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电脑cpu核心供电原理 | cpu供电原理图

电脑cpu核心供电原理 | cpu供电原理图

cpu供电原理图

CPU的工作原理就是:

1、取指令:CPU的控制器从内存读取一条指令并放入指令寄存器。指令的格式一般是这个样子滴:操作码就是汇编语言里的mov,add,jmp等符号码;操作数地址说明该指令需要的操作数所在的地方,是在内存里还是在CPU的内部寄存器里。

2、指令译码(解码):指令寄存器中的指令经过译码,决定该指令应进行何种操作(就是指令里的操作码)、操作数在哪里(操作数的地址)。

3、执行指令(写回),以一定格式将执行阶段的结果简单的写回。运算结果经常被写进CPU内部的暂存器,以供随后指令快速存取。

4、 修改指令计数器,决定下一条指令的地址。


cpu供电电路图

1、开机线路不正常:使用外接电源给手机供电,使用电联表检测看看示数是否有变化,如果没有变化的话很可能就是开机线断了或者开机键接触不良。

2、电池的供电电路不正常:使用外部接口对手机进行供电,看看开机时候恢复正常,如果正常的话就确定是手机的供电电路不正常。

3、手机电源的IC不正常:对照电路原理图在电源IC的外围电路的测试点上进行测试,看测试值是否正常。

4、手机的系统时钟和复位不正常:可以使用双总示波器来对手机的CPU电源进行检测,查看复位之中的波形图是否正确。

5、逻辑电路出现问题:也就是手机电路版出现的故障,一般可以通过补焊来解决这个问题。

6、软件冲突:安装的软件与手机的系统不相符也可能会造成手机开机不了的情况,可以将手机连接电脑将程序删除。


CPU供电原理

cpu风扇调速分为电压调速和脉冲调速(pwm调速),电压调速原理非常简单就是靠改变供电电压来改变转速,供电电压降低到风扇的ic无法工作时,风扇就要停转。


pwm控制原理相对复杂是将pwm信号送到风扇的ic,由ic去控制转速,并不是直接将12v
pwm信号加在电机线圈上,由于局限性和稳定性限制电压调速目前已经逐步被脉冲调速(pwm调速)所取代


cpu供电电路工作原理

运算器,控制器,存储器构成

1、运算器的基本功能是完成对各种数据的加工处理,例如算术四则运算,与、或、求反等逻辑运算,算术和逻辑移位操作,比较数值,变更符号,计算主存地址等。运算器中的寄存器用于临时保存参加运算的数据和运算的中间结果等。运算器中还要设置相应的部件,用来记录一次运算结果的特征情况,如是否溢出,结果的符号位,结果是否为零等。

计算机所采用的运算器类型很多,从不同的角度分析,就有不同的分类方法。从小数点的表示形式可分为定点运算器和浮点运算器。定点运算器只能做定点数运算,特点是机器数所表示的范围较小,但结构较简单。浮点运算器功能较强,既能对浮点数,又能对定点数进行运算,其数的表示范围很大,但结构相当复杂。从进位制方面分为二进制运算器和十进制运算器。一般计算机都采用二进制运算器,随着计算机广泛应用于商业和数据处理,越来越多的机器都扩充十进制运算的功能,使运算器既能完成二进制的运算,也能完成十进制运算。

2、控制器又分指令控制器、时序控制器、总行控制器、中断控制器

一、 指令控制器

  控制器是控制器中相当重要的部分,它要完成取指令、分析指令等操作,然后交给执行单元(ALU或FPU)来执行,同时还要形成下一条指令的地址。

  二、时序控制器

时序控制器的作用是为每条指令按时间顺序提供控制信号。时序控制器包括时钟发生器和倍频定义单元,其中时钟发生器由石英晶体振荡器发出非常稳定的脉冲信号,就是CPU的主频;而倍频定义单元则定义了CPU主频是存储器频率(总线频率)的几倍。

  三、总线控制器

总线控制器主要用于控制CPU的内外部总线,包括地址总线、数据总线、控制总线等等。

  四、中断控制器

中断控制器用于控制各种各样的中断请求,并根据优先级的高低对中断请求进行排队,逐个交给CPU处理。

3、储存器主要功能是存放程序和数据,程序是计算机操作的依据,数据是计算机操作的对象。存储器是由存储体、地址译码器 、读写控制电路、地址总线和数据总线组成。能由中央处理器直接随机存取指令和数据的存储器称为主存储器,磁盘、磁带、光盘等大容量存储器称为外存储器(或辅助存储器) 。由主存储器、外部存储器和相应的软件,组成计算机的存储系统。

他们与内存的关系:

