第2章 CPU与CPU散热器 2.3.1-2.3.2（课件）-《计算机组装与维修》（电工版第4版）【上好课】

计算机组装与维修 电工版第4版 2课时 第2章 CPU与CPU散热器 2.3.1 CPU的品牌 — 2.3.2 主流CPU产品 说出品牌兴替的结果与第 12 代酷睿的五项新特性； 说出 Intel 七个性能等级及各等级的定位。 读懂典型型号的参数表；用“五步定位法”判断 一颗 Intel CPU 处在哪个等级。 从品牌兴替中体会研发能力的意义； 养成按接口与预算理性选配的习惯。 知识目标 能力目标 素养目标 01 02 03 学习目标 教学导入：同一品牌，三颗 CPU 该怎么选 案例 同学小赵想换一颗 CPU，预算 1200 元。三颗都写着 Intel：酷睿 i3-12100、酷睿 i5-12600K、二手的酷睿 X 系列 i9-10980XE，价格居然差不多。卖家却说“接口都能装上”，小赵拿不准：同一品牌为什么差这么多？ 一颗 799 元的 i3 四核八线程，带核显； 卖家说“日常够用”； 它到底够不够用？ 一颗 2000 元档的 i5 型号后面带字母 K； 有人说它比上一代旗舰还快； 凭什么？ 一颗二手的 X 系列 i9 十八核三十六线程； 接口写着 LGA 2066； 老主板能装吗？ 驱动问题 同样是 Intel，为什么分成这么多等级？ 接口、核心、缓存、内存支持，看哪个才不会买错？ 认清品牌与等级 读懂参数表 按接口与预算选配 第一部分 品牌格局与第 12 代回应 知识讲授 2.3.1 CPU 品牌：只剩两家 从 1971 年的 Intel 4004 到今天，CPU 市场的竞争残酷程度难以想象。 图2-15 退出市场的 CPU 品牌 六家同台竞争 Intel、AMD、Cyrix 等六家 IDT、VIA 也曾活跃在市场上 淘汰只按一条标准 技术落后者相继退出 与规模大小、资历深浅无关 市场只剩两家 Intel 与 AMD 主导市场 2017 年起 AMD 锐龙反攻 2.3.2 主流产品：AMD 的冲击 VIA 等品牌相继退出后，CPU 市场曾由 Intel 主导；2017 年 AMD 锐龙的发布改变了局面。 AMD 的反攻（2017） 陆续发布锐龙（Ryzen）系列 还有顶级的线程撕裂者 率先突破 7nm 制造工艺 核心数与缓存容量碾压同级 Intel 的困境（第 8、11 代） 性能有了明显的提升 但制造工艺落后 无法与 AMD 产品抗衡 市场主导地位被动摇 第 12 代的反击（2021.11） Intel 7 工艺与混合架构 支持 DDR5 内存 PCI-E 5.0 与 LGA 1700 重新展现技术实力 Intel 7 工艺 混合架构 DDR5 内存 PCI-E 5.0 LGA 1700 本节的落脚点 第 12 代酷睿让用户再次感受到 CPU 领域领导者的技术实力。 这五项新特性将在后面的页面逐条展开。 看懂型号与参数、按需选等级，才是这一节真正要带走的能力。 Intel 产品线总览：七个等级 Intel 公司目前仍是全球最大的 CPU 生产商，其 CPU 兼容性好、稳定性强、发热量低。 酷睿 X 系列 i9 酷睿 i9 酷睿 i7 酷睿 i5 酷睿 i3 Pentium 奔腾 Celeron 赛扬 旗舰级：酷睿 X 系列 i9 2019 年第 4 季度发布 核心多、缓存大 支持四通道内存 超多直连 PCI-E 通道 发烧级：酷睿 i9 2018 年第 4 季度补充 填补 i7 与 X 系列的空档 旗舰地位已被 12900K 取代 高端／主流／入门 i7 满足工作与娱乐需求 i5 是主流级，后缀多 i3 面向入门，性价比高 七句话记住七个系列 Intel 的产品线共 7 个系列：酷睿 X 系列、酷睿 i9、酷睿 i7、酷睿 i5、酷睿 i3、奔腾、赛扬。 其中酷睿 i9、i7、i5、i3 的产品线稳定且丰富。 