芯片基础知识
1.我想知道芯片的基础知识
-- 芯片基础知识
我们通常所说的“芯片”是指集成电路,它是微电子技术的主要产品.所谓微电子是相对"强电"、"弱电"等概念而言,指它处理的电子信号极其微小.它是现代信息技术的基础,我们通常所接触的电子产品,包括通讯、电脑、智能化系统、自动控制、空间技术、电台、电视等等都是在微电子技术的基础上发展起来的。
我国的信息通讯、电子终端设备产品这些年来有长足发展,但以加工装配、组装工艺、应用工程见长,产品的核心技术自主开发的较少,这里所说的"核心技术"主要就是微电子技术.就好像我们盖房子的水平已经不错了,但是,盖房子所用的砖瓦还不能生产.要命的是,"砖瓦"还很贵.一般来说,"芯片"成本最能影响整机的成本。
微电子技术涉及的行业很多,包括化工、光电技术、半导体材料、精密设备制造、软件等,其中又以集成电路技术为核心,包括集成电路的设计、制造。
集成电路(IC)常用基本概念有:
晶圆,多指单晶硅圆片,由普通硅沙拉制提炼而成,是最常用的半导体材料,按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格,近来发展出12英寸甚至更大规格.晶圆越大,同一圆片上可生产的IC就多,可降低成本;但要求材料技术和生产技术更高。
前、后工序:IC制造过程中, 晶圆光刻的工艺(即所谓流片),被称为前工序,这是IC制造的最要害技术;晶圆流片后,其切割、封装等工序被称为后工序。
光刻:IC生产的主要工艺手段,指用光技术在晶圆上刻蚀电路。
线宽:4微米/1微米/0.6微未/0.35微米/035微米等,是指IC生产工艺可达到的最小导线宽度,是IC工艺先进水平的主要指标.线宽越小,集成度就高,在同一面积上就集成更多电路单元。
封装:指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。
存储器:专门用于保存数据信息的IC。
逻辑电路:以二进制为原理的数字电路。
2.IC电子基础
电子基础知识第一节 常用元器件的识别一、电阻电阻在电路中用“R”加数字表示,如:R15表示编号为15的电阻。
电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波(与电容器组合使用)和阻抗匹配等。1、参数识别:电阻的单位为欧姆(Ω),倍率单位有:千欧(KΩ),兆欧(MΩ)等。
换算方法是:1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方法有3种,即直标法、色标法和数标法。a、数标法主要用于贴片等小体积的电路,如:472 表示 47*102Ω(即4.7K); 104则表示100Kb、色环标注法使用最多,现举例如下: 四色环电阻 五色环电阻(精密电阻) 2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示:颜色 有效数字 倍率 允许偏差(%)银色 / 10-2 ±10金色 / 10-1 ±5黑色 0 100 /棕色 1 101 ±1红色 2 102 ±2橙色 3 103 /黄色 4 104 /绿色 5 105 ±0.5蓝色 6 106 ±0.2紫色 7 107 ±0.1灰色 8 108 /白色 9 109 +5至 -20无色 / / ±20二、电容1、电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C25表示编号为25的电容)。
电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率,C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。
2、识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。
其中:1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10 uF/16V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 数字表示法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。如:102表示10*102PF=1000PF 224表示22*104PF=0.22 uF3、电容容量误差表符 号 F G J K L M允许误差 ±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%如:一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。
