英特尔主板信息

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相关资料来自中关村在线和IT168。

首先是CPU篇

接口类型

我们知道CPU需要通过一个接口连接到主板上才能工作。经过这么多年的发展,CPU采用的接口方式有针式、卡式、接触式和针式。目前CPU的接口都是引脚接口,对应主板都有对应的插槽类型。不同类型的CPU接口,插孔的数量、体积、形状都不一样,所以不能互相插接。

插座775

Socket 775又称Socket T,是Intel LGA775封装的CPU对应的接口。目前LGA775封装的CPU有奔腾4、奔腾4 EE、赛扬D等。与之前的Socket 478接口CPU不同的是,Socket 775接口CPU的底部没有传统的引脚,而是775触点,即不是引脚式而是接触式,通过与对应Socket 775插槽中的775接触引脚接触来传输信号。Socket 775接口不仅可以有效提高处理器的信号强度和频率,还可以提高处理器的良率,降低生产成本。随着Socket 478的逐渐淡出,Socket 775将成为未来所有英特尔台式机CPU的标准接口。

插座754

当AMD64位桌面平台于2003年9月首次发布时,Socket 754是CPU接口。目前有低端的Athlon 64和高端的754 CPU引脚的Sempron。随着Socket 939的流行,Socket 754终将淡出。

插座939

Socket 939是AMD在2004年6月推出的64位桌面接口标准。目前有高端的速龙64和速龙64 FX,939个CPU引脚。Socket 939处理器和Socket 940插槽不能混用,但是Socket 939仍然使用相同的CPU风扇系统模式,所以Socket 940和Socket 754使用的风扇也可以用于Socket 939处理器。

插座940

Socket 940是最早发布的AMD64位接口标准,有940个CPU引脚。目前服务器/工作站使用的Opteron和Athlon 64 FX作为这个接口。随着新的Athlon 64 FX切换到Socket 939接口,Socket 940将成为Opteron的专用接口。

插座603

Socket 603是专业使用的,应用于Intel的高端服务器/工作站平台。使用这个接口的CPU是Xeon MP和早期的Xeon,有603个CPU管脚。Socket 603接口的CPU可以兼容Socket 604插槽。

插座604

与Socket 603类似,Socket 604仍然是应用于英特尔的高端服务器/工作站平台。使用这个接口的CPU是533MHz和800MHz FSB的Xeon。Socket 604接口的CPU与Socket 603插槽不兼容。

插座478

Socket 478接口是目前奔腾4系列处理器采用的接口类型,478针。插座478的奔腾4处理器面积小,针脚排列非常紧密。英特尔的奔腾4系列和P4赛扬系列都使用这个接口。

插座A

Socket A接口也叫Socket 462,是AMD的Athlon XP和Duron处理器的Socket接口。Socket A接口有462个插槽,可支持133MHz外接频率。

插座423

插座423是最初奔腾4处理器的标准接口。423插座的形状和前面的插座类似,对应的CPU管脚数是423。Socket 423插槽多基于Intel 850芯片组主板,支持1.3 GHz ~ 1.8 GHz的奔腾4处理器。但是随着DDR内存的普及,Intel开发了支持SDRAM和DDR内存的i845芯片组,CPU插槽改为Socket 478,Socket 423接口就消失了。

插座370

Socket 370架构是Intel开发的,而不是插槽架构,外观上和Socket 7很像,同样使用零插插槽,对应的CPU是370针。英特尔著名的“铜矿”和“图拉丁”系列CPU都采用这种接口。

插槽1

插槽1是由英特尔公司开发并获得专利的CPU接口,用于替代Socket 7。这样其他厂商就无法生产出插槽1接口的产品。SLOT1接口的CPU不再是大家熟悉的方形,变成了扁平的长方体,接口也变成了金手指,不再是针脚的形式。

插槽1是英特尔公司为奔腾II系列CPU设计的插槽。奔腾II CPU及其相关控制电路和二级缓存都在一个子卡上,大多数插槽1主板使用100MHz外部频率。插槽1具有先进的技术结构,可以提供更大的内部传输带宽和CPU性能。这种接口已经被淘汰,市面上也没有这种接口产品。

