第 2 章　主机李渊林

第2章　主机李渊林 本章要点 CPU 2.1 主板 2.2 内存 2.3 机箱和电源 2.4

本章要点 知识要点 ◎ 主板、CPU、内存储器的分类、常见型号及主要性能指标 ◎ 主板的结构与安装 ◎ 主板、CPU、内存储器的选购方法 ◎ 机箱、电源的选购与安装技能目标 ◎ 熟练掌握主板、内存储器的拆卸与安装 ◎ 学会选购主机的各个部件

2.1 CPU 基本要求 ◎ 了解CPU的分类和型号 ◎ 了解CPU的性能指标 ◎ 掌握CPU的选购技巧

2.1 CPU 2.1.1CPU的分类 2.1.2CPU的型号 2.1.3CPU的主要性能指标 2.1.4CPU的选购

2.1.1 CPU的分类 1．按位数分 2．按主频分 3．按CPU所采用接口方式分 4．按生产厂家分

2.1.1 CPU的分类 1．按位数分 CPU按位数可分为8位CPU、16位CPU、32位CPU和64位CPU等 2．按主频分 CPU按主频可分为2.0GHz、2.4GHz、2.6GHz和3.0GHz等。 3．按CPU所采用接口方式分 CPU按其采用的接口方式可分为引脚式、卡式、针脚式和触点式等。

2.1.1 CPU的分类 4．按生产厂家分　　目前市场上的CPU多为Intel公司、AMD公司所生产， Intel 公司的CPU有Celeron 4和Pentium D等，而AMD公司的CPU架构自成体系，不兼容Intel的CPU。如图2-1(a) 所示为 Intel Pentium D 820 CPU，图2-1 (b)所示为AMD Athlon 64 3000+ CPU。

(a) Intel Pentium D 820 (b) AMD Athlon 64 3000+ 图2-1 Intel和AMD的CPU

2.1.2 CPU的型号 1．Intel奔腾时代的CPU 2．AMD CPU的型号

2.1.2 CPU的型号 1．Intel奔腾时代的CPU 1993年3月，以310万个晶体管组成的Pentium CPU正式发布。如图2-2所示为Pentium CPU。 Intel在1996年推出Pentium MMX，新增加了 MMX（多媒体扩展指令集）技术。多媒体扩展指令集专门用来处理音频、视频等数据。如图2-3所示为Pentium MMX CPU。

图2-2 Pentium CPU 图2-3 Pentium MMX CPU

2.1.2 CPU的型号 1997年推出的Pentium II（即PII或奔腾II），工作频率为200～500MHz，如图2-4所示。 1999年，Intel正式发布代号为“Coppermine”的新一代Pentium III处理器，其系统前端总线为133MHz，CPU主频最高达到1GHz。Coppermine采用全新的核心设计，内置256KB与CPU主频同步运行的二级缓存，并率先采用0.18μm工艺制作。如图2-5所示为Pentium III CPU。

图2-4 Pentium II CPU 　　　图2-5 Pentium III CPU

2.1.2 CPU的型号 2000年11月21日，Intel在全球同步发布了其最新一代的CPU——Pentium 4。Pentium 4处理器最主要的特点是采用了新的Intel NetBurst CPU结构，最初频率为1.3GHz。最早的Pentium 4使用的是Socket 423接口，后来转变为Socket 478接口，接下来又过渡到Socket 775接口。如图2-6所示为Socket 775接口的Pentium 4 CPU。

(a)正面 (b)背面 图2-6Socket 775接口Pentium 4

2.1.2 CPU的型号 　　第一个Pentium 4的核心为Willamette，全新的Socket 423插座，集成256KB的二级缓存，支持更为强大的SSE2指令集，多达20级的超标量流水线，搭配i850/i845系列芯片组，随后Intel陆续推出了1.4~2.0GHz的Willamette P 4处理器，而该核心后期的P 4处理器均转到了针脚更多的Socket 478插座。如图2-7所示为Pentium 4 Willamette核心CPU。　　在一年以后，Intel发布了第二个Pentium 4核心，代号为Northwood，改用了更为精细的0.13μm制成，集成了更大的512KB二级缓存，性能有了大幅度的提高，如图2-8所示。

