- 相關(guān)推薦
電腦硬件cpu的知識
CPU是電腦重要的硬件，下面小編為大家介紹關(guān)于電腦硬件cpu的知識，歡迎大家閱讀!
電腦硬件cpu的知識
一、外形
CPU外形看上去非常簡(jiǎn)單：它是一個(gè)矩形片狀物體，中間凸起的一片指甲大小的、薄薄的硅晶片部分是CPU核心，英文稱(chēng)之為“die”。在這塊小小的硅片上，密布著(zhù)數以千萬(wàn)計的晶體管，它們相互配合協(xié)調，完成著(zhù)各種復雜的運算和操作。CPU主要分為Intel和AMD兩類(lèi)，是AMD生產(chǎn)的CPU，我們將在下期細細講述它們之間的區別。
CPU的核心工作強度很大，發(fā)熱量也大。而且CPU的核心非常脆弱，為了核心的安全，同時(shí)為了幫助核心散熱，于是現在的CPU一般在其核心上加裝一個(gè)金屬蓋，此金屬蓋不僅可以避免核心受到意外傷害，同時(shí)也增加了核心的散熱面積。
金屬封裝殼周?chē)荂PU基板，它將CPU內部的信號引到CPU引腳上�；宓谋趁嬗性S 多密密麻麻的鍍金的引腳，它是CPU與外部電路連接的通道，同時(shí)也起著(zhù)固定CPU的作用。
由于CPU的核心發(fā)熱量比較大，為了保護核心的安全，如今的CPU都得加裝一個(gè)CPU散熱器。散熱器通常由一個(gè)大大的合金散熱片和一個(gè)散熱風(fēng)扇組成，用來(lái)將CPU核心產(chǎn)生的熱量快速散發(fā)掉。
CPU的工作原理：CPU的內部結構可分為控制、邏輯、存儲三大部分。如果將CPU比作一臺機器的話(huà)，其工作原理大致是這樣的：首先是CPU將“原料”(程序發(fā)出的指令)經(jīng)過(guò)“物質(zhì)分配單位”(控制單元)進(jìn)行初步調節，然后送到“加工車(chē)床”(邏輯運算單元)進(jìn)行加工，最后將加工出來(lái)的“產(chǎn)品”(處理后的數據)存儲到“倉庫”(存儲器)中，以后“銷(xiāo)售部門(mén)”(應用程序)就可到“倉庫”中按需提貨了。
二、參數
見(jiàn)識了CPU的廬山真面目之后，我們也該跟它好好交流一番才行了，因為要真正透徹地了解CPU，就必須知道CPU的一些基礎參數的含義。
1.體現CPU工作能力的主頻、外頻、倍頻
(1)CPU的整體工作速度——主頻
主頻就是CPU的時(shí)鐘頻率，也就是CPU運算時(shí)的工作頻率。我們平常經(jīng)常掛在嘴邊的“奔騰4 XXX MHz”講的就是CPU的主頻。
(2)生產(chǎn)線(xiàn)與生產(chǎn)線(xiàn)的條數——外頻與倍頻
與主頻相關(guān)的還有“外頻”與“倍頻”這兩個(gè)概念，“外頻”是系統總線(xiàn)的工作頻率，而“倍頻”則是外頻與主頻相差的'倍數，主頻=外頻×倍頻。我們可以把外頻看做CPU這臺“機器”內部的一條生產(chǎn)線(xiàn)，而倍頻則是生產(chǎn)線(xiàn)的條數，一臺機器生產(chǎn)速度的快慢(主頻)自然就是生產(chǎn)線(xiàn)的速度(外頻)乘以生產(chǎn)線(xiàn)的條數(倍頻)了。
2.CPU的進(jìn)出口速度——前端總線(xiàn)頻率
前端總線(xiàn)是CPU與主板北橋芯片之間連接的通道，而“前端總線(xiàn)頻率”(FSB)就是該通道“運輸數據的速度”。如果將CPU看做一臺安裝在房間中的大型機器的話(huà)，“前端總線(xiàn)”就是這個(gè)房間的“大門(mén)”。機器的生產(chǎn)能力再強，如果“大門(mén)”很窄或者物體流通速度比較慢的話(huà)，CPU就不得不處于一種“吃不飽”的狀態(tài)。
早期CPU的前端總線(xiàn)頻率是與CPU的外頻同步的。隨著(zhù)CPU工作能力的加強(主頻越來(lái)越高)，原來(lái)的那種低頻率前端總線(xiàn)已經(jīng)滿(mǎn)足不了CPU的需要，于是人們開(kāi)始在“前端總線(xiàn)頻率”上做起了文章——在不提高系統總線(xiàn)基準頻率的前體下，將前端總線(xiàn)單個(gè)時(shí)鐘周期能夠傳輸的數據個(gè)數以“倍數”增加。