4、故障特点在实际维修中,电容器的故障主要表现为:(1)引脚腐蚀致断的开路故障。(2)脱焊和虚焊的开路故障。
(3)漏液后造成容量小或开路故障。(4)漏电、严重漏电和击穿故障。
三、晶体二极管晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如: D5表示编号为5的二极管。 1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。
2、识别方法:二极管的识别很简单,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。
3、测试注意事项:用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下:型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007耐压(V) 50 100 200 400 600 800 1000电流(A) 均为1四、稳压二极管稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示,如:ZD5表示编号为5的稳压管。
1、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。
2、故障特点:稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中,前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。
常用稳压二极管的型号及稳压值如下表:型 号 1N4728 1N4729 1N4730 1N4732 1N4733 1N4734 1N4735 1N4744 1N4750 1N4751 1N4761稳压值 3.3V 3.6V 3.9V 4.7V 5.1V 5.6V 6.2V 15V 27V 30V 75V五、电感电感在电路中常用“L”加数字表示,如:L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。
直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身的电阻,压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感的特性是通直流阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。
电感一般有直标法和色标法,色标法与电阻类似。如:棕、黑、金。
3.芯片是什么 芯片的工作原理 芯片基础知识介绍
通常所说的“芯片”是指集成电路,它是微电子技术的主要产品.所谓微电子是相对强电、弱电'等概念而言,指它处理的电子信号极其微小.它是现代信息技术的基础,我们通常所接触的电子产品,包括通讯、电脑、智能化系统、自动控制、空间技术、电台、电视等等都是在微电子技术的基础上发展起来的。
原理:芯片是一种集成电路,由大量的晶体管构成。不同的芯片有不同的集成规模,大到几亿;小到几十、几百个晶体管。晶体管有两种状态,开和关,用1、0来表示。
多个晶体管产生的多个1与0的信号,这些信号被设定成特定的功能(即指令和数据),来表示或处理字母、数字、颜色和图形等。芯片加电以后,首先产生一个启动指令,来启动芯片,以后就不断接受新指令和数据,来完成功能。
扩展资料:
芯片生产是一个点砂成金的过程,从砂子到晶圆再到芯片,价值密度直线飙升。真正的芯片制造过程十分复杂,下面我们为大家简单介绍一下。
晶圆是指硅半导体集成电路制作所用的硅晶片,由于其形状为圆形,故称为晶圆。单单从晶圆到芯片,其价值就能翻12倍,2000块钱一片的晶圆原料经过加工后,出来的成品价值约2.5万元,可以买一台高性能的计算机了。
获得晶圆后,将感光材料均匀涂抹在晶圆上,利用光刻机将复杂的电路结构转印到感光材料上,被曝光的部分会溶解并被水冲掉,从而在晶圆表面暴露出复杂的电路结构,再使用刻蚀机将暴露出来的硅片的部分刻蚀掉。
接着,经过离子注入等数百道复杂的工艺,这些复杂的结构便拥有了特定的半导体特性,并能在几平方厘米的范围内制造出数亿个有特定功能的晶体管。再覆盖上铜作为导线,就能将数以亿计的晶体管连接起来。
一块晶圆经过数个月的加工,在指甲盖大小的空间中集成了数公里长的导线和数以亿计的晶体管器件,经过测试,品质合格的晶片会被切割下来,剩下的部分会报废掉。千挑万选后,一块真正的芯片就这么诞生了。
参考资料来源:搜狗百科-芯片
4.电子元器件基础知识学习
电子元器件基础知识常用元器件的识别一、电阻电阻在电路中用“R”加数字表示,如:R15表示编号为15的电阻。
