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电脑十万个为什么-第13章

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 Socket  5  取代了。Socket  4  只能支持  60-66MHz  的  Pentium。
Socket  5:Socket  5  有  320  个脚,工作电压为  3。3V。它支持从  75MHz  到  133MHz  的  Pentium。Socket  5  插座在早期的  Pentium  中非常流行。
Socket  6:看名字你也许会认为这是一个  Pentium  插座,但实际上  Socket  6  是一个  486  插座。它有  235  个脚,工作电压为  3。3V,比  Socket  3  稍微先进一点。不过随着  Pentium  的流行,486  很快就不再是市场的主流,Socket  6  也很快就被人遗忘了。
Socket  7:Socket  7是到目前为止最流行和应用最广泛的CPU插座。它  有321个脚,工作电压范围为2。53。3V。它支持从75MHz开始的所有Pentium处理器,包括Pentium  MMX,K5
K6
K62
K63
6x86
M2和M3。Socket  7是由Intel发布的,事实上已成为当时的工业标准,可以支持IDT、  AMD和Cyrix的第六代CPU。但Intel在开发自己的第六代CPU-Pentium  II是,却决定舍弃Socket  7,另外开创一个局面。
Socket  8:Socket  8  是  Pentium  Pro  专用的插座。它有  387  个脚,工作电压为  3。1/3。3V。它还为双处理器的主板做了特殊的设计。但随着市场主流从  Pentium  MMX  转向  Pentium  II,Socket  8  很快就被遗忘了。
Slot  1:Slot  1  的出现彻底改变了  Intel  的  CPU  插座一贯的形状。Intel  原来的  CPU  都是四方的,管脚在芯片的底部,安装时  CPU  插在主板的插座上。而  Pentium  II  不再是四方的了,处理器芯片焊在一块电路板上,然后这块电路板再插到主板的插槽中,这个插槽就是  Slot  1。采用这种设计处理器内核和  L2  缓存之间的通信速度更快。Slot  1  有  242  个脚,工作电压为  2。83。3V。Slot  1  主要用于  P2,P3  和  Celeron(赛扬),另外还有  Socket  8  的转接卡用来安装  Pentium  Pro。
Slot  2:Slot  2  是  Slot  1  的改进,主要用于  Xeon  系列处理器。Slot  2  有  330  个脚,它和  Slot  1  之间最大的区别就在于  Slot  1  的  CPU  和  L2  缓存只能以  CPU  工作频率的一半进行通信,而  Slot  2  允许  CPU  和  L2  缓存以  CPU  工作频率进行通信。
Socket  370:从名字就可以看出  Socket  370  插座有  370  个管脚。在  Intel  找到了把处理器内核和  L2  缓存很便宜的做在一起的方法之后,它的  CPU  插座从  Slot  回到了  Socket。Socket  370  是基于  Socket  7  的,它不过只是在插座的四边每一边加了一排管脚。首先采用  Socket  370  的是  PPGA  封装的  Celeron,接着是  FCPGA  封装的  Pentium  III  和  Celeron  II。同样也有  Socket  370  到  Slot  1  的转接卡。目前  Intel  的主流  CPU  都是  Socket  370  类型的。
Slot  A:由于  Intel  给  Slot  1  申请了很全面的专利,AMD  不能象从前那样照搬  Intel  的插座,所以  AMD  独立开发了  Slot  A,Slot  A  是  AMD  拥有独立知识产权的  CPU  插座,主要用于  Athlon  系列处理器。它的设计和  Slot  1  类似,但采用的协议不一样,它用的是  EV6  总线协议。采用  EV6  总线协议,CPU  和内存之间的工作频率可以达到  200MHz。目前随着  Athlon  处理器越来越流行,Slot  A  的主板也越来越多。
Socket  A:当  Intel  从  Slot  转回  Socket  时,AMD  也亦步亦趋,从  Slot  A  转回了  Socket  A。0。18  微米的  Athlon  和  Duron  都采用  Socket  A  插座,它也支持  200MHz  以及  266MHz  的  EV6  总线。与  Socket  370  不同的是,Socket  370  CPU  可以直接用  Socket  7  的散热器,而  Socket  A  的散热器要稍作修改。另外  AMD  没有提供  Socket  A  到  Slot  A  的转接卡。Socket  A  有  462  个脚,它与  Socket  370  不兼容。目前  AMD  的主流  CPU  都是  Socket  A  类型的。