图2-7Pentium 4 Willamette核心CPU 图2-8Pentium 4 Northwood核心CPU

2.1.2 CPU的型号 Prescott核心是Pentium 4的第三个核心，生产工艺进一步升级为0.09μm，可搭配512KB、1MB和2MB的二级缓存，外频为533MHz或800MHz，增加了SSE3指令集支持。如图2-9所示为Pentium 4 Prescott核心CPU。 2005年第二季度，基于双核心的Intel Pentium 8XX处理器发布（双核心简称“双核”）。这是Intel公司推出的第一代双核心处理器。如图2-10所示为Pentium D 2.8GHz CPU。

图2-9Pentium 4 Prescott核心CPU 图2-10Pentium D 2.8GHz CPU

2.1.2 CPU的型号 　　随着CPU频率的不断加快，原有的NetBurst CPU结构也渐渐满足不了现实要求了。2006年7月27日，Intel推出了新一代基于Core微架构的产品体系“酷睿”（Core），这是Intel推出的基于Pentium 9XX的双核心处理器，由两个单核芯片以LGA 775的形式封装而成，Pentium D 9XX系列处理器是实际意义上的双核心处理器。酷睿1是用于笔记本电脑的移动CPU，酷睿2是Intel最新发布的Pentium 9XX的双核处理器（用于台式机和笔记本）。如图2-11所示为Intel Core 2 CPU。

图2-11Intel Core 2 CPU

2.1.2 CPU的型号 2．AMD CPU的型号　　在Intel CPU更名的同时，AMD也推出了K5系列的CPU，如图2-12所示为AMD K5 CPU。　　在Intel推出奔腾 MMX的几个月后，AMD也推出了新产品K6，由于没有MMX（多媒体扩展指令集）技术，K6的多媒体性能要逊于奔腾 MMX。如图2-13所示为AMD K6 CPU。为了对抗不可一世的奔腾II， 1998年，AMD推出了K6-2处理器，而且也开发了自己的多媒体指令集，命名为3DNow!。K6-2的所有型号都内置了3DNow!指令集，使AMD公司的产品首次在某些应用程序中，在整数性能以及浮点运算性能都同时超越Intel。如图2-14所示为AMD K6-2 CPU。

图2-12AMD K5 CPU 图2-13AMD K6 CPU 图2-14AMD K6-2 CPU

2.1.2 CPU的型号 　　真正让AMD扬眉吐气的是代号为K7的Athlon（速龙）处理器，由于K7强大的浮点单元，使AMD处理器在浮点上首次超过了Intel当时的处理器。如图2-15所示为AMD K7(Athlon) CPU。 2000年，AMD发布了第二个Athlon核心——Tunderbird（雷鸟）。Tunderbird核心的Athlon不但在性能上要稍微领先于奔腾III，而且其最高的主频也一直比奔腾III高。在低端CPU方面，AMD推出了Duron CPU（毒龙），它的基本架构和Athlon一样，只是二级缓存只有64KB。如图2-16所示为AMD K7(Tunderbird) CPU。

图2-15 AMD K7(Athlon) CPU 　图2-16 AMD K7(Tunderbird) CPU

2.1.2 CPU的型号 2003年AMD公司发布了第一款应用于个人计算机的64位处理器——Athlon 64，如图2-17所示。 AMD公司随后又推出了针对低端市场的Socket 754接口的Sempron64处理器，这样AMD在高、中、低端市场都推出了相应的64位处理器。如图2-18所示为AMD Sempron 64 CPU。

图2-17 AMD Athlon 64 CPU 图2-18 AMD Sempron 64 CPU

2.1.3 CPU的主要性能指标 1．字长 2．CPU的频率 3．高速缓存 4．前端总线速度 5．CPU的制造工艺与封装技术 6．超线程 7．支持的扩展指令集

2.1.3 CPU的主要性能指标 1．字长　　在计算机技术中，把CPU在单位时间内一次处理的二进制数的位数称为“字长”。一般情况下，把单位时间内能处理字长为8位数据的CPU叫8位CPU。同理，64位的CPU在单位时间内能处理字长为64位的二进制数据。字长是表示运算器性能的主要技术指标，通常等于CPU数据总线的宽度。CPU字长越长，运算精度越高，信息处理速度越快，CPU性能也就越高。

