第2章 电脑的数据处理中心——CPU
第2章微型计算机系统基础知识资料
键盘 鼠标 扫描仪 摄象机 数字化仪
键盘
鼠标
其他输入设备
输 入 设 备
扫描仪 摄象机
输出设备
输出设备
将计算机处理和计算后所得 的结果以一种人们便于识别 的形式记录、显示或打印出 来的设备
常输见出输设出备？ 设备？
显示器 打印机 音箱
显示器
打印机
1.3 微型计算机的软件系统
软件是微机的灵魂。
存储容量 内存储器可以容纳的二进制信息量， 以KB、MB、GB为单位
存取周期 存储器两次连续、独立的操作之间所需 的最短时间，以ns为单位
外存储器
外存储器（辅助存储器） 用来长期保存数据、信息； 一般包括存储介质和驱动器。
外存储器有那些种类?
外存器种类
外存储器
软盘存储器 硬盘存储器 光盘存储器 U盘存储器
采用磁性介质进行光 存储的技术 可擦写
光盘存储器分类
光盘存储器
只读型光盘CD－ROM 一次写入型光盘CD－R 可重写刻录型光盘CD－RW
U盘存储器
U盘存储器 USB移动Flash盘，俗称优盘，e盘。
输入设备
输入设备 向计算机输入信息 的设备，是人与计 算机对话的重要工具
常输见入输设入备？ 设备？
硬盘存储器
硬盘存储器构造
盘片
读/写磁头
数据线接口
电源接口
硬盘的存储容量
存存储储容容量量= ？
磁道
柱面
磁头数×柱面数×
扇区
每扇区字节数×扇
区数。
硬盘的主要性能指标
转速 目前硬盘主轴电机的转速为5400r/min 到7200r/min
硬盘的主要性能指标
平均访问时间 磁头从开始到达目标磁道的时间， 硬盘的平均寻道时间为8ms到 12ms。
计算机安装与维护课件：安装与维修2cpu
第二章：PC机基本结构原理
3、倍频：指的CPU外频与主频相差的倍数 三者关系如下： 主频=外频*倍频 4、锁频：指CPU生产厂家在生产CPU时，将CPU的倍频系 数锁定 5、超频：将外频或倍频人为地提高，使其工作频率超过额 定的主频（超频所带来的后果#$%） 6制造工艺：制造工艺的纳米是指电路与电路之间的距离。 制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的电 路设计，意味着在同样大小面积中，可以 拥有密度更高、 功能更复杂的电路设计。现在主要的180nm、130nm、 90nm、65nm、45nm。最近官方已经表示有32nm的制 造工艺了。
第二章：PC机基本结构原理
二、CPU基本部件 1、电脑指令：是CPU提供运算服务的最小单 位 工作原理：由电脑单位送来的一组电流信号 通过CPU中特定的接脚（针脚或金手指）送 往CPU主体，然后CPU按照电流信号的代表 意义，执行对应指令。
第二章：PC机基本结构原理
2、数学运算器（ALU） 用来处理内部的基本数学与逻辑运算功能 3、浮点运算（FPU）是专门运算小数数据的单元 4、内存寻址线： 是CPU用来送出内存地址信号所用的数据通道 5、超线程技术:充分得用了Pentium 4强大的运算能 力,为每个物理ＣＰＵ设置两个入口，从软件上看是 两个逻辑ＣＰＵ，在不增加面积的情况下，分享ＣＰ Ｕ资源
Socket 754
Socket 754是2003年9月 AMD64位桌面平台最初 发布时的CPU接口，目 前采用此接口的有低端 的Athlon 64和高端的 Sempron，具有754 根CPU针脚。随着Socket 939的普及，Socket 754 最终也会逐渐淡出
计算机考试理论题第二章
第二章 [1]. 一台计算机内往往有多个微处理器， 它们有其不同的任务。
其中承担系统软件和应 用软件运行任务的处理器称为 “ _________ ”，它是任何一台计算机必不可少的核心组成部分。
中央处理器 |CPU PC 机的主存储器包含大量的存储单元，每个存储单元都可以存放 DVD 驱动器有两类： ______ 和DVD 刻录机。
[2]. [3]. A. DVD-RW B. DVD-RAM C. DVD-ROM D. DVD-R [4]. 8 个 Byte 。
x合成得到， [5].彩色显示器每一个像素的颜色由三基色红、绿和 度的控制能显示出各种不同的颜色。
蓝近年来，PC 机开始流行使用一种基于串行传输原理的性能更好的高速 通过对三基色亮 PCI-E 总线。
[6]. A. BIOS BIOS 的中文名叫做基本输入/输出系统。
