計算機硬件常識----普及通俗的計算機硬件知識

計算機硬件

 

目錄

計算機硬件

一、CPU

1、什麼是CPU

 2、CPU生產廠商

 3、CPU相關的參數(性能指標)

二、 主板

三、內存 

四、硬盤

1、參數

五、顯卡

六、顯示器

1、基本概念

2、物理分辨率和圖像圖片分辨率

七、其他硬件


一、CPU

1、什麼是CPU

也叫中央處理器(CPU,central processing unit)作爲計算機系統的運算和控制核心,是信息處理、程序運行的最終執行單元。簡單來說,CPU就是計算機的大腦。它長成下面這個樣子:

 2、CPU生產廠商

     CPU製造工藝的微米是指IC內電路與電路之間的距離。製造工藝的趨勢是向密集度愈高的方向發展。密度愈高的IC電路設計,意味着在同樣大小面積的IC中,可以擁有密度更高、功能更復雜的電路設計。主要的180nm、130nm、90nm、65nm、45納米、22nm。

  • Intel:生產CPU的老大哥,市場份額佔到80%,Intel生產的CPU就成了事實上的x86CPU技術規範和標準,最新的酷睿2成爲CPU的首選。intel已經於2010年發佈32納米的製造工藝的酷睿i3/酷睿i5/酷睿i7系列並於2012年4月發佈了22納米酷睿i3/i5/i7系列。並且已有14nm產品的計劃。

  • AMD:除了Intel公司外,最有力的挑戰的就是AMD公司。AMD公司專門爲計算機、通信和消費電子行業設計和製造各種創新的微處理器(CPU、GPU、APU、主板芯片組、電視卡芯片等)、閃存和低功率處理器解決方案,AMD 致力爲技術用戶——從企業、政府機構到個人消費者——提供基於標準的、以客戶爲中心的解決方案。
  • AMD是目前業內唯一一個可以提供高性能CPU、高性能獨立顯卡GPU、主板芯片組三大組件的半導體公司,爲了明確其優勢,AMD提出3A平臺的新標誌,在筆記本領域有“AMD VISION”標誌的就表示該電腦採用3A構建方案,AMD 有超過70% 的收入都來自於國際市場,是一家真正意義上的跨國公司。

  • IBM:國際商業機器公司IBM,擁有了自己的芯片生產線,主要生產服務器用POWER處理器。

  • 龍芯中國科學院計算所自主研發的通用CPU。龍芯(Loongson)從2001年至今共開發了1號、2號、3號三個系列處理器和龍芯橋片系列,2002年8月10日誕生的“龍芯一號”是我國首枚擁有自主知識產權的通用高性能微處理芯片  。在政企、安全、金融、能源等應用場景得到了廣泛的應用。
  • 龍芯1號系列爲32位低功耗、低成本處理器,主要面向低端嵌入式和專用應用領域;
  • 龍芯2號系列爲64位低功耗單核或雙核 [5]  系列處理器,主要面向工控和終端等領域;
  • 龍芯3號系列爲64位多核系列處理器, 主要面向桌面和服務器等領域。 

 3、CPU相關的參數(性能指標)

 主頻:也叫時鐘頻率,單位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz),用來表示CPU的運算、處理數據的速度。CPU的主頻=外頻×倍頻係數,主頻和實際的運算速度存在一定的關係,但並不是一個簡單的線性關係. 所以,CPU的主頻與CPU實際的運算能力是沒有直接關係的,主頻表示在CPU內數字脈衝信號震盪的速度。主頻和實際的運算速度是有關的,只能說主頻僅僅是CPU性能表現的一個方面,而不代表CPU的整體性能。

外頻:CPU的基準頻率,單位是MHz,是CPU與主板之間同步運行的速度。CPU的外頻決定着整塊主板的運行速度。通俗地說,在臺式機中,所說的超頻,都是超CPU的外頻(當然一般情況下,CPU的倍頻都是被鎖住的)相信這點是很好理解的。

前端總線(FSB)頻率(即總線頻率):是直接影響CPU與內存直接數據交換速度,簡單理解就是CPU算完了,要把結果傳給內存了,兩者之間的傳輸速度。

        外頻與前端總線(FSB)頻率的區別:前端總線的速度指的是數據傳輸的速度,外頻是CPU與主板之間同步運行的速度。也就是說,100MHz外頻特指數字脈衝信號在每秒鐘震盪一億次;而100MHz前端總線指的是每秒鐘CPU可接受的數據傳輸量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。