电阻在电路中的主要作用为分流、限流、分压、偏置、滤波(与电容器组合使用)和阻抗匹配等。参数识别:电阻的单位为欧姆(Ω),倍率单位有:千欧(KΩ),兆欧 (MΩ)等。
换算方法是:1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方 法有3种,即直标法、色标法和数标法。数标法主要用于贴片等小体积的电路,如: 472 表示 47*102Ω(即4.7K); 104则表示100K色环标注法使用最多,现举例如下: 四色环电阻 五色环电阻(精密电阻)电阻的色标位置和倍率关系如下表所示:颜色 有效数字 倍率 允许偏差(%)银色 / 10-2 ±10金色 / 10-1 ±5黑色 0 100 /棕色 1 101 ±1红色 2 102 ±2橙色 3 103 /黄色 4 104 /绿色 5 105 ±0.5蓝色 6 106 ±0.2紫色 7 107 ±0.1灰色 8 108 /白色 9 109 +5至 -20无色 / / ±20二、电容1、电容在电路中一般用“C”加数字表示(如C25表示编号为25的电容)。
电容是由两片金属膜紧靠,中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。
电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小,电容对交流信号的阻碍作用称为容抗,它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πf c(f表示交流信号的频率,C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。
2、识别方法:电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同,分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉(F)表示,其它单位还有:毫法(mF)、微法(uF)、纳法(nF)、皮法(pF)。
其中:1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明,如10 uF/16V容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法:1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF数字表示法:一般用三位数字表示容量大小,前两位表示有效数字,第三位数字是倍率。如:102表示10*102PF=1000PF 224表示22*104PF=0.22 uF3、电容容量误差表符 号FGJKLM允许误差±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20%如:一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。
4、故障特点在实际维修中,电容器的故障主要表现为:(1)引脚腐蚀致断的开路故障。(2)脱焊和虚焊的开路故障。
(3)漏液后造成容量小或开路故障。(4)漏电、严重漏电和击穿故障。
三、晶体二极管晶体二极管在电路中常用“D”加数字表示,如: D5表示编号为5的二极管。1、作用:二极管的主要特性是单向导电性,也就是在正向电压的作用下,导通电阻很小;而在反向电压作用下导通电阻极大或无穷大。
正因为二极管具有上述特性,无绳电话机中常把它用在整流、隔离、稳压、极性保护、编码控制、调频调制和静噪等电路中。电话机里使用的晶体二极管按作用可分为:整流二极管(如1N4004)、隔离二极管(如1N4148)、肖特基二极管(如BAT85)、发光二极管、稳压二极管等。
2、识别方法:二极管的识别很简单,小功率二极管的N极(负极),在二极管外表大多采用一种色圈标出来,有些二极管也用二极管专用符号来表示P极(正极)或N极(负极),也有采用符号标志为“P”、“N”来确定二极管极性的。发光二极管的正负极可从引脚长短来识别,长脚为正,短脚为负。
3、测试注意事项:用数字式万用表去测二极管时,红表笔接二极管的正极,黑表笔接二极管的负极,此时测得的阻值才是二极管的正向导通阻值,这与指针式万用表的表笔接法刚好相反。4、常用的1N4000系列二极管耐压比较如下: 型号 1N4001 1N4002 1N4003 1N4004 1N4005 1N4006 1N4007耐压(V) 50 100 200 400 600 800 1000电流(A) 均为1四、稳压二极管稳压二极管在电路中常用“ZD”加数字表示,如:ZD5表示编号为5的稳压管。
