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摘 要 CPU是计算机进行运算的核心，主要性能指标有字长、频率、高速缓存、前端总线频率、超线程技术的应用、支持的扩展指令集等对整个计算机的性能起着至关重要的作用。在计算机的使用中常见的CPU超频故障、计算机感染病毒使CPU性能大幅度下降，偶伴随死机等现象，逐步掌握CPU主要性能与故障的排除技巧，達到举一反三的效果。
关键词 CPU 性能指标 高速缓存 显示器黑屏 故障排除
一、计算机CPU的主要性能指标
CentralProcessingUnit，CPU通常也称“微处理器”或“中央处理器”，是计算机进行运算的核心，在计算机系统中相当于“大脑”，主要负责计算机的数据运算和发出计算机的控制指令，是控制计算机中其他设备运行的“总指挥”。在计算机的发展过程中，CPU技术的发展一直是计算机技术发展的重点，在计算机的使用中CPU的故障排除也是一个难点，有待我们认真地研究，以加深对CPU的了解，逐步掌握CPU常见故障的排除方法与技巧，配合CPU工作，协调CPU的处理速度，在使用中达到举一反三的效果。
CPU“字长”是表示运算器性能的主要技术指标：在计算机技术中，把CPU在单位时间内一次处理的二进制数的位数称为“字长”。一般情况下，把单位时间内能处理为8位数据的CPU叫8位CPU。同理，64位的CPU在单位时间内能处理字长为64位的二进制数据。字长是表示运算器性能的主要技术指标，通常等于CPU数据总线的宽度。CPU字长越长，运算精度越高，信息处理速度越快，CPU性能也就越高。
CPU的频率与CPU的外频和倍频的关系：CPU的频率是指计算机运行时的工作频率，也称为“主频”或“时钟频率”。CPU的频率表示CPU内部数字脉冲信号振荡的速度，代表了CPU的实际运算速度，单位是Hz。CPU的频率越高，在一个时钟周期内所能完成的指令数也就越多，CPU的运算速度也就越快。
倍频越高，CPU的频率就越高，CPU实际运行的频率与CPU的外频和倍频有关，CPU的实际频率=外频！倍频。外频即CPU的基准频率，是CPU与主板之间同步运行的速度。外频速度越高，CPU就可以同时接受更多来自外围设备的数据，从而使整个系统的速度进一步提高。倍频是CPU运行频率与系统外频之间差距的参数，也称为“倍频系数”，通常简称为“倍频”。在相同的外频下，倍频越高，CPU的频率就越高。
主频越高，CPU的速度也就越快，当我们使用CPU时，通常会说到“奔腾Ⅲ600”、“奔腾Ⅳ3.0”等等，其实，这些型号里面的数字“600”和“3.0”就是指CPU的主频。CPU的主频一般以MHz为单位，通常所说的“奔腾Ⅲ600”中的“600”实际上就是指该CPU的主频是600MHz。但随着CPU主频的提高，一般以GHz（1GHz=1000MHz）为单位，如“奔腾Ⅳ3.0”中的3.0即指该CPU的工作频率是3.0GHz，即3000MHz。一般说来，一个时钟周期完成的指令数是固定的，因此主频越高，CPU的速度也就越快。
缓存容量越大，性能也就越高：
缓存（Cache）的作用是为CPU和内存进行数据交换时提供一个高速的数据缓冲区。当CPU要读取数据时，首先会在缓存中寻找，如果找到了则直接从缓存中读取，如果在缓存中未能找到，那么CPU就从主内存中读取数据。CPU缓存一般分为L1高速缓存和L2高速缓存。
一级高速缓存与二级高速缓存对CPU的性能影响L1高速缓存也称为一级高速缓存（L1Cache）用于暂存部分指令和数据，以使CPU能迅速地得到所需要的数据。L1高速缓存与CPU同步运行，其缓存容量大小对CPU的性能影响较大。L2高速缓存也称为二级高速缓存（L2Cache）的容量和频率对CPU的性能影响也较大，其作用就是协调CPU的运行速度与内存存取速度之间的差异。L2高速缓存是CPU晶体管总数中占得最多得一部分，由于L2高速缓存得成本很高，因此L2高速缓存得容量大小一般用来作为高端和低端CPU产品得分界标准。目前CPU的L2高速缓存有低至64KB的，也有高达4MB的。