倍頻係數:倍頻係數是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關係。在相同的外頻下,倍頻越高CPU的頻率也越高。但實際上,在相同外頻的前提下,高倍頻的CPU本身意義並不大。這是因爲CPU與系統之間數據傳輸速度是有限的,一味追求高主頻而得到高倍頻的CPU就會出現明顯的“瓶頸”效應-CPU從系統中得到數據的極限速度不能夠滿足CPU運算的速度。

CPU的位和字長:位:在數字電路和電腦技術中採用二進制,代碼只有“0”和“1”,其中無論是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。

      字長:電腦技術中對CPU在單位時間內(同一時間)能一次處理的二進制數的位數叫字長。 所以能處理字長爲8位數據的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在單位時間內處理字長爲32位的二進制數據。字節和字長的區別:由於常用的英文字符用8位二進制就可以表示,所以通常就將8位稱爲一個字節。字長的長度是不固定的,對於不同的CPU、字長的長度也不一樣。8位的CPU一次只能處理一個字節,而32位的CPU一次就能處理4個字節,同理字長爲64位的CPU一次可以處理8個字節。

緩存緩存(Cache)大小也是CPU的重要指標之一,CPU內緩存的運行頻率極高,一般是和處理器同頻運作,工作效率遠遠大於系統內存和硬盤,而且緩存的結構也對CPU速度的影響非常大。CPU往往需要重複讀取同樣的數據塊,緩存容量的增大,可以大幅度提升CPU內部讀取數據的命中率,而不用再重複到內存或者硬盤上尋找,以此提高系統性能。

二、 主板

      主板是電腦各個配件的連接平臺。主板的規格(尺寸)分爲大、中、小三種,我們臺式機的機箱中一般是全尺寸,使用的是大板。還有一些經濟型的主板,爲了節約成本,尺寸比較小,通常用於小型的機箱。電腦中的其他配件,如內存、CPU等都需要插到主板的特定插槽中才能使用。硬盤、電源等設備需要通過數據線跟主板上的各類接口連接。電源通過連線插到主板上之後,由主板就可以向電腦各個配件供電。

三、內存 

       內存作用是用於暫時存放CPU中的運算數據,以及與硬盤外部存儲器交換數據。只要計算機在運行中,操作系統就會把需要運算的數據從內存調到CPU中進行運算,當運算完成後CPU再將結果傳送出來,內存的運行也決定了計算機的穩定運行。 內存條是由內存芯片、電路板、金手指等部分組成的。 

      內存又稱主存,是CPU直接尋址存儲空間,由半導體器件製成。內存的特點是存取速率快。內存是電腦中的主要部件,它是相對於外存而言的。我們平常使用的程序,如Windows操作系統、打字軟件遊戲軟件等,一般都是安裝硬盤外存上的,但僅此是不能使用其功能的,必須把它們調入內存中運行,才能真正使用其功能,我們平時輸入一段文字,或玩一個遊戲,其實都是在內存中進行的。就好比在一個書房裏,存放書籍的書架和書櫃相當於電腦的外存,而我們工作的辦公桌就是內存。通常我們把要永久保存的、大量的數據存儲外存上,而把一些臨時的或少量的數據和程序放在內存上,當然內存的好壞會直接影響電腦的運行速度。

四、硬盤

    計算機系統的數據存儲器或者叫外存,容量是硬盤最主要的參數。

1、參數

單碟容量:指硬盤單片盤片的容量,單碟容量越大,單位成本越低,平均訪問時間也越短。

轉速:是硬盤內電機主軸的旋轉速度,也就是硬盤盤片在一分鐘內所能完成的最大轉數。轉速的快慢是標示硬盤檔次的重要參數之一,它是決定硬盤內部傳輸率的關鍵因素之一,在很大程度上直接影響到硬盤的速度。硬盤的轉速越快,硬盤尋找文件的速度也就越快,相對的硬盤的傳輸速度也就得到了提高。硬盤轉速以每分鐘多少轉來表示,單位表示爲RPM,RPM是Revolutions Per minute的縮寫,是轉/每分鐘。RPM值越大,內部傳輸率就越快,訪問時間就越短,硬盤的整體性能也就越好。

家用的普通硬盤的轉速一般有5400rpm、7200rpm幾種,高轉速硬盤是臺式機用戶的首選;而對於筆記本用戶則是4200rpm、5400rpm爲主,雖然已經有公司發佈了7200rpm的筆記本硬盤,但在市場中還較爲少見;服務器用戶對硬盤性能要求最高,服務器中使用的SCSI硬盤轉速基本都採用10000rpm,甚至還有15000rpm的,性能要超出家用產品很多。