下列说法中错误的是 是存放在主板上ROM 中的程序 中包含系统自举（装入）程序 中包含加电自检程序 中的程序是汇编语言程序 下列关于PC 机主板上芯片组的描述中，错误的是 ____________芯片组与CPU 的类型必须相配 芯片组规定了可安装的内存条的类型、内存的最大容量等 芯片组提供了 CPU 的系统时钟 外部设备的所有控制功能都集成在芯片组上 磁盘的平均访问时间指的是 ___________________ 数据所在的扇区转到磁头下的时间 磁头移动到数据所在的磁道所需要的平均时间 平均寻道时间与平均等待时间之和 磁盘转动一周所需要的时间 B. BIOS C. BIOSD. BIOS[7]. A.B. C. D.[8]. A. B. C. D.[9] . 计算机的发展经历了四代，分代通常是按照计算机的生产时间为依据的。
[10] . “多处理器系统”的确切含义是指 A. 包含了多个处理器的计算机系统 B. 包含了多个中央处理器的计算机系统 C. 采用了流水线处理技术的计算机系统 D. 运算器中包含多个ALU 的计算机系统 [11] . 存储容量是数码相机的一项重要指标， 无论设定的拍摄分辨率是多少， 储容量的数码相机可拍摄的相片数量总是相同的。
计算机网络（第2版）-第2章
第2章46．操作系统是____。
A)软件与硬件的接口B)主机与外设的接口C)计算机与用户的接口D)高级语言与机器语言的接口解答：软件与硬件的接口应该是机器语言；主机与外设之间的接口是I／0接口芯片；操作系统是用户与计算机之间的接口；高级语言与机器语言之间的接口应该是编译(或解释)程序。
本题正确答案为C。
47．操作系统的主要功能是____。
A)控制和管理计算机系统软硬件资源B)对汇编语言、高级语言和甚高级语言程序进行翻译C)管理用各种语言编写的源程序D)管理数据库文件解答：操作系统是用户与计算机之间的接口，用户通过操作系统来控制和管理计算机系统的软硬件资源。
对汇编语言、高级语言和甚高级语言程序进行翻译的程序称为语言处理程序；管理数据库文件使用的是数据库管理系统。
本题正确答案为A。
48．微机的诊断程序属于____。
A)管理软件 B)系统软件C)编辑软件 D)应用软件解答：微机的诊断程序的作用是对微机的系统功能进行测试，查找系统的错误，如果发现错误，则进行相应的改正。
因此微机的诊断程序是用户管理系统的工具，属于系统软件。
本题正确答案为B。
49．在下列软件中，不属于系统软件的是____。
A)操作系统 B)诊断程序C)编译程序 D)用PASCAL编写的程序解答：操作系统、诊断程序、编译程序均属于系统软件范畴，用PASCAL编写的程序不属于系统软件。
本题正确答案为D。
50．某公司的财务管理软件属于____。
A)工具软件 B)系统软件C)编辑软件 D)应用软件解答：微机软件系统包括系统软件和应用软件两大部分。
系统软件主要用于控制和管理计算机的硬件和软件资源。
应用软件是面向某些特定应用问题而开发的软件。
财务管理软件是面向财务系统应用而开发的软件，属于应用软件范畴。
本题正确答案为D。
51．计算机软件应包括____。
A)系统软件与应用软件B)管理软件和应用软件C)通用软件和专用软件D)实用软件和编辑软件解答：实用软件不是专业名词，系统软件和应用软件均具有实用性；编辑软件属于系统软件范畴；通用软件与专用软件是从软件的通用性来衡量的；管理软件一般指应用软件。
计算机系统(课后习题答案)
嵌入式系统：利用微控制器、数字信号处理器或通用微处理器，结合具体应用构成的 控制系统。
【1-6】冯·诺伊曼计算机的基本设计思想是什么？ [答案]
采用二进制形式表示数据和指令。指令由操作码和地址码组成。 将程序和数据存放在存储器中，计算机在工作时从存储器取出指令加以执行，自动完 成计算任务。这就是“存储程序”和“程序控制”（简称存储程序控制）的概念。 指令的执行是顺序的，即一般按照指令在存储器中存放的顺序执行，程序分支由转移 指令实现。 计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成，并规定 了 5 部分的基本功能。
【2-6】将下列压缩 BCD 码转换为十进制数： （1）10010001 （2）10001001 （3）00110110
[答案] （1）91 （2）89 （3）36 （4）90
（4）10010000