1、稳压二极管的稳压原理:稳压二极管的特点就是击穿后,其两端的电压基本保持不变。这样,当把稳压管接入电路以后,若由于电源电压发生波动,或其它原因造成电路中各点电压变动时,负载两端的电压将基本保持不变。
2、故障特点:稳压二极管的故障主要表现在开路、短路和稳压值不稳定。在这3种故障中,前一种故障表现出电源电压升高;后2种故障表现为电源电压变低到零伏或输出不稳定。
常用稳压二极管的型号及稳压值如下表: 型号1N47281N47291N47301N47321N47331N47341N47351N47441N47501N47511N4761稳压值3.3V3.6V3.9V4.7V5.1V5.6V6.2V15V27V30V75V五、电感电感在电路中常用“L”加数字表示,如:L6表示编号为6的电感。电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。
直流可通过线圈,直流电阻就是导线本身的电阻,压降很小;当交流信号通过线圈时,线圈两端将会产生自感电动势,自感电动势的方向与外加电压的方向相反,阻碍交流的通过,所以电感的特性是通直流阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。
电感一般有直标法和色标法,色标法与电阻类似。如:棕、黑、金、金表示1uH(误差5%)的电感。
5.对于CPU基本知识的讲解
为了让大家更清晰地了解CPU的技术参数,我们先来了解一些基本的概念~~~〖AMD〗1)前端总线:英文名称叫Front Side Bus,一般简写为FSB。
前端总线是CPU跟外界沟通的唯一通道,处理器必须通过它才能获得数据,也只能通过它来将运算结果传送出其他对应设备。前端总线的速度越快,CPU的数据传输就越迅速。
前端总线的速度主要是用前端总线的频率来衡量,前端总线的频率有两个概念:一就是总线的物理工作频率(即我们所说的外频),二就是有效工作频率(即我们所说的FSB频率),它直接决定了前端总线的数据传输速度。由于INTEL跟AMD采用了不同的技术,所以他们之间FSB频率跟外频的关系式也就不同了:现时的INTEL处理器的两者的关系是:FSB频率=外频X4;而AMD的就是:FSB频率=外频X2。
举个例子:P4 2.8C的FSB频率是800MHZ,由那公式可以知道该型号的外频是200MHZ了;又如BARTON核心的Athlon XP2500+ ,它的外频是166MHZ,根据公式,我们知道它的FSB频率就是333MHZ了!目前的Pentium 4处理器已经有了800MHZ的前端总线频率,而AMD处理器的最高FSB频率为400MHZ,这一点Intel处理器还是比较有优势的。 2)二级缓存:也就是L2 Cache,我们平时简称L2。
主要功能是作为后备数据和指令的存储。L2的容量的大小对处理器的性能影响很大,尤其是商业性能方面。
L2因为需要占用大量的晶体管,是CPU晶体管总数中占得最多的一个部分,高容量的L2成本相当高!所以INTEL和AMD都是以L2容量的差异来作为高端和低端产品的分界标准!现在市面上的CPU的L2有低至64K,也有高达1024K的,当然它们之间的价格也有十分大的差异。 3)制造工艺:我们经常说的0.18微米、0.13微米制程,就是指制造工艺。
制造工艺直接关系到CPU的电气性能。而0.18微米、0.13微米这个尺度就是指的是CPU核心中线路的宽度。
线宽越小,CPU的功耗和发热量就越低,并可以工作在更高的频率上了。所以0.18微米的CPU能够达到的最高频率比0.13微米CPU能够达到的最高频率低,同时发热量更大都是这个道理。
现在主流的CPU基本都是采用0.13微米这种成熟的制造工艺,最新推出的CPU已经已经发展到0.09微米了,随着技术的成熟,不久的将来肯定是0.09微米制造工艺的天下了。 4)流水线:流水线也是一个比较重要的概念。
CPU的流水线指的就是处理器内核中运算器的设计。这好比我们现实生活中工厂的生产流水线。
处理器的流水线的结构就是把一个复杂的运算分解成很多个简单的基本运算,然后由专门设计好的单元完成运算。CPU流水线长度越长,运算工作就越简单,处理器的工作频率就越高,不过CPU的效能就越差,所以说流水线长度并不是越长越好的。
由于CPU的流水线长度很大程度上决定了CPU所能达到的最高频率,所以现在INTEL为了提高CPU的频率,而设计了超长的流水线设计。Willamette和Northwood核心的流水线长度是20工位,而如今上市不久的Prescott核心的P4则达到了让人咋舌的30(如果算上前端处理,那就是31)工位。