在認識了這幾個(gè)參數之后，你應該明白“外頻≠前端總線(xiàn)頻率(FSB)”了吧。 3.CPU對電源的要求——工作電壓 工作電壓是指CPU核心正常工作所需的電壓。早期CPU的工作電壓一般為5V，目前Intel Core i7的核心工作電壓僅為1.0V左右。提高CPU的工作電壓可以提高CPU工作頻率，但是過(guò)高的工作電壓會(huì )帶來(lái)CPU發(fā)熱、甚至CPU燒壞的問(wèn)題。而降低CPU電壓不會(huì )對CPU造成物理?yè)p壞，但是會(huì )影響CPU工作的穩定性。因為降低工作電壓會(huì )使CPU信號變弱，造成運算混亂。為了降低CPU電壓、減小CPU發(fā)熱，適應更高的工作頻率，CPU工作電壓有逐步下降的趨勢。
4.CPU的內部高速周轉倉庫——緩存
隨著(zhù)CPU主頻的不斷提高，它的處理速度也越來(lái)越快，其它設備根本趕不上CPU的速度，沒(méi)辦法及時(shí)將需要處理的數據交給CPU。于是，高速緩存便出現在CPU上，當CPU在處理數據時(shí)，高速緩存就用來(lái)存儲一些常用或即將用到的數據或指令，當CPU需要這些數據或指令的時(shí)候直接從高速緩存中讀取，而不用再到內存甚至硬盤(pán)中去讀取，如此一來(lái)可以大幅度提升CPU的處理速度。
緩存又分為幾個(gè)級別：
L1 Cache(一級緩存)：它采用與CPU相同的半導體工藝，制作在CPU內部，容量不是很大，與CPU同頻運行，無(wú)需通過(guò)外部總線(xiàn)來(lái)交換數據，所以大大節省了存取時(shí)間。
L2 Cache(二級緩存)：CPU在讀取數據時(shí)，尋找順序依次是L1→L2→內存→外存儲器。L2 Cache的容量十分靈活，容量越大，CPU檔次越高。
L3 Cache(三級緩存)：還可以在主板上或者CPU上再外置的大容量緩存，被稱(chēng)為三級緩存。
5.CPU的制造工藝、封裝方式
制造工藝，也稱(chēng)為“制程寬度”。是在制作CPU核心時(shí)，核心上最基本的功能單元CMOS電路的寬度。在CPU的制造工藝中，一般都是用微米來(lái)衡量加工精度。從上世紀70年代早期的10微米線(xiàn)寬一直到目前最新的14納米線(xiàn)寬，CPU的制造工藝都在不斷地進(jìn)步。制作工藝的提高，意味著(zhù)CPU的體積將更小，集成度更高，耗電更少。
封裝是指安裝CPU集成電路芯片用的外殼。封裝不僅起著(zhù)安放、固定、密封、保護芯片和增強散熱功能的作用，而且還是溝通芯片內部與外部電路的橋梁。芯片的封裝技術(shù)已經(jīng)歷了好幾代的變遷，從DIP、PQFP、PGA、BGA到FC-PGA，技術(shù)指標一代比一代先進(jìn)。目前封裝技術(shù)適用的芯片頻率越來(lái)越高，散熱性能越來(lái)越好，引腳數增多，引腳間距減小，重量減小，可靠性也越來(lái)越高。
6.CPU的思想靈魂——指令集
CPU的性能可以用工作頻率來(lái)表現，而CPU的強大功能則依賴(lài)于指令系統。新一代CPU產(chǎn)品中，或多或少都需要增加新指令，以增強CPU系統功能。指令系統決定了一個(gè)CPU能夠運行什么樣的程序，因此，一般來(lái)說(shuō)，指令越多，CPU功能越強大。目前主流的CPU指令集有Intel的MMX、SSE、SSE2及AMD的3D Now擴展指令集。
【電腦硬件cpu的知識】相關(guān)文章：
電腦硬件知識大全07-15
電腦硬件基本知識07-03
計算機硬件基礎知識：處理器CPU知識07-10
電腦硬件常見(jiàn)問(wèn)題07-02
電腦的cpu功耗的作用08-04
電腦cpu起到什么作用07-02
組裝電腦CPU壞的原因07-03
顯卡cpu要如何搭配07-03
CPU顯卡平衡組合搭配技巧07-03