【2-7】将下列十进制数用 8 位二进制补码表示： （1）0 （2）127 （3）－127 （4）－57
“计算机系统基础”习题解答
第 1 章 计算机系统概述
【1-1】简答题 （1）计算机字长（Word）指的是什么？ （2）处理器的“取指－译码－执行周期”是指什么？ （3）总线信号分成哪 3 组信号？ （4）外部设备为什么又称为 I/O 设备？ （5）Windows 的控制台窗口与模拟 DOS 窗口有什么不同？ [答案] （1）处理器每个单位时间可以处理的二进制数据位数称计算机字长。 （2）指令的处理过程。处理器的“取指—译码—执行周期” 是指处理器从主存储器 读取指令（简称取指），翻译指令代码的功能（简称译码），然后执行指令所规定的操作 （简称执行）的过程。 （3）总线信号分成 3 组，分别是数据总线、地址总线和控制总线。 （4）因为外设以输入（Input）和输出（Output）形式与主机交换数据。 （5）Windows 的控制台窗口是基于 32/64 位 Windows 操作系统，模拟 DOS 窗口是基于 16 位 DOS 操作系统。
七年级第二课认识计算机硬件
05
输出设备
输出设备的定义
输出设备
输出设备是指将计算机内部的信息以可视或可听的方式呈现给用户的设备。
输出设备的作用
输出设备的主要作用是将计算机处理后的数据以用户可理解的形式展示出来，如 显示器、打印机等。
常见的输出设备
显示器
显示器是计算机最重要的输出 设备之一，用于显示文字、图 像和视频等多媒体信息。
屏幕保护
使用屏幕保护膜或专业清洁剂擦拭 屏幕，避免屏幕刮花和损伤。
硬件的故障排查和维修
01
02
03
电源故障
检查电源插头是否插好， 电源线是否损坏，如有问 题及时更换。
内存故障
检查内存条是否松动，如 有需要重新插拔或更换内 存条。
硬盘故障
检查硬盘是否正常运转， 如有异常响声或读写速度 变慢，可能需要更换硬盘。
CPU的工作原理
总结词
CPU的工作原理可以概括为取指 令、解码、执行和回写四个步骤 ，它们循环执行以完成程序任务 。
详细描述
CPU的工作流程包括从内存中获 取指令、解码指令、执行指令和 将结果写回到内存中。这个过程 不断循环，直到程序执行完毕。
CPU的性能指标
总结词
CPU的性能指标主要包括主频、核心数、缓存大小和制程技术等，这些指标直 接影响CPU的处理速度和效率。
计算机硬件的组成
中央处理器（CPU）
负责执行计算机程序中的指令，控制计算机的运 算和逻辑处理。
输入/输出设备（I/O设备）
用于输入数据、命令和输出结果，如键盘、鼠标 、显示器、打印机等。
存储器（Memory）
用于存储数据和程序，包括随机存取存储器 （RAM）和只读存储器（ROM）。
总线（Bus）
七年级上信息技术第二课第二课计算机硬件
输出设备的分类
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显示设备
如显示器、投影仪等，用 于将计算机内部的信息以 可视的形式呈现给用户。
打印设备
如打印机，用于将计算机 内部的信息以纸质形式呈 现给用户。
声音输出设备
如扬声器、耳机等，用于 将计算机内部的信息以声 音的形式呈现给用户。
输出设备的应用场景
显示设备
在办公、娱乐、教育等领 域中广泛应用，如电脑显 示器、电视等。
中央处理器的性能指标
总结词
中央处理器的性能指标包括时钟频率、核心数、缓存大小和功耗等。
详细描述
中央处理器的性能指标是衡量CPU性能的重要参数，其中时钟频率是指CPU每秒钟执行的时钟周期数，核心数是 指CPU内部的处理核心数量，缓存大小是指CPU缓存容量的大小，而功耗则是指CPU正常工作所需的能量消耗。 这些指标决定了CPU的处理速度、效率以及能耗表现。
计算机硬件的组成
中央处理器（CPU）：控制和协调计算机 系统的运行，处理数据和执行程序。
Байду номын сангаас
辅助存储器（Secondary Storage）：如 硬盘、光盘等，用于长期存储大量数据。
输出设备（Output Devices）：如显示 器、打印机等，用于显示或输出数据。
存储器（Memory）：用于存储数据和程 序，包括随机存取存储器（RAM）和只读 存储器（ROM）。
存储器的性能指标
总结词
存储器的性能指标主要包括存取速度、容量和可靠性等 。
详细描述