Slockets:所谓的  Slocket  是  Slot  和  Socket  的结合体,从它的拼法上就可以看出。它实质上是一个Slot  1  到  Socket  370  的转接卡,在不同的电平和接口之间进行转换。有的  Slocket  可以插两个  CPU,还有的  Slocket  可以去除  CPU  的锁频,使超频更容易。
以上给大家介绍了一下已有的各种  CPU  插座和插槽,希望用户在升级的时候,注意要买自己的主板能支持的  CPU。
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Q:CPU  的制做过程和工艺
A:CPU  发展至今已经有二十多年的历史,其中制造  CPU  的工艺技术也经过了长足的发展,以前的制造工艺比较粗糙,而且对于读者了解最新的技术也没有多大帮助,所以我们舍之不谈,用今天比较新的制造工艺来向大家阐述。
许多对电脑知识略知一二的朋友大多会知道  CPU  里面最重要的东西就是晶体管了,提高  CPU  的速度,最重要的一点说白了就是如何在相同的CPU面积里面放进去更加多的晶体管。由于  CPU  实在太小,太精密,里面组成了数目相当多的晶体管,所以人手是绝对不可能完成的(笑),只能够通过光刻工艺来进行加工的。这就是为什么一块  CPU  里面为什么可以数量如此之多的晶体管。晶体管其实就是一个双位的开关:即开和关。如果您回忆起基本计算的时代,那就是一台计算机需要进行工作的全部。两种选择,开和关,对于机器来说即0和1。那么如何制作一个CPU  呢?  以下我们用英特尔为例子告诉大家。
首先:取出一张利用激光器刚刚从类似干香肠一样的硅柱上切割下来的硅片,它的直径约为  20cm。除了  CPU  之外,英特尔还可以在每一硅片上制作数百个微处理器。每一个微处理器都不足一平方厘米。
接着就是硅片镀膜了。相信学过化学的朋友都知道硅(Si)这个绝佳的半导体材料,它可以电脑里面最最重要的元素啊!在硅片表面增加一层由我们的老朋友二氧化硅(SiO2)构成的绝缘层。这是通过  CPU  能够导电的基础。其次就轮到光刻胶了,在硅片上面增加了二氧化硅之后,随后在其上镀上一种称为“光刻胶”的材料。这种材料在经过紫外线照射后会变软、变粘。然后就是光刻掩膜,在我们考虑制造工艺前很久,就早有一非常聪明的美国人在脑子里面设计出了  CPU,并且想尽方法使其按他们的设计意图工作。CPU  电路设计的照相掩膜贴放在光刻胶的上方。照相字后自然要曝光“冲晒”了,我们将于是将掩膜和硅片曝光于紫外线。这就象是放大机中的一张底片。该掩膜允许光线照射到硅片上的某区域而不能照射到另一区域,这就形成了该设计的潜在映像。
一切都办妥了之后,就要到相当重要的刻蚀工艺出场了。我们采用一种溶液将光线照射后完全变软变粘的光刻胶“块”除去,这就露出了其下的二氧化硅。本工艺的最后部分是除去曝露的二氧化硅以及残余的光刻胶。对每层电路都要重复该光刻掩膜和刻蚀工艺,这得由所生产的  CPU  的复杂程度来确定。尽管所有这些听起来象来自“星球大战”的高科技,但刻蚀实际上是一种非常古老的工艺。几个世纪以前,该工艺最初是被艺术家们用来在纸上、纺织品上甚至在树木上创作精彩绘画的。在微处理器的生产过程中,该照相刻蚀工艺可以依照电路图形刻蚀成导电细条,其厚度比人的一根头发丝还细许多倍。
接下来就是掺杂工艺。现在我们从硅片上已曝露的区域开始,首先倒入一化学离子混合液中。这一工艺改变掺杂区的导电方式,使得每个晶体管可以通、断、或携带数据。将此工艺一次又一次地重复,以制成该  CPU  的许多层。不同层可通过开启窗口联接起来。电子以高达  400MHz  或更高的速度在不同的层面间流上流下,窗口是通过使用掩膜重复掩膜、刻蚀步骤开启的。窗口开启后就可以填充他们了。窗口中填充的是种最普通的金属-铝。终于接近尾声了,我们把完工的晶体管接入自动测试设备中,这个设备每秒可作一万次检测,以确保它能正常工作。在通过所有的测试后必须将其封入一个陶瓷的或塑料的封壳中,这样它就可以很容易地装在一块电路板上了。
目前,单单  Intel  具有  14  家芯片制造厂。尽管微处理器的基本原料是沙子(提炼硅),但工厂内空气中的一粒灰尘就可能毁掉成千上万的芯片。因此生产  CPU  的环境需非常干净。事实上,工厂中生产芯片的超净化室比医院内的手术室还要洁净1万倍。“一级”的超净化室最为洁净,每平方英尺只有一粒灰尘。为达到如此一个无菌的环境而采用的技术多令人难以置信。在每一个超净化室里,空气每分钟要彻底更换一次。空气从天花板压入,从地板吸出。净化室内部的气压稍高于外部气压。这样,如果净化室中出现裂缝,那么内部的洁净空气也会通过裂缝溜走-防止受污染的空气流入。  但这只是事情一半。在芯片制造厂里,Intel  有上千名员工。他们都穿着特殊的称为“兔装”的工作服。兔装是由一种特殊的非棉绒、抗静电纤维制成的,它可以防止灰尘、脏物和其它污染损坏生产中的计算机芯片。这兔装有适合每一个人的各种尺寸以及一系列颜色,甚至于白色。员工可以将兔装穿在在普通衣服的外面,但必须经过含有  54  个单独步骤的严格着装程序。而且每一次进入和离开超净化室都必须重复这个程序。因此,进入净化室之后就会停留一阵。在制造车间里,英特尔的技术专家们切割硅片,并准备印刻电路模板等一系列复杂程序。这个步骤将硅片
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