2.1.3 CPU的主要性能指标 2．CPU的频率 CPU的频率是指计算机运行时的工作频率，也称为“主频”或“时钟频率”，CPU的频率表示CPU内部数字脉冲信号振荡的速度，代表了CPU的实际运算速度，单位是Hz。CPU的频率越高，在一个时钟周期内所能完成的指令数也就越多，CPU的运算速度也就越快。 CPU实际运行的频率与CPU的外频和倍频有关，其计算公式为： CPU的实际频率＝外频×倍频

2.1.3 CPU的主要性能指标 3．高速缓存　　缓存（Cache）的作用是为CPU和内存进行数据交换时提供一个高速的数据缓冲区。当CPU要读取数据时，首先会在缓存中寻找，如果找到了则直接从缓存中读取，如果在缓存中未能找到，那么CPU就从主内存中读取数据。CPU缓存一般分为L1高速缓存和L2高速缓存。 L1高速缓存（也称为一级高速缓存、L1 Cache）用于暂存部分指令和数据，以使CPU能迅速地得到所需要的数据。 L2高速缓存（也称为二级高速缓存、L2 Cache）的容量和频率对CPU的性能影响也较大，其作用就是协调CPU的运行速度与内存存取速度之间的差异。L2高速缓存是CPU晶体管总数中占得最多的一部分。

2.1.3 CPU的主要性能指标 4．前端总线速度　　前端总线是AMD在推出K7 CPU时提出的概念，一直以来很多人都误认为这个名词不过是外频的一个别称。其实，通常所说的外频是指CPU与主板的连接速度，这个概念是建立在数字脉冲信号振荡速度的基础之上,而前端总线速度指的是数据传输的速度。例如100MHz外频是指数字脉冲信号在每秒钟震荡1000万次，而100MHz前端总线则是指CPU每秒钟可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB。就处理器速度而言，前端总线比外频更具代表性。

2.1.3 CPU的主要性能指标 5．CPU的制造工艺与封装技术 CPU的制造工艺直接关系到CPU的电气性能。线路宽度越小，CPU的功耗和发热量就越低，并可以工作在更高的频率下。目前Intel的主流产品的制造工艺技术已经达到0.065µm级别。由于CPU制造完成后，是一块不到1cm2的硅晶片（或集成电路），还需要对其进行封装，并安装引脚（或称为“针”）后才能插到主板上。通常所说的Socket 478，Socket 939中的数值的就是指该CPU的引脚数。封装CPU的材料一般有陶瓷封装和树脂封装两种。

2.1.3 CPU的主要性能指标 6．超线程　　超线程（Hyper-Threading，HT）是Intel为Pentium 4专门设计的一项技术。超线程是一种同步多线程执行技术，一款应用超线程技术的Intel CPU可以在逻辑上被模拟成两个CPU，这样CPU可以充分利用空闲资源同时处理两个任务集，从而在相同时间内完成更多的任务。当计算机系统应用超线程技术后，可使整机性能提高25％以上。

2.1.3 CPU的主要性能指标 7．支持的扩展指令集　　指令集是CPU用来计算和控制系统的命令，是与硬件电路相配合的一系列指令。指令集对提高CPU的效率具有重要作用，是评价CPU性能的重要指标之一，目前指令集有Intel公司的MMX、SSE、SSE2、SSE3和AMD公司的3DNow!等。

2.1.3 CPU的主要性能指标 　　当然，CPU的性能指标还包括接口类型和工作电压等。下面我们以Intel公司生产的CPU和AMD公司生产的CPU产品之一为例，对CPU的性能作一个比较。如图2-19(a) 所示为Intel Pentium D 940 CPU，图2-19(b)所示为AMD Athlon 64 X2 CPU。表2-1所示为这两种CPU 技术指标的比较。

