2.1CPU是什么2.2CPU的性能指標2.3主流CPU產品與散熱器2.4CPU的發展歷程第二章CPU與CPU風扇1CPU（CentralProcessingUnit）是中央處理器的英文縮寫，微型計算機的CPU又稱為微處理器。它由運算器和控制器組成，是計算機系統的核心，相當于人的大腦、因此它在很大程度上決定著計算機的性能。CPU是一個被封裝在塑膠或陶瓷材料中的集成電路，CPU由基板、內核、內核與基板之間的填充物及金屬蓋組成的。CPU的基板是承載CPU內核所用的電路板，負責內核芯片和外界的一切通信，并起著固定CPU的作用。在基板上面有電容、電阻和決定CPU時鐘頻率的電路橋，在背面或者下沿，有用于和主板連接的針腳或者卡式接口。基板一般由陶瓷或者有機材料組成。CPU的內核是CPU中間凸起的一片指甲大小、由單晶硅做成的薄芯片，其內密布著數以千萬甚至上億的晶體管，相互配合完成各種復雜的運算和操作。CPU表面的金屬蓋一方面可以避免CPU的核心受到外力損害，另一方面增加了核心的表面積起到了保護和散熱作用

2.1CPU是什么22.2CPU的性能指標1、CPU的頻率2、CPU的工作電壓3、制造工藝4、緩存（Cache）5、前端總線（FSB）6、QPI與DMI總線7、CPU接口類型8、CPU的多媒體指令集3CPU的頻率主頻：主頻是指CPU核心的工作頻率，單位是MHz（兆赫茲）或GHz。在核心架構相同的前提下主頻越高CPU的運算速度就越快。外頻：外頻是CPU乃至整個計算機系統的基準頻率，單位是MHz。主頻=外頻×倍頻系數4CPU的工作電壓CPU正常工作所需的電壓。從8086到現在的i7處理器為止CPU的工作電壓有著明顯的下降趨勢，較低的工作電壓主要三個優點：1.低功耗。功耗降低，使系統的運行成本就相應降低，由其對于便攜式和移動系統來說更為重要，使其現有的電池可以工作更長時間，從而使電池的使用壽命大大延長2.功耗降低，致使發熱量減少，較低的運行溫度可使系統運行更加穩定3.低功耗，低發熱量是進一步提高CPU主頻的重要前提之一5制造工藝制造工藝指是指制造CPU的晶圓上相鄰兩個晶體管之間的距離，目前單位為微米或納米（μm

或nm)。目前主流的CPU制程已經達到了32納米，更高的甚至已經有了22納米。制造工藝的提高能為我們帶來以下幾方面的好處：1.更好的制作工藝可以降低CPU的工作電流、電壓從而降低功率。2.更好的制作工藝可以在單位面積晶圓上集成更多的晶體管，使處理器實現更多的功能和更高的性能。3.更好的制作工藝可以降低發熱量，提高穩定性。4.更先進的制造工藝會使處理器的核心面積進一步減小，降低了CPU的生產成本，從而降低CPU的銷售價格6緩存（Cache）CPU緩存（CacheMemory）是位于CPU與內存之間的臨時存儲器，它的容量很小但速度比內存快（與CPU同步）。緩存中的數據是內存數據的映射（也就是復制品）。

CPU核心緩存內存一級緩存（L1Cache）:幾十KB二級緩存（L2Cache）:幾百KB三級緩存（L3Cache）:幾MB

7前端總線（FSB）總線是將數據和指令從一個或多個源部件傳送到一個或多個目的部件的一組傳輸線。通俗的說，就是多個部件間的公共連線，用于在各個部件之間傳輸信息。描述總線的參數有總線頻率和總線位寬（位數），總線的速度（也叫做帶寬）與它們成正比。前端總線是將CPU連接到北橋芯片的總線，所以前端總線的帶寬如果低于CPU的數據帶寬則會影響CPU的性能發揮。CPU北橋內存AGP/PCI_E南橋FSB（前端總線）8QPI與DMI總線QPI是Intel的QuickPathInterconnect技術縮寫為，譯為快速通道互聯。事實上它的官方名字叫做CSI，CommonSystemInterface公共系統界面，用來實現芯片之間的直接互聯，而不是在通過FSB連接到北橋。9QPI總線的優點QPI使通信更加方便：QPI是在處理器中集成內存控制器的體系架構，主要用于處理器之間和系統組件之間的互聯通信（諸如I/O）。他拋棄了沿用多年的的FSB，CPU可直接通過內存控制器訪問內存資源，而不是以前繁雜的“前端總線——北橋——內存控制器”模式。高帶寬:QPI采用了點對點設計，包括一對線路，分別負責數據發送和接收，每一條通路可傳送20bit數據，其中4位用于循環校驗（提高可靠性）、16位是用于真實有效的數據。這樣QPI總線的帶寬=QPI頻率×每次傳輸的有效數據（16bit/8）×2（數據發送、接收可同時進行）例如QPI頻率為6.4GT/S的帶寬為： 6.4GT/S×2×2=25.6GB/S

