電腦硬件基礎知識

1. 電腦的定義

1 . 1 什麼是電腦?

電腦是一種能夠高速運算、具有内部存儲能力、由程序控制其操作過程的電子裝置。

1 . 2 電腦的産生

1946年世界上第一台電子數字計算機E N I A C（ I n t e g r a t o r a n d C a l c u l a t o r ） 在美國賓夕法尼亞大學誕生。

1 . 3 電腦的發展過程

電腦可以分為四個時代， 分别為： 第一代（ 1946年~ 1956年）為電子管時代,第二代（ 1955年~1964年）為晶體管時代,第三代（ 1964年~1970年）為集成電路（ IC）時代,第四代（ 1971年~今）為大規模、超大規模集成電路時代。到目前為止，幾乎所有的電腦都是基于“ 存儲程序控制” 的原理進行工作的。

1 . 4 電腦的分類

電腦類型可以分為：大型主機,小型計算機,微型計算機,工作站,巨型計算機。

2. 電腦系統的基本構成

2 . 1 電腦系統的組成

電腦系統通常是由硬件系統和軟件系統兩大部分組成的。

2 . 2 什麼是電腦系統的硬件和軟件?

硬件（ ）是指實際的物理設備，包括計算機的主機和外部設備。電腦的硬件系統主要是由控制器、運算器、存儲器、輸入/輸出設備等五大部分組成。其中運算器與控制器合在一起稱為中央處理器，也就是我們通常所說的CPU。

軟件（ ）是指實現算法的程序和相關文檔，包括計算機本身運行所需的系統軟件和用戶完成特定任務所需要的應用軟件。

電腦硬件包括CP U,内存,主闆,顯示卡,硬盤等等。

2 . 3 電腦硬件與軟件分别有哪些?

電腦軟件包括系統軟件和應用軟件。系統軟件包括操作系統WINXP ,數據庫管理系統(DBMS ) S Q L SE R V E R 。應用軟件包括系列。一般軟件類型包括試用軟件， 共享軟件， 免費軟件。

3 . CPU定義

3 . 1 什麼是CPU ?

C P U是英語“ C e n t r a l P r o c e s s i n g U n i t / 中央處理器” 的縮寫， 能夠執行各種指令，完成對數據進行處理的部件。CPU一般由邏輯運算單元、控制單元和存儲單元組成。

3 . 2 C P U的性能指标

( 1 )主頻， 也就是CPU的時鐘頻率， 簡單地說也就是CPU的工作頻率。

( 2 )内存總線速度或者叫系統總線速度，一般等同于CPU的外頻。

( 3 ) L 1 , L 2 高速緩存， 也就是我們經常說的一級,二級高速緩存。

( 4 )流水線技術、超标量。

( 5 )工作電壓。工作電壓指的也就是CPU正常工作所需的電壓。

( 6 )亂序執行和分枝預測，亂序執行是指CPU采用了允許将多條指令不按程序規定的順序分開發送給各相應電路單元處理的技術。分枝是指程序運行時需要改變的節點。

( 7 )制造工藝，制造工藝雖然不會直接影響CPU的性能，但它可以極大地影響CPU的集成度和工作頻率，制造工藝越精細，CPU可以達到的頻率越高， 集成的晶體管就可以更多。

3 . 3 C P U的主流品牌

主要有INTEL， AMD。

3 . 4 C P U的發展曆史

I N T E L

1971年: 4 0 0 4 微處理器 1 9 7 2年: 微處理器 1 9 7 4年: 8 0 8 0 微處理器

1978年: 8 0 8 6 - 8 0 8 8 微處理器 19 8 2年: 80 2 8 6 微處理器 19 8 5年:8 0 3 8 6 微處理器

1989年: Intel 80486微處理器 1993年: I n t e l P e n t i u m 處理器

1997年: I n t e l P e n t i u m I I 處理器 1999年: I n t e l P e n t i u m I I I 處理器

2000年: In t e l Pe n t i u m 4 處理器 2002年: Intel 4 w / h r e a d i n g 處理器

2005: Intel D 處理器 2006年: I n t e l C o r e 2 D u o 處理器( C o r e 微架構桌面處理器， 核心代号Co n r o e 将命名為Core 2D u o / E x t r e m e家族， 其E 6 7 0 0 2 . 6 G H z型号比先前推出之最強的 e n t i u m D 96 0 ( 3 . 6 G H z )處理器， 在性能方面提升了40%， 省電效率也增加40%， Core 2 Duo處理器内含2.91億個晶體管。采用了LGA 7 7 5接口)

A M D

A M D， 這個成立于1 9 6 9 年、總部位于美國加利福尼亞州桑尼維爾的處理器廠商，經過多年不懈地與英特爾的抗争，終于小有成就了— 憑借此前的Ath l o n X P 及目前K8處理器， AMD這個品牌旗下的處理器産品已經成為了不少消費者心中的“ 最愛” 。