(a) Intel Pentium D 940 (b) AMD Athlon 64 X2 图2-19 Intel和AMD的CPU

表2-1Intel CPU和AMD CPU 技术指标的比较

2.1.4 CPU的选购 1．选购CPU的一般原则 2．如何识别CPU

2.1.4 CPU的选购 1．CPU的选购　　（1）注重性价比在选购CPU时，性价比是比较重要的一个因素。虽然Intel的CPU兼容性好，但是价格普遍比AMD的CPU高。（2）根据需要选择在选购CPU时，还应该根据需要进行选择。Intel和AMD的CPU各有千秋，在Intel奔腾II、奔腾III时代，Intel起主导地位，但从奔腾4开始，AMD公司逐步开始占有市场，比前些年市场占有额有较大提高，这全归功于AMD产品的高性价比（低端市场）。近年来，AMD公司发展迅猛，并在高端市场开始与Intel抗衡，并逐步成为世界各大品牌计算机的供货商。至于选Intel还是AMD，建议高性能用途选Intel，中等性能用途两者皆可，看具体性价，低端用途选AMD。

2.1.4 CPU的选购 　　（3）看包装盒装产品中的风扇与CPU的匹配较好，且出厂前经过反复测试。如果价格相差不大，建议买盒装。

2.1.4 CPU的选购 2．如何识别CPU 　　（1）看包装盒装Pentium 4 CPU，提供了原装散热风扇，并且提供3年质保。散装CPU，其上面也会贴有经销商的质保标签，这类产品一般由经销商提供质保。（2）看CPU编号 Intel公司的CPU编号比较直观易辨，可以轻易看出该CPU的基本性能参数。（3）利用测试工具一般在购买CPU时准备几款CPU频率测试工具，现场测试CPU频率比较可靠，常用的频率测试工具有Intel(R) Processor Frequency ID Utility和CPU INFORMATION。

2.1.4 CPU的选购 　　我们以如图2-20所示的Intel CPU为例，解读CPU上的文字信息，识别CPU型号。图2-20CPU上的文字信息

2.1.4 CPU的选购 　　我们可以看到，CPU表面共5行字母，第１行字母“INTEL 04”表示生产厂商；第2行 “PENTIUM D”表示这颗CPU的系列，即我们常说的奔腾D；第3行的“820”是Intel处理器上的一个产品编号，与第4行的“2.80GHz”相对应，也就是说不同的数字代表不同的频率。“SL98T”是S-Spec编码，通过此编码到Intel的官方网站上就可以直接查到该型号CPU的所有相关信息，“MALAY”表示该CPU的产地，即马来西亚；第4行就是我们可以看懂这颗CPU的最简单的信息了，“2.80GHz”表示CPU的主频，“2M”是处理器的二级缓存，同样外频也提高到了800MHz。“05A”表示生产日期是2005年。最后一行“0521A577”是Intel处理器的一个出厂编号，一个编号只对应一颗CPU。

2.2 主板 基本要求 ◎ 了解主板的分类和型号 ◎ 了解主板的结构和性能指标 ◎ 掌握主板的选购和安装

2.2 主板 2.2.1主板的分类 2.2.2主板的结构 2.2.3主板的型号 2.2.4主板的主要性能指标 2.2.5主板的选购 2.2.6主板的安装

2.2.1 主板的分类 1．按CPU插座分类 2．按控制芯片组分类 3．按主板的结构分类

2.2.1 主板的分类 1．按CPU插座分类　　主板按CPU插座分类，可分为Slot 1主板、Socket 370主板、Slot A主板、Socket 775主板和Socket A主板等。 2．按控制芯片组分类　　主板按其所使用的控制芯片组可分为Intel公司生产的芯片组、VIA公司生产的芯片组和nVIDIA公司生产的芯片组等。

2.2.1 主板的分类 3．按主板的结构分类　　主板按其结构可分为AT主板、Baby AT主板、ATX主板和BTX主板等。　　（1）AT主板 AT主板首先应用在IBM PC机上，不过这种类型的主板因不能适应计算机的发展需求，已经被淘汰。AT主板如图2-21所示。（2）Baby AT主板随着电子元件集成化程度的提高，相同功能的主板不再需要全AT的尺寸。因此在1990年推出了Baby/Mini AT主板规范，简称为Baby AT主板，如图2-22所示。

图2-21AT主板　　　　　　图2-22 Baby AT主板

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