前端总线频率比外频更具代表性：前端总线频率是AMD公司在推出K7CPU时提出的概念，一直以来很多人都误认为这个名词是外频的一个别称。其实，通常所说的外频是指CPU与主板的连接速度，这个概念建立在数字脉冲信号振荡速度的基础之上，而前端总线频率指的是数据传输的实际速度，即每秒钟CPU可以接收的数据传输量。例如100MHz外频是指数字脉冲信号在每秒钟振荡1000万次，而1001MHz前端总线频率则是指CPU每秒钟可接受的数据传输量是100MHz！64bit/8bit/Byte=800MB。就处理器速度而言，前端总线比外频更具代表性。
CPU的制造工艺直接关系到CPU的性能：
CPU在更高的频率下工作，线路宽度越小，CPU的功耗和发热量就越低目前Inter公司的主流产品的制造工艺已经达到0.065m级别。由于CPU制造完成后，是一块不到1cm2的硅晶片（或集成电路），还要对其进行封装，并安装引脚（或称为“针”）后才能插到主板上、通常所说的Socket478和Socket939中的数值的就是指该CPU的引脚数，CPU的封装一般有陶瓷封装和树脂封装两种。
超线程技术的应用超线程（Hyper-Threading，HT）是Inter公司为Pentium4专门设计的一项技术。超线程是一种同步多线执行技术，一款应用超线程技术的IntelCPU可以在逻辑上被模拟成两个任务。当计算机系统应用超线程技术后，可使整机性能提高25%以上。
二、计算机使用中CPU常见故障的排除
故障现象：一般说来，CPU是不容易出现故障的，但由于超频或者电压工作不稳定和CPU的制造工艺的不同等原因，会导致CPU不能正常工作，显示器突然黑屏，重启后无效，更严重者会烧坏CPU。（1）CPU超频是DIY族最喜欢干的事情，有的CPU本身不具备超频能力却硬要超频，有的CPU超频的余量很小，却让它超出额定频率较大的范围工作，其结果将导致电脑工作不正常，经常出现死机现象。因为CPU超频使用，而且是硬超，有可能是超频不稳定引起的故障。如开机后用手摸一下CPU，发现非常烫，则故障就可能在此。解决的方法是：用户可以找到CPU的外频与倍频跳线，逐步降频后，启动电源，系统恢复正常，显示器也就有了显示。也有可能是过度超频之后，电脑启动时可能出现散热风扇转动正常，但硬盘指示灯只亮了一下便没有反应了，显示器也维持待机状态的故障。由于此时不能进入BIOS设置选项，因此只能给CPU降频。具体方法是打开机箱并在主板上找到给CMOS放电的跳线，给CMOS放电后重启系统即可。值得注意的是内存大小、硬盘速度、显卡速度，特别是CPU的性能指标，对整个计算机的性能无不起着至关重要的作用，因此盲目追求CPU一级高速缓存与二级高速缓存、前端总线频率的高速并不可取。（2）电压不正常导致CPU烧坏。常见的故障现象是开机后黑屏，只听到CPU风扇在转动，没有开机自检。解决方法：根据故障现象可以排除电源的故障，开机后风扇在转动，说明计算机是通电的。但是不能自检，也就不能听到“滴”的一声响，此时怀疑是主板或CPU的故障，初步判断后，采用替换法进行确认。首先找一台同等配置的好的计算机，把此台计算机的CPU拆下，换到有故障的计算机上，开机后如果能启动并正常进入系统，说明该台计算机的故障就是CPU有问题，仔细查看CPU，发现针角处有发黑的地方，说明是由于电压不稳定导致CPU被烧坏。 计算机感染病毒，CPU性能大幅度下降，偶伴随死机现象：（1）该故障原因可能是感染了病毒，或磁盘碎片过多或CPU温度过高。解决方法是首先可以使用杀毒软件查杀病毒，然后使用Windows附带的“磁盘碎片整理”程序进行整理。如果还不能解决问题，则打开机箱，查看CPU散热器的风扇通电后是否转动，如果不转动，则更换新散热器即可。（2）蠕虫病毒发作使CPU占用率为何高达100%。故障现象：即开机使用一段时间后，硬盘指示灯不停地闪，同时系统运行速度变得非常慢，“任务管理器”窗口中显示CPU地占用率100%。只有重新启动才能继续使用。但过一段时间后又是如此。从故障描述可知，计算机系统感染了某种蠕虫病毒。在正常情况下，在不运行大型的程序时，CPU在瞬间的占用率不可能为100%。而蠕虫病毒发作的时候就会将剩余的系统资源占满。这时，用户可以在“任务管理器”窗口中查看哪个程序占用的CPU资源最多，如果是一个陌生的程序，建议用户使用杀毒软件（最好使用最新的杀毒库）对系统进行彻底的检查。如果还无法解决该问题，最好重新安装操作系统，并且安装病毒防火墙。这样，能彻底解决问题。