第一部分课堂问答 01 品牌格局 CPU 市场曾经有哪些厂商？为什么最后只剩两家？ 答 80486 年代曾有 Intel、AMD、Cyrix、IBM、IDT、VIA；技术落后者相继退出，只剩 Intel 和 AMD。 02 AMD 冲击 AMD 在 2017 年发布了什么产品？给 Intel 带来什么？ 答 锐龙（Ryzen）系列处理器和其顶级的线程撕裂者；Intel 公司感受到了前所未有的压力。 03 第 8/11 代 第 8、11 代酷睿为什么无法与 AMD 的产品抗衡？ 答 性能虽然有了明显的提升，但因为制造工艺落后，这些产品都无法与 AMD 公司的产品抗衡。 04 第 12 代 第 12 代酷睿带来了哪五项新特性？ 答 Intel 7 工艺、混合架构、DDR5 内存、PCI-E 5.0、LGA 1700。 第一部分课堂练习（一） 01 在 Intel 80486 处理器为主的年代里，曾经活跃在 CPU 市场上的诸多厂商中，随着技术落后、研发能力差的厂商相继退出，最后剩下的厂商只有（　　）。 A．Intel 和 IBM　B．Intel 和 VIA　C．AMD 和 Cyrix　D．Intel 和 AMD 答 D 02 2017 年陆续发布锐龙（Ryzen）系列处理器和其顶级的线程撕裂者等产品，使 Intel 公司感受到前所未有的压力的公司是（　　）。 A．VIA 公司　 B．AMD 公司　 C．Cyrix 公司　 D．IBM 公司 答 B 第一部分课堂练习（二） 01 2021 年 11 月发布的第 12 代酷睿处理器带来了许多让人眼前一亮的新特性，下列不属于这些新特性的是（　　）。 A．PCI-E 5.0　B．Intel 7 工艺　C．混合架构　D．四通道 DDR4 内存 答 D 02 酷睿 X 系列 i9 处理器中的 i9-10980XE 所采用的接口类型是（　　）。 A．LGA 2066　B．LGA 1700　 C．LGA 1200　D．LGA 1151 答 A 第二部分 从旗舰到入门：七个等级 知识讲授 酷睿 X 系列 i9：旗舰级 酷睿 X 系列 i9 是 Intel 处理器的性能天花板（旗舰级）。 图2-16 酷睿 i9-10980XE 处理器 旗舰特征 核心数量多、缓存容量大 支持四通道内存（DDR4-2933） 超多直连 PCI-E 通道 LGA 2066 接口，X299 芯片组 第 10 代酷睿 X 系列 i9 2019 年第 4 季度发布，例：i9-10980XE 处境尴尬 第 12 代酷睿发布后，其旗舰地位 被自家的酷睿 i9-12900K 取代； 看不出继续推出新一代的迹象 一句话 四通道内存与超多 PCI-E 通道换来的性能， 代价是平台更贵、没有集成显卡。 酷睿 i9：为什么要再补一款 Intel 的产品线过去只有 i3、i5 和 i7 这 3 个等级。 型号 核心/线程 三级缓存 参考价格 i9-9900K 8 / 16 16MB 2799 元 i9-10900K 10 / 20 20MB 2999 元 i9-11900K 8 / 16 16MB 3299 元 i9-12900K 16 / 24 30MB 4699 元 为什么要补充酷睿 i9 酷睿 X 系列 i9 与 i7 跨度太大 在两者之间填充一个产品线 2018 年第 4 季度随第 9 代推出 产品线至此变成 7 个系列 酷睿 X 系列、i9、i7、i5、i3 Pentium（奔腾）、Celeron（赛扬） 其中 i9／i7／i5／i3 稳定且丰富 一句话小结 至此 Intel 的产品线覆盖了从旗舰到入门的全部价位。 混合架构：P 核与 E 核 第 12 代酷睿采用 Alder Lake 架构，首次在 x86 桌面平台使用混合架构。 