而现在AMD的Clawhammer K8,流水线长度仅为11工位,当然处理器能上到的最高频率也会比P4相对低一点,所以现在市面上高端的AMD系列处理器的频率一般在2G左右,跟P4的3G左右还是有一定的距离,但是处理效率并不低。 5)超线程技术(Hyper-Threading,简写为HT):这是Intel针对Pentium4指令效能比较低这个问题而开发的。
超线程是一种同步多线程执行技术,采用此技术的CPU内部集成了两个逻辑处理器单元,相当于两个处理器实体,可以同时处理两个独立的线程。通俗一点说就是能把一个CPU虚拟成两个,相当于两个CPU同时运作,超线程实际上就是让单个CPU能作为两个CPU使用,从而达到了加快运算速度的目的。
6.关于CPU的基本知识
CPU 参数详解 CPU是Central Processing Unit(中央处理器)的缩写,CPU一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。
在逻辑运算和控制单元中包括一些寄存器,这些寄存器用于CPU在处理数据过程中数据的暂时保存。大家需要重点了解的CPU主要指标/参数有: 1.主频 主频,也就是CPU的时钟频率,简单地说也就是CPU的工作频率,例如我们常说的P4(奔四)1.8GHz,这个1.8GHz(1800MHz)就是CPU的主频。
一般说来,一个时钟周期完成的指令数是固定的,所以主频越高,CPU的速度也就越快。主频=外频X倍频。
此外,需要说明的是AMD的Athlon XP系列处理器其主频为PR(Performance Rating)值标称,例如Athlon XP 1700+和1800+。举例来说,实际运行频率为1.53GHz的Athlon XP标称为1800+,而且在系统开机的自检画面、Windows系统的系统属性以及WCPUID等检测软件中也都是这样显示的。
2.外频 外频即CPU的外部时钟频率,主板及CPU标准外频主要有66MHz、100MHz、133MHz几种。此外主板可调的外频越多、越高越好,特别是对于超频者比较有用。
3.倍频 倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。例如Athlon XP 2000+的CPU,其外频为133MHz,所以其倍频为12.5倍。
4.接口 接口指CPU和主板连接的接口。主要有两类,一类是卡式接口,称为SLOT,卡式接口的CPU像我们经常用的各种扩展卡,例如显卡、声卡等一样是竖立插到主板上的,当然主板上必须有对应SLOT插槽,这种接口的CPU目前已被淘汰。
另一类是主流的针脚式接口,称为Socket,Socket接口的CPU有数百个针脚,因为针脚数目不同而称为Socket370、Socket478、Socket462、Socket423等。 5.缓存 缓存就是指可以进行高速数据交换的存储器,它先于内存与CPU交换数据,因此速度极快,所以又被称为高速缓存。
与处理器相关的缓存一般分为两种——L1缓存,也称内部缓存;和L2缓存,也称外部缓存。例如Pentium4“Willamette”内核产品采用了423的针脚架构,具备400MHz的前端总线,拥有256KB全速二级缓存,8KB一级追踪缓存,SSE2指令集。
内部缓存(L1 Cache) 也就是我们经常说的一级高速缓存。在CPU里面内置了高速缓存可以提高CPU的运行效率,内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,L1缓存越大,CPU工作时与存取速度较慢的L2缓存和内存间交换数据的次数越少,相对电脑的运算速度可以提高。
不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大,L1缓存的容量单位一般为KB。 外部缓存(L2 Cache) CPU外部的高速缓存,外部缓存成本昂贵,所以Pentium 4 Willamette核心为外部缓存256K,但同样核心的赛扬4代只有128K。
6.多媒体指令集 为了提高计算机在多媒体、3D图形方面的应用能力,许多处理器指令集应运而生,其中最著名的三种便是Intel的MMX、SSE/SSE2和AMD的3D NOW!指令集。理论上这些指令对目前流行的图像处理、浮点运算、3D运算、视频处理、音频处理等诸多多媒体应用起到全面强化的作用。
7.制造工艺 早期的处理器都是使用0.5微米工艺制造出来的,随着CPU频率的增加,原有的工艺已无法满足产品的要求,这样便出现了0.35微米以及0.25微米工艺。制作工艺越精细意味着单位体积内集成的电子元件越多,而现在,采用0.18微米和0.13微米制造的处理器产品是市场上的主流,例如Northwood核心P4采用了0.13微米生产工艺。