存取速度是衡量存储器性能的重要指标之一，它决定了 数据读取和写入的速度。容量则决定了存储器能够存储 的数据量大小。可靠性则是指存储器的稳定性和持久性 ，即数据在存储器中的保存时间和数据的准确性。此外 ，功耗和价格也是评价存储器性能的重要指标。在选择 存储器时，需要根据实际需求综合考虑这些性能指标。
了解电脑主机中的基本硬件组成
了解电脑主机中的硬件组成主机是机箱以及安装在机箱内的电脑硬件的集合，主要由CPU（包括CPU和散热器）、主板、内存、显卡（包括显卡和散热器）、硬盘（机械硬盘或固态硬盘，有时是两种硬盘都有）、主机电源和机箱等部件组成。
小提示：不同主机机箱上的按钮和指示灯的形状及位置可能不同，复位按钮一般有“Reset”字样；电源开关一般都有“ ”标记或“Power”字样；电源指示灯在开机后一直显示为绿色；硬盘工作指示灯只有在对硬盘进行读写操作时才会亮起。
小提示：CPU在工作时会产生大量的热，如果散热不及时，会导致电脑死机，甚至烧毁CPU。
为了保证电脑的正常工作，具有良好的散热条件，就需要为CPU安装散热器。
通常正品盒装的CPU会标配风冷散热器，而散片CPU则需要单独购买散热器。
随着主板制板技术的发展，主板上已经能够集成很多的电脑硬件，比如CPU、显卡、声卡和网卡等。
这些硬件都可以以芯片的形式集成到主板上。
DDR1、DDR2、DDR3、DDR4 分别代表这内存是几代，目前截止2019年内存已经发展到4代了！图上所示为4代内存条。
机械硬盘固态硬盘小提示：电脑机箱的好坏直接影响主机部件的正常工作，且机箱还能屏蔽主机内的电磁辐射，对使用者也能起到一定的保护作用。
PS：光盘驱动器简称光驱，以前的电脑都内置光驱驱动器，是一种读取光盘存储信息的设备，过去的光驱通常安装在机箱中，因此也被划分为电脑的主机硬件。
光驱存储数据的介质为光盘，其特点是容量大、成本低和保存时间长。
光驱可以通过光盘来启动电脑、安装操作系统和应用软件，还可以通过刻录光盘来保存数据。
但现在的电脑可以通过移动存储设备（如USB闪存盘或移动硬盘）进行光驱可以完成的所有工作，现在市面上存在的光驱也以不安装在机箱内的外置光驱为主。
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2006-9-30
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5. 频率的竞赛
不久，Intel就发布了Coppermine核心的 Pentium III，其最高频率可达1.13GHz，并采 用了Socket 370架构。以往可望而不可及的 1GHz大关被轻松突破了，从此CPU进入了 “GHz”时代，此后CPU主频的提升速度更是 快得惊人。
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4. 奔腾”时代
为了与AMD和Cyrix公司争夺低端市场，Intel推出了 性价比极高的Celeron（赛扬）处理器，它是 Pentium II处理器的简化版，其外频为66MHz，而 Pentium II的外频为100Hz。从此，Intel的Pentium －Xeon系列、Pentium系列和Celeron系列组成了 “高中低”立体的产品结构，牢牢占据着CPU市场 “龙头老大”的位置。
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6. CPU发展趋势
CPU的发展史 CPU的主要性能指标 两大厂商CPU的介绍 CPU的识别
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2.1 CPU简介
CPU是整个电脑的核心部件之一，负责电脑 系统中数据的运算及处理，它在很大程度上 决定了电脑系统的运行速度及效率。下面先 介绍其产生发展的过程，再详细介绍其主要 的性能指标。
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4. 奔腾”时代
1997年5月，Intel发布了第二代奔腾处理器Pentium II，采用 Klamath核心，0.35um工艺制造，内部集成750万个晶体管， 核心工作电压为2.8V，采用了Solt 1架构。在相隔不到一年 之后，马上又发布了新核心的Pentium II处理器，它支持 100MHz额定外频，采用0.25um工艺制造，核心工作电压降 至2.0V。为了争夺高端服务器市场，Intel于1999年发布了 Pentium II－Xeon（至强）系列处理器，它可支持多个CPU 协同工作，最多可达8个。