图2-17 酷睿 i9-12900K 处理器的内部结构 P 核（性能核） Intel 有史以来性能最高的核心 处理单线程、轻线程与突发负载 典型场景：4K 游戏、3D 设计 E 核（能效核） 专为多线程与后台任务设计 如浏览器选项卡、IT 服务、云同步 每 4 个为一组，突出高能效比 混合架构是什么 把性能核与能效核两个核心微架构集成到单个芯片内， 优先排序并分配工作负载，以优化性能。性能核支持超线程技术，能效核不支持。 i9-12900K 的参数与缓存 以酷睿 i9-12900K 为例：8 个 P 核加 8 个 E 核，一共 16 个核心。 图2-18 处理器外观变化与酷睿 i9-12900K 处理器的参数 P 核的缓存 每核心 1.25MB 二级缓存 每核心 3MB 三级缓存 E 核的缓存 每 4 个为一组 每组 2MB 二级、3MB 三级 算一算 i9-12900K 的缓存 二级缓存 ＝ 8×1.25MB＋2×2MB　　三级缓存 ＝ 8×3MB＋2×3MB ＝ 30MB。 核心多、缓存大，是这一代 i9 拉开性能差距的两个关键。 新特性①：Intel 7 与接口 第 12 代台式机处理器采用代号“Intel 7”的 10nm 制造工艺。 Intel 7 制造工艺 10nm 工艺的代号 距离真正的 7nm 还差很远 命名不等于实际线宽 LGA 1700 新接口 第 12 代改用全新接口 外观由正方形变长方形 同时支持 DDR4 与 DDR5 混合架构 有性能核与能效核两种 只有 P 核支持超线程 x86 桌面平台首次采用 对比项 第 11 代酷睿 第 12 代酷睿 制造工艺 14nm Intel 7（10nm） 接口类型 LGA 1200 LGA 1700 内存支持 DDR4 DDR4 / DDR5 核心架构 统一核心 性能核＋能效核混合架构 容易考、也最容易错的一句话 Intel 7 是 10nm 制造工艺的代号，不是真正意义上的 7nm。 新特性②：DDR5 与四通道 第 12 代酷睿平台同时支持 DDR4 与 DDR5 内存，DDR5 起步频率为 4800MHz。 图2-19 被误认的 i9-12900K 内存通道数 DDR5 的三个特点 起步频率 4800MHz 超低的 1.1V 工作电压 支持 ECC 内存纠错技术 单条 DIMM 拆成两个子通道 “四通道”的真相 原本每条 DIMM 只有一个 64bit 通道； DDR5 把 64bit 当作两个 32bit 子通道； 两条内存时 CPU-Z 显示四通道； 但总位宽仍是 128bit， 并不是传统意义上的四通道。 辨析要点 DDR5 没有改变数据宽度，只是把通道拆得更细； 两个子通道可同时读写，提升了内存操作的灵活度； 看到“四通道”不要误以为位宽翻倍。 新特性③：PCI-E 5.0 与实测 Alder Lake 架构首次把 PCI-E 5.0 规范引入消费市场。 图2-20 CPU-Z 多线程性能测试对比 PCI-E 5.0 的变化 沿用同样的 128b/130b 编码方式 ×16 带宽由 64GB/s 翻倍到 128GB/s 支持 PCI-E 5.0 的设备尚未上市 实测表现 i9-12900K 比肩锐龙 5950X i5-12600K 超越 i9-11900K 被称为力挽狂澜的划时代产品 读图要点 横轴为处理器，纵轴为多线程得分； 主流级 i5-12600K 超越上一代旗舰 i9-11900K。 酷睿 i7：Socket 1700 酷睿 i7 已成为满足个人用户工作和娱乐基本需求的处理器（高端）。 图2-21 Socket 1700 插座与 i7-12700K 主要参数 i7-12700K 的三个看点 采用性能核与能效核混合架构 支持 DDR5 内存 Intel 7 工艺带来主频与缓存提升 从第 12 代开始改用 Socket 1700 i7-12700K 主要参数 12 核心 20 线程 睿频频率至高可达 5.0GHz PCI-E 通道总数 20 L3 缓存 25MB，支持 DDR5 4800 代次 核心/线程 接口 i7-9700K 8 / 8 LGA 1151 i7-11700K 8 / 16 LGA 1200 i7-12700K 12 / 20 LGA 1700 酷睿 i5：两种 i5 与后缀 来自 AMD 锐龙 5 的性能与价格挤压，使新一代酷睿 i5 的性能有了巨大提升。 