计算机的核心CPUPPT课件
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
时钟频率，类似人类的心跳 1Hz 一秒钟跳动一个周期 一个人的心跳每分钟60次，那么心跳的频率就是1Hz
.
外频
外频即CPU的基准频率，单位是MHz。是CPU与主板之 间同步运行的速度。外频速度高，CPU就可以同时接收 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。
CPU的外频决定着整块主板的运行速度。在台式机中， 所说的超频，都是超CPU的外频
CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运行， 工作效率远远大于系统内存和硬盘。
.
L1高速缓存
L1高速缓存（也称为一级高速缓存、L1 Cache）L1 Cache(一级缓存）是CPU第一层高速缓存，分为数据 缓存和指令缓存。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。L1高速缓存与CPU同步运 行，其对CPU的性能影响较大，容量越大，性能也会越 高。
在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容 量不可能做得太大。
.
L2高速缓存
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，它的作用就是为了协调 CPU的运行速度与内存存取速度之间的 差异。目前CPU的L2高速缓存有低至 512KB，也有高达8MB的。
.
1 CPU的作用
CPU是数据处理和程序执行的核心。其主要作用有： 执行指令 算术运算和逻辑运算 数据存储、传送 控制I/O（输入/输出）操作
.
2 CPU的物理结构
CPU的内部结构 控制单元 运算单元 存储单元
.
3 CPU的工作原理
CPU从内存中一条一条地取出指令和相应的数据，按指 令操作码的规定，对数据进行运算处理，直到程序执行 完毕为止。
Skylake核心架构
.
CPU的架构是指CPU采用的生产工艺, 就是CPU内部结 构，换句话说就是内部晶体管的排列方式，不同的微架 构有不同的排列方式。 ，
.
2 CPU的接口
CPU的接口（针脚）是指CPU与主板之间的连接方式， CPU的接口根据CPU的核心的不同而不同，CPU诞生 初期是直接焊接在主板上的，后来逐渐独立出来，也 就有了各式各样的接口（针脚）。
CPU的频率越高，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＝外频×倍频。
.
2
在CPU不断快速的取指令，执行指令和处理数据时，由 于数据转移和cpu处理的时差，可能会出现混乱的情况 ，因此需要一个时钟来控制cpu的每一个动作。
时钟就像一个节拍器不停地发出时钟脉冲来控制cpu的 步调，这种时钟脉冲振荡的频率就是cpu的主频。
第2课 CPU 江苏建筑学院 韩
.
.
本课要点
CPU的发展 CPU的性能指标 主流CPU产品 CPU的选购
.
具体要求
了解CPU的发展 掌握CPU的性能指标 了解Intel公司的CPU产品 掌握CPU的选购方法 掌握识别CPU的方法
.
2.1 CPU概述
CPU是中央处理器（Central Processing Unit）的缩 写。CPU是计算机的控制和运算核心，其主要功能是执 行指令、处理软件中的数据信息，它是计算机的核心部 件，任何一台计算机的运行都离不开CPU。
.
L3 Cache
L3 Cache(三级缓存)，分为两种，早期的是外置，现 在的都是内置的。而它的实际作用即是，L3缓存的应用 可以进一步降低内存延迟，同时提升大数据量计算时处 理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对 游戏都很有帮助。
.
2.3 CPU的架构封装等
1 CPU的核心 核心（Die）又称为内核，是CPU最重要的组成部分。 CPU中心那块隆起的芯片就是核心，CPU所有的计算、
接受/存储命令、处理数据都由核心执行。各种CPU核 心都具有固定的逻辑结构，一级缓存、二级缓存、执行 单元、指令级单元和总线接口等。 为了便于CPU设计、生产、销售的管理，CPU制造商会 对各种CPU核心给出相应的代号，这也就是所谓的CPU 核心类型。 例如，Intel酷睿处理器的核心代号有二代酷睿Sandy Bridge、四代Haswell、六代Skylake 。
CPU的性能高低影响整台计算机系统处理数据的速度， 下面将介绍一些和CPU相关的性能指标。
影响Cpu性能参数主要有 CPU的 主频 核心数 缓存容量 制造工艺等
.
1 CPU的频率
主频：是指计算机运行时的工作频率， 也叫做CPU的时钟频率或核心频率， 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GHz。
在计算机技术中，对CPU在单位时间内（同一时间）能 一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为 32位数据的CPU通常就叫32位的CPU，同理，64位的 CPU就能在单位时间内处理字长为64位的二进制数据。
.
4 CPU的缓存Cache
缓存（Cache）的作用是为CPU和内存在数据交换时 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，CPU才会从主内存中读取数据。 CPU缓存一般分为L1 Cache 、L2 Cache和 L3 Cache 。
.
倍频
倍频是CPU运行频率与系统外频之间差距的参数，也称 为倍频系数，通常简称为倍频。在相同的外频下，倍频 越高，CPU的频率就越高。
CPU 主频＝外频×倍频。
.
2 CPU的位和字长
在计算机中是以二进制进行数据的处理和运算的，数据 的组成代码是“0”和“1”。在计算机中把这样的一个代 码叫1位（bit），如十进制数8换算成二进制数就是 1000，其在计算机中被认为是4位。但是由于位的单位 太小，于是把每8位称为一个字节（Byte），即1字节＝ 8位（1Byte＝8bit）。
.
CPU的工作原理
CPU的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 (程序指令)，经过物资分配部门(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 (存储单元)中，最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。
.
