计算机组装与维修改 CPU 教案

计算机组装与维修 教学设计（1） 第 1 单元共需 2 课时，本节为第 2 课时 授课时间 2017年 2 月 22日 课题 CPU 课 型 新授课 教学 目标 1. 了解CPU的基本知识和性能参数。 2. 掌握CPU的识别、选购方法。 3. 掌握CPU的维护技能和性能测试。 教学重点难点关键 1. 掌握各种类型CPU多种识别方法。 2. 掌握CPU测试软件的使用。 3. 掌握CPU的选购方法。 教具资源 多媒体 教学方法 讲授、讨论 教 学 环 节 及 教 学 内 容 设 计 思 路 一、导入新课 有人说CPU是计算机的大脑、核心，下面请同学们看一些CPU的图片。你知道它们的型号吗？ 引导学生思考、回答并相互补充。 教师总结归纳计算机的硬件组成和其功能，进入教学课题。 二、新课教学 2.1 基础知识：认识CPU 2.1.1 CPU的外观 提问学生：你家里电脑的CPU是什么型号的？ 学生思考、看书、回答； 教师总结： 各种CPU因生产厂家、型号不同，外形差异很大。 但是CPU外形一般都是一个矩形片状物体，中间凸起的一片指甲大小的、薄薄的硅晶片部分是CPU核心，英文称之为“die”。在这块小小的硅片上，密布着数以千万计的晶体管，它们相互配合协调，完成着各种复杂的运算和操作。 　　CPU的核心工作强度很大，发热量也大。而且CPU的核心非常脆弱，为了核心的安全，同时为了帮助核心散热，现在CPU一般在其核心上加装一个金属盖，该金属盖可以有效避免核心受到意外伤害，同时也增加了核心的散热面积。 金属封装壳下面是CPU基板，传统的Socket接口的CPU背面采用镀金的金属引脚，现今Intel LGA775接口的CPU采用的是金属触电设计方式。 　　由于CPU的核心发热量比较大，为了保护核心的安全，如今的CPU都得加装一个CPU散热器。散热器通常由一个大大的合金散热片和一个散热风扇组成，用来将CPU核心产生的热量快速散发掉。 2.1.2. CPU的参数 提问：衡量一块CPU质量的优劣要看哪些指标？ 学生思考、看书、回答； 教师总结： CPU工作能力由CPU的主频、外频、倍频、前端总线频率及工作电压等几项指标决定。 （1）主频 　　 主频就是CPU的时钟频率，它反映了CPU的整体工作速度，也就是CPU运算时的工作频率。 （2）外频与倍频 　　 与主频相关的还有“外频”与“倍频”这两个概念，“外频”是系统总线的工作频率，而“倍频”则是外频与主频相差的倍数，主频=外频×倍频。 （3）前端总线频率 　　前端总线是CPU与主板北桥芯片之间连接的通道，而“前端总线频率”（FSB）就是该通道“运输数据的速度”。 　　目前PC机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz、800MHz、1066MHz、1333MHz几种，前端总线频率越大，代表着CPU与内存之间的数据传输量越大，更能充分发挥出CPU的功能。 例：Intel已经发布Core 2 Duo E6X50系列处理器，其前端总线提升至1333MHz，所以现在大量基于Intel P965/ICH8芯片组的主板支持1333MHz的前端总线。 （4）CPU工作电压 　 工作电压是指CPU核心正常工作所需的电压。早期CPU的工作电压 般为5V，目前最新的Core 2 CPU的最高核心工作电压仅为1.35V左右。CPU电压的降低、减小了 CPU发热，因而可以适应更高的工作频率。 （5）缓存 CPU内部的缓存如同高速周转仓库。高速缓存就用来存储一些常用或即将用到的数据或指令。 缓存又分为几个级别： 　　L1 Cache（一级缓存）：容量不是很大，与CPU同频运行，无需通过外部总线来交换数据，所以大大节省了存取时间。 　　L2 Cache（二级缓存）：CPU在读取数据时，寻找顺序依次是L1→L2→内存→外存储器。L2 Cache的容量十分灵活，容量越大，CPU档次越高。 　　现在的CPU，其L2 高速缓存都是和CPU 同速运行的。除了速度以外，L2 高速缓存容量也会影响CPU 的性能，原则是越大越好，如Intel CPU的二级缓存在256KB 一4MB之间。 　（6）CPU的制造工艺、封装方式 　　制造工艺，也称为“制程宽度”。是在制作CPU核心时，核心上最基本的功能单元CMOS电路的宽度。在CPU的制造工艺中，一般都是用微米衡量加工精度。从上世纪70年代早期的10微米线宽一直到目前采用的0.09、0.065微米线宽，CPU的制造工艺都在不断地进步。制作工艺的提高，意味着CPU的体积将更小，集成度更高，耗电更低。 提问、图片展示，提高学生的学习兴趣 重点讲解 师生共同总结