第3章中央处理器 CPU

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第 3 章中央处理器 CPU

课前导读CPU 概述如何选购 CPU

安装 CPU

CPU 的使用与维护课后练习


课前导读基础知识重点知识了解知识


基础知识

CPU 的作用和 CPU 的选购。


重点知识

CPU 的性能指标、安装 CPU ，让读者全面了解 CPU 。


了解知识

识别真假 CPU 的方法。


CPU 概述 CPU 是电脑中最重要的组成部分，它相当于电

脑的心脏，是整个电脑系统的核心。


CPU 的作用 CPU 是整个电脑系统最高的执行单位，它负责电脑系统指令的执行、数学与逻辑运算、数据存储、传送以及输入 / 输出的控制。

CPU 的内部结构可分为控制单元、逻辑单元和存储单元 3 大部分，其工作原理就像一个工厂对产品的加工过程：进入工厂的原料（指令），经过物资管理部门（控制单元）的调度分配，被送往生产线（逻辑运算单元），生产出成品（处理后的数据）后，再存储在仓库（存储器）中，等着拿到市场上去交易（交由应用程序使用）。


CPU 的性能指标主频、外频和倍频缓存制造工艺工作电压前端总线扩展总线速度内存总线速度动态处理协处理器指令集


主频、外频和倍频

主频也叫时钟速度（ Clock Speed ），表示在 CPU 内数字脉冲信号振荡的速度。主频越高， CPU 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 主频的高低与 CPU 的外频和倍频有关，其计算公式为主频 = 外频 × 倍频。


外频是 CPU 与主板之间同步运行的速度，目前绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间同步运行的速度。在这种方式下，可以理解为 CPU 的外频直接影响内存的访问速度，外频速度高， CPU 就可以同时接受更多的来自外围设备的数据，从而使整个系统的速度进一步提高。


倍频是 CPU 的运行频率与整个系统外频之间的倍数，在相同的外频下，倍频越高， CPU的频率也越高。实际上，在相同外频的前提下，高倍频的 CPU 本身意义并不大，一味追求高倍频就会出现明显的“瓶颈”（ CPU 从系统中得到的数据的极限速度不能够满足 CPU 运算的速度）效应。


反映 CPU 性能的最主要参数是 CPU 的主频。如目前 Intel 公司生产的 Pentium 4 Prescott 核心

CPU ，其频率高达3.2GHz 。


缓存

缓存（ Cache ）又称为高速缓存，是可以进行高速数据传输的存储器。由于 CPU运行速度远远高于内存和硬盘等存储器，因此有必要将常用的指令和数据等放进缓存，让 CPU 在缓存中直接读取，以提升电脑的性能。


CPU 的缓存分为两种，即 L1 Cache （一级缓存）和L2 Cache （二级缓存）。由于高速缓存的容量和结构对CPU 的性能影响较大，因此 CPU 生产厂商纷纷力争加大高速缓存的容量。不过高速缓存均由静态 RAM 组成，结构较复杂，且成本也较高，因此以前的 CPU 内部只集成了 L1 Cache ，而把 L2 Cache 放置在主板上。后来 Intel推出了双独立总线结构，将 L2 Cache 也集成到了 CPU 内部，但只能以 CPU 速度一半的频率工作。现在， Intel 公司与 AMD 公司已经成功地将 L2 Cache 集成在 CPU 内部并以同 CPU 相同速度工作，称为全速二级高速缓存。


Intel 公司生产的 Pentium 4 至尊版 CPU ，其核心频率高达 3.06GHz ， L1 Cache 为32KB ， L2 Cache 为 512KB ，另外将 L3 Cache也集成到了 CPU 中，其容量为 2048KB ，该款CPU 外观如图3-1所示。


图 3-1


制造工艺

CPU 的表面上标有 0.18µm或 0.13µm 等字样，这个数据越小，表明 CPU 的制造工艺越先进。受制造工艺的影响，目前 Intel 公司和AMD 公司几乎都在使用 0.13µm技术生产CPU ，不过很快就将转向 0.09µm 工艺生产，到时 CPU 的核心面积可以做得更小，更加省电，因此发热量有望进一步降低，而频率可再次提升。


