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CPU是電路板嗎？

要詳細(xì): 問提問者：網(wǎng)友 | 2017-07-24

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CPU是電路板. 一、物理構(gòu)造1、CPU內(nèi)核：CPU的中間就是我們平時稱作核心芯片或CPU內(nèi)核的地方，這顆由單晶硅做成的芯片可以說是電腦的大腦了，所有的計算、接受/存儲命令、處理數(shù)據(jù)都是在這指甲蓋大小的地方進(jìn)行的。目前絕大多數(shù)CPU都采用了一種翻轉(zhuǎn)內(nèi)核的封裝形式，也就是說平時我們所看到的CPU內(nèi)核其實(shí)是這顆硅芯片的底部，它是翻轉(zhuǎn)后封裝在陶瓷電路基板上的，這樣的好處是能夠使CPU內(nèi)核直接與散熱裝置接觸。這種技術(shù)也被使用在當(dāng)今絕大多數(shù)的CPU上。而CPU核心的另一面，也就是被蓋在陶瓷電路基板下面的那面要和外界的電路相連接。現(xiàn)在的CPU都有以千萬計算的晶體管，它們都要連到外面的電路上，而連接的方法則是將每若干個晶體管焊上一根導(dǎo)線連到外電路上。例如Duron核心上面需要焊上3000條導(dǎo)線，而奔騰4的數(shù)量為5000條，用于服務(wù)器的64位處理器Itanium則達(dá)到了7500條。這么小的芯片上要安放這么多的焊點(diǎn)，這些焊點(diǎn)必須非常的小，設(shè)計起來也要非常的小心。由于所有的計算都要在很小的芯片上進(jìn)行，所以CPU內(nèi)核會散發(fā)出大量的熱，核心內(nèi)部溫度可以達(dá)到上百度，而表面溫度也會有數(shù)十度，一旦溫度過高，就會造成CPU運(yùn)行不正常甚至燒毀，因此很多電腦書籍或者雜志都會常常強(qiáng)調(diào)對CPU散熱的重要性。至于CPU內(nèi)核的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，就更為復(fù)雜了，CPU的基本運(yùn)算操作有三種：讀取數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、然后把數(shù)據(jù)寫回到存儲器上。對于由最簡單的信息構(gòu)成的數(shù)據(jù)，CPU只需要四個部分來實(shí)現(xiàn)它對數(shù)據(jù)的操作：指令、指令指示器、寄存器、算術(shù)邏輯單元，此外，CPU還包括一些協(xié)助基本單元完成工作的附加單元等。2、CPU的基板：CPU基板就是承載CPU內(nèi)核用的電路板，它負(fù)責(zé)內(nèi)核芯片和外界的一切通訊，并決定這一顆芯片的時鐘頻率，在它上面，有我們經(jīng)常在電腦主板上見到的電容、電阻，還有決定了CPU時鐘頻率的電路橋（俗稱金手指），在基板的背面或者下沿，還有用于和主板連接的針腳或者卡式接口。比較早期的CPU基板都是采用陶瓷制成的，目前AMD的Duron仍然采用這種材料，而最新的CPU，例如P3、Celeron2，Palomino內(nèi)核的AthlonXP，都轉(zhuǎn)用了有機(jī)物制造，它能提供更好的電氣和散熱性能。最后，在CPU內(nèi)核和CPU基板之間，還有一種填充物，這種填充物的作用是用來緩解來自散熱器的壓力以及固定芯片和電路基板，由于它連接著溫度有較大差異的兩個方面，所以必須保證十分的穩(wěn)定，它的質(zhì)量的優(yōu)劣有時就直接影響著整個CPU的質(zhì)量。二、CPU封裝方式和插座1、CPU封裝方式設(shè)計制作好的CPU硅片將通過幾次嚴(yán)格的測試，若合格就會送至封裝廠切割、劃分成用于單個CPU的硅模并置入到封裝中。""封裝""不但是給CPU穿上外衣，更是它的保護(hù)神，否則CPU的核心就不能與空氣隔離和避免塵埃的侵害。此外，良好的封裝設(shè)計還能有助于CPU芯片散熱，并很好的讓CPU與主板連接，因此封裝技術(shù)本身就是高科技產(chǎn)品的組成部分。CPU的封裝也是一種不斷發(fā)展與更新的技術(shù)。目前最常見的是PGA(Pin－Grid Array，針柵陣列)封裝，通常這種封裝是正方形的，或者是長方形的，在CPU的邊緣周圍均勻的分布著三、四排甚至更多排的引腳，引腳能插入主板CPU插座上對應(yīng)的插孔，從而實(shí)現(xiàn)與主板的連接。隨著CPU總線帶度的增加(參閱后面的內(nèi)容)、功能的增強(qiáng)，CPU的引腳數(shù)目也在不斷地增多，同時對散熱和各種電氣特性的要求也更高，這就演化出了SPGA(Staggered Pin－Grid Array，交錯針柵陣列)，PPGA(Plastic Pin－Grid Array，塑料針柵陣列)等封裝方式。奔騰ⅢCoppermine(銅礦) CPU，以及AMD公司的部分產(chǎn)品采用了一種獨(dú)特的FC－PGA(Flip Chip Pin－Grid Array，反轉(zhuǎn)芯片針柵陣列)封裝技術(shù)，把以往倒掛在封裝基片下的核心翻轉(zhuǎn)180度，穩(wěn)坐于封裝基片之上，這樣可以縮短連線，并有利散熱。2、PU和主板連接方式CPU和主板連接的接口，主要有兩類有,一類是卡式接口，稱為SLOT，卡式接口的CPU像我們經(jīng)常用的各種擴(kuò)展卡，例如顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等，是豎立插到主板上的，當(dāng)然主板上必須有對應(yīng)SLOT插槽。另一類是針腳式接口，稱為Socket，Socket接口的CPU有數(shù)百個針腳（因?yàn)獒樐_數(shù)目不同而稱為Socket 478、Socket 462、Socket 423等），一一對應(yīng)插在主板CPU插座的針孔上。CPU的接口和主板插座必須完全吻合，例如SLOT 1接口的CPU只能連在具備SLOT 1插槽的主板上，Socket 478接口的CPU只能連在具備Socket 478插座的主板上，也曾經(jīng)出現(xiàn)過配備了兩種插座的主板，例如精英雙子星主板，就同時具備了SLOT 1插槽和Socket 370插座，但目前這類主板已經(jīng)很少了.: 回答者：網(wǎng)友

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