CPU风扇不转导致计算机死机：故障现象：一台计算机开机进入系统后不久就死机，重新启动计算机后故障依旧。解决方法：打开机箱，查看机箱内各设备的运行情况，发现CPU风扇转动的很慢，处于似转非转的状态，由此想到造成重启的原因可能是由于CPU风扇不能正常运转而导致CPU无法散热，从而使CPU温度急剧上升，最后出现死机。因为是突然黑屏，可能是硬件有松动而引起接触不良。可打开机箱把硬件重新插一遍后开机，有可能是显卡有问题，因为从显示器的指示灯来判断无信号输出，使用“替换法”检查，显卡没问题，那么此时有可能是显示器有故障，使用“替换法”再检查，同样没有发现问题，接着检查CPU，发现CPU的针脚有点发黑和绿斑，这是生锈的迹象。看来问题就在此处，因为制冷片有结露的现象，一定是制冷片的表面温度过低而结露，导致CPU长期处于潮湿的环境中，日积月累，就会产生太多锈斑，造成接触不良，从而发生此故障。找到问题的所在点后，要拆掉CPU风扇，给风扇添加润滑油并清理风扇上的灰尘，再重新安装CPU风扇。开机后CPU风扇转动正常，死机现象也就消除了。还可以取出CPU，用橡皮仔细地把每一个针脚都擦一遍，然后把散熱片上的制冷片取下，清洁干净，最后装好CPU和制冷片开机，即可正常启动。
三、小结
计算机由于各种原因总会出现一些故障。特别当遇到CPU常见故障时，我们应该对CPU的主要性能指标有充分的了解，分析故障原因，掌握常用的排除方法与技巧，避免CPU故障造成计算机黑屏、死机等麻烦。
参考文献：
[1]熊巧玲，吕良燕，高明伟.电脑组装与维护技能实训[M].北京：科学出版社，2012.
[2]谭贤.电脑组装、维护与故障排除[M].北京：机械工业出版社，2010.
[3]网冠科技编著.电脑急救、备份还原、BIOS、注册表设计[M].北京：机械工业出版社，2011.
[4]张景生.台式计算机使用与维修[M].北京：国防工业出版社，2012.[5]李志功、修红海.计算机组装与维护[M].北京：中华工商联合出版社，2009.
（作者单位：江西外语外贸职业学院）
关键词 CPU 性能指标 高速缓存 显示器黑屏 故障排除
一、计算机CPU的主要性能指标
CentralProcessingUnit，CPU通常也称“微处理器”或“中央处理器”，是计算机进行运算的核心，在计算机系统中相当于“大脑”，主要负责计算机的数据运算和发出计算机的控制指令，是控制计算机中其他设备运行的“总指挥”。在计算机的发展过程中，CPU技术的发展一直是计算机技术发展的重点，在计算机的使用中CPU的故障排除也是一个难点，有待我们认真地研究，以加深对CPU的了解，逐步掌握CPU常见故障的排除方法与技巧，配合CPU工作，协调CPU的处理速度，在使用中达到举一反三的效果。
CPU“字长”是表示运算器性能的主要技术指标：在计算机技术中，把CPU在单位时间内一次处理的二进制数的位数称为“字长”。一般情况下，把单位时间内能处理为8位数据的CPU叫8位CPU。同理，64位的CPU在单位时间内能处理字长为64位的二进制数据。字长是表示运算器性能的主要技术指标，通常等于CPU数据总线的宽度。CPU字长越长，运算精度越高，信息处理速度越快，CPU性能也就越高。
CPU的频率与CPU的外频和倍频的关系：CPU的频率是指计算机运行时的工作频率，也称为“主频”或“时钟频率”。CPU的频率表示CPU内部数字脉冲信号振荡的速度，代表了CPU的实际运算速度，单位是Hz。CPU的频率越高，在一个时钟周期内所能完成的指令数也就越多，CPU的运算速度也就越快。
倍频越高，CPU的频率就越高，CPU实际运行的频率与CPU的外频和倍频有关，CPU的实际频率=外频！倍频。外频即CPU的基准频率，是CPU与主板之间同步运行的速度。外频速度越高，CPU就可以同时接受更多来自外围设备的数据，从而使整个系统的速度进一步提高。倍频是CPU运行频率与系统外频之间差距的参数，也称为“倍频系数”，通常简称为“倍频”。在相同的外频下，倍频越高，CPU的频率就越高。