工作电压

工作电压（ Supply Voltage ）即 CPU正常工作所需的电压。早期的 CPU 由于制作工艺落后，因此工作电压较大，一般为 5V （奔腾是3.5V 、 3.0V 、 2.8V 等）左右，导致 CPU 的发热量过大，出现电子迁移现象并缩短了 CPU 的使用寿命。随着 CPU 制作工艺的提高，现在的CPU 工作电压一般在 1.5~2.0V 之间，使 CPU发热量问题得到了很好地解决。


前端总线

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。实际上，平时所说的外频是指 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 外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡 1000万次，而 100MHz 前端总线则指的是每秒钟 CPU 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。


扩展总线速度

扩展总线速度（ Expansion-Bus Speed ）是指电脑系统的局部总线，如ISA 、 PCI 或 AGP 总线。平时用户打开电脑机箱时，总可以看见一些类似插槽的槽，这些槽又叫扩展槽，上面可以插显卡、声卡、网卡之类的功能模块，而扩展总线就是 CPU 用以联系这些设备的桥梁。


内存总线速度内存总线速度（ Memory-Bus Speed ）就是系统总路线速度，一般等同于 CPU 的外频。 CPU 处理的数据都由主存储器提供，而主存储器也就是平常所说的内存。一般放在外存（磁盘或者各种存储介质）上面的资料都要通过内存，然后再由 CPU 进行处理，所以与内存之间的通道，也就是内存总线的速度对整个系统的性能就显得尤为重要。由于内存和 CPU 之间的运行速度或多或少会有差异，因此便出现了二级缓存来协调两者之间的差异。内存总线速度是指 CPU二级高速缓存和内存之间的通信速度。


动态处理动态处理是应用在高能奔腾处理器中的新技术，动态处理并不是简单地执行一串指令，而是通过操作数据来提高处理器的工作效率。

多路分流预测：通过几个分支对程序流向进行预测（预测精确度可达 90%以上），当采用多路分流预测算法后，处理器便可参与指令流向的跳转。这是因为处理器在读取指令时，还会在程序中寻找未来要执行的指令，该项技术可加速向处理器传送任务。


数据流量分析：数据流量分析是指抛开原程序的顺序，分析并重排指令，优化执行顺序。处理器读取经过解码的软件指令，判断该指令能否处理或是否需与其他指令一起处理。然后处理器再决定如何优化执行顺序以便高效地处理和执行指令。

猜测执行：猜测执行是指通过提前判读并执行有可能需要的程序指令的方式提高执行速度。当处理器执行指令时（每次 5条），采用的是“猜测执行”的方法。这样可使 PentiumⅡ及以上的处理器超级处理能力得到充分的发挥，从而提升软件性能。被处理的软件指令是建立在猜测分支基础之上，因此结果也就作为“预测结果”保留起来。一旦其最终状态能被确定，指令便可返回到其正常顺序。


协处理器协处理器也叫做数学协处理器，主要负责浮点运算。由于 Intel早期的 CPU都不集成协处理器，因此 386 、 286 、 8088 等电脑CPU 的浮点运算性能都相当落后。从 486 以后，CPU 一般都内置了协处理器，协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算。含有内置协处理器的 CPU ，可以加快特定类型的数值计算，某些需要进行复杂计算的软件系统，如AutoCAD 就需要协处理器支持。


指令集指令集是为了增强 CPU 在某些方面（如多媒体）的功能而特意开发的一组程序代码集合。目前常见的指令集有以下几种。

MMX （ Multi-Media Extensions ，多媒体扩展）指令集：它是 Intel公司于 1996 年推出的一项多媒体指令增强技术。 MMX指令集中包括有 57 条多媒体指令，通过这些指令可以一次处理多个数据，在处理结果超过实际处理能力时也能进行正常处理。


SSE （ Streaming SIMD Extensions ，单指令多数据流扩展）指令集：它是 Intel 公司在Pentium III 处理器中率先推出的。 SSE 指令集包括了 70 条指令，其中包含提高 3D 图形运算效率的 50条 SIMD（单指令多数据技术）浮点运算指令、12条 MMX整数运算增强指令、 8 条优化内存中连续数据块传输指令。理论上这些指令对目前流行的图像处理、浮点处理、 3D 运算、视频处理、音频处理等诸多多媒体应用起到全面强化的作用。 SSE指令与 3DNow ！指令彼此互不兼容，但 SSE 包含了3DNow！技术的绝大部分功能，只是实现的方法不同。


