一、電腦主板架構
1.概念：主板是連接各組件的重要部分。主板上連接各部分組件的芯片組，其設計優劣，會影響電腦的性能
2.芯片組
①早期芯片組：早期的芯片組通常分爲兩個網橋來控制各組件的通信
- 北橋：負責連接速度較快的CPU、內存與顯卡等組件
- 南橋：負責連接速度較慢的設備接口，包括硬盤、USB設備、網卡等
②現在的芯片組：因爲北橋最重要的就是CPU與內存之間的橋接。但是爲了加快CPU與內存之間的通信速度，現在的芯片組，將北橋的內存控制檯整合到了CPU當中。所以下面的圖中，你只能看到南橋，沒有以往的北橋芯片
二、CPU
1.CPU(中央處理器)：CPU爲一個具有特定功能的芯片，裏面含有指令集。
2.CPU的兩個主要單元：算數邏輯單元與控制單元
- 算數邏輯單元：主要負責程序運算與邏輯判斷
- 控制單元：主要協調各周邊組件與各單元間的工作
3.CPU的架構、指令集
目前世界上最常見的兩種CPU架構：精簡指令集、複雜指令集
- 精簡指令集(RISC)：指令集較爲精簡，每個指令的運行時間很短，完成的操作也很簡單。如果想要做複雜的事情，就需要多個指令來完成。目前時間上使用最廣的CPU就是ARM這種架構
- 複雜指令集(CISC)：與RISC不同，CISC指令集的每個小指令可以執行一些較低的硬件操作，指令數目多而複雜，花費時間較長，但每個單條指令可以處理的工作較爲豐富。常見的使用CISC指令集的CPU有AMD、Intel、VIA等X86架構的CPU
4.CPU位數、等級
所謂的位(bit)，就是CPU一次讀取數據的最大量。64位CPU代表一個可以讀取64位的數據，32位CPU代表一個可以讀取32位的數據
5.CPU的差異
- 不同的x86架構的CPU除了整體構造(如二級緩存、命令執行週期數等)之外，主要在於指令集的不同。
- 新的x86CPU大多含有很先進的指令集，這些指令集可以加速多媒體程序的運行，也能夠增強虛擬化的性能，而且某些指令集更能夠增加能源利用效率，讓CPU耗電量降低
6.CPU頻率
除了前面談到的CPU內部指令集會導致CPU工作效率，CPU的頻率也會影響CPU性能
- 什麼是頻率：頻率就是CPU每秒鐘可以進行的工作次數，頻率越高CPU在單位時間內就可以做更多的事情
- 例如：Intel的i7-4790的CPU頻率爲3.6GHz，表示這塊CPU在一秒內可以進行3.6*10^9次工作
7.超線程(HT)
HT可以提升性能，自行查閱
三、內存
1.簡介：前面提到的CPU所使用的數據都來自於內存，不論是軟件程序還是文件數據，都必須讀入內存後CPU才能利用
2.動態隨機存取內存（DRAM）
①概念：個人電腦的內存主要組件爲動態隨機存取內存，內存只有在通電時才能記錄和使用，斷電之後數據就消失
②分類：現在廣泛的分爲：SDRAM與DDR SDRAM（兩者的差別在於針腳與工作電壓上）
- DDR：雙倍數據傳輸速度，它可以在一次工作週期中進行兩次數據的傳輸，傳輸頻率比SDRAM好一些
- 隨着技術的發展，有DDR、DDR2、DDR3等。其中，DDR2的頻率倍數是4，DDR3則是8倍，以此類推....
3.多通道設計
- ①概念：由於所有的數據都要存放在內存，所以內存的數據位寬當然是越大越好。但是傳統的位寬只有64位，爲了加大位寬，芯片組廠商就將兩個內存集合在一起，如果一根內存條可以達到64位，那麼兩根內存條就可以達到128位，從而達到雙通道的設計理念
- ②注意：啓用多通道設計插入多個內存條時，這多個內存條的型號最好是一模一樣的
4.二級緩存
- ①概念：我們知道CPU的數據都是有內存提供的，但是如果某些常用的程序或者是數據可以放置在CPU內部的話，那麼CPU就不需要再跑到內存重新讀取數據，從而提升了性能
- ②注意：二級緩存又稱爲內存控制器，是存在於CPU內部的一種結構
5.其他
- 內存除了頻率/位寬/型號需要考慮之外，內存容量也是很重要的
- 以服務器來說，有時候內存的容量比CPU的速度還重要
四、顯卡
1. 概念：顯卡又稱VGA，它對於圖形影像的顯示扮演着相當關鍵的角色。
2.顯存：每個圖像顯示的顏色都會佔用內存，因此顯卡上面會有集成內存並稱爲顯存
- 顯存容量會影響到你的屏幕分辨率與顏色深度
3.GPU：在早期，顯卡的運算能力由CPU完成，但是CPU已經很忙碌了，所以後來顯卡廠商直接在顯卡上面嵌入一個3D加速的芯片，就是GPU
- 顯卡主要通過GPU的控制芯片來與CPU、內存等通信
4.顯卡的接口形式
- D-Sub(VGA接口)：爲較早之前的連接接口，主要爲15針的接口，爲模擬信號的傳輸所使用
