计算机主板与CPU的性能指标分析

黄龙++阎知知++杨国丽++高娟

摘 要随着信息技术的不断发展，计算机已成人们为日常生活、工作、学习中不可或缺的重要工具。人们在使用计算机时往往只掌握了几个必须的办公软件或专业软件，而缺乏计算机组装与维护的基本常识。本文就计算机内的两个重要部件主板和CPU展开讲解，帮助大家更好的理解影响电脑性能指标的因素。

【关键词】主板；CPU；性能指标

随着科技的发展，计算机的硬件配置也在不断更新。办公室、学校、家庭使用的计算机绝大多数都为台式机。不同的使用人群需求各异，对配置的要求也会有所不同。众多硬件当中最基本的就是主板和CPU。

如果把CPU比作计算机的心脏，那么主板就是可称为计算机的神经系统。主板的外观为矩形的电路板，上面集成了组成计算机的主要电路系统，主板中的插槽用于连接网卡，显卡。外部接口中的串行和并行端口用于连接扫描仪、打印机等设备。对于主板，主要有以下几个参数及性能指标。

1 主板CPU的类型与频率范围

CPU插座有多种类型，也是区分主板类型的主要标志之一，一些CPU必须在相应主板的支持下才能达到其额定频率，因此，在选择主板前首先要确定购买的CPU类型和CPU的频率范围。

2 对内存条的支持

内存插槽的类型决定了主板所支持的内存类型，插槽的线数与内存条的引脚数一一对应。一般主板会预留有2～4个内存插槽，用于扩展性。需要注意的是，对于使用SDRAM插槽的用户而言， DIMM3和DIMM4共用一个通道。因此在内存插满时，DIMM3和DIMM4要求必须是单面内存且容量相同，保证计算机的正常识别。

3 对显卡的支持

主板上的PCI Express（以下简称PCI-E）插槽是应用于显卡的专用插槽。在选购主板时需要注意主板是提供额外的PCI-E插槽，PCI-E插槽提供了升级显卡的可能，对显卡系统有较高要求的用户，应考虑带有此插槽的主板。

4 对硬盘和光驱的支持

SATA硬盘可以连接在主板上的SATA接口，SATA硬盘已逐步取代了以往的IDE接口硬盘，成为市场的主流产品。

5 扩展性能和外围接口

除了PCI-E插槽与DIMM插槽以外，主板上还备有ISA、AMR、PCI、CNR等扩展槽，其标志了主板的扩展功能。PCI是目前用于设备扩展的接口标准。PCI插槽上主要都接有网卡、声卡、内置Modem等设备，主板上一般配有2～5个PCI插槽不等， 标准ATX主板上扩展插槽一般多于MiroATX板型主板上的扩展插槽的数量。

6 BIOS技术

BIOS是集成在主板CMOS芯片中的软件， CMOS芯片中保存了计算机系统重要的基本输入输出程序、开机上电自检程序、系统启动程序和系统CMOS设置。现在市场上的主板大多使用的是AMI、Award、Phoenix这3种BIOS。

CPU英文全称为Central Processing Unit，也就是中央处理器，它是计算机的运算和控制中心，统一指挥、调度计算机的所有工作，是计算机中重要的一块集成电路芯片。目前主要CPU生产厂商有Intel与AMD。CPU的性能很大程度上反映了计算机的性能，因此CPU的性能指标十分重要。CPU主要的性能指标有以下几个方面。

6.1 主频、外频和倍频。

主频（CPU Clock Speed）也被称为时钟频率，反映了CPU内数字脉冲信号的震荡速率。外频是CPU与主板之间同步运行的速率，用户可以简单地理解为CPU的外频直接影响内存的访问速率。外频高，CPU就可同时接收更多来自外围设备的数据，从而进一步提高整个系统的性能。倍频是CPU的运行频率与整个系统外频之间相差的倍数，外频相同时，倍频越高，CPU的主频也越高。其中：主频=外频×倍频。主频越高，CPU在一个时钟周期里所完成的指令数也就越多，运算速度也就越快。

6.2 制造工艺

早期的CPU大多采用0.5μm的制作工艺，后来随着制作工艺的提高，普遍采用了0.25μm制造工艺。而现在的CPU制造工艺已达到了纳米级，并用来衡量组成芯片电子线路或元件的细致程度。制造工艺越先进，CPU线路和元件越小，同样尺寸的芯片上就可以集成更多的元器件。这也使得CPU内部器件不断增加、功能不断增强而体积变化却不大。目前Intel的CPU已经全线进入了45nm工艺，并向更精细的工艺迈进，AMD的CPU也逐渐过渡到了65nm工艺。按照摩尔定律，每隔18个月CPU的制造工艺将会有质的飞跃。

6.3 前端总线

前端总线的频率决定了CPU和主板芯片组之间的数据交换速率，因此，前端总线是CPU除主频之外，最重要的技术参数。前端总线已从当初的100MHz发展到目前的1600MHz，而且Intel等公司已经推出新的芯片数据交换总线——QPI总线，数据流量从10.2～50GB/s不等，以后QPI总线的数据吞吐量，将成为CPU的重要技术参数。

6.4 支持内存

CPU集成度越来越高，原来集成在主板芯片组的内存控制器，从2008年Intel推出QPI总线后，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，技术人员在选购CPU时，要注意选择对应的内存。

6.5 缓存

缓存是CPU内部进行高速数据交换的存储器，缓存越大，越能存放更多数据，CPU运算时，不用到内存中查找，因而CPU效率越高，性能越强。CPU的缓存可分为两种，即L1 Cache（一级缓存）和L2 Cache（二级缓存）。Intel和AMD的高端CPU还集成了三级高速缓存，这使其性能又有了质的飞跃。

参考文献

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[3]段向东，杨鹏飞.计算机主板故障的检测分析[J].计算机工程应用技术，2011（36）.

作者单位

武汉军械士官学校 湖北省武汉市 430075