SSE 2 （ Streaming SIMD Extensions ，单指令多数据流扩展）指令集：互联网 SIMD流技术扩展是一些能够减少运行一个特殊程序所需整体指令数量的指令。使用它们能够提高性能，并能够加快许多应用程序的运行，包括视频、话音、图像、照片处理、加密、财务、工程和科学应用。 NetBurst微体系结构新添加了 144 条 SSE 指令，称为 SSE 2 。


SSE 3 （ Streaming SIMD Extensions，单指令多数据流扩展）指令集： Intel 在 Prescott处理器中增加了 13 条新的指令集，其中包括一条专门针对视频解码的指令、两条针对线程处理的指令，这有助于增加 Intel超线程 HT 的处理能力。而其他的指令则支持复杂的算术运算，类似于浮点转整数以及 SIMD单指令多数据流的浮点运算。 SSE 3无疑扩展了 SSE 2指令集的能力，不过 SSE 3只是扩展指令的一部分增强，在性能上不会得到很大的提升。


3DNow！指令集：出现在 SSE 指令集之前，并被 AMD广泛应用于其 K6-2 、 K6-3 以及Athlon （ K7 ）处理器上。 3DNow！指令集技术其实就是 21条机器码的扩展指令集。与Intel 公司的 MMX技术侧重于整数运算有所不同， 3DNow！指令集主要针对三维建模、坐标变换和效果渲染等三维应用场合，在软件的配合下，可以大幅度提高 3D 处理性能。


CPU 插槽类型

Intel公司CPU插槽类型 AMD公司CPU插槽类型


Intel 公司 CPU 插槽类型

目前市场上 Intel CPU只有 Celeron 3 、 Celeron 4 和 Pentium 4几种架构，其中Celeron 3采用 Socket 370插槽，而 Celeron 4 和Pentium 4采用 Socket 478插槽。图3-2所示为Socket 370插槽，图3-3所示为 Socket 478插槽。


图 3-2 图 3-3


AMD 公司 CPU 插槽类型

AMD 公司的 CPU架构自成体系，它无法兼容 Intel 的 CPU 。 Athlon XP 和 Duron采用Socket A架构，而 Athlon64采用 Socket 754架构。图3-4所示为 Socket A插槽，图3-5所示为Socket 754插槽。


图 3-4 图 3-5


如何选购 CPU

注重性价比根据需要选择识别真假CPU

常见CPU型号和品牌简介

选购 CPU 时，需要考虑性价比、用途、保修等方面，并综合考虑这些因素来选购一款合适的 CPU 。


注重性价比

在选购 CPU 时，性价比应该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贵，而且同档次的 Intel CPU 性能基本上都不如 AMD 的CPU好。


根据需要选择

在选购 CPU 时，还应该根据需要进行选择。例如，如果是为了学习 Office 、上网等，买块低端的 Celeron 4 或 Duron 就完全够用了，如果经常玩游戏，或需要进行设计、开发等操作，那么 Pentium 4 或 Athlon XP 是最好的选择。


识别真假 CPU

看包装看CPU编号进行测试


看包装

正品的 Intel 和 AMD 的 CPU均为盒装，里面提供了原装散热风扇，而且提供一年或长达三年的质保。而散装的 CPU 一般不能得到生产厂家的质保。虽然说盒装的 CPU比散装的要贵一些，但为了安全起见，推荐选购原装CPU 。图3-6所示为正品盒装 Intel Pentium 4

CPU ，图3-7所示为散装的 Intel CPU ，上面贴了销售商的质保标签。


图 3-6 图 3-7


看 CPU 编号

在 CPU 上面生产厂家会将该 CPU 的参数刻在上面，如图3-8所示。在该 CPU 表面，显示出了该 CPU 为 Intel 公司生产的 Pentium 4 CPU ，频率为 1.3GHz ， L2 缓存为 256KB ，外频为 400MHz ，核心电压为 1.7V ， MALAY 表示产地为马来西亚。 L101A782-0430 表示 CPU的序列号，该 CPU 生产日期为 2001年第 1 周。