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4. 奔腾”时代
随后，Intel又推出了Pentium MMX处理器（又称多 能奔腾），它在原Pentium处理器的基础上新增了 57条MMX多媒体指令，这样大大加快了其处理音频、 视频等数据时的速度，相对Pentium处理器有了较 大的提升，其频率也提高到了133MHz、150MHz、 166MHz、200MHz和233MHz。之后，Intel又推出 了Pentium Pro处理器（即高能奔腾）。
3. 个人电脑的诞生
989年，Intel公司经过四年开发研制出了80486，它 突破了100万个晶体管的界限，其中集成了120万个 晶体管，并采用1um的制造工艺，运行频率提高到 了33MHz、40MHz、50MHz。此外，80486较 80386有较大的改进，首先表现在80486在80386的 基础上集成了80387协处理器（具有浮点运算功 能），大大提高了处理器的运算能力；其次， 80486还集成了8KB的高速缓存（Cache），使处 理器的性能大为提升。从此，带着80486微处理器 “芯”的个人电脑开始走进普通百姓家。
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2.1.1 CPU的发展史
1. 第一款微处理器的诞生 2. 16位微处理器 3. 个人电脑的诞生 4. “奔腾”时代 5. 频率的竞赛 6. CPU发展趋势
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1. 第一款微处理器的诞生
1971年，Intel公司发布了世界上第一款微处 理器4004，它能同时并行处理4位数据，其 中包含2300个晶体管，随后Intel又继续推出 了8位微处理器8008。1974年，8008微处理 器升级为8080，是第二代微处理器的代表， 8080主要被作为电子逻辑电路元件，广泛应 用于各种应用电路和设备中。
1981年，美国IBM公司在其研制的个人电脑 （PC）中采用了8088，从此，个人电脑开始 风靡全球，开创了电脑的个人时代，电脑开 始走进人们的工作和生活之中。
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3. 个人电脑的诞生
1982年，Intel公司在8086微处理器的基础上 开发出了80286，它集成了大约130000个晶 体管，其运行频率最高可达20MHz。此外， 80286能支持更大的内存，并能够模拟内存 空间，能同时处理多个任务，处理器的运行 速度有较大的提高。但是，80286仍然只是 16位的处理器。
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2. 16位微处理器
1979年，Intel公司又开发出了8088。与8086 一样，8088也是具有并行处理16位数据的能 力，其中集成了大约29000个晶体管，工作 频率可达6.66MHz、7.16MHz和8MHz。
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3. 个人电脑的诞生
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5. 频率的竞赛
99年初，Intel发布了第三代的奔腾处理器 Pentium III，它采用了Katmai内核，主频达 到了450MHz和500MHz，并在Pentium II处 理器MMX指令集基础上加入了SSE的多媒体 指令集（共70条）。但是Katmai内核的 Pentium III处理器性能提升相对较少，而且 采用Slot 1的架构没有跟上发展的潮流。
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Hale Waihona Puke 5. 频率的竞赛 为了与Intel的Celeron处理器争夺低端市场， AMD公司推出了面向低端市场的Athlon简化 版——Duron。Duron一直以较高的性价比著 称，是Celeron处理器无法企及的，但是它却 与Athlon一样有一个致命弱点，即发热量非 常的大，因此其散热问题一直左右着用户的 选择。