五、顯卡

顯卡(英語:Video cardDisplay cardGraphics cardVideo adapter),是個人計算機最基本組成部分之一,用途是將計算機系統所需要的顯示信息進行轉換驅動顯示器,並向顯示器提供逐行或隔行掃描信號,控制顯示器的正確顯示,是連接顯示器和個人計算機主板的重要組件。

它主要負責把主機向顯示器發出的顯示信號轉化爲一般電器信號,使得顯示器能明白個人計算機在讓它做什麼。顯卡主要由顯卡主板、顯示芯片、顯示存儲器、散熱器(散熱片、風扇)等部分組成。顯卡的主要芯片叫“顯示芯片”(Video chipset,也叫GPUVPU,圖形處理器或視覺處理器),是顯卡的主要處理單元。顯卡上也有和計算機存儲器相似的存儲器,稱爲“顯示存儲器”,簡稱顯存。簡單總述,顯卡就是把存儲的數字信息變成圖片或者視頻等數據,交給顯示器顯示出來。

六、顯示器

1、基本概念

720P指的是分辨率是1280 X 720,又名半高清,或者叫標準高清,是高清的最低標準,只要達到了720P這個標準,才幹叫高清視頻。1080P的分辨率爲1920 X 1080,又名全高清。 

  • 根據不用分辨率可分爲2K、4K屏:2K屏:1920*1080、1998*1080、2048*1080/2048*858;4K屏:3840*2160、3996*2160、4096*2160/4096*1716;
  • 像素:屏幕或者圖片長度計量的最小單位,一個圖片就是有千萬個像素點構成的,每一個像素點內部,都是紅綠藍光學三原色進行不同的顏色搭配組成的,像素點越多,顯示的圖片和視頻越清晰,就像分辨率1920*1080,表示長有1920個像素點,寬有1080個像素點。

  • 尺寸:屏幕或圖片的長寬方向上各有多少個像素點構成

  • 分辨率:

    • 圖片分辨率(邏輯分辨率):水平或垂直方向上每英寸的像素數,也就是分辨率的兩個數字表明的是圖片在長和寬上佔的像素點數。圖像的分辨率越高,所包括的像素就越多,圖像就越清晰,印刷的質量也就越好。同時,它也會增加文件佔用的存儲空間。

    • 屏幕分辨率:也是顯現分辨率,是屏幕圖像的精密度,是指顯現器所能顯現的像素有多少,屏幕水平垂直方向的像素數,也就是有多少個發光器件而已。因爲屏幕上的點、線和麪都是由像素組成的,顯現器可顯現的像素越多,畫面就越精密,同樣的屏幕區域內能顯現的信息也越多。

  • PPI:每英寸屏幕上的像素數量(僅屏幕纔有這個概念)

2、物理分辨率和圖像圖片分辨率

物理屏幕像素值

手機名稱 小米6  
屏幕分辨率 1920*1080 垂直水平方向各有 1920、1080個像素點
屏幕寬高 4.49*2.52英寸 屏幕寬高的英寸值
屏幕寬高 11.40*6.41 釐米 屏幕寬高的釐米值
屏幕尺寸 5.15 英寸 屏幕左上角到右下角的距離值 13.08 釐米
PPI 428 每英寸有 428 個像素點

圖片像素: 

屬性 白話
圖片尺寸 420*420 水平方向跟垂直方向各自有420個像素點
圖片分辨率 72*72 水平方向跟垂直方向上每英寸有72個像素點
存儲大小 15.95 KB (16,335 bytes) 圖片存儲在電腦硬盤上佔用的空間大小
圖片實際長度 5.83 * 5.83 英寸 420 / 72
圖片實際長度 14.81 * 14.81 釐米 一英寸等於 2.54 釐米

參考鏈接:

七、其他硬件

電源:他不是直接給CPU、顯卡、內存、硬盤等各個配件供電的。而是將交流電變換爲穩定的可靠的直流電,供給主機箱內的主板,然後再由主板給CPU、顯卡、內存等各個配件供電。‘

光驅:用來讀寫光碟內容的機器。光驅分爲CD-ROM驅動器、DVD光驅(DVD-ROM)、康寶(COMBO)、藍光光驅(BD_ROM)和刻錄機。他的特點是容量大、成本低廉、穩定性好、便於攜帶、壽命長(跟生產廠商有關係)。

 鼠標、鍵盤、機箱,就不在多說。

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