3 . 5 什麼是雙核、多核CPU？

所謂雙核心處理器， 簡單地說就是在一塊C P U基闆上集成兩個處理器核心，并通過并行總線将各處理器核心連接起來。雙核心并不是一個新概念，而隻是CMP(Chip M ulti P r o c e s s o r s ， 單芯片多處理器)中最基本、最簡單、最容易實現的一種類型。其實在RIS C處理器領域，雙核心甚至多核心都早已經實現。C MP最早是由美國斯坦福大學提出的，其思想是在一塊芯片内實現S M P ( S y m m e t r i c a l Mu l t i - P r o c e s s i n g ，對稱多處理)架構，且并行執行不同的進程。早在上個世紀末， 惠普和I B M就已經提出雙核處理器的可行性設計。IBM 在20 01年就推出了基于雙核心的PO WE R 4處理器， 随後是Sun和惠普公司， 都先後推出了基于雙核架構的Ul t ra S P A R C 以及P A - R I S C 芯片，但此時雙核心處理器架構還都是在高端的RISC領域，直到前不久Intel和AMD相繼推出自己的雙核心處理器， 雙核心才真正走入了主流的X86領域。

I N T E L

C o r e 2 Duo系列： 2006年7月27日， C o r e 2 Duo全球正式發布， Con r o e

核心來源于PⅢ 的P6架構， 同時結合N e t b u r s t架構的一些優點。其特點是超大L2緩存，短流水線，低功耗，低漏電，高性能，可以說是處理器的一場革命， I n t e l 将用其取代目前C4 /CD / P 4 / P D / P E E 所有産品。

低端E4000系列， L2緩存2M，高端E6000前端總線，L2緩存分為2M與4M兩種， 還有至尊版X系列和四核心QX系列。Cor e 2Duo需要965或新975X主闆支持。

A M D

A t h l o n 6 4 x 2系列： x2是2005年6月AMD推出的雙核心桌面處理器，擁有K8架構的先進性和集成内存控制器的優越性。最初的接口為S o c k e t 9 3 9， 現在市場主流為AM 2 (S o c k e t 9 4 0 )， AM2相比S939， 僅

僅加入了對DDR 2内存的支持，其它未作任何改變，性能也并沒有提升。

x2是一個内核連接兩個CPU核心， 每個核心各自擁有1M B或者512 K B的高速二級緩存。

3 . 6 什麼是超頻？

超頻是一個廣義的概念，任何提高計算機某一部件工作頻率，而使之工作在超出标準頻率下的行為及相關行動都應該稱之為超頻，其中包括CPU超頻、主闆超頻、内存超頻、顯示卡超頻等等很多部分。

CPU的超頻指的是提升CPU的倍頻和外頻以達到提升主頻的目的。一般CPU生産廠家在CPU出廠前就鎖死了倍頻，無法改變。往往說的超頻是指增加外頻。

3 . 7 什麼是PR值？

PR值， P e r f o r m a n c e Ra t i n g ， "性能标稱值",是一種大衆化的評價标

準，為了讓購買者能夠直觀地了解CPU性能，是AMD用來表示性能能達到INTEL某個頻率的CPU的數值。 表示AMD的CPU與Intel的CPU比較的話，效能和 差不多。

4. 内存定義

4 . 1 什麼是内存?

内存指的就是主闆上的存儲部件， 是CPU直接與之溝通， 并用其存儲數據的部件，存放當前正在使用的（ 即執行中）的數據和程序，它的物理實質就是一組或多組具備數據輸入輸出和數據存儲功能的集成電路，内存隻用于暫時存放程序和數據， 一旦關閉電源或發生斷電，其中的程序和數據就會丢失。

4 . 2 内存的性能指标

( 1 )速度。内存速度一般用于存取一次數據所需的時間（單位一般都n s） 來作為性能指标， 時間越短， 速度就越快。

( 2 )容量。内存容量是多多益善,目前主要有51 2MB , 1 G B 等産品。

( 3 )數據寬度和帶寬。内存的數據寬度是指内存同時傳輸數據的位數，以bit為單位； 内存的帶寬是指内存的數據傳輸速率。

( 4 )C A S。CAS 等待時間指從讀命令有效（ 在時鐘上升沿發出） 開始，到輸出端可以提供數據為止的這一段時間， 一般是 2個或 3個時鐘周期， 它決定了内存的性能， 在同等工作頻率下， CAS 等待時間為 2 的芯片比 CAS 等待時間為 3 的芯片速度更快、性能更好。

