❶ 电脑芯片存储原理是怎样的
Flash芯片并不是像光盘那样把信息刻上去的。为了更加清楚地说明,我首先让你知道计算机的信息是怎样储存的。计算机用的是二进制,也就是0与1。在二进制中,0与1可以组成任何数。而电脑的器件都有两种状态,可以表示0与1。比如三极管的断电与通电,磁性物质的已被磁化与未被磁化,物质平面的凹与凸,都可以表示0与1。硬盘就是采用磁性物质记录信息的,磁盘上的磁性物质被磁化了就表示1,未被磁化就表示0,因为磁性在断电后不会丧失,所以磁盘断电后依然能保存数据。而内存的储存形式则不同,内存不是用磁性物质,而是用RAM芯片。现在请你在一张纸上画一个“田”,就是画一个正方形再平均分成四份,这个“田”字就是一个内存,这样,“田”里面的四个空格就是内存的储存空间了,这个储存空间极小极小,只能储存电子。。好,内存现在开始工作。内存通电后,如果我要把“1010”这个信息保存在内存(现在画的“田”字)中,那么电子就会进入内存的储存空间里。“田”字的第一个空格你画一点东西表示电子,第二个空格不用画东西,第三个空格又画东西表示电子,第四个格不画东西。这样,“田”的第一格有电子,表示1,第二格没有,表示0,第三格有电子,表示1,第四格没有,表示0,内存就是这样把“1010”这个数据保存好了。电子是运动没有规律的物质,必须有一个电源才能规则地运动,内存通电时它很安守地在内存的储存空间里,一旦内存断电,电子失去了电源,就会露出它乱杂无章的本分,逃离出内存的空间去,所以,内存断电就不能保存数据了。再看看U盘,U盘里的储存芯片是Flash芯片,它与RAM芯片的工作原理相似但不同。现在你在纸上再画一个“田”字,这次要在四个空格中各画一个顶格的圆圈,这个圆圈不是表示电子,而是表示一种物质。好,Flash芯片工作通电了,这次也是保存“1010”这个数据。电子进入了“田”的第一个空格,也就是芯片的储存空间。电子把里面的物质改变了性质,为了表示这个物质改变了性质,你可以把“田”内的第一个圆圈涂上颜色。由于数据“1010”的第二位数是0,所以Flash芯片的第二个空间没有电子,自然里面那个物质就不会改变了。第三位数是1,所以“田”的第三个空格通电,第四个不通电。现在你画的“田”字,第一个空格的物质涂上了颜色,表示这个物质改变了性质,表示1,第二个没有涂颜色,表示0,以此类推。当Flash芯片断电后,物质的性质不会改变了,除非你通电擦除。当Flash芯片通电查看储存的信息时,电子就会进入储存空间再反馈信息,电脑就知道芯片里面的物质有没有改变。就是这样,RAM芯片断电后数据会丢失,Flash芯片断电后数据不会丢失,但是RAM的读取数据速度远远快于Flash芯片。
❷ 电脑芯片是如何工作的
电脑芯片其实是个电子零件 在一个电脑芯片中包含了千千万万的电阻 电容以及其他小的元件。
能看到 在主板上一些黑黑的 4方形 长方形的 有很多焊脚的东西就是电脑芯片了。
CPU也是块电脑芯片 只不过他比普通的电脑芯片更加的复杂更加的精密 内存条上一块一块的黑色长条也是电脑芯片。
芯片有南桥芯片,北桥芯片,芯片是主板的心脏,CPU是电脑的心脏。
芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,可以比作CPU与周边设备沟通的桥梁。按照在主板上的排列位置的不同,通常分为北桥芯片和南桥芯片。北桥芯片提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持。南桥芯片则提供对KBC(键盘控制器)、RTC(实时时钟控制器)、USB(通用串行总线)、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和ACPI(高级能源管理)等的支持。其中北桥芯片起着主导性的作用,也称为主桥(Host Bridge)。 芯片组的识别也非常容易,以Intel 440BX芯片组为例,它的北桥芯片是Intel 82443BX芯片,通常在主板上靠近CPU插槽的位置,由于芯片的发热量较高,在这块芯片上装有散热片。南桥芯片在靠近ISA和PCI槽的位置,芯片的名称为Intel 82371EB。其他芯片组的排列位置基本相同。对于不同的芯片组,在性能上的表现也存在差距。 除了最通用的南北桥结构外,目前芯片组正向更高级的加速集线架构发展,Intel的8xx系列芯片组就是这类芯片组的代表,它将一些子系统如IDE接口、音效、MODEM和USB直接接入主芯片,能够提供比PCI总线宽一倍的带宽,达到了266MB/s。