型号 核心/线程 工艺 接口 参考价格 i5-11600K 6 / 12 14nm LGA 1200 2799 元 i5-12400F 6 / 12 Intel 7 LGA 1700 2999 元 i5-12600 6 / 12 Intel 7 LGA 1700 3299 元 i5-12600K 6P＋4E/16 Intel 7 LGA 1700 4699 元 为什么第 12 代 i5 看着乱 分为有 E 核心（型号带 K） 和没有 E 核心的 i5 两种 带 K 的 i5 有一组 4 个 E 核心 型号后缀的含义 K：带 E 核心，可超频 F：无集成显卡 不带后缀：标准版，带核显 一句话小结 带 K 的 i5-12600K 综合性能与上一代旗舰 i9-11900K 不分伯仲。 实测：i5-12600K 对 i9-11900K 因 DDR5 内存与配套主板降价，i5-12600K 已成为性价比非常高的抢手货。 图2-22 i5-12600K 与 i9-11900K 测试分数对比 两组数据说明什么 单线程得分逼近上一代旗舰 多线程得分大幅领先 主流级产品的性能已经越级 选 i5 不再等于性能妥协 选购提示 先看接口是否与主板配套 再看核心与线程、频率与缓存 预算内优先选新一代平台 留意内存与主板的价格走势 一句话 第 12 代酷睿被称为力挽狂澜的划时代产品。 酷睿 i3：三代演进与对比 酷睿 i3 是入门级处理器，但从第 10 代开始已升级为 4 核 8 线程。 代次 核心/线程 三级缓存 第 7 代及更早 双核 4 线程 3MB 第 8 代 4 核 4 线程 6MB 第 10 代起（含第 12 代） 4 核 8 线程 12MB 性能提升到什么程度 第 12 代 i3 的性能已经超过 第 9 代 i5-9600K 处理器； 已能满足多数非专业人士的需求； 整机成本可控制在 3000 元以下。 图2-23 早期 i5 与第 12 代 i3 的性能对比 奔腾与赛扬：低端产品线 Intel 目前致力于酷睿系列的研发，奔腾与赛扬的新品推出并不及时。 型号 工艺 主频/睿频 核心/线程 参考价格 赛扬 G3900 14nm 2.8GHz 2 / 2 239 元 赛扬 G3930 14nm 2.9GHz 2 / 2 239 元 奔腾 G4400 14nm 3.3GHz 2 / 2 349 元 奔腾 G4560 14nm 3.5GHz 2 / 4 499 元 它们便宜在哪里 定位面向低端 CPU 用户 研发投入少、新品不多 14nm 工艺、LGA 1151 接口 性能并不含糊 价格低廉 性能却有不俗的表现 适合办公与家用上网 还值不值得买 预算极紧时才考虑 核显 HD 510／610 可亮机 升级空间有限 一句话小结 奔腾与赛扬使用双通道 DDR4 内存，集成 HD 510 或 HD 610 显示核心。 七个等级横向对比 把七个等级放到同一张表里，定位差异一目了然。 等级 定位 典型型号与特征 酷睿 X 系列 i9 旗舰级 i9-10980XE；LGA 2066；四通道 酷睿 i9 发烧级 i9-12900K；8P＋8E＝16 核心 酷睿 i7 高端 i7-12700K；12 核心 20 线程 酷睿 i5 主流级 i5-12600K；带 K 的有 E 核心 酷睿 i3 入门级 i3-12100；4 核 8 线程 Pentium 奔腾 低端 G4400／G4560；双核 4 线程 Celeron 赛扬 低端 G3900／G3930；双核 2 线程 归纳 接口不同互不兼容：酷睿 X 系列是 LGA 2066，第 12 代酷睿是 LGA 1700； 看型号先定位，再看核心与线程、频率与缓存、内存支持，最后看价格。 