- DVI：公有四中以上的接口，不過市面上比較常見的僅有提供數字信號的DVI-D，以及整合數字與模擬信號的DVI-I兩種。DVI常用於液晶屏幕的連接
- DHMI：以上兩種(VGA、DVI)僅能傳輸影像數據，HDMI可以同時傳輸影像和聲音，被廣泛的應用於電視屏幕，電腦屏幕也常使用
- DispalyPort：與HDMI相似，可以同時傳輸聲音和影像，不過這種藉口的在市面上比較少用
五、硬盤
1.硬盤的物理組成
- 由許許多多的圓形碟片、機械手臂、磁頭與主軸馬達組成
2.硬盤的運行
- 實際運行時，主軸馬達讓碟片轉動，然後機械手臂可伸展讓磁頭在碟片上面進行數據讀寫操作
3.硬盤上的數據
由於碟片是圓的，並且通過機械手臂去讀寫數據，數據的讀寫是以圓圈轉圈的方式進行。
- 扇區：碟片被切出一個一個的小區塊，這些小區塊就是磁盤最小物理存儲單位，稱之爲扇區
- 磁道：同意同心圓的扇區組成的圓就是磁道
4.傳輸接口
磁盤與主板的接口經過了多次的改良。傳統的磁盤接口有SATA、SAS、IDE、SCSI等，外接式磁盤還包括USB、eSATA等接口。不過目前IDE被SATA取代，SCSI被SAS取代
- SATA：插槽所使用的連接線比較窄小，帶換了原來IDE粗排線接口。SATA已經到了第三代，每一代都有向下兼容性
- SAS接口：一般個人電腦上沒有內置的SAS接口，需要通過外接轉卡才能夠支持。
- USB接口：是最常見的外接式接口
6.緩衝存儲器
- 硬盤裏面有一個緩衝存儲器，這個內存主要可以將硬盤內常使用的數據緩存起來，以加速系統的讀寫性能。目前主流產品可達64MB的大小
7.使用須知
- 由於硬盤內部機械手臂上的磁頭與碟片的接觸是很細微的空間，因此要避免污物的沾染，造成數據的損壞
- 電腦關機後，硬盤上的機械手臂要慢慢迴歸原位。因此不能強制電腦關機，否則會造成硬盤損壞
六、固態硬盤(SSD)
1.引入：傳統硬盤有個致命的問題，就是需要驅動馬達去轉動碟片，這樣會造成嚴重的磁盤讀取延遲。後來有廠商拿閃存去製作高容量的設備，這些設備的接口也使用SATA或SAS，而且外形跟傳統磁盤一樣（因爲沒有磁頭和碟片，都是閃存），後來就被稱爲固態硬盤
2.優缺點
- 優點：不需要馬達轉動，通過閃存直接讀寫數據，還省點
- 缺點：早期的SSD，閃存有寫入次數的限制，而且壽命大概兩年就頂天了。現在的SSD的使用壽命擴展到了更多
七、擴展卡與接口
待更新。。。
八、主板
1.設備I/O地址與IRQ中斷請求
主板負責各個組件之間的通信，但是組件太多，主板芯片如何負責通信哪？這個時候就用到了I/O地址與IRQ
- I/O地址：類似於門牌號，每個設備有自己的地址，因此不能出現兩個設備使用同一個I/O地址
- IRQ：各設備通過IRQ中斷請求來告知CPU該設備的工作情況，以方便CPU進行工作分配。老實的主板芯片組中IRQ有15個，如果你發現你周邊接口太多可能不夠用時，這時你可以關閉一些沒有用到的接口，來給一些真正需要用的接口
2.CMOS與BIOS
- CMOS：主板上的一塊電池。用於記錄主板上的重要參數：系統時間、CPU電壓與頻率、各設備的I/O地址與IRQ等，由於這些數據的記錄都需要電，所以纔有了這塊電池
- BIOS：是寫入到主板上的某一塊flash或EEPROM的程序，它在計算機啓動的時候執行，以加載CMOS當中的參數，並嘗試調用存儲設備中的引導程序，進一步進入操作系統中。BIOS可以修改CMOS中的數據
3.其它外置設備接口
- PS/2接口：原本常見的鍵盤與鼠標接口，不過目前被USB接口替換，很少有
- USB接口：一般分爲USB2.0與USB3.0。爲了便於區分，USB3.0的插槽顏色爲藍色
- 聲音輸出、輸入與麥克風：一些圓形插孔，只看主板上面有內置音效芯片時，纔會有這三個插孔
- RJ-45網絡頭：如果有內置網絡芯片的話，就會有這種接頭出現。類似於電話接頭，不過內部有8個芯片觸點，接上網線後這個接頭會有信號燈亮起來
- HDMI：如果有內置芯片的話，可能會提供這個與屏幕連接的接口，目前是電視機屏幕的主流接口
九、主機電源
機箱內有個大大的鐵箱子，上面有很多電源線會跑起來，那就是主機電源。我買的CPU、RAM、主板、硬盤燈都需要電。
能源轉換率：主機電源本身也會使用一部分的電力。購買主機電源時最好挑選轉換率高的
- 轉換率=輸出功率/輸入功率。例如：主板用電量爲250W，但主機電源已經使用了320W的電力，則轉換率爲：250/320=0.78，這個數值越高表示被主機電源玩掉的電力越少，就越符合能源效率。
十、系統不穩定的原因
系統超頻、主機電源不穩，內存無法負荷，系統過熱