❸ IC芯片工作原理
芯片的工作原理是:将电路制造在半导体芯片表面上从而进行运算与处理的。
集成电路对于离散晶体管有两个主要优势:成本和性能。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术,作为一个单位印刷,而不是在一个时间只制作一个晶体管。
IC芯片(Integrated Circuit Chip)是将大量的微电子元器件(晶体管、电阻、电容等)形成的集成电路放在一块塑基上,做成一块芯片。IC芯片包含晶圆芯片和封装芯片,相应 IC 芯片生产线由晶圆生产线和封装生产线两部分组成。
芯片中的晶体管分两种状态:开、关,平时使用1、0 来表示,然后通过1和0来传递信号,传输数据。芯片在通电之后就会产生一个启动指令,所有的晶体管就会开始传输数据,将特定的指令和数据输出。
(3)电脑芯片原理讲解视频扩展阅读
根据一个芯片上集成的微电子器件的数量,集成电路可以分为以下几类:
1、小型集成电路(SSI英文全名为Small Scale Integration)逻辑门10个以下或 晶体管100个以下。
2、中型集成电路(MSI英文全名为Medium Scale Integration)逻辑门11~100个或 晶体管101~1k个。
3、大规模集成电路(LSI英文全名为Large Scale Integration)逻辑门101~1k个或 晶体管1,001~10k个。
4、超大规模集成电路(VLSI英文全名为Very large scale integration)逻辑门1,001~10k个或 晶体管10,001~100k个。
5、极大规模集成电路(ULSI英文全名为Ultra Large Scale Integration)逻辑门10,001~1M个或 晶体管100,001~10M个。
6、GLSI(英文全名为Giga Scale Integration)逻辑门1,000,001个以上或晶体管10,000,001个以上。
❹ 电脑芯片是怎么运作的
一·CPU的基本概念及组成
CPU(Central Processing Unit 中央处理器)
CPU主要包含运算器及控制器,其内部结构可分为控制单元,逻辑单元和存储单元·运算器主要完成各种算数(加,减,乘,除)和逻辑运算(逻辑加,逻辑减和非运算)·控制器不具有运算功能,它只是读取各种指令,并对指令分析,作出相应的控制·
二·CPU的主要参数
1·位,字节和字长
通常我们提到的16位,32位机是指CPU可以同时处理16位,32位的二进制数据·CPU按照其处理信息的字长可分为8位微处理器,16位微处理器
32位微处理器及64位微处理器·
位:在数字电路中和电脑技术中采用二进制,代码只有“0“和“1“,“0“和“1“在CPU中都是一“位“·
字节和字长:CPU在单位时间内(同一时间)能处理的二进制数的位数叫字长·一个字节等于八位(1byte=8bit)·如32位的CPU能在单位时间内同时处理字长为32位的二进制·通常8位称一个字节·32位的CPU一次只能同时处理4个字节·
2·CPU的外频
CPU的外频是指CPU的总线频率,是由主板提供的基准时钟频率·CPU的主频是按CPU的外频乘以倍频系数而来的·CPU的外频从过去的66MHZ发展到现在的100MHZ,133MHZ甚至200MHZ,随着外频的不断提高,CPU与内存数据之交换速度也随之不断提高·
3·前端总线(FSB-Front Site Bus)
前端总线的频率就是CPU的总线频率,内存的总线频率与前端总线频率相同,也就是CPU与L2 CACHE及内存之间交换数据的工作时钟·数据传输最大带宽取决于所同时传输的数据位宽度和传输频率,即数据带宽=(总线频率*数据宽度)/8·如前端总线的频率为100MHZ,CPU的数据宽度为64位,则其数据带宽=(100*64)/8=800MHZ,目前AMD公司已经推出前端总线频率为200MHZ的K7CPU,但CPU内核与内存之间的数据交换时钟仍然是100MHZ·
4·CPU的主频
CPU主频就是CPU的工作频率,是CPU内核(整数和浮点运算器)电路的实际运行的频率·在486DX2 CPU之前,CPU的主频与外频相等,在486DX2 CPU开始,所有的CPU主频等于外频乘上倍频系数·
·L1和L2CACHE的容量和速度