而在2003年,Intel和AMD的CPU的制造工艺会达到0.09毫米。 8.电压(Vcore) CPU的工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压,与制作工艺及集成的晶体管数相关。
正常工作的电压越低,功耗越低,发热减少。CPU的发展方向,也是在保证性能的基础上,不断降低正常工作所需要的电压。
例如老核心Athlon XP的工作电压为1.75v,而新核心的Athlon XP其电压为1.65v 9.封装形式 所谓CPU封装是CPU生产过程中的最后一道工序,封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施,一般必须在封装后CPU才能交付用户使用。CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计,从大的分类来看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装,而采用Slot x槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装。
现在还有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封装技术。由于市场竞争日益激烈,目前CPU封装技术的发展方向以节约成本为主。
10.整数单元和浮点单元 ALU—运算逻辑单元,这就是我们所说的“整数”单元。数学运算如加减乘除以及逻辑运算如“OR、AND、ASL、ROL”等指令都在逻辑运算单元中执行。
在多数的软件程序中,这些运算占了程序代码的绝大多数。 而浮点运算单元FPU(Floating Point Unit)主要负责浮点运算和高精度整数运算。
有些FPU还具有向量运算的功能,另外一些则有专门的向量处理单元。 整数处理能力是CPU运算速度最重要的体现,但浮点运算能力是关系到CPU的多媒体。
7.电子元件行业需要学习些什么基础知识
电子元件基础知识 无论是无线电爱好者还是维修技术人员,你能够说出电路板上那些小元件叫做什么,又有什么作用吗?如果想成为元件(芯片)级高手的话,掌握一些相关的电子知识是必不可少的。
譬如在检修某硬件时用万用表测量出某个电阻的阻值已为无穷大,虽然可断定这个电阻已损坏,但由于各板卡及各种外设均没有电路图(只有极少数产品有局部电路图),故并不知电阻在未损坏时的具体阻值,所以就无法对损坏元件进行换新处理。可如果您能看懂电阻上的色环标识的话,您就可知道这个已损坏电阻的标称阻值,换新也就不成问题,故障自然也就会随之排除。
诸如上述之类的情况还有很多,比如元器件的正确选用等,笔者在此就不逐一列举了,下面笔者就来说一些非常实用的电子知识,希望大家都能向高手之路再迈上一步。注:下文内容最好结合图一和后续图片进行阅读。
一、电压,电流 电压和电流是亲兄弟,电流是从电压(位)高的地方流向电压(位)低的地方,有电流产生就一定是因为有电压的存在,但有电压的存在却不一定会产生电流——如果只有电压而没有电流,就可证明电路中有断路现象(比如电路中设有开关)。另外有时测量电压正常但测量电流时就不一定正常了,比如有轻微短路现象或某个元件的阻值变大现象等,所以在检修中一定要将电压值和电流值结合起来进行分析。
在用万用表测试未知的电压或电流时一定要把档位设成最高档,如测量不出值来再逐渐地调低档位。 注:电压的符号是“V”,电流的符号是“A”。
二、电阻器 各种材料对它所通过的电流呈现有一定的阻力,这种阻力称为电阻,具有集总电阻这种物理性质的实体(元件)叫电阻器(简单地说就是有阻值的导体)。它的作用在电路中是非常重要的,在电脑各板卡及外设中的数量也是非常多的。
它的分类也是多种多样的,如果按用处分类有:限流电阻、降压电阻、分压电阻、保护电阻、启动电阻、取样电阻、去耦电阻、信号衰减电阻等;如果按外形及制作材料分类有:金膜电阻、碳膜电阻、水泥电阻、无感电阻、热敏电阻、压敏电阻、拉线电阻、贴片电阻等;如果按功率分类有:1/16W、1/8W、1/4W、1/2W、1W……等等。 以上这些电阻都是常见的电阻,所以它们的阻值标称方法我们一定要知道,下面我就以电脑主机内各板卡上最为常见的贴片电阻为例介绍一下(其它的电阻标称方法同样):贴片电阻的标称方法有数字法和色环法这两种。
