計算機主板與CPU的性能指標分析

黃龍++閻知知++楊國麗++高娟

摘 要隨著信息技術的不斷發展，計算機已成人們為日常生活、工作、學習中不可或缺的重要工具。人們在使用計算機時往往只掌握了幾個必須的辦公軟件或專業軟件，而缺乏計算機組裝與維護的基本常識。本文就計算機內的兩個重要部件主板和CPU展開講解，幫助大家更好的理解影響電腦性能指標的因素。

【關鍵詞】主板；CPU；性能指標

隨著科技的發展，計算機的硬件配置也在不斷更新。辦公室、學校、家庭使用的計算機絕大多數都為臺式機。不同的使用人群需求各異，對配置的要求也會有所不同。眾多硬件當中最基本的就是主板和CPU。

如果把CPU比作計算機的心臟，那么主板就是可稱為計算機的神經系統。主板的外觀為矩形的電路板，上面集成了組成計算機的主要電路系統，主板中的插槽用于連接網卡，顯卡。外部接口中的串行和并行端口用于連接掃描儀、打印機等設備。對于主板，主要有以下幾個參數及性能指標。

1 主板CPU的類型與頻率范圍

CPU插座有多種類型，也是區分主板類型的主要標志之一，一些CPU必須在相應主板的支持下才能達到其額定頻率，因此，在選擇主板前首先要確定購買的CPU類型和CPU的頻率范圍。

2 對內存條的支持

內存插槽的類型決定了主板所支持的內存類型，插槽的線數與內存條的引腳數一一對應。一般主板會預留有2～4個內存插槽，用于擴展性。需要注意的是，對于使用SDRAM插槽的用戶而言， DIMM3和DIMM4共用一個通道。因此在內存插滿時，DIMM3和DIMM4要求必須是單面內存且容量相同，保證計算機的正常識別。

3 對顯卡的支持

主板上的PCI Express（以下簡稱PCI-E）插槽是應用于顯卡的專用插槽。在選購主板時需要注意主板是提供額外的PCI-E插槽，PCI-E插槽提供了升級顯卡的可能，對顯卡系統有較高要求的用戶，應考慮帶有此插槽的主板。

4 對硬盤和光驅的支持

SATA硬盤可以連接在主板上的SATA接口，SATA硬盤已逐步取代了以往的IDE接口硬盤，成為市場的主流產品。

5 擴展性能和外圍接口

除了PCI-E插槽與DIMM插槽以外，主板上還備有ISA、AMR、PCI、CNR等擴展槽，其標志了主板的擴展功能。PCI是目前用于設備擴展的接口標準。PCI插槽上主要都接有網卡、聲卡、內置Modem等設備，主板上一般配有2～5個PCI插槽不等， 標準ATX主板上擴展插槽一般多于MiroATX板型主板上的擴展插槽的數量。

6 BIOS技術

BIOS是集成在主板CMOS芯片中的軟件， CMOS芯片中保存了計算機系統重要的基本輸入輸出程序、開機上電自檢程序、系統啟動程序和系統CMOS設置。現在市場上的主板大多使用的是AMI、Award、Phoenix這3種BIOS。

CPU英文全稱為Central Processing Unit，也就是中央處理器，它是計算機的運算和控制中心，統一指揮、調度計算機的所有工作，是計算機中重要的一塊集成電路芯片。目前主要CPU生產廠商有Intel與AMD。CPU的性能很大程度上反映了計算機的性能，因此CPU的性能指標十分重要。CPU主要的性能指標有以下幾個方面。

6.1 主頻、外頻和倍頻。

主頻（CPU Clock Speed）也被稱為時鐘頻率，反映了CPU內數字脈沖信號的震蕩速率。外頻是CPU與主板之間同步運行的速率，用戶可以簡單地理解為CPU的外頻直接影響內存的訪問速率。外頻高，CPU就可同時接收更多來自外圍設備的數據，從而進一步提高整個系統的性能。倍頻是CPU的運行頻率與整個系統外頻之間相差的倍數，外頻相同時，倍頻越高，CPU的主頻也越高。其中：主頻=外頻×倍頻。主頻越高，CPU在一個時鐘周期里所完成的指令數也就越多，運算速度也就越快。

6.2 制造工藝

早期的CPU大多采用0.5μm的制作工藝，后來隨著制作工藝的提高，普遍采用了0.25μm制造工藝。而現在的CPU制造工藝已達到了納米級，并用來衡量組成芯片電子線路或元件的細致程度。制造工藝越先進，CPU線路和元件越小，同樣尺寸的芯片上就可以集成更多的元器件。這也使得CPU內部器件不斷增加、功能不斷增強而體積變化卻不大。目前Intel的CPU已經全線進入了45nm工藝，并向更精細的工藝邁進，AMD的CPU也逐漸過渡到了65nm工藝。按照摩爾定律，每隔18個月CPU的制造工藝將會有質的飛躍。

6.3 前端總線

前端總線的頻率決定了CPU和主板芯片組之間的數據交換速率，因此，前端總線是CPU除主頻之外，最重要的技術參數。前端總線已從當初的100MHz發展到目前的1600MHz，而且Intel等公司已經推出新的芯片數據交換總線——QPI總線，數據流量從10.2～50GB/s不等，以后QPI總線的數據吞吐量，將成為CPU的重要技術參數。

6.4 支持內存

CPU集成度越來越高，原來集成在主板芯片組的內存控制器，從2008年Intel推出QPI總線后，全面集成到CPU中，像目前AMD的CPU集成的是DDR Ⅱ內存控制器，最新的Intel CPU集成了DDR Ⅲ內存控制器。以后，技術人員在選購CPU時，要注意選擇對應的內存。

6.5 緩存

緩存是CPU內部進行高速數據交換的存儲器，緩存越大，越能存放更多數據，CPU運算時，不用到內存中查找，因而CPU效率越高，性能越強。CPU的緩存可分為兩種，即L1 Cache（一級緩存）和L2 Cache（二級緩存）。Intel和AMD的高端CPU還集成了三級高速緩存，這使其性能又有了質的飛躍。

參考文獻

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作者單位

武漢軍械士官學校 湖北省武漢市 430075