L1和L2 CACHE的容量和工作速率起着决定性的作用·L2CACHE是从486时代开始的,目的是弥补L1CACHE(一级高速缓存)容量的不足,最大程度减少主内存对CPU运行造成的延缓·PII的L1的容量为64K,L2的容量为256K或512K,K6III的L1CACHE为64K,L2的容量为256K,在板的L3CACHE高达2M·设在CPU芯片内部L2CACHE运行速度与主频相同,而采用PII方式安装在CPU外部的L2CACHE运行频率一般为主频的二分之一,其效率要比芯片内的L2CACHE要低·
6·CPU执行指令步骤及其方式
1)·从RAM或CACHE中读出指令(FETCH)
2)·将读出的指令解成微指令(DECODE)
3)·将执行指令所需的控制质料读出(FECCH OPERANDS)
4)·执行解码后的微指令(EXECUTE)
5)·执行后的结果存回RAM中(WRITE BACK)
CPU执行指令方式可分为以下两种:
1)·非管线处理方式(NO-PIPELINE)
必须等前一个指令的上述5个步骤完成后,才进入下一个指令·
2)·管线处理方式(PIPELINE)
可以在前一个指令进入第二个步骤同时,下一个指令便可进入第一个步骤·
7·CPU的指令集
1)MMX:多媒体指令集·其使用了SIMD(Single Instruction,Multiple Data)
技术,MMX增强多媒体信息处理,提高CPU处理3D图形视频和音频能力·优化整数运算,但没有加强浮点运算·(共57条指令)
)SSE:因特网数据流单指令序列扩展(Internet Streaming SIMD Extensions 的缩写·该指令增加了浮点预算能力,提高了内存的使用效率,优化了3D几何运算及动画处理,视频编辑/压缩/解压(图像DVD等)语音识别等功能·(70条指令)
3)3DNOW:AMD公司开发的多媒体扩展指令集,针对MMX指令集没有加强浮点处理能力的弱点,重点提高了AMD公司K6系列CPU对3D图像的处理能力,该指令主要是应用于3D游戏·对其它商业图形应用处理支持不足·(27条指令)
❺ 谁能详解一下IC芯片的内部原理,还有三极管
现在的IC都是CMOS工艺,功耗及低,即IC里面全是MOS开关管,这应该是最底层的。再就是由这些管子构成的一些寄存器定时器处理器IO口等-- 像一些单片机是可以编程的,再像一些专用的IC里面的程式是固化好的。三极管是电流性原件,也就是说开通他需要一定的电流,但很小,这个和MOS管刚好相反,三极管有NPN和PNP两种。要了解他的放大电路可以去看看模电,在这里只讲他做开关时候的原理,NPN的是VB-VE>开启阈值即导通,PNP则相反。。。
❻ 笔记本中六只引脚的芯片工作原理
前面的介绍都相对比较简单、抽象。下面我们会结合实际的RAM芯片进行介绍。在谈到这个问题的时候,我们会涉及到一个比较重要的技术:封装。你应该听说过诸如30线SIMMS、72线SIMMS和168线DIMMS或者RIMMs其中的一个或者几个术语吧。如果要解释这些术语之间的不同,就应该了解RAM的封装技术。 SRAM芯片:早期的SRAM芯片采用了20线双列直插(DIP:Dual Inline Package)封装技术,它们之所以具有这么多的针脚,是因为它们必须:每个地址信号都需要一根信号线;一根数据输入线和一根数据输出线部分控制线(Write Enable, Chip Select);线和电源线
上图显示的是SRAM芯片,但是并不是下面示意图中的SRAM芯片,下面的是一个16K x 1-bit SRAM芯片的针脚功能示意图:
A0-A13是地址输入信号引脚,CS是芯片选择引脚。在一个实际的系统中,一定具有很多片SRAM芯片,所以需要选择究竟从那一片SRAM芯片中写入或者读取数据。WE是写入启用引脚(如上表,在CS、WE上面的线我没有写入,表示低电平有效或者是逻辑0时有效):当SRAM得到一个地址之后,它需要知道进行什么操作,究竟是写入还是读取,WE就是告诉SRAM要写入数据。Vcc是供电引脚。Din是数据输入引脚。Dout是数据输出引脚。GND是接地引脚
Output:Enable(OE):有的SRAM芯片中也有这个引脚,但是上面的图中并没有。这个引脚同WE引脚的功能是相对的,它是让SRAM知道要进行读取操作而不是写入操作。从Dout引脚读取1bit数据需要以下的步骤:
