计算机硬件基础知识

1.计算机的定义

1.1 什么是计算机？

计算机是一种能够高速进行计算、具有内部存储能力、其运行过程由程序控制的电子设备。

1.2 计算机的出现

1946年，世界上第一台电子数字计算机ENIAC（积分器和计算器）在宾夕法尼亚大学诞生。

1.3 计算机的发展历程

计算机可分为四个时代，即：第一代（1946~1956）为电子管时代，第二代（1955~1964）为晶体管时代，第三代（1964~1970）为晶体管时代。 集成电路（IC）时代，第四代（1971年至今）是大规模、超大规模集成电路时代。 迄今为止，几乎所有的计算机都是基于“存储程序控制”的原理工作的。

1.4 计算机的分类

计算机类型可分为：大型机、小型机、微型机、工作站、超级计算机。

2.计算机系统的基本组成

2.1 计算机系统组成

计算机系统通常由两部分组成：硬件系统和软件系统。

2.2 计算机系统的硬件和软件是什么？

硬件（）是指实际的物理设备，包括计算机的主机和外围设备。 计算机硬件系统主要由控制器、运算器、存储器和输入/输出设备五大部分组成。 运算单元和控制器一起称为中央处理器，也就是我们通常所说的CPU。

软件（）是指实现算法的程序和相关文件，包括计算机本身运行所需的系统软件和用户完成特定任务所需的应用软件。

计算机硬件包括CPU、内存、主板、显卡、硬盘等。

2.3 计算机硬件和软件有什么区别？

计算机软件包括系统软件和应用软件。 系统软件包括操作系统WINXP、数据库管理系统(DBMS)SQL SE RVER。 应用软件包括系列。 一般软件类型包括试用软件、共享软件和免费软件。

3.CPU定义

3.1 什么是CPU？

CPU是英文“t”的缩写。 它是一个可以执行各种指令并完成数据处理的组件。 CPU一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成。

3.2 CPU性能指标

(1)主频，即CPU的时钟频率。 简单来说就是CPU的工作频率。

(2) 内存总线速度，或系统总线速度，一般相当于CPU的外频。

（3）L 1、L 2 缓存，也就是我们常说的一级、二级缓存。

(4)管道技术、超标量。

(5)工作电压。 工作电压是指CPU正常工作所需的电压。

(6)乱序执行和分支预测。 乱序执行是指CPU采用一种技术，允许多条指令不按照程序指定的顺序，分别发送到相应的各个电路单元进行处理。 分支是指程序运行时需要改变的节点。

(7)制造工艺。 虽然制造工艺不会直接影响CPU的性能，但却可以极大地影响CPU的集成度和运行频率。 制造工艺越精细，CPU能够达到的频率就越高，集成的晶体管也就越多。 许多。

3.3 CPU主流品牌

主要是INTEL、AMD。

3.4 CPU的发展历史

英特尔

1971：4004 个微处理器 1972：微处理器 1974：8080 个微处理器

1978 年：8086 - 8088 个微处理器 1982 年：80286 个微处理器 1985 年：80386 个微处理器

1989 年：英特尔 80486 微处理器 1993 年：英特尔奔腾处理器

1997 年：英特尔奔腾 II 处理器 1999 年：英特尔奔腾 III 处理器

2000 年：Intel 4 处理器 2002 年：Intel 4 带线程处理器

2005年：Intel D处理器 2006年：Intel Core 2 Duo处理器（酷睿微架构桌面处理器，核心代号将命名为Core 2D uo/家族，其E 6 7 0 0 2。6 GHz型号比6 GHz型号性能提升40%此前推出的 D 96 0（3.6 GHz）处理器，性能提升40%，省电效率提升40%（Core 2 Duo处理器包含2.91亿个晶体管。采用LGA 7 7 5接口）

AMD

AMD这家成立于1969年、总部位于加利福尼亚州桑尼维尔市的处理器制造商，在与英特尔多年的不懈斗争后，终于取得了一些成功——凭借其之前的 XP和现在的K8处理器，AMD旗下的处理器产品成为了“宠儿”许多消费者的。