而FSB為1600MHz的總線帶寬為1600M（工作頻率）×64（位寬，也就是每次傳輸的二進制位數）÷8=12.8GB/S。多核間互傳數據不用經過芯片組

QPI總線可實現多核處理器內部的直接互聯，而無須像以前那樣還要再經過FSB進行連接。10DMI總線QPI總線的出現使得過去在北橋芯片內的內存控制器、PEI_E控制器甚至圖形芯片（GPU）逐步的集成到了CPU內部，也就是說過的北橋芯片完全集成到了CPU內部并采用QPI總線實現相互訪問。而剩下的南橋芯片和CPU之間的數據通道就被稱之為DMI（DirectMediaInterface的縮寫，中文叫做直接媒體接口）總線。這樣兩個總線的傳輸任務就分工明確了，QPI管CPU內部、DMI管CPU與外部的數據交換DMI（直接媒體接口）SATA內存AGP/PCI_E南橋網卡鍵/鼠USBCPU（QPI總線）11CPU接口類型CPU只有安裝到主板上才能進行工作，我們把CPU與主板的連接形式叫做接口。

1.雙列直插式：曾用在4004、8080、8086等產品上2.插卡式：用在Intel的奔騰2代和早期的奔騰3代上叫做Slot1，同時期AMD的K7采用的是SlotA3.插座式（Socket）：是應用最廣泛的接口類型，比較典型的有Socket7、Socket370、Socket423、Socket478、Socket462、Socket754、Socket939等。4.觸點式：是當前Intel采用的接口類型，這類接口將CPU上的針腳縮短并轉移到主板的CPU插座上。采用這種方式將對頻率的提升很有益處，也能夠使CPU在不提高成本的情況下加大針腳的密度，適合高功耗和高主頻的處理器。12CPU的多媒體指令集CPU依靠指令來計算和控制系統，每款CPU在設計時就規定了一系列與其硬件電路相配合的指令系統。指令的強弱也是CPU的重要指標，指令集是提高微處理器效率的最有效工具之一。它可以增強CPU的多媒體、圖形圖像和Internet等方面的處理能力。我們通常會把CPU的擴展指令集稱為“CPU的指令集”。目前的CPU所支持的指令集有MMX（MultiMediaExtended）、SSE、SSE2、SSE3、SSE4.1，4.2，AVX等

132.3主流CPU產品與散熱器從1971年Intel的4004到現在的第三代i7處理器經歷了40多年的發展過程，CPU的市場競爭殘酷程度是難以想象的。在486為主的年代里曾經有Intel、AMD、Cyrix、IBM、IDT、TI、VIA等諸多廠商活躍在市場上。但是隨著發展腳步的加快技術落后、研發能力差的廠家相繼退出了這個領域，剩下的只有Intel和AMD。14Intel公司的CPUIntel的6核處理器有酷睿i73900系列的3930K和3960X至尊版、主頻分別為3.2G和3.3GHz，有12條處理線程、二級緩存為256KB×6、分別有12MB和15MB的三級緩存、采用32nm制造工藝、功率為130W、采用了LGA2011接口。15Intel公司的CPUIntel的4核處理器有i73770和i53450、主頻分別為3.4G和3.1GHz，前者有8條處理線程后者為4條、都有256KB×4的二級緩存、分別有8MB和6MB的三級緩存、采用22nm制造工藝、工作功率為77W、采用了LGA1155接口。16Intel公司的CPUIntel的雙核處理器有酷睿i33220，主頻3.3GHz，雙核心4線程、內置256KB×2的二級緩存和3MB的三級緩存、采用22nm制造工藝、工作功率為55W、采用了LGA1155接口17AMD公司的CPUAMD的8核處理器有AMDFX8150，主頻3.6GHz、二、三級緩存都是8M、采用32nm制造工藝、工作功率為125W、采用了SOCKETAM3+接口（938針）。18AMD公司的CPUAMD的6核處理器有AMDFX6100，主頻3.3GHz、二、三級緩存分別是6M和8M、采用32nm制造工藝、工作功率為95W、同樣采用了SOCKETAM3+接口（938針）。19AMD公司的CPUAMD的4核處理器A8-3870K的主頻3.0GHz、二級緩存4M、無三級緩存、采用32nm制造工藝、工作功率為100W、采用了SOCKETFM1接口（905針）。20.CPU選購原則購買時不能追求最新。新產品雖有諸多優勢，但也存在價格虛高、配套的配件稀缺等缺點，再者說歷史上有過幾次有瑕疵或是過度性的產品，如Pentium66和Socket423的P4等。在同個系列的產品中不要購買高頻的產品。這也出于性價比的考慮，就是說在核心架構相同的前提下頻率的提高給系統帶來的性能提升十分有限，價格相差卻較為明顯。同時考慮其它配件的規格檔次和相互的兼容性等因素。CPU對計算機系統的性能影響不是唯一的，主板規格、內存的容量速度通道數、顯示卡的規格數量等因素都要考慮在內，避免攢出大馬拉小車或小馬拉大車的畸形電腦。根據個人使用計算機用途的不同來決定選擇Intel平臺還是AMD平臺的系統。21CPU散熱器凡是電子產品都會在加電工作時產生一定的熱量，這是不可避免的。但是過高的溫度會使設備工作不穩定甚至燒壞。所以我們就采取一定的措施來保障它在工作時不能過熱。一般情況下人們采用的散熱方法是散熱器加風扇的組合22散熱器選購原則1.