图 3-8


进行测试

在选购 CPU 时，最好能通过测试软件对其进行测试，以得到真实的结果。 Intel 公司推出了 Intel(R) Processor Frequency ID Utility软件，可测试所有 Intel CPU 的真实频率，目前该软件的最新版本为 6.5版。在安装好该软件后，运行程序即可得到测试结果，测试结果如图3-9所示。


图 3-9


对于 AMD 处理器， AMD 公司也推出了 CPU INFORMATION软件来进行测试，该软件不但能测试 AMD CPU ，而且还能测试Intel CPU ，该软件的最新版本为 1.0版，测试结果如图 3-10所示。

图 3-10


常见 CPU 型号和品牌简介

Intel CPU AMD CPU


Intel CPU

Celeron 3 Celeron 4 Pentium 4

移动式处理器


Intel 公司的 CPU 产品比较丰富，涵盖了从台式机到笔记本的所有高中低端 CPU 。 Intel 的CPU 主要分为 3 个系列， Pentium 4 主要面向中高端领域，而 Celeron 3 和 Celeron 4则主要面向低端领域，另外还有适合笔记本电脑使用的Intel移动式 Celeron M 、 Pentium M 以及迅驰平台。


Celeron 3

Celeron 3 CPU 是 Intel 公司面向低端用户推出的CPU ，其性价比相当不错。

Celeron 3 CPU 是 Intel Pentium 3 CPU 的简化版本，但是其核心比 Pentium 3 CPU 处理器还是有不少的变化。 Celeron 3 CPU 的中文名称为奔腾赛扬处理器，采用 0.13µm 制造工艺， Socket 370插槽，具有 32KB L1 Cache ， 256KB L2 全速Cache ，外频为 100MHz ，前端总线频率为100MHz ，有 1.0 、 1.1 、 1.2 、 1.3 、 1.4GHz 等几个型号。 Celeron 3 CPU 如图3-11所示。


图 3-11


表 3-1列出了部分 Celeron 3 CPU 的性能指标。

表 3-1


Celeron 4

Celeron 4 CPU 也是 Intel 公司面向低端用户推出的，是 Intel Pentium 4 CPU 的简化版本。 Celeron 4 CPU采用 0.13um 制造工艺， Socket 478插槽，具有 32KB L1 Cache ， 128KB L2 Cache ，外频为 100MHz ，前端总线频率为 400MHz ，有 1.7~2.5GHz 等几个型号。 Celeron 4 1.7GHz CPU 如图3-12所示。


图 3-12


表 3-2列出了部分 Celeron 4 CPU 的性能指标。

表 3-2


Pentium 4

Intel Pentium 4 CPU 是目前 Intel 公司技术最先进、功能最强大的台式机处理器，采用先进的工艺制作而成，以最大限度利用当今乃至未来的互联网资源。包括网络广播、多媒体、视频剪辑、图片处理、网络视频流、语音、 3D 、 CSD 、游戏等，图3-13所示为 Pentium 4 2.4GHz CPU 。


图 3-13


早期的 Pentium 4 CPU采用 Willamette核心，拥有 4 200万个晶体管，采用 0.18µm 工艺，核心面积为 217mm2 ，但是二级缓存只有128KB ，外频为 100MHz ，前端总线频率为400MHz ，采用 FC-PGA2封装和 Socket 423 接口，早期的这类Willamette 核心 Pentium 4 CPU只有在低端市场还有出售，其外形如图3-14所示。


图 3-14


目前在市面上销售的 Pentium 4 多为Northwood 核心，晶体管总数达到 5600万，采用 0.13µm 工艺制造，核心面积下降到131mm2 ，外频为 133/200MHz ，配备 512KB 的L2 Cache ，由于二级缓存的增大，在大数据的专业应用、新的 3D游戏和重负荷的办公 /IT 应用等方面，这类核心的 Pentium 4 性能提升明显。Northwood 核心的 Pentium 4 3.2GHz CPU 如图 3-15 所示。


图 3-15


目前性能最强大的 CPU 是 Pentium 4至尊版 CPU ，采用 0.09µm （ 90nm ）制造工艺，晶体管总数达到 12 500万，核心面积下降到112mm2 ，采用 Prescott 核心， 31 级的超长流水线，配备了高达 1024KB 的 L2 Cache ，并且支持最新的 SSE3 指令集，新增加的指令集主要用来减少运算中的延迟、提高游戏的运行性能、加速视频编码和提高超线程性能。如图 3-16 所示为 Prescott 核心的 Pentium 4至尊版 CPU 。