3.5 什么是双核和多核CPU？

所谓双核处理器，简单来说就是在一个CPU基板上集成两个处理器核心，并通过并行总线将处理器核心连接起来。 双核并不是一个新概念，只是CMP（Chip Multi-，单芯片多处理器）最基本、最简单、最容易实现的类型。 事实上，在RIS C处理器领域，双核甚至多核早已实现。 CMP最早由美国斯坦福大学提出。 其思想是在一个芯片内实现SMP（ Multi-，对称多处理）架构，并行执行不同的进程。 早在上世纪末，惠普和IBM就已经提出了双核处理器的可行性设计。 IBM于2001年推出双核POWER 4处理器，随后Sun和HP相继推出基于双核架构的Ultra SPARC和PA-RISC芯片。 不过，此时双核处理器架构仍属于高端RISC领域。 直到不久前Intel和AMD推出了自己的双核处理器，双核才真正进入主流X86领域。

英特尔

C ore 2 Duo系列：2006年7月27日，C ore 2 Duo在全球正式发布，Con roe

核心源自PIII的P6架构，并结合了架构的一些优点。 其特点是二级缓存大、流水线短、功耗低、泄漏少、性能高。 可以说是处理器的一场革命。 英特尔将用它来取代目前所有的C4/CD/P4/PD/PEE产品。

低端E4000系列，二级缓存2M，高端E6000前端总线，二级缓存分为2M和4M，还有极限版X系列和四核QX系列。 Core 2Duo 需要 965 或新的 975X 主板支持。

AMD

6 4 x 2系列：x2是AMD于2005年6月推出的双核桌面处理器，具有K8架构的先进性和集成内存控制器的优点。最初的接口是 939，现在是主流市场上主流的是AM2（ 940）。 与S939相比，仅AM2

只增加了对DDR 2内存的支持，没有做其他改变，性能也没有提升。

x2是一个核心连接两个CPU核心，每个核心都有1MB或512KB的高速二级缓存。

3.6 什么是超频？

超频是一个广泛的概念。 任何提高计算机某一部件的工作频率，使其工作在标准频率之外的行为及相关动作都应称为超频，包括CPU超频、主板​​超频、内存超频、显卡超频等。 超频和许多其他部分。

CPU超频是指增加CPU倍频和外频，以达到提高主频的目的。 一般CPU厂家在CPU出厂前就锁定了倍频，无法更改。 超频通常指的是提高 FSB。

3.7 什么是PR值？

PR值， ，“绩效标称值”，是一种流行的评价标准。

准确，为了让买家直观地了解CPU性能，是AMD用来表示CPU性能可以达到INTEL某个频率的一个数值。 这意味着，当比较 AMD CPU 和 Intel CPU 时，性能大致相同。

4. 内存定义

4.1 什么是记忆？

内存是指主板上的存储组件。 它是CPU直接与之通信并用于存储数据的组件。 它存储当前正在使用（即正在执行）的数据和程序。 其物理本质是一组或多组具有数据输入输出和数据存储功能的集成电路。 存储器仅用于临时存储程序和数据。 一旦关闭电源或停电，其中的程序和数据就会丢失。

4.2 内存性能指标

(1)速度。 内存速度一般用访问一次数据所需的时间（单位通常为ns）作为性能指标。 时间越短，速度越快。

(2)能力。 内存容量越大越好。 目前主要有51、2MB、1GB等产品。

(3)数据宽度和带宽。 存储器的数据宽度是指存储器可以同时传输数据的位数，单位为bit； 内存的带宽是指内存的数据传输速率。

(4)CAS。 CAS等待时间是指从读命令有效（在时钟上升沿发出）到输出可以提供数据的时间。 通常是 2 或 3 个时钟周期。 它决定了内存的性能。 在相同工作频率的情况下，CAS等待时间为2的芯片比CAS等待时间为3的芯片速度更快，性能更好。