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5. 频率的竞赛
与此同时，采用Coppermine核心的第二代 Celeron处理器也新鲜出炉了，由于其采用了 0.18um的制造工艺，使其性能和超频能力都 大有提高。 2000年11月，Intel发布了第四代奔腾处理器 Pentium IV，它采用了全新的设计，核心代 号为Willamette，采用Socket 423接口，支持 SSE2指令集，其最低频率为1.3GHz，最高 可达2GHz。
学习目标
由于CPU在电脑中具有重要地位和作用，因 此在选购电脑时，CPU的选购是相当关键的。 本章从个人电脑微处理器的发展史开始讲解， 并介绍了两大处理器厂商的CPU，讲述了辨 识CPU的方法，让用户对CPU有一个较全面 的认识，以便在选购时能知“底”。
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本章要点
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5. 频率的竞赛
Intel在推出了Pentium IV后，其处理器的性 能并没有预期那样有较大幅度的提升。在 2001年，Intel又推出了Northwood核心的 Pentium IV处理器，采用了更先进的0.13um 制造工艺，新处理器采用了Socket 478接口。
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2.1 CPU简介
2.1.1 CPU的发展史 2.1.2 CPU的主要性能指标参数
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2.1.1 CPU的发展史
1971年世界上第一款微处理器——4004诞生， 距今已有三十多年了，它一直按照“摩尔定 律”发展着，目前其最高运行频率已达3GHz 以上。CPU最初每秒只能运算几千次且只能 进行加减乘除单一功能的运算，目前已达到 每秒几十亿次的运算速度，并且一次就能完 成一条多媒体指令，使其除了单一的运算功 能外，还能进行多媒体处理。
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5. 频率的竞赛
为了应对Intel的强大压力，AMD公司一直不 断地改进Athlon XP的核心和制造工艺，由最 初的Pluto核心发展到Thunderbird、 Thoroughbred及Barton核心，其中又以 Barton核心最引人注目，其最高频率不过 2.2GHz，却打败了频率达3GHz的Pentium IV。这全得力于加大了L2 Cache，Athlon XP 的全速L2 Cache达到了512KB。
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4. 奔腾”时代
1993年，Intel推出新一代微处理器586，为 了进行商标注册以及与其他公司的处理器相 区别，于是将其命名为Pentium（中文名为奔 腾），Pentium在拉丁文里面的意思就是 “五”。与此同时，AMD和Cyrix两大芯片公 司也分别推出了K5和6x86微处理器，想与 Intel的Pentium处理器对抗，不过这两款微处 理器的性能欠佳，Intel渐渐占据了大部分市 场。AMD公司的K5微处理器。
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6. CPU发展趋势
就在Athlon XP和Pentium IV斗得难解难分之时， AMD公司领先一步推出了具有64位处理能力的 Athlon64处理器。一开始Athlon64的品种就很多， 它有4种核心：SledgeHammer、ClawHammer、 NewCastle和Winchester；有3种接口：Socket 754、 Socket 939和Socket 940；有2种制造工艺： 0.13μm和0.09μm。Athlon64处理器的一大特点是 能同时兼容64位程序和32位程序。此外，Athlon64 在处理器的内部还整合了内存控制器。