图 3-16


由于 Pentium 4 CPU拥有众多核心和版本，读者有时很难区分，表 3-3列出了部分 Pentium 4 CPU 的性能指标。

表 3-3


移动式处理器

移动式处理器是专门用于笔记本电脑的处理器，这类处理器一般频率较低，但是具有更低的功耗，如图 3-17 所示为安装在笔记本电脑内的 Intel移动式处理器。


图 3-17


AMD CPU

Duron CPU Athlon XP Athlon 64 移动处理器


AMD 公司早期只做台式机的 CPU ，现在也开始生产笔记本电脑的 CPU 。针对低端市场， AMD 公司发布了 Duron CPU ，在中高端市场上， AMD 公司有 Athlon XP 和 Athlon 64 ，在笔记本电脑领域，还有 Athlon M 处理器。


Duron CPU

Duron CPU 是 AMD 公司生产的面向低端用户的桌面式处理器，采用 0.13µm 制造工艺， Socket A 构架，具有 128KB L1 Cache ， 64KB L2 Cache ，前端总线频率为266MHz 。由于 Duron CPU 的频率较低，缓存较小，在和 Intel 低端 CPU 的竞争中， Duron CPU处于劣势。 Duron CPU 如图 3-18 所示。


图 3-18


表 3-4列出了部分 Duron CPU 的性能指标。

表 3-4


Athlon XP

Athlon XP 是为了应对 Intel 高端的 Pentium 4处理器而推出的，虽然 Athlon 的主频不如 Pentium 4 高，但在性能上却不输于它，甚至在某些方面超过了后者。但由于用户在购买电脑时，都认准了时钟主频是 PC 性能的体现，因此形势一直对 AMD不利。 AMD 为了改变这种局面，除了在芯片名后面添加 XP 字样外，它还采用了其他的命名方法，降低用户对主频的注重程度。例如， 1.5GHz 的Athlon芯片被命名为 Athlon 1900+ ，从而避免与Pentium 4 在主频方面的直接对比。


目前的 Athlon XP 大多采用 Thoroughbred和 Barton 核心，具有 128KB L1 Cache ， 256KB或512KB L2 Cache ，采用 0.13µm 工艺制造，晶体管总数分别为 3760万和 5430万，核心面积分别为 84 和 101mm2 。如图 3-19 所示为 Thoroughbred 核心的 Athlon XP CPU ，图 3-20 所示为 Barton 核心的 Athlon XP CPU 。


图 3-19 图 3-20


由于 Athlon XP 也具有多个核心，读者也要注意区分，表 3-5列出了部分 Athlon XP 的性能指标。

表 3-5


Athlon 64

2003年 9月 23日， AMD 成功发布了对电脑发展具有革命意义的新一代处理器—— Athlon 64 以及 Athlon 64 FX （ 2003年 4月 22日， AMD发布了针对企业级用户的 64 位处理器— Opteron ），而这 3 种处理器分别是用在普通台式电脑、高性能电脑以及高端的服务器上。如图 3-21 所示为 Athlon 64 CPU 。


图 3-21


AMD 64 是以业界标准 x86 指令集结构为基础并由此发展起来的全新计算技术，支持 32 位及 64 位的平台。 AMD 64 是 AMD开发的创新技术，可与目前的 8 位、 16 位及 32 位 x86 解决方案完全兼容，同时又可发挥 64 位计算的卓越性能。 AMD Opteron 处理器是首款采用这种全新计算技术的服务器及工作站处理器。

不过由于支持 64 位平台的硬件和操作系统均未完全开发出来，因此 Athlon 64 CPU基本上是“英雄无用武之地”。


移动处理器

为了抢占移动处理器市场， AMD 也推出了适用于笔记本电脑的 Mobile Duron 和Mobile Athlon XP 处理器，如图 3-22 所示。不过与 Intel平台的移动处理器相比， AMD移动处理器并没有成多大的气候。


图 3-22


安装 CPU

安装 Intel CPU 安装 AMD CPU


安装 Intel CPU

目前 Intel 的 CPU都采用 Socket插槽，它是方形多针角零插拔力插座，插座上有一根拉杆，在安装和更换 CPU 时只要将拉杆向上拉出，就可以轻易地插进或取出 CPU芯片了。安装过程的具体操作如下。