很形象的告诉你

CPU是大脑,思考处理问题

内存是神经,过渡分配给显卡,声卡等等


cpu供电图解

8和4本身并无本质区别,目前很多主板导入8电源用意是增大供电以满足骨灰级玩家对于主板满负荷时的供电需求。

为了给CPU提供更强更稳定的电压,目前主板上均提供一个给CPU单独供电的接口(一般有4针、6针和8针三种),对于一般的普通用户用四口电源就足够了。


无论是8 pin还是4+4pin这主要跟CPU的功耗相匹配的,如果cpu的TDP不高一般用4就可以了,但是如果CPU的TDP比较高的CPU就要考虑使用8针供电了。


cpu供电电路工作原理图

相 xiàng: 交流电路中的一个组成部分。

一般在CPU周围有黑色的方块,这个方块边缘是圆的,没有棱角,每一个的旁边一般还有2个电容(电容你总知道吧!),这就是一组CPU供电电路,有几组这个电路就是几相供电。

理论上是越多越好,但物极必反!所有主板生产厂商会量体裁衣,不会过多的增加自己的生产成本,但又不至于落个让CPU供电不稳定的情况,所以大多数主板上不会看到有很多的电感。只有华硕那种高端的,为配合超频而使用过8相电感。

一般的情况下3个电感就可以满足需要,如果要超频的话最好是4相或是捷波悍马主板用的5相供电样


cpu供电电路原理图

CPU的结构主要由运算器、控制器、寄存器三大块组成。

①运算器就是中央机构里负责执行任务的部门,也就是专门干活的;而控制器就是中央机构的领导小组,针对不同需要,给运算器下达不同的命令;寄存器可以理解为控制器和运算器之间的联络小组,主要工作就是协调控制器和运算器。

运算器这个干活的部门,平日里整个中央机构要干点啥事就找这个部门。例如东边洪灾了,你去赈灾吧;西边发现金矿了,你去主导挖矿吧;北边下大雪了,你去送温暖吧;南边下暴雨了,你去疏导洪流吧……

②而控制器这个部门比较牛逼,他们是不用干活的,主要就是对国家(整部计算机)发生的各种情况,做出应对,然后让运算器去把活干好。在这里,我们会发现一个大问题:如果这个部门闲的蛋疼,乱下命令怎么办?这也好办,我们就制定出一套行为规范来限制他们,不让他们乱搞。而这套行为规范就是CPU的指令集。

指令集就是CPU的行为规范,所有的命令都必须严格按照这部行为规范来执行。在这里说明一下不同类型的CPU指令集也不一样,其中最常见的就是X86架构下的复杂指令集和ARM架构下的简单指令集。X86就是我们平常电脑CPU的架构,ARM就是手机CPU的架构。

由于电脑CPU这个中央机构所在的国家(电脑)面积大、人口多、国情复杂,啥事都会发生,所以规章制度就需要特别完善,考虑到方方面面的情况要怎么应对。而手机CPU这个中央机构国家小、人口少、面积窄,所以规章制度简单一点就可以了。这就是复杂指令集和简单指令集的区别。

③寄存器这个部门稍微复杂一点,因为它虽然没有运算器和控制器那么重要,但是它P事多,控制器平时总喜欢让寄存器去给运算器传达个命令。而运算器有时候也会担心数据太多一时处理不过来,就让寄存器帮它先记着,有时候工作需要纸笔、螺丝刀之类的小工具,也让寄存器帮它拿着。

 

CPU读取数据速度

 

了解完寄存器的功能后,又发现了一个问题,如果控制部门下达的命令太多,而运算部门又没那么快可以做完,又或者运算器让它记住的东西或者临时拿着的东西太多,寄存器部门太小,人太少,忙不过来怎么办?好办,扩招人员吧,可是这个部门的人员都是编制内的,没有在编名额了怎么办?也好办,那就招些编外人员吧,也就是我们常说的临时工。

招了临时工,总要给他个名号吧,那就再成立一个部门,叫高速缓存。为了体现亲疏有别,这个部门把临时工分为三个等级,分别是一级高速缓存、二级高速缓存、三级高速缓存。反正也是临时工,名号就这么随便叫吧。

在CPU这个中央机构可跟新闻上说的事给临时工做、锅给临时工背不同,在这里高速缓存这个临时工部门是作为寄存器替补而存在的,也是说,必须在寄存器完成不了工作量时,才能交给高速缓存来做。一开始交给一级高速缓存来做,一级也做不完再给二级,二级还做不完就给三级。这里又有一个问题出现了,那就是如果三级也做不完怎么办?