先说数字法,通常有电阻上有三个数字XXX,前两个数字依次是十位和个位,最后的那个数字是10的X次方,这个电阻的具体阻值就是前两个数组成的两位数乘上10的X次方欧姆,如标有104的电阻器的阻值就是100000欧姆(即100KΩ)、标有473的电阻器的阻值就是47000欧姆(即47KΩ);下面笔者再说一下色环法,这个标称方法是在所有电阻标称法中最普遍的(贴片外形的相对较少),常见的色环通常有四个环,我们把金色或银色环定为最后的那一环,前三个环的颜色都对应着相应的数字,我们知道数字后就要用上面说的数字法读其阻值了,但我们一定要先知道什么颜色代表什么数字才行,所以我们一定要记住这样一个口诀——黑棕红橙黄绿蓝紫灰白,它们分别对应着0123456789,至于金色和银色分别表示10-1和10-2,这两色在四色环电阻中只是标明误差值而已,故只要了解就行了。下面我同样举两个例子说明,以便理解记忆,如标有棕黑黄银色环的电阻器的阻值是100000欧姆(即100KΩ)、标有黄紫橙金色环的电阻的阻值是47000欧姆(即47KΩ)。
还有一种五色环电阻,这种电阻都是一些阻值相对较小、精度相对比较高的电阻器,由于在电脑外设中也有应用,所以我也介绍一下:它是以金色或银色为倒数第二个环,前三个色环分别是百位、十位、个位,最后一个色环是误差值,这样的电阻器的具体阻值就是前三个色环代表的三个数组成的三位数乘上10的负1次方或负2次方欧姆,如标有棕紫绿银棕色环的电阻器的阻值是1.75Ω。
8.硬件工程师需要学习哪些知识
硬件工程师需要学习电路、模拟电子技术、数字电子、C语言、嵌入式、电磁场、单片机、微机原理、电子线路设计、数据结构、高数等知识。
主要包括以下: 1、分立器件的应用;主要包括电阻、电容、电感、磁珠、二极管、三极管、MOS管、变压器、光耦、继电器、连接器、RJ45、光模块(1*9、SFP、SFF、XFP等)以及防护器件TVS管、压敏电阻、放电管、保险管、热敏电阻等。2、逻辑器件使用、硬件编程、语言、软件的使用、逻辑电平的应用以及匹配等;3、电源的设计和应用;主要包括DC/DC、LDO电源芯片设计的原理,设计时各元器件的选型以及电源指标参数;4、时序分析与设计;主要包括逻辑器件中时序分析与设计、存储器中时序分析与设计等;5、复位和时钟的知识;主要包括复位电路的设计、晶体和晶振的原理、设计和起振问题分析、时钟的主要参数指标等;6、存储器的应用;主要包括eeprom、flash、SDRAM、DDR\2\3等知识原理、选型、电路设计以及调试等知识;7、CPU最小系统知识;了解ARM、POWERPC、MIPS的CPU架构、主要是掌握其最小系统的电路设计。
8、总线的知识;包括各种高速总线--PCI、PCIE、USB还有一些交换之间总线SGMII、GMII、RGMII等,低速总线uart、I2C、SPI、GPIO、Local Bus、JTAG等;9、EMC、安规知识;包括各种测试、指标等,各种防护器件应用,问题解决的方法等。10、热设计、降额设计;11、PCB工艺、布局、可制造性、可测试性设计;12、交换知识;包括MAC、PHY的的芯片知识、工作原理、电路设计和调试以及各种交换接口,这里还可以包括软件的一些知识例如VLAN、生成树协议、广播、组播、端口聚合等交换机功能。
13、PoE供电知识;包括PoE原理、电路设计、测试、调试等知识。14、1588和同步以太网;包括同步对时原理、电路设计、测试、调试等知识。
15、PI、SI知识;16、测试知识、示波器使用等。拓展资料:硬件工程师硬件工程师是指从事维护硬件运行,修理硬件故障的专业技术人员。
硬件工程师要求熟悉计算机市场行情;制定计算机组装计划;能够选e69da5e887aa3231313335323631343130323136353331333365666266购组装需要的硬件设备,并能合理配置、安装计算机和外围设备;安装和配置计算机软件系统;保养硬件和外围设备和清晰描述出现的计算机软硬件故障。职业定义:1、电脑软硬件安装、调试工作;2、基于TCP/IP协议的网络安装调试工作;3、周边产品的安装调试工作。
职业类别:硬件技术工程师课程学会并掌握系统的微型计算机硬件基础知识和PC机组装技术,熟悉市场上各类产品的性能,理解各种硬件术语的内涵,能够根据客户的需要制定配置表,并独立完成组装和系统的安装工作。2.硬件维护工程师课程学会并掌握系统的微型计算机硬件基础知识和PC机组装维护技术,熟悉各种硬件故障的表现形式和判断方法,熟悉各种PC机操作系统和常用软件,具有问题分析能力,能够制定详尽的日常保养和技术支持技术书,跟踪实施所受理的维护项目。
3.硬件维修工程师系列课程学会并掌握较为深入的微型计算机硬件结构及数码产品的电气知识,部件维修的操作规程,熟练使用各种检测和维修工具,具有问题分析能力,能够对硬件故障进行定位和排除。硬件维修培训分模块进行,包括主板、显示器、外存储器、打印机、笔记本电脑维修课程。
4.硬件测试工程师学会并掌握硬件产品的硬件结构、应用技术及产品性能,熟练使用各种测试的软硬件测试工具,能够独立搭建软硬件测试平台,并评价产品、写出产品的测试报告。5.硬件设计工程师学会并掌握IC设计、电路设计和PCB布线标准规范,熟练使用各种模拟器和PCB布线软件,达到具有分析和调试操作水平。
参考资料:硬件工程师_百度百科。