（ 1 ）将 CPU插座的拉杆拉起来，如图 3-23 所示。

图 3-23


（ 2 ）将 CPU 的缺口对准 CPU插座的缺口后缓慢地插入，如图 3-24 所示。

图 3-24


（ 3 ）确认 CPU 完全插入了 CPU插座，并且 CPU针脚无弯曲，如图 3-25 所示。

图 3-25


（ 4）待 CPU插座完全插入后，将 CPU插座的拉杆压下，使 CPU和插座紧密接触，如图3-26所示。

图 3-26


（ 5 ）在 CPU 上面涂抹适量的硅胶，将CPU散热风扇放在 CPU 表面，确认和 CPU 接触良好，如图 3-27 所示。

图 3-27


（ 6 ）将 CPU散热风扇的扣具扣在 CPU 的插座上面，并观察散热片是否与 CPU 接触良好，防止散热效果不良，如图 3-28 所示。最后将 CPU散热风扇的插口插在主板上。

图 3-28


安装 AMD CPU

目前 AMD 的 CPU都采用 Socket A插槽，它也是方形多针角零插拔力插座，插座上有一根拉杆，在安装和更换 CPU 时只要将拉杆向上拉出，就可以轻易地插入或取出CPU芯片了。安装 AMD 的 CPU 和安装 Intel CPU 的过程相同，在此不再赘述。


CPU 的使用与维护 CPU 使用中应注意的问题更换 CPU 风扇 CPU 的超频


CPU 使用中应注意的问题注意轻拿轻放注意散热超频应慎重


注意轻拿轻放

在拿放 CPU 时，都需要注意轻拿轻放，因为稍不注意就有可能弄坏或弄弯CPU 的针脚。


注意散热

现在 CPU 的功耗越来越大，如果不注意散热，将导致 CPU 被烧毁。特别是使用 AMD CPU 的用户更应注意，因为 Athlon XP 的发热量相当大，在没有安装散热风扇的情况下， CPU会在半分钟之内烧毁。


超频应慎重

目前 CPU 的频率越来越快，但是也有不少发烧友喜欢将 CPU超频使用，以获得更好的性能，但是超频也会带来一些负面影响，如提升电压后 CPU 内部的电子迁移现象会更严重，有可能会缩短 CPU 的使用寿命，甚至在超频过程中烧毁 CPU 。因此在对CPU超频时应慎重考虑。


更换 CPU 风扇

更换 CPU散热风扇只需要将原来的CPU散热风扇取下，换上一个新的 CPU散热风扇即可。在更换时需要注意取下和安装风扇时不应太用力，否则有可能将 CPU 压坏。


CPU 的超频超频的基本知识超频的利弊超频的方法


超频的基本知识

超频永远是 DIY （ Do It Yourself ，自己动手做）的热门话题，所谓超频就是指电脑用户通过调整主板上的 CPU 的外频、倍频以及电压，把 CPU 本身所设定的频率提高，直至把 CPU 本身潜在的能运行的最高速度发挥到极限，并稳定地运行各种应用程序，以使电脑能以最小的代价，达到最高的电脑效能。


超频不仅仅针对 CPU 的工作频率，还可以针对其他配件，如显卡、内存条，只要有时钟频率起作用的地方，就都有超频的可能。


在进行超频时，必须注意以下几点。超频后，电脑应能顺利由开机，以至直接进入操作系统，在这期间并没有任何不稳定的情况。

当顺利进入操作系统后，必须能顺利运行应用程序，而且这些程序必须能够稳定且持续地使用一段比较长的时间，使用期间并没有不稳定的情况或者死机的情况发生。


要想电脑能成功超频，必须具备以下条件。一颗超频性能良好的 CPU 。如果 CPU 的超频性能不好，其他设备再怎么优良也是徒然。

一块既稳定又能支援较高速度 CPU 的主板（包括有高外频、倍频以及相容的电压）。

一款可稳定超频的内存。如名牌厂商生产的内存大多具有良好的稳定性，可以工作在较高的频率下。

一块高速且能应付超频后 AGP槽极高传输量的显卡。一款强力的散热风扇。其他电脑周边设备的影响，如机箱、 CD-ROM 、显示器等。


超频的利弊

超频最大的好处就是提高了电脑的性能，让用户在节约资金的同时享受到了更快的速度和更高的性能。

在超频的过程中， CPU 的发热量会很大，并发生电子迁移的现象，从而对 CPU 造成伤害，所以超频虽然可以提高系统的性能，但也会造成一定的副作用，主要表现在以下几个方面。