插槽2

插槽2是专业使用的,用于高端服务器和图形工作站系统。用的CPU也是贵的至强系列。槽2和槽1有很多区别。首先,Slot 2插槽更长,CPU本身更大。其次,Slot 2胜任要求更高的多用途计算,这是进入高端企业计算市场的关键。在当时的标准服务器设计中,一般厂商只能在系统中同时使用两个奔腾II处理器。采用插槽2的设计,一台服务器可以同时使用八个处理器。而且带Slot 2接口的奔腾ⅱ CPU采用了当时最先进的0.25微米制造工艺。支持SLOT 2接口的主板芯片组有440GX和450NX。

插槽A

SLOT A接口类似于英特尔的SLOT 1接口,AMD的K7速龙使用的就是这种接口。在技术和性能上,SLOT A主板完全兼容各种原装外设扩展卡。它不使用英特尔的P6 GTL+总线协议,而是使用Digital的Alpha总线协议EV6。EV6架构是一种先进的架构,采用多线程点对点拓扑结构,支持200MHz总线频率。

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第四,针数

目前CPU都是通过管脚接口连接到主板上的,但是不同接口的CPU管脚数量是不一样的。CPU接口类型的命名通常用管脚数来表示。例如,奔腾4系列处理器目前使用的Socket 478接口有478个引脚。Athlon XP系列处理器采用的Socket 462接口有462个管脚。

接口类型引脚号

插座775 775

插座939 939

插座940 940

插座754 754

插座A(462) 462

插座478 478

插座604 604

插座603 603

插座423 423

插座370 370

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第五,主频

在电子技术中,脉冲信号是以一定的电压幅度和一定的时间间隔连续发出的脉冲信号。脉冲信号之间的时间间隔称为周期;单位时间内(如1秒)产生的脉冲数称为频率。频率是一个计量名称,描述周期性循环信号(包括脉冲信号)在单位时间内出现的脉冲数。频率的标准计量单位是赫兹。计算机中的系统时钟是一种典型的脉冲信号发生器,其频率相当精确和稳定。频率在数学表达式中用“f”来表示,对应的单位有:赫兹(Hz)、千赫(kHz)、兆赫(MHz)、千兆赫(GHz)。其中1GHz=1000MHz,1MHz=1000kHz,1kHz=1000Hz。计算脉冲信号周期的时间单位和对应的转换关系:s(秒)、ms(毫秒)、μs(微秒)、ns(纳秒),其中:1s=1000ms,1ms = 1000ms,65438+。

CPU的主频,即CPU内核工作的CPU时钟速度。某某CPU是多少兆赫,这个兆赫就是“CPU主频”。很多人以为CPU的主频是它的运行速度,其实不然。CPU主频表示CPU中数字脉冲信号振荡的速度,与CPU的实际计算能力没有直接关系。主频与实际运行速度之间存在一定的关系,但没有确定的公式来量化二者之间的数值关系,因为CPU的运行速度取决于CPU流水线的性能指标(缓存、指令集、CPU位等。).因为主频并不能直接代表运行速度,所以在某些情况下,很可能主频越高的CPU实际运行速度就越低。比如AMD的AthlonXP系列CPU大部分都能以较低的频率达到Intel的奔腾4系列CPU的CPU性能,所以AthlonXP系列CPU以PR值命名。所以主频只是CPU性能的一个方面,并不代表CPU的整体性能。

CPU的主频不代表CPU的速度,但是提高主频对提高CPU的运行速度是非常重要的。举个例子,假设一个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令,那么当CPU运行在100MHz主频时,会比运行在50MHz主频时快一倍。因为100MHz的时钟周期是50MHz时钟周期的一半,也就是工作在100MHz的CPU执行一条运算指令只需要10ns,是工作在50MHz的20ns的一半,自然运算速度提高一倍。然而,计算机的整体运行速度不仅取决于CPU的运行速度,还取决于其他子系统的运行速度。只有主频提高了,各个子系统的运行速度和子系统之间的数据传输速度才能提高,计算机的整体运行速度才能真正提高。

提高CPU的工作频率主要受限于生产工艺。由于CPU是在半导体硅片上制造的,硅片上的元件需要通过导线连接。由于高频时要求导线尽可能细,因此可以减少导线分布电容等杂散干扰,确保CPU的正确运行。所以制造工艺的限制是CPU主频发展的最大障碍之一。