第二部分课堂问答 01 P 核／E 核 混合架构里 P 核与 E 核分别负责什么？ 答 P 核专注高性能计算、处理前台任务；E 核突出高能效比、注重后台任务处理。 02 超线程 两种核心中，哪一种支持超线程技术？ 答 性能核（P 核）支持超线程技术，能效核（E 核）不支持超线程技术。 03 Intel 7 Intel 7 是真正意义上的 7nm 制造工艺吗？ 答 不是。它是第 12 代台式机处理器采用的 10nm 制造工艺代号，距离真正意义上的 7nm 还有很大差距。 04 DDR5 通道 为什么安装两条 DDR5 内存时 CPU-Z 会显示“四通道”？ 答 DDR5 把原本一个位宽 64bit 的通道当作两个 32bit 子通道来工作；但总内存位宽还是 128bit，并不是传统意义上的四通道。 第二部分课堂练习（一） 01 以酷睿 i9-12900K 处理器为例，其核心组成是（　　）。 A．8 个性能核 ＋ 4 个能效核，一共 12 个核心　 B．8 个性能核 ＋ 8 个能效核，一共 16 个核心　 C．6 个性能核 ＋ 4 个能效核，一共 10 个核心　 D．只有 16 个能效核 答 B 02 关于第 12 代台式机酷睿处理器所采用的 Intel 7 制造工艺，下列说法正确的是（　　）。 A．它是 14nm 制造工艺的改进版本　 B．它就是真正意义上的 7nm 制造工艺　 C．它是 10nm 制造工艺，距离真正意义上的 7nm 制造工艺还有很大差距　D．它是 5nm 制造工艺 答 C 第二部分课堂练习（二） 01 Alder Lake 架构首次把 PCI-E 5.0 规范引入消费市场，PCI-E ×16 插槽的带宽（双向）由 PCI-E 4.0 规范的（　　）提升到了 128GB/s。 A．32GB/s　B．64GB/s　C．16GB/s　D．8GB/s 答 B 02 在采用 CPU-Z 进行多线程性能测试对比中，性能超越了上一代旗舰级产品酷睿 i9-11900K 的处理器是（　　）。 A．赛扬 G3900　 B．入门级的酷睿 i3-10100　 C．奔腾 G4560　 D．主流级的酷睿 i5-12600K 答 D 课后任务 课后任务 操作要求 ① 完成教材习题2 第 3 题：第 12 代酷睿处理器的 P 核心和 E 核心有什么分工？ ② 完成教材习题2 第 14 题：上网（推荐“中关村在线”）了解 CPU 行情，按 500～800 元、1000～1200 元、1800～2200 元三档填写 Intel 平台的 CPU 系列、制造工艺、核心数量与二级缓存。 提交物 作业本或纸质作业照片（习题2 第 3 题、第 14 题的作答）。 ✓ 习题2 第 3 题 P 核与 E 核的分工 ✓ 习题2 第 14 题 CPU 行情调查表 维度 观测点 知识 七个等级与新特性 能力 读参数表并填表 素养 按接口与预算选配 课堂小结：产品线知识地图 Intel 主流 CPU 产品线 品牌格局 第 12 代新特性 七个等级 混合架构 缓存与接口 • 六家只剩两家 • Intel 与 AMD • AMD 锐龙冲击 • 第 12 代回应 • 曾有多家厂商 • Intel 7 工艺 • 混合架构 • DDR5 与 PCI-E • LGA 1700 接口 • 硬件线程调度器 • X 系列 i9 旗舰 • 酷睿 i9 发烧 • i7 与 i5 主流 • i3 与奔腾赛扬 • i9 支持超线程 • P 核支持超线程 • E 核无超线程 • P 核管前台 • E 核管后台 • 线程调度器 • 二级缓存翻倍 • 三级缓存 30MB • LGA 2066／1700 • PCI-E 5.0 支持 • PCI-E 4.0 兼容 谢谢观看 THANKS $