2.2 ຫໍສະໝຸດ BaiduPU的性能指标
.
外频
外频即CPU的基准频率，单位是MHz。是CPU与主板之 间同步运行的速度。外频速度高，CPU就可以同时接收 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。
CPU的外频决定着整块主板的运行速度。在台式机中， 所说的超频，都是超CPU的外频
CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运行， 工作效率远远大于系统内存和硬盘。
.
L1高速缓存
L1高速缓存（也称为一级高速缓存、L1 Cache）L1 Cache(一级缓存）是CPU第一层高速缓存，分为数据 缓存和指令缓存。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。L1高速缓存与CPU同步运 行，其对CPU的性能影响较大，容量越大，性能也会越 高。
在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容 量不可能做得太大。
.
L2高速缓存
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，它的作用就是为了协调 CPU的运行速度与内存存取速度之间的 差异。目前CPU的L2高速缓存有低至 512KB，也有高达8MB的。
.
1 CPU的作用
CPU是数据处理和程序执行的核心。其主要作用有： 执行指令 算术运算和逻辑运算 数据存储、传送 控制I/O（输入/输出）操作
.
2 CPU的物理结构
CPU的内部结构 控制单元 运算单元 存储单元
.
3 CPU的工作原理
CPU从内存中一条一条地取出指令和相应的数据，按指 令操作码的规定，对数据进行运算处理，直到程序执行 完毕为止。
Skylake核心架构
.
CPU的架构是指CPU采用的生产工艺, 就是CPU内部结 构，换句话说就是内部晶体管的排列方式，不同的微架 构有不同的排列方式。 ，
.
2 CPU的接口
CPU的接口（针脚）是指CPU与主板之间的连接方式， CPU的接口根据CPU的核心的不同而不同，CPU诞生 初期是直接焊接在主板上的，后来逐渐独立出来，也 就有了各式各样的接口（针脚）。
CPU的频率越高，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＝外频×倍频。
.
2
在CPU不断快速的取指令，执行指令和处理数据时，由 于数据转移和cpu处理的时差，可能会出现混乱的情况 ，因此需要一个时钟来控制cpu的每一个动作。
时钟就像一个节拍器不停地发出时钟脉冲来控制cpu的 步调，这种时钟脉冲振荡的频率就是cpu的主频。
第2课 CPU 江苏建筑学院 韩
.
.
本课要点
CPU的发展 CPU的性能指标 主流CPU产品 CPU的选购
.
具体要求
了解CPU的发展 掌握CPU的性能指标 了解Intel公司的CPU产品 掌握CPU的选购方法 掌握识别CPU的方法
.
2.1 CPU概述
CPU是中央处理器（Central Processing Unit）的缩 写。CPU是计算机的控制和运算核心，其主要功能是执 行指令、处理软件中的数据信息，它是计算机的核心部 件，任何一台计算机的运行都离不开CPU。
.
L3 Cache
L3 Cache(三级缓存)，分为两种，早期的是外置，现 在的都是内置的。而它的实际作用即是，L3缓存的应用 可以进一步降低内存延迟，同时提升大数据量计算时处 理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对 游戏都很有帮助。
.
2.3 CPU的架构封装等
1 CPU的核心 核心（Die）又称为内核，是CPU最重要的组成部分。 CPU中心那块隆起的芯片就是核心，CPU所有的计算、
接受/存储命令、处理数据都由核心执行。各种CPU核 心都具有固定的逻辑结构，一级缓存、二级缓存、执行 单元、指令级单元和总线接口等。 为了便于CPU设计、生产、销售的管理，CPU制造商会 对各种CPU核心给出相应的代号，这也就是所谓的CPU 核心类型。 例如，Intel酷睿处理器的核心代号有二代酷睿Sandy Bridge、四代Haswell、六代Skylake 。
CPU的性能高低影响整台计算机系统处理数据的速度， 下面将介绍一些和CPU相关的性能指标。
影响Cpu性能参数主要有 CPU的 主频 核心数 缓存容量 制造工艺等
.
1 CPU的频率
主频：是指计算机运行时的工作频率， 也叫做CPU的时钟频率或核心频率， 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GHz。
在计算机技术中，对CPU在单位时间内（同一时间）能 一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为 32位数据的CPU通常就叫32位的CPU，同理，64位的 CPU就能在单位时间内处理字长为64位的二进制数据。
.
4 CPU的缓存Cache
缓存（Cache）的作用是为CPU和内存在数据交换时 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，CPU才会从主内存中读取数据。 CPU缓存一般分为L1 Cache 、L2 Cache和 L3 Cache 。
.
倍频
倍频是CPU运行频率与系统外频之间差距的参数，也称 为倍频系数，通常简称为倍频。在相同的外频下，倍频 越高，CPU的频率就越高。
CPU 主频＝外频×倍频。
.
2 CPU的位和字长
在计算机中是以二进制进行数据的处理和运算的，数据 的组成代码是“0”和“1”。在计算机中把这样的一个代 码叫1位（bit），如十进制数8换算成二进制数就是 1000，其在计算机中被认为是4位。但是由于位的单位 太小，于是把每8位称为一个字节（Byte），即1字节＝ 8位（1Byte＝8bit）。
.
CPU的工作原理
CPU的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 (程序指令)，经过物资分配部门(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 (存储单元)中，最后等着拿到市场上去卖(交由应用程序使用)。
.
2.2 ຫໍສະໝຸດ BaiduPU的性能指标