SRAM读取操作:1)通过地址总线把要读取的bit的地址传送到相应的读取地址引脚(这个时候/WE引脚应该没有激活,所以SRAM知道它不应该执行写入操作)。2)激活/CS选择该SRAM芯片。3)激活/OE引脚让SRAM知道是读取操作。第三步之后,要读取的数据就会从DOut引脚传输到数据总线。怎么过程非常的简单吧?同样,写入1bit数据的过程也是非常的简单的。SRAM写入操作:1)通过地址总线确定要写入信息的位置(确定/OE引脚没有被激活)。2)通过数据总线将要写入的数据传输到Dout引脚。3)激活/CS引脚选择SRAM芯片。4)激活/WE引脚通知SRAM知道要尽心写入操作。经过上面的四个步骤之后,需要写入的数据就已经放在了需要写入的地方。
DRAM芯片介绍
现在我们知道了在一个简单的SRAM芯片中进行读写操作的步骤了了,然后我们来了解一下普通的DRAM芯片的工作情况。DRAM相对于SRAM来说更加复杂,因为在DRAM存储数据的过程中需要对于存储的信息不停的刷新,这也是它们之间最大的不同。下面让我们看看DRAM芯片的针脚的作用。最早、最简单也是最重要的一款DRAM芯片是Intel在1979年发布的2188,这款芯片是16Kx1 DRAM 18线DIP封装。“16K x 1”的部分意思告诉我们这款芯片可以存储16384个bit数据,在同一个时期可以同时进行1bit的读取或者写入操作。(很抱歉找不到这款芯片的实物图片,只好自己简单的画了一个示意图)。
上面的示意图可以看出,DRAM和SRAM之间有着明显的不同。首先你会看到地址引脚从14根变为7根,那么这颗16K DRAM是如何完成同16K SRAM一样的工作的呢?答案很简单,DRAM通过DRAM接口把地址一分为二,然后利用两个连续的时钟周期传输地址数据。这样就达到了使用一半的针脚实现同SGRAM同样的功能的目的,这种技术被称为多路技术(multiplexing)。那么为什么好减少地址引脚呢?这样做有什么好处呢?前面我们曾经介绍过,存储1bit的数据SRAM需要4-6个晶体管但是DRAM仅仅需要1个晶体管,那么这样同样容量的SRAM的体积比DRAM大至少4倍。这样就意味着你没有足够空间安放同样数量的引脚(因为针脚并没有因此减少4倍)。当然为了安装同样数量的针脚,也可以把芯片的体积加大,但是这样就提高芯片的生产成本和功耗,所以减少针脚数目也是必要的,对于现在的大容量DRAM芯片,多路寻址技术已经是必不可少的了。
当然多路寻址技术也使得读写的过程更加复杂了,这样在设计的时候不仅仅DRAM芯片更加复杂了,DRAM接口也要更加复杂,在我们介绍DRAM读写过程之前,请大家看一张DRAM芯片内部结构示意图:在上面的示意图中,你可以看到在DRAM结构中相对于SRAM多了两个部分:由/RAS (Row Address
Strobe:行地址脉冲选通器)引脚控制的行地址门闩线路(Row Address Latch)和由/CAS(Column Address Strobe:列地址脉冲选通器)引脚控制的列地址门闩线路(Column Address Latch)。DRAM读取过程:1)通过地址总线将行地址传输到地址引脚。2)/RAS引脚被激活,这样行地址被传送到行地址门闩线路中。3)行地址解码器根据接收到的数据选择相应的行。4)/WE引脚被确定不被激活,所以DRAM知道它不会进行写入操作。5)列地址通过地址总线传输到地址引脚。6)/CAS引脚被激活,这样列地址被传送到行地址门闩线路中。7)/CAS引脚同样还具有/OE引脚的功能,所以这个时候Dout引脚知道需要向外输出数据。8)/RAS和/CAS都不被激活,这样就可以进行下一个周期的数据操作了。其实DRAM的写入的过程和读取过程是基本一样的,所以如果你真的理解了上面的过程就能知道写入过程了,所以这里我就不赘述了。(只要把第4步改为/WE引脚被激活就可以了)。
❼ 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。
(7)电脑芯片原理讲解视频扩展阅读:
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。
❽ 芯片制作原理视频下载
4月23日消息,英特尔周一正式发布Ivy Bridge处理器。Ivy Bridge是英特尔首款22纳米工艺处理器,并引入“Tri-gate”3D晶体管技术。
虽然很多人见过处理器,但是对于芯片的制作过程可能并不了解。简单地说,处理器的制造过程可以大致分为沙子原料(石英)、硅锭、晶圆、光刻(平版印刷)、蚀刻、离子注入、金属沉积、金属层、互连、晶圆测试与切割、核心封装、等级测试、包装上市等诸多步骤,而且每一步里边又包含更多细致的过程。