这完全没问题,交给中央机构的一个下属部门去办,这个部门就是内存。但是因为内存毕竟不属于中央机构,工作能力没有中央机构人员那么强,效率也没有那么高。

所以控制部门要下达命令或者运算部门要做事时,首先想到的就是寄存器,寄存器忙不过来了就找高速缓存帮忙,高速缓存也忙不过来就找内存帮忙。那么,内存也传达不过来呢?内存传达不过来那就没办法了,只能让电脑卡着吧,等运算部门先把上一件事处理好再说。所以,买电脑,不能光看CPU牛不牛,内存容量也要跟上。

还有一个容易被大家忽略的问题,在这里也说一下吧,那就是晶体管。晶体管是构成CPU最基础的原件,可以理解为整个中央机构的工作人员。随着科技的进步,CPU生产工艺越来越精细,目前手机端CPU(ARM架构)制程已经提升到7nm,电脑端也达到了14nm。

制程的提升,我们可以理解为,缩减每个办公人员的办公面积,以前科技不发达每个办公人员必须配一个独立办公室,才能有效完成工作,现在技术进步了,每个办公人员只需要一张办公桌就能完成工作了。所以同样的一栋大楼,可以容纳的办公人员(晶体管)就多了,工作能力就上升了。

以前一个CPU由于制程落后,只能容纳几千万或者几亿个晶体管,现在制程进步了,一个同样体积的CPU可以容纳几十亿个晶体管,性能自然就提升了。

 


cpu电路图工作原理

是的,每一条指令都是特定的门电路组成的;

执行对应的指令,就由构成这条指令门电路完成对应的操作。

CPU是由运算器和控制器这两个部分组成的。

1、运算器由算术逻辑单元(ALU)、累加器、状态寄存器、通用寄存器组等组成。算术逻辑运算单元(ALU)的基本功能为加、减、乘、除四则运算,与、或、非、异或等逻辑操作,以及移位、求补等操作。

计算机运行时,运算器的操作和操作种类由控制器决定。运算器处理的数据来自存储器;处理后的结果数据通常送回存储器,或暂时寄存在运算器中。与Control Unit共同组成了CPU的核心部分。

2、控制器分组合逻辑控制器和微程序控制器,两种控制器各有长处和短处。组合逻辑控制器设计麻烦,结构复杂,一旦设计完成,就不能再修改或扩充,但它的速度快。

微程序控制器设计方便,结构简单,修改或扩充都方便,修改一条机器指令的功能,只需重编所对应的微程序;

要增加一条机器指令,只需在控制存储器中增加一段微程序,但是,它是通过执行一段微程。具体对比如下:组合逻辑控制器又称硬布线控制器,由逻辑电路构成,完全靠硬件来实现指令的功能。


CPU原理图

水冷的工作原理:一套水冷(液冷)散热系统必须具有以下部件:水冷块、循环液、水泵、管道和水箱或换热器。

水冷块是一个内部留有水道的金属块,由铜或铝制成,与CPU接触并将吸收CPU的热量,所以这部分的作用与风冷的散热片的作用是相同的,不同之处就在于水冷块必须留有循环液通过的水道而且是完全密闭的,这样才能保证循环液不外漏而引起电器的短路。

循环液的作用与空气类似,但能吸收大量的热量而保持温度不会明显变化,如果液体是水,就是我们大家熟知的水冷系统了。

水泵的作用是推动循环液流动,这样吸收了CPU热量的液体就会从CPU上的水冷块中流出,而新的低温的循环液将继续吸收CPU的热量。

水管连接水泵、水冷块和水箱,其作用是让循环液在一个密闭的通道中循环流动而不外漏,这样才能让液冷散热系统正常工作。

水箱用来存储循环液,回流的循环液在这里释放掉CPU的热量,低温的循环液重新流入管道,如果CPU的发热功率较小,利用水箱内存储的大容量的循环液就能保证循环液温度不会有明显的上升,如果CPU功率很大,则需要加入换热器来帮助散发CPU的热量,这里的换热器就是一个类似散热片的东西,循环液将热量传递给具有超大表面积的散热片,散热片上的风扇则将流入空气的热量带走。


cpu供电电路原理

光刻工艺是利用类似照相制版的原理,在半导体晶片表面的掩膜层上面刻蚀精细图形的表面加工技术。

也就是使用可见光和紫外光线把电路图案投影“印刷”到覆有感光材料的硅晶片表面,再经过蚀刻工艺去除无用部分,所剩就是电路本身了。光刻工艺的流程中有制版、硅片氧化、涂胶、曝光、显影、腐蚀、去胶等。


电脑主板cpu供电电路原理图

CPU供电一般是四pin加四pin供电。显卡一般是六pin或者是六pin加二pin供电。


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