CPU的发展

Question

如题所述

Answer 1

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。