4.3 内存主流品牌

主要包括等。

4. 4种内存类型

（1）SDRAM是“SDRAM”的缩写，意思是“同步动态随机存储器”，也就是我们通常所说的“同步存储器”。 这种存储器采用168行结构。

（2）DDR是一种新生的内存技术，DDR，英文原意是“”，顾名思义，它是一种双数据传输模式。 之所以叫“双”，是因为有“单”。 我们日常使用的SDRAM是“单数据传输模式”。 这种存储器的特点是在一个存储器时钟周期内，在方波的上升沿进行操作（读或写），而DDR引入了一种新的设计，在方波的上升沿进行操作波以及一个存储器时钟周期内方波的下降沿。 一次操作，在一个时钟周期内，DDR可以完成SDR在两个周期内可以完成的任务。 因此，理论上，相同速度下DDR内存的性能是SDR内存的两倍以上。 可以简单理解为DDR=SDR。

（3）DDR2（Data Rate 2）SDRAM是JEDEC（联合电子设备工程委员会）制定的新一代内存技术标准。 它与上一代DDR内存技术标准最大的区别在于，虽然都采用时钟数据传输的基本方式是上升/下降延迟，但DDR2内存却拥有上一代DDR内存两倍的预读能力（即：4bit数据读取预取）。 换句话说，DDR2内存每个时钟可以以外部总线速度4倍的速度读/写数据，并且可以以内部控制总线速度4倍的速度运行。 另外，由于DDR2标准规定所有DDR2内存均采用FBGA封装，与目前广泛使用的TSOP/TSOP-II封装不同，FBGA封装可以提供更好的电气性能和散热，这为DDR2内存提供了稳定性。 为未来频率开发奠定坚实的基础。 回顾DDR的发展历史，从第一代应用于个人电脑到如今的双通道技术，第一代DDR的发展也已经达到了技术的极限，已经很难再提高工作频率了。通过传统方法提高记忆速度； 随着Intel最新处理器技术的发展，前端总线对内存带宽的要求越来越高，更高、更稳定运行频率的DDR2内存将是大势所趋。

(4)该存储器是本公司推出的新型存储器。 该内存可提供普通DRAM性能的十倍、PC100 SDRAM性能的三倍。 单个DRAM，即RDRAM，速度可高达16位数据传输通道。 。

5. 主板定义

5.1 什么是主板？

主板，又称主板（）、系统板（）和母板（母板）； 它安装在机箱内，是微型计算机最基本、最重要的部件之一。 主板一般是一块长方形的电路板，上面安装着组成计算机的主要电路系统，一般包括BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯连接器、扩展槽、主板和插卡直流电源连接器等部件。

5.2 主板性能指标

(5)PCB板体。 取决于PCB的质量、光泽度、厚度等。

(6)接线。 判断布线的质量可以从布线的转弯角度和分布密度看出。 好的主板布线应该比较均匀、整齐，器件到控制芯片的连线应尽可能短。

(7)电容器。 钽电容和电解电容常见于主板上。 前者比后者好。

(8)电源电路。 CPU供电电路需要非常快的大电流响应能力，电感线圈和电容会影响这种能力。

5.3 主流主板品牌

主要有技嘉、华硕、微星、升技等。

5.4 主板规格

有AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、WATX

还有BTX等。

6. 硬盘定义

6. 1 什么是硬盘？

硬盘又称固定盘，由涂有磁性材料的金属盘片和磁盘读写装置组成。 这些盘片与读/写设备（驱动器）密封。 硬盘尺寸包括5.25英寸、3.5英寸和1.8英寸。

6.2 硬盘性能指标

(1)硬盘的速度。 硬盘转速是指硬盘主轴电机的转速，一般以每分钟转数来表示。

(2)硬盘的数据传输率。 它还包括两种类型：外部数据传输速率和内部数据传输速率。 外部数据传输速率是指计算机通过数据总线从硬盘内部缓存区域读取数据的最高速率。 内部数据传输速率可能不是每个人都知道，但它是硬盘性能的重要指标。 它是指磁头和硬盘缓存之间的数据传输速率。

(3)硬盘缓存。 缓存是硬盘与外部总线交换数据的地方。

(4)平均寻道时间。 平均寻道时间是指从硬盘接收到相应命令直至磁头移动到指定磁道所花费的平均时间。 单位为毫秒 (Ms)。