主频越高，CPU的速度也就越快，当我们使用CPU时，通常会说到“奔腾Ⅲ600”、“奔腾Ⅳ3.0”等等，其实，这些型号里面的数字“600”和“3.0”就是指CPU的主频。CPU的主频一般以MHz为单位，通常所说的“奔腾Ⅲ600”中的“600”实际上就是指该CPU的主频是600MHz。但随着CPU主频的提高，一般以GHz（1GHz=1000MHz）为单位，如“奔腾Ⅳ3.0”中的3.0即指该CPU的工作频率是3.0GHz，即3000MHz。一般说来，一个时钟周期完成的指令数是固定的，因此主频越高，CPU的速度也就越快。
缓存容量越大，性能也就越高：
缓存（Cache）的作用是为CPU和内存进行数据交换时提供一个高速的数据缓冲区。当CPU要读取数据时，首先会在缓存中寻找，如果找到了则直接从缓存中读取，如果在缓存中未能找到，那么CPU就从主内存中读取数据。CPU缓存一般分为L1高速缓存和L2高速缓存。
一级高速缓存与二级高速缓存对CPU的性能影响L1高速缓存也称为一级高速缓存（L1Cache）用于暂存部分指令和数据，以使CPU能迅速地得到所需要的数据。L1高速缓存与CPU同步运行，其缓存容量大小对CPU的性能影响较大。L2高速缓存也称为二级高速缓存（L2Cache）的容量和频率对CPU的性能影响也较大，其作用就是协调CPU的运行速度与内存存取速度之间的差异。L2高速缓存是CPU晶体管总数中占得最多得一部分，由于L2高速缓存得成本很高，因此L2高速缓存得容量大小一般用来作为高端和低端CPU产品得分界标准。目前CPU的L2高速缓存有低至64KB的，也有高达4MB的。
前端总线频率比外频更具代表性：前端总线频率是AMD公司在推出K7CPU时提出的概念，一直以来很多人都误认为这个名词是外频的一个别称。其实，通常所说的外频是指CPU与主板的连接速度，这个概念建立在数字脉冲信号振荡速度的基础之上，而前端总线频率指的是数据传输的实际速度，即每秒钟CPU可以接收的数据传输量。例如100MHz外频是指数字脉冲信号在每秒钟振荡1000万次，而1001MHz前端总线频率则是指CPU每秒钟可接受的数据传输量是100MHz！64bit/8bit/Byte=800MB。就处理器速度而言，前端总线比外频更具代表性。
CPU的制造工艺直接关系到CPU的性能：
CPU在更高的频率下工作，线路宽度越小，CPU的功耗和发热量就越低目前Inter公司的主流产品的制造工艺已经达到0.065m级别。由于CPU制造完成后，是一块不到1cm2的硅晶片（或集成电路），还要对其进行封装，并安装引脚（或称为“针”）后才能插到主板上、通常所说的Socket478和Socket939中的数值的就是指该CPU的引脚数，CPU的封装一般有陶瓷封装和树脂封装两种。
超线程技术的应用超线程（Hyper-Threading，HT）是Inter公司为Pentium4专门设计的一项技术。超线程是一种同步多线执行技术，一款应用超线程技术的IntelCPU可以在逻辑上被模拟成两个任务。当计算机系统应用超线程技术后，可使整机性能提高25%以上。
二、计算机使用中CPU常见故障的排除
故障现象：一般说来，CPU是不容易出现故障的，但由于超频或者电压工作不稳定和CPU的制造工艺的不同等原因，会导致CPU不能正常工作，显示器突然黑屏，重启后无效，更严重者会烧坏CPU。（1）CPU超频是DIY族最喜欢干的事情，有的CPU本身不具备超频能力却硬要超频，有的CPU超频的余量很小，却让它超出额定频率较大的范围工作，其结果将导致电脑工作不正常，经常出现死机现象。因为CPU超频使用，而且是硬超，有可能是超频不稳定引起的故障。如开机后用手摸一下CPU，发现非常烫，则故障就可能在此。解决的方法是：用户可以找到CPU的外频与倍频跳线，逐步降频后，启动电源，系统恢复正常，显示器也就有了显示。也有可能是过度超频之后，电脑启动时可能出现散热风扇转动正常，但硬盘指示灯只亮了一下便没有反应了，显示器也维持待机状态的故障。由于此时不能进入BIOS设置选项，因此只能给CPU降频。