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六、包装技术

所谓“封装技术”,就是用绝缘塑料或陶瓷材料封装集成电路的技术。以CPU为例,我们实际看到的并不是真正的CPU核的大小和外观,而是CPU核和其他部件的封装产品。

封装对芯片来说是必要和关键的。因为芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质腐蚀芯片电路,导致电气性能下降。另一方面,封装后的芯片也更便于安装和运输。因为封装工艺的好坏也直接影响到芯片本身的性能以及与之相连的PCB(印刷电路板)的设计和制造,所以非常重要。封装也可以说是指用于安装半导体集成电路芯片的外壳。它不仅起到放置、固定、密封、保护芯片和增强导热性的作用,还起到了连接芯片内部世界和外部电路的桥梁作用——芯片上的触点通过导线与封装外壳的引脚相连,这些引脚通过印刷电路板上的导线与其他器件相连。因此,对于很多集成电路产品来说,封装技术是一个非常关键的环节。

目前CPU封装大多采用绝缘塑料或陶瓷材料封装,可以起到密封和提高芯片电热性能的作用。因为处理器芯片内部频率越来越高,功能越来越强,引脚数量越来越多,封装形状也在不断变化。包装时要考虑的主要因素:

芯片面积与封装面积之比提高了封装效率,尽可能接近1: 1。

管脚要尽可能短,以减少延迟,管脚之间的距离要尽可能远,以保证相互干扰,提高性能。

基于散热的要求,封装越薄越好。

作为计算机的重要组成部分,CPU的性能直接影响着计算机的整体性能。CPU制造过程最后也是最关键的一步是CPU的封装技术。不同封装工艺的CPU性能差距很大。只有高质量的封装技术才能生产出完美的CPU产品。

CPU芯片的封装技术:

浸渍技术

QFP科技

PFP技术

PGA技术

BGA技术

目前,比较常见的包装形式有:

OPGA套餐

MPGA封装

CPGA套餐

FC-PGA封装

FC-PGA2封装

OOI套餐

PPGA套餐

南成套设备

南ECC C2包

南环境保护包

PLGA套餐

CuPGA封装

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七、核心型

Die也叫内核,是CPU最重要的部分。CPU中央凸起的芯片是核心,由单晶硅经过一定的制作工艺制成。CPU的所有计算、接收/存储命令和处理数据都由内核执行。各种CPU内核都有固定的逻辑结构,一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元、总线接口等逻辑单元都会有科学的布局。

为了便于管理CPU的设计、生产和销售,CPU厂商会给各种CPU核赋予相应的代码,也就是所谓的CPU核类型。

不同的CPU(不同系列或者同系列)会有不同的核心类型(比如奔腾4的诺斯伍德,威拉米特,K6-2的CXT,K6-2+的ST-50等等。),甚至同一个核心也会有不同的版本(比如诺斯伍德核心分为B0和C1等。).核心版本更改,纠正之前版本的一些错误。每种核心类型都有其对应的制造工艺(如0.25um、0.18um、0.13um、0.09um等。)、核心面积(这是决定CPU成本的关键因素,成本基本与核心面积成正比)、核心电压、电流、晶体管数量、各级缓存大小、主频范围、流水线架构和支持的指令集(这两个是决定CPU实际性能和工作效率的关键因素)、功耗和发热量、封装方式(如S.E.P、PGA、FC-PGA、FC-PGA A2等)。),以及接口类型(如Socket3772) Socket A、Socket 478、Socket T、Slot 1、Socket 940等。),FSB等。所以核心类型在一定程度上决定了CPU的工作性能。

一般来说,新的核心类型往往比旧的核心类型有更好的性能(比如同频率的诺斯伍德核心的奔腾4 1.8GHz的性能要高于威拉米特核心的奔腾4 1.8 GHz),但这并不是绝对的。这种情况通常发生在新的核心类型刚刚推出时,可能由于技术不完善或新的架构和制造技术不成熟而导致新的核心类型。比如早期Willamette Socket 423接口的奔腾4实际性能不如Tualatin Socket 370接口的奔腾III和赛扬,低频Prescott内核的奔腾4实际性能不如高频的奔腾4等等。但随着技术的进步,以及CPU厂商对新芯的不断改进和完善,新芯产品的性能必然会超越旧芯产品。

CPU核的发展方向是更低的电压、更低的功耗、更先进的制造工艺、集成更多的晶体管、更小的核面积(这将降低CPU的生产成本并最终降低CPU的销售价格)、更先进的流水线架构和更多的指令集、更高的前端总线频率、集成更多的功能(如集成内存控制器等)。)和双核多核(即1中有两个或两个以上的CPU)CPU核的进步对于普通消费者来说最有意义的事情,就是可以用更低的价格买到更强大的CPU。