4 . 3 内存的主流品牌

主要有, 等。

4 . 4 内存的種類

(1) SDRAM 是“ ”的縮寫，意思是“ 同步動态随機存儲器”，就是我們平時所說的“ 同步内存” ， 這種内存采用168 線結構。

(2) DDR 是一種新誕生的内存技術， DDR ， 英文原意為“ ”，顧名思義，就是雙數據傳輸模式。之所以稱其為“ 雙”，也就意味着有“ 單”，我們日常所使用的SDRAM都是“ 單數據傳輸模式” ， 這種内存的特性是在一個内存時鐘周期中，在一個方波上升沿時進行一次操作（讀或寫），而DDR 則引用了一種新的設計， 其在一個内存時鐘周期中， 在方波上升沿時進行一次操作，在方波的下降沿時也做一次操作， 之所以在一個時鐘周期中，DDR 則可以完成SDR 兩個周期才能完成的任務，所以理論上同速率的DDR 内存與SDR 内存相比， 性能要超出一倍， 可以簡單理解為 DDR= SDR。

(3) DDR2（ Data Rate 2） SDRAM 是由JEDEC（ 電子設備工程聯合委員會） 進行開發的新生代内存技術标準，它與上一代DDR 内存技術标準最大的不同就是，雖然同是采用了在時鐘的上升/下降延同時進行數據傳輸的基本方式，但DDR2 内存卻擁有兩倍于上一代DDR 内存預讀取能力（ 即：4bit 數據讀預取）。換句話說，DDR2 内存每個時鐘能夠以4 倍外部總線的速度讀/寫數據，并且能夠以内部控制總線4 倍的速度運行。此外， 由于DDR2 标準規定所有DDR2 内存均采用FBGA 封裝形式，而不同于目前廣泛應用的TSOP/TSOP-II 封裝形式，FBGA 封裝可以提供了更為良好的電氣性能與散熱性， 為DDR2 内存的穩定工作與未來頻率的發展提供了堅實的基礎。回想起DDR 的發展曆程，從第一代應用到個人電腦的 經過、 到今天的雙通道 技術， 第一代DDR 的發展也走到了技術的極限， 已經很難通過常規辦法提高内存的工作速度；随着Intel 最新處理器技術的發展， 前端總線對内存帶寬的要求是越來越高，擁有更高更穩定運行頻率的DDR2 内存将是大勢所趨。

(4) 内存是 公司推出的新一帶内存， 這種内存能夠提供十倍于普通DRAM 和三倍于PC100 SDRAM 的性能，單根的 DRAM， 即RDRAM， 在16 位的數據傳輸通道上速度可高達。

5. 主闆定義

5 . 1 什麼是主闆?

主闆， 又叫主機闆() 、系統闆( ) 和母闆( m o t h e r b o a r d )； 它安裝在機箱内，是微機最基本的也是最重要的部件之一。 主闆一般為矩形電路闆， 上面安裝了組成計算機的主要電路系統，一般有BIO S芯片、I / O控制芯片、鍵盤和面闆控制開關接口、指示燈插接件、擴充插槽、主闆及插卡的直流電源供電接插件等元件。

5 . 2 主闆的性能指标

(5) PCB 闆體。要看PCB 的質量、光澤和厚度等等。

(6) 布線。判斷走線的的好壞可以從走線的轉彎角度和分布密度看出，好的主闆布線應該比較均勻整齊，從設備到控制的芯片之間的連線應該盡量短。

(7) 電容。主闆上常見的有钽電容和電解電容。前者比後者要好。

(8) 供電電路。CPU 供電電路要求具有非常快速的大電流響應能力，， 電感線圈和電容都會影響到這一能力。

5 . 3 主闆的主流品牌

主要有技嘉, 華碩, 微星, 升技等。

5 . 4 主闆的規範

有AT、B a b y - A T 、ATX、M i c r o ATX、LPX、NLX、F l e x ATX、EATX、W A T X

以及BTX等。

6. 硬盤定義

6 . 1 什麼是硬盤?

硬盤又叫固定盤，由金屬材料塗上磁性物質的盤片與盤片讀寫裝置組成。這些盤片與讀寫裝置（ 驅動器）是密封在一起的。硬盤的尺寸有5.25英寸、3.5英寸和1.8英寸等。

6 . 2 硬盤的性能指标

( 1 )硬盤的轉速。硬盤轉速就是指硬盤主軸電機的轉動速度，一般以每分鐘多少轉來表示。

( 2 )硬盤的數據傳輸率。它又包括了外部數據傳輸率和内部數據傳輸率兩種, 外部數據傳輸率指的是電腦通過數據總線從硬盤内部緩存區中所讀取數據的最高速率。而内部數據傳輸率可能并不被大家所熟知， 但它才是一塊硬盤性能好壞的重要指标，它指的是磁頭至硬盤緩存間的數據傳輸率。

( 3 )硬盤緩存。緩存是硬盤與外部總線交換數據的場所。

( 4 )平均尋道時間。平均尋道時間指的是從硬盤接到相應指令開始到磁頭移到指定磁道為止所用的平均時間。單位為毫秒(Ms )。