具体方法是打开机箱并在主板上找到给CMOS放电的跳线，给CMOS放电后重启系统即可。值得注意的是内存大小、硬盘速度、显卡速度，特别是CPU的性能指标，对整个计算机的性能无不起着至关重要的作用，因此盲目追求CPU一级高速缓存与二级高速缓存、前端总线频率的高速并不可取。（2）电压不正常导致CPU烧坏。常见的故障现象是开机后黑屏，只听到CPU风扇在转动，没有开机自检。解决方法：根据故障现象可以排除电源的故障，开机后风扇在转动，说明计算机是通电的。但是不能自检，也就不能听到“滴”的一声响，此时怀疑是主板或CPU的故障，初步判断后，采用替换法进行确认。首先找一台同等配置的好的计算机，把此台计算机的CPU拆下，换到有故障的计算机上，开机后如果能启动并正常进入系统，说明该台计算机的故障就是CPU有问题，仔细查看CPU，发现针角处有发黑的地方，说明是由于电压不稳定导致CPU被烧坏。 计算机感染病毒，CPU性能大幅度下降，偶伴随死机现象：（1）该故障原因可能是感染了病毒，或磁盘碎片过多或CPU温度过高。解决方法是首先可以使用杀毒软件查杀病毒，然后使用Windows附带的“磁盘碎片整理”程序进行整理。如果还不能解决问题，则打开机箱，查看CPU散热器的风扇通电后是否转动，如果不转动，则更换新散热器即可。（2）蠕虫病毒发作使CPU占用率为何高达100%。故障现象：即开机使用一段时间后，硬盘指示灯不停地闪，同时系统运行速度变得非常慢，“任务管理器”窗口中显示CPU地占用率100%。只有重新启动才能继续使用。但过一段时间后又是如此。从故障描述可知，计算机系统感染了某种蠕虫病毒。在正常情况下，在不运行大型的程序时，CPU在瞬间的占用率不可能为100%。而蠕虫病毒发作的时候就会将剩余的系统资源占满。这时，用户可以在“任务管理器”窗口中查看哪个程序占用的CPU资源最多，如果是一个陌生的程序，建议用户使用杀毒软件（最好使用最新的杀毒库）对系统进行彻底的检查。如果还无法解决该问题，最好重新安装操作系统，并且安装病毒防火墙。这样，能彻底解决问题。
CPU风扇不转导致计算机死机：故障现象：一台计算机开机进入系统后不久就死机，重新启动计算机后故障依旧。解决方法：打开机箱，查看机箱内各设备的运行情况，发现CPU风扇转动的很慢，处于似转非转的状态，由此想到造成重启的原因可能是由于CPU风扇不能正常运转而导致CPU无法散热，从而使CPU温度急剧上升，最后出现死机。因为是突然黑屏，可能是硬件有松动而引起接触不良。可打开机箱把硬件重新插一遍后开机，有可能是显卡有问题，因为从显示器的指示灯来判断无信号输出，使用“替换法”检查，显卡没问题，那么此时有可能是显示器有故障，使用“替换法”再检查，同样没有发现问题，接着检查CPU，发现CPU的针脚有点发黑和绿斑，这是生锈的迹象。看来问题就在此处，因为制冷片有结露的现象，一定是制冷片的表面温度过低而结露，导致CPU长期处于潮湿的环境中，日积月累，就会产生太多锈斑，造成接触不良，从而发生此故障。找到问题的所在点后，要拆掉CPU风扇，给风扇添加润滑油并清理风扇上的灰尘，再重新安装CPU风扇。开机后CPU风扇转动正常，死机现象也就消除了。还可以取出CPU，用橡皮仔细地把每一个针脚都擦一遍，然后把散熱片上的制冷片取下，清洁干净，最后装好CPU和制冷片开机，即可正常启动。
三、小结
计算机由于各种原因总会出现一些故障。特别当遇到CPU常见故障时，我们应该对CPU的主要性能指标有充分的了解，分析故障原因，掌握常用的排除方法与技巧，避免CPU故障造成计算机黑屏、死机等麻烦。
参考文献：
[1]熊巧玲，吕良燕，高明伟.电脑组装与维护技能实训[M].北京：科学出版社，2012.
[2]谭贤.电脑组装、维护与故障排除[M].北京：机械工业出版社，2010.
[3]网冠科技编著.电脑急救、备份还原、BIOS、注册表设计[M].北京：机械工业出版社，2011.
[4]张景生.台式计算机使用与维修[M].北京：国防工业出版社，2012.[5]李志功、修红海.计算机组装与维护[M].北京：中华工商联合出版社，2009.
（作者单位：江西外语外贸职业学院）