要想电脑能成功超频，必须具备以下条件。超频会缩短 CPU 以及其他器件的寿命超频后，由于 CPU 处于满负荷工作状态，因此会缩短 CPU 的寿命。同时由于发热量的增加，会增加机箱内的热量，如果散热不好，还会影响其他器件。


过份超频使系统工作的稳定性变差超频也有一个极限，并不能永无止境地超频，就算有最好的散热系统也是如此。如果超频太大，会因为 CPU无法承受而使电脑的稳定性变差，造成无故重启或死机等故障。

超频可能会对硬件系统造成永久的损坏超频后，电脑发热量增加，同时强行超频，会发生电子迁移现象，虽然可以增加核心电压使电脑能稳定的运行，但只会使 CPU 的发热量更大。严重时会造成 CPU 的永久损坏。要注意的是超频引起的损坏是不在保修范围之内的。


超频的方法

在掌握了超频的利弊和原理，并且准备好了相关的工具及配件后，就可以对 CPU进行超频了，超频主要分为软件超频和跳线超频两大类。


软件超频这种超频方法很方便，只需在电脑开机后进入主板 BIOS设置，选择其中有关 CPU 设置的一项，调整关于 CPU 的外频和倍频的参数就可以对其进行超频。如果超得过高，CPU 将无法工作，这时只要对主板的 CMOS 进行放电处理就可恢复原来的工作频率。

硬件超频硬件超频是指利用主板上的跳线，强迫 CPU 工作在更高的频率下来达到超频的目的。如果在利用硬件超频后，电脑无法开机（也许能开机，但显示器无法接收到信号）或者无法通过 BIOS 自检。这时若要回到原来的工作频率，可将主板上的跳线重新插回到原来的位置即可。


课后练习填空题选择题判断题问答题


填空题（ 1）是整个电脑系统最高的执行单位，

它负责整个系统指令的执行、数学与逻辑运算、数据存储、传送以及输入 /输出的控制。

（ 2） CPU的内部结构可分为、和 1 3大部分。

（ 3）是为了增强 CPU在某些方面（如多媒体）的功能而特意开发的一组程序代码集合。

（ 4）又称为高速缓存，是可以进行高速数据传输的存储器。

CPU

指令集

控制单元逻辑单元存储单元

缓存


选择题

（ 1） AMD Thunderbird CPU的制造工艺是（）。 A 、 0.25µm B 、 0.18µm C 、 0.14µm D 、 0.35µm （ 2 ） AMD Duron CPU的工作电压是（）。

A 、 1.7V B 、 1.65V C 、 1.5V D、 1.8V

（ 3）目前 Celeron 3 CPU 的 L2 Cache二级缓存是（）。

A 、 56KB B 、 128KB C 、 256KB D、 512KB

（ 4）既能运行于 64位平台，又能运行于 32位平台的处理器是（）。

A 、 Celeron 4 B 、 Pentium 4 C 、 Athlon XP D、 Athlon 64

C

C

C

D


判断题

（ 1） CPU 在电脑中的作用是负责运算和处理。（）

（ 2） CPU 的主频等于外频乘以倍频。（）

（ 3）指令集是为了增强 CPU在某些方面（如多媒体）的功能而特

意开发的一组程序代码集合。（）（ 4） Pentium 4 CPU有多个版本和接口。（

）（ 5） CPU 在电脑中的作用是负责运算和处理。（

）

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问答题（ 1）简述 CPU的主要性能指标。

（ 2） CPU目前有哪些重要的指令集？

（ 3）如何选购 CPU ？

（ 4）简述目前 CPU的主流插槽。

（ 5） CPU成功超频的前提是什么？

具体请参见 3.1.2的 1节。

具体请参见 3.1.2的第 10节。

具体请参见 3.2节。

具体请参见 3.1.3节。

具体请参见 3.4.3节。

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第3章中央处理器 CPU