本段视频展示了从沙子到芯片的全过程。
❾ 电脑芯片的工作原理是什么
我们中国还搞不出电脑的CPU呢。CPU是Central
Processing
Unit的缩写,是中央处理器的意思。我们经常听人谈到的486,Pentium就是CPU
。CPU是一个电子元件,其规格就标注在元件上或元件的包装盒上,如i80486DX2-66这行编号就代表了这颗处理器是Intel公司制造的486等级的CPU,它的最高工作频率是66Mhz;又如K6-200的CPU,代表了这颗是AMD公司制造的586MMX级的CPU,它的最高工作频率是200Mhz。
CPU的工作原理其实很简单,它的内部元件主要包括:控制单元,逻辑单元,存储单元三大部分。指令由控制单元分配到逻辑运算单元,经过加工处理后,再送到存储单元里等待应用程序的使用。
为了增加CPU的执行效能各厂商发展出很多技术。例如:
1、多个运算单元同时进行运算。
2、管线功能:让指令或资料同时多笔准备好。
3、预先存取功能:当程序或资料还没有执行到时,便预先取得并存于CPU内。
4、预测功能:预测程序会执行的路径预先把资料先取回来。
5、多媒体功能:把一些以往由专业多媒体芯片的功能加入CPU。
例如
Intel
的
MMX。
以下是常见的CPU厂家:
1、Intel
2、AMD
3、Cyrix(已被VIA收购)
4、IDT(已被VIA收购)
评判CPU的性能好坏的几个主要参数包括超频、内存总线速度、扩展总线速度、工作电压、地址总线宽度、数据总线宽度、内置协处理器、超标量、L1高速缓存、采用回写。超频:CPU的频率包括主频、外频、倍频。外频即系统总线的工作频率,主频即CPU内部的工作频率:外频=主频×倍频。现在一般的标准外频包括66Mhz
133Mhz
100Mhz。标准的倍频包括:2、2.5、3、3.5、4、4.5、5等。
“超频”乃是当前众多DIYer们的口头禅,但同时又令许多对电脑了解不多的人感到困惑。下面我就简单为大家介绍一下“超频”。
“超频”就是强制CPU在高于标称频率的频率下工作,通过提高计算机主频来提高计算机的性能。但现在DIYer们已把超频扩到了更大的领域,除了CPU,AGP卡、PCI接口卡、DRAM甚至于硬盘等都因为CPU外频提升而工作在规格以上的频率,从广义上讲这都叫做超频。
下面我就先从CPU的超频谈起。提高CPU的工作频率有两种方法:提高倍频系数和提高外部总线频率。
外部总线频率就是我们常说的66MHz、75MHz、83MHz、100MHz,甚至更高。倍频系数就是CPU的工作频率和CPU内部频率的比值,比如3倍频、3.
5倍频等。如赛扬300A的工作频率是300Mhz,其内部频率是66Mhz,倍频数为4.5。那么是否每一个CPU都能超频,超频又需要什么条件呢?一般来说Intel公司生产的CPU的超频性能最好,一般都可以稳定地向上超两个等级;
❿ 芯片工作原理
芯片的工作原理是:将电路制造在半导体芯片表面上从而进行运算与处理的。
集成电路对于离散晶体管有两个主要优势:成本和性能。成本低是由于芯片把所有的组件通过照相平版技术,作为一个单位印刷,而不是在一个时间只制作一个晶体管。
性能高是由于组件快速开关,消耗更低能量,因为组件很小且彼此靠近。2006年,芯片面积从几平方毫米到350 mm²,每mm²可以达到一百万个晶体管。
数字集成电路可以包含任何东西,在几平方毫米上有从几千到百万的逻辑门、触发器、多任务器和其他电路。
这些电路的小尺寸使得与板级集成相比,有更高速度,更低功耗(参见低功耗设计)并降低了制造成本。这些数字IC,以微处理器、数字信号处理器和微控制器为代表,工作中使用二进制,处理1和0信号。
(10)电脑芯片原理讲解视频扩展阅读:
在使用自动测试设备(ATE)包装前,每个设备都要进行测试。测试过程称为晶圆测试或晶圆探通。晶圆被切割成矩形块,每个被称为晶片(“die”)。
每个好的die被焊在“pads”上的铝线或金线,连接到封装内,pads通常在die的边上。封装之后,设备在晶圆探通中使用的相同或相似的ATE上进行终检。测试成本可以达到低成本产品的制造成本的25%,但是对于低产出,大型和/或高成本的设备,可以忽略不计。
晶圆的成分是硅,硅是由石英沙所精练出来的,晶圆便是硅元素加以纯化(99.999%),接着是将这些纯硅制成硅晶棒,成为制造集成电路的石英半导体的材料,将其切片就是芯片制作具体所需要的晶圆。晶圆越薄,生产的成本越低,但对工艺就要求的越高。