在CPU的历史长河中,CPU核的种类繁多而复杂。下面分别简单介绍一下Intel CPU和AMD CPU的主流核心类型。主流核心类型介绍(仅限台式机CPU,不包括笔记本CPU和服务器/工作站CPU,不包括较老的核心类型)。

英特尔酷睿

图拉丁

这就是众所周知的“tualatin”核心,它是Socket 370架构上英特尔的最后一个CPU核心。采用0.13um制造工艺,采用FC-PGA2和PPGA封装方式,核心电压也降低到1.5V左右,主频从1GHz到1.4GHz,外频分别为100MHz(赛扬)和133MHz(奔腾III),二级缓存512KB(奔腾III-S这是最强的Socket 370核心,性能甚至超过早期的低频奔腾4系列CPU。

威拉米特

这是早期奔腾4和P4赛扬所采用的内核。一开始采用Socket 423接口,后来改为Socket 478接口(赛扬只有1.7GHz和1.8GHz,都是Socket 478接口),采用0.18um制造工艺,前端总线频率400MHz。主频从1.3GHz到2.0GHz(Socket 423)和1.6GHz到2.0GHz(Socket 478),二级缓存分别为256KB(奔腾4)和128KB(赛扬)。注意,也有一些带Socket 423接口的奔腾4型号没有二级缓存!核心电压约为1.75V,封装方式有PPGA INT2、PPGA INT3、OOI 423针、423插座PPGA FC-PGA2、478插座PPGA FC-PGA2、赛扬采用的PPGA等。威拉米特岩心制造技术落后,热值高,性能低,已被诺斯伍德岩心淘汰替代。

诺斯伍德

这是目前主流的奔腾4和赛扬采用的核心。与威拉米特核心相比最大的改进是采用0.13um制造工艺,采用Socket 478接口。核心电压约为1.5V,二级缓存分别为128KB(赛扬)和512KB(奔腾4)。前端总线频率为400/533/800MHz(赛扬只有400MHz),主频范围为2.0GHz至2.8GHz(赛扬)和1.6GHz至2.6GHz(400MHz FSB奔腾4)。2.26GHz至3.06GHz(533MHz FSB奔腾4)和2.4GHz至3.4GHz(800MHz FSB奔腾4),以及3.06GHz奔腾4和所有800MHz奔腾4支持超线程技术,封装方式为PPGA FC-PGA2和PPGA。根据英特尔的计划,诺斯伍德核心将很快被普雷斯科特核心取代。

普莱斯考特(男子名ˌ姓氏)

这是英特尔新的CPU核心,最早用在奔腾4上,现在低端的赛扬D也在广泛使用。它和诺斯伍德最大的区别就是采用了0.09um的制造工艺和更多的流水线结构。一开始采用Socket 478接口,后来会全部切换到LGA 775接口,核心电压1.25-1.525 V,前端总线频率为533MHz(不支持超线程技术)和800MHz(支持超线程技术),主频为533MHz FSB的2.4GHz和2.8GHz以及2.8GHz、3.0GHz、3.2GHz和3.4GHz与诺斯伍德相比,其L1 PPGA缓存从8KB增加到16KB。根据英特尔的计划,普雷斯科特核心将很快取代诺斯伍德核心,赛扬与普雷斯科特核心533MHz FSB将很快推出。

普雷斯科特·2M

普雷斯科特·2M是英特尔台式机的核心。与普雷斯科特不同,普雷斯科特2M支持EM64T技术,这意味着它可以使用4G以上的内存,属于64位CPU。这是英特尔第一款采用64位技术的台式机CPU。普雷斯科特2M核心采用90纳米制造工艺,集成了2M二级缓存和800或1066MHz前端总线。目前,P4 6系列和P4EE CPU使用普雷斯科特2M核心。普雷斯科特2M本身性能并不是特别突出,但由于大容量二级缓存的集成和高频率的使用,性能还是有所提升的。此外,普雷斯科特2M核心支持增强型英特尔SpeedStep技术(EIST),这与英特尔移动处理器中的节能机制完全相同。可以降低奔腾4 6系列处理器在低负载下的工作频率,可以明显降低其在运行时的工作热量和功耗。

