每颗核心独立拥有256KB二级高速缓存，QPI总线带宽4.8GT/s ，由于内部整合了三通道DDR3内存控制器 ，因此可支持三通道DDR3内存。同类有产品有 940、950 、965 、975等型号 。
5、 酷睿 i5 系列
在Core i5中分为i5-700和i5-600系列，i5-750为Lynnfield核心 ，四核心 ，不支持HT，i5-600系列为Clarkdale核心，只有两个核心 ，L3 Cache也只有4MB ，但支持HT，也就是两核心四线程 ，Core i5都只支持双通道内存模式, 有LGA 1366和LGA1156接口 。
I5 750
四核心 ，采用LGA 1156接口，45nm工艺 ，集成双通道DDR3内存控制器 ，主频为2.66GHz， 1MB二级缓存, 共享使用8MB三级缓存 ，功耗95W 。
6、 酷睿 i3 系列
在Core i3中分为i3-540和i3-530 ，Nehalem架构，双核心设计 ，支持超线程 ，采用当前最先进的32nm工艺；主频为2.93GHz~3.06GHz，外频133MHz，倍频22~23；集成4MB高速三级缓存 ，处理器内部整合北桥功能和GPU部分 ，支持双通道DDR3 1333/1066规格内存 。采用45nm制作工艺，架构改进自英特尔整合显示核心的GMA架构 ，支持微软DX10 。
i3的四大技术特色：
1 、 Intel公司的酷睿i3系列CPU采用LGA1156接口 ，而且内存都是DDR3，便于平台升级； 且可以搭配很价格不高的H55或H57芯片组主板使用 ，不用特别采购独立显卡;
2 、i3的频率高、速度快 ，主频已经突破了3G，还支持“英特尔超线程”技术；
3 、i3带有“英特尔高清显卡 ”技术 ，集成显卡具备700MHz的较高主频；
4 、i3的功耗低、发热低 ， 节能环保。
1. AthlonII X2 245（速龙）
主频为2.9GHz，外频200MHz ，倍频14.5X。采用了45nm工艺制程 ，AM3接口设计，可支持DDR3规格内存 。核心代号“Regor ”，它是一款双核心处理器 。每个核心拥有独立的拥128KB一级缓存和1MB二级缓存 ，所以一共提供了2MB的L2缓存 ，但其没有L3缓存。处理器最大热设计功耗仅为65W，默认电压为0.85-1.425V 。同类产品还有AthlonII X2 240 、250等
2. Athlon II X3 435
该处理器基于45nm工艺 ，拥有三个核心 ，同理也是由四核心屏蔽而来 。主频高达2.7GHz，外频200MHz ，内建4x512k L2高速缓存 ，采用938针的AM3接口设计，相比Phenom II三核最大的区别就是 ，Athlon II三核取消了三级缓存
4. Phenom II X4 945（弈龙）
Phenom II X4 945基于改进的Stars核心 ，采用原生四核心设计，每颗核心频率高达3.0GHz ，外频为200MHz ，倍频为15x，每颗核心都拥有独立的一级和二级缓存，容量分别是128KBytes和512KBytes ，处理器还内置了6MB的三级缓存 ，被所有核心共享使用， Socket AM3接口封装 ，并采用先进的45nm SOI制作工艺 ，拥有7.61亿个晶体管，核心面积为258平方毫米 ，功耗为95W 。CPU支持SSE 、SSE2、SSE3 、SSE4A多媒体指令集和X86-64运算指令集 。
2.3 CPU的分类 、结构和主要性能指标
2.3.1 CPU的分类
CPU有多种分类方法 。
1. 按CPU的生产厂家分：Intel 、AMD。 。 。
2. 按CPU的接口分: Socket 、Slot 、 LGA、AM2、AM3
3. 按CPU的位数分: 4 、 8 、 16、 32 、 64
4. 按内核数量分：单 、双、多
5. 按应用场合分: 台式机版 、服务器版(Xeon) 、移动版。
2.3.2 CPU的结构
从CPU外部的结构看 ，CPU主要有两个部分组成：一个是内核，另一个是基板 。
1. CPU的内核：大规模集成电路
2. CPU的基板：承载内核 ，固定引脚
3. CPU的编码：标注型号、主要参数等信息
例: INTEL E4500 、INTEL CORE 2 DUO 、SLA95 MALAY、2.20GHZ/2M/800/06 、L732A771 。
E表示台式机CPU ，规格4500，新一代基于Core微架构的产品体系 ，双核 ， SLA95表示处理器的S-Spec编号，后面的MALAY是生产地 马来西亚，工作频率/L2缓存大小/前端总线频率/06代表其核心步进号 ，这是一颗2.2GHz 、L2缓存有2MB、前端总线800MHz的CPU。 L732A771 ，表示产品的序列号。
4. CPU的接口：CPU与主板的连接方式
目前主要分为两大类：
一类是针脚式封装的Socket类型；
金属触点式封装的LGA (栅格阵列封装) 。
前者多用于AMD公司的CPU,后者多用于Intel公司的CPU.
Intel的 478 针，支持32位的P4 CPU；
Intel的LGA775封装支持intel的64位P4 CPU ；
Intel的LGA1156封装支持intel的酷睿 i3、i5 、i7系列 CPU；
Intel的LGA1366封装支持intel的酷睿 i7 、i5系列 CPU；
AMD的939针 ，支持K8 3000 64位CPU
AM2 940针 ，支持AMD的64位CPU 4000+~5000+ 等 。
AM3 938针, 支持最新AMD的双核、3核 、4核CPU
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