AMD CPU内核

Athlon XP的核心类型

Athlon XP有四种不同的核心类型,但它们都有* * *的共同点:都使用Socket A接口,标有PR标称值。

帕洛米诺

这是最早的速龙XP的核心,采用0.18um制造工艺,核心电压约为1.75V,二级缓存256KB,封装方式为OPGA,前端总线频率为266MHz。

纯种的

这是首款采用0.13um制造工艺的速龙XP核心,分为纯种马-A和纯种马-B两个版本,核心电压约为1.65V-1.75V,二级缓存256KB,封装方式为OPGA,前端总线频率为266MHz和333MHz。

索尔顿

制造工艺为0.13um,核心电压约为1.65V,二级缓存256KB,封装方式为OPGA,前端总线频率为333MHz。可以看做是巴顿挡住了一半的二级缓存。

农家场院

制造工艺为0.13um,核心电压约为1.65V,二级缓存512KB,封装方式为OPGA,前端总线频率为333MHz和400MHz。

新毒龙的核心类型

苹果育种

采用0.13um制造工艺,核心电压约为1.5V,二级缓存64KB,封装方式为OPGA,前端总线频率为266MHz。有三种标签,1.4GHz,1.6GHz,1.8GHz,没有标注PR标称值。

Athlon 64系列CPU的核心类型

大锤

大锤是AMD服务器CPU的核心,是一款64位CPU,940接口,0.13微米工艺。Sledgehammer功能强大,集成三条HyperTransprot总线,以12流水线为核心,128K一级缓存,集成1M二级缓存,可用于单向到八路CPU服务器。Sledgehammer集成内存控制器比位于北桥的传统内存控制器延迟更小,支持双通道DDR内存。因为是服务器CPU,当然支持ECC校验。

抓奏的

制造工艺为0.13um,核心电压约为1.5V,二级缓存为1MB,封装方式为mPGA,采用Hyper Transport总线,内置128bit的1内存控制器。采用Socket 754、Socket 940和Socket 939接口。

纽卡斯尔

它和Clawhammer的主要区别是二级缓存降低到512KB(这也是AMD针对市场需求相对低价政策和加速64位CPU推广的结果),其他性能基本相同。

温彻斯特

Wincheste是比较新的AMD速龙64CPU核,是一款64位CPU,939接口,0.09微米制造工艺。这类核心采用200MHz外频,支持1 ghypertransport总线,512K二级缓存,性价比高。Wincheste集成双通道内存控制器,支持双通道DDR内存。由于采用了新技术,温彻斯特的发热量比老款速龙少,性能也有所提升。

飞龙系列CPU的核心类型

巴黎

Paris core是Barton core的继任者,主要用于AMD的闪龙,早期的754接口闪龙部分使用Paris core。Paris采用90nm制造工艺,支持iSSE2指令集,一般为256K L2缓存,200MHz外频。Paris core是一个32位CPU,来自K8 core,所以它也有一个内存控制单元。CPU内置内存控制器的主要优点是内存控制器可以以CPU频率运行,比传统的位于北桥的内存控制器延迟更小。相比Socket A接口Flash CPU,使用Paris core的Flash性能提升明显。

巴勒莫

目前Palermo核主要用于AMD的Flash CPU,采用Socket 754接口,90nm制造工艺,电压约1.4V,200MHz外频,128K或256K二级缓存。Palermo核心来自K8的Wincheste核心,但它是32位的。除了拥有与AMD高端处理器相同的内部架构,还拥有EVP和cool ' n ' quiet以及HyperTransport,为用户带来更“酷”更高的计算能力。因为脱胎于ATHLON64处理器,Palermo还有一个内存控制单元。CPU内置内存控制器的主要优点是内存控制器可以以CPU频率运行,比传统的位于北桥的内存控制器延迟更小。

英特尔有845 848 865。这些都是Intel芯片,CPU接口都是478针。现在有915 945 965。。。CPU接口是775针,

AMD早期有462个CPU接口,像NF3主板。现在有NF4,有754个CPU接口,只有一个主芯片,还有更高级的AMD产品939系列,也就是说CPU管脚是939。我建议去太平洋电脑网看看那里的详细介绍。其实很简单。看CPU用什么芯片就行了。英特尔有478和LGA775引脚,AMD有462,754,939引脚。升级买CPU的时候问业务员,他们会告诉你,然后根据你主板支持多少管脚就知道能不能升级了。基本上,如果你原来用的是478引脚,那么以后即使升级了,也会用478引脚。这是无法改变的。如果你原来用的是754针,那就只能买那些754针的CPU升级了。还有,英特尔双核CPU的管脚是LGA775,但是很多支持LGA775管脚的主板都不能用双核CPU,这个一定要问清楚。