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1、计算机硬件知识入门,一、计算机硬件系统,输入设备,输出设备,存储器,运算器,控制器,键盘、鼠标、,显示器、音箱、,扫描仪、数码相机、影碟机,打印机等,硬盘、U盘和光盘等,内存,外存,内存条,中央处理器(CPU),计算机的工作原理图,计算机硬件结构,输入设备,存储器,输出设备,运算器,控制器,CPU,原始数据,程序,处理结果,指令,主机,外围设备,数据信号,控制信号,存取数据,读取,数据,第一节 计算机硬件组成,一、冯诺依曼关于计算机的几点建议,二进制,以存储器为中心,二、冯诺依曼体系结构,运算器,算术与逻辑运算,控制器,控制协调各部件的工作,CPU,存储器,内存,外存,ROM,RAM,存放开机
2、自检程序,临时存放正在运行的程序和数据,长期保存数据,输入设备,将用户的操作要求告诉计算机,输出设备,将计算机的运行结果反馈给用户,CPU（中央处理器）,功能：也就是负责运算和控制的控制中心，是电脑的最关键部位，是计算机的头脑作用：相当于人的大脑一样，在计算机中进行的任何操作（数据的输入，存储，程序的运行，屏幕的显示，结果的打印）都在CPU的控制下完成的。CPU比计算机中任何部件都更能决定计算机的工作速度和效率。,英特尔,英特尔公司是全球最大的半导体芯片制造商，它成立于1968年，具有41年产品创新和市场领导的历史。1971年，英特尔推出了全球第一个微处理器。微处理器所带来的计算机和互联网革命
3、，改变了整个世界。英特尔公司（Intel Corporation）（NASDAQ：INTC，港交所：4335），总部位于美国加利福尼亚州圣克拉拉。英特尔的创始人Robert Noyce和Gordon Moore原本希望他们新公司的名称为两人名字的组合Moore Noyce，但当他们去工商局登记时，却发现这个名字已经被一家连锁酒店抢先注册。不得已，他们采取了“INTegrated Electronics（集成电子）”两个单词的缩写为公司名称。现任经营高层是董事长克雷格贝瑞特和总裁兼执行长保罗欧德宁。英特尔公司在随着个人电脑普及，英特尔公司成为世界上最大设计和生产半导体的科技巨擘。,AMD,AMD
4、是一家专注于微处理器设计和生产的跨国公司，总部位于美国加州硅谷内森尼韦尔。AMD为电脑、通信及消费电子市场供应各种集成电路产品，其中包括中央处理器、图形处理器、闪存、芯片组以及其他半导体技术。AMD 成立于1969 年，总部位于加利福尼亚州桑尼维尔。AMD 公司专门为计算机、通信和消费电子行业设计和制造各种创新的微处理器（CPU、GPU、APU、主板芯片组、电视卡芯片）等、闪存和低功率处理器解决方案。AMD 致力为技术用户从企业、政府机构到个人消费者提供基于标准的、以客户为中心的解决方案目前AMD在 CPU 市场上的占有率仅次于 Intel，但仍有不少差距，Intel占据了80%以上的市场份额
5、，而AMD不足20%。,中央处理器(CPU),CPU分类:,1、Intel的CPU,Intel赛扬（Celeron）,Intel奔腾（Pentium）,Intel酷睿2（Core 2）,Intel酷睿i5（Core i5）,Intel酷睿i7（Core i7）,低,高,Intel的CPU外观注(Intel的CPU是没有针脚的),2、AMD的CPU,AMD速龙X2（Athlon）,AMD速龙II X2（Athlon II）,AMD羿龙II X2（Phenom II）,AMD速龙II X3（Athlon II X3）,AMD羿龙II X3（Phenom II X3）,AMD羿龙X4（Phenom
6、X4）,AMD速龙II X4（Athlon II X4）,低,高,AMD的CPU外观注(AMD的CPU是有针脚的),CPU的参数：了解了CPU的外观和分类之后，要想真正透彻地认识CPU，就必须搞清楚CPU的一些基础参数的含义。,1.体现CPU工作能力的主频、外频、倍频（1）主频：主频就是CPU的时钟频率，它反映了CPU的整体工作速度，也就是CPU运算时的工作频率。就是我们平时说的“主频：2.8GHz”。（2）外频与倍频：“外频”是系统总线的工作频率，而“倍频”则是外频与主频相差的倍数，主频外频X倍频。如果把外频看作CPU这台“机器”内部的一条生产线，那么倍频就可以看成生产线的条数。一台机器生产
7、速度的快慢（主频）自然就是生产线的速度（外频）乘以生产线的条数（倍频）。2.前端总线频率 前端总线是CPU与主板北桥芯片之间连接的通道，而前端总线频率就是该通道“运输数据的速度”。我们把CPU看作一台安装在房间中的大型机器 的话，前端总线就是这个房间的“大门”。机器的生产能力再强，如果“大门”很窄或者物体流通速度比较慢的话，CPU就不得不处一 种“吃不饱”的状态。,*以AMD Athlon II X2 240 为例,3.缓存：随着CPU主频的不断提高，它的处理速度也越来越越快，其他设备相配赶不上CPU的速度，没办法及时将数据传给CPU，于是高速缓存便出现在CPU上，高速缓存就是用来存储一些常用
8、的或即将用到的数据和指令，CPU需要数据或指令的时候直接从高速缓存中读取，而不用再到内存甚至硬盘中去读取，大大提升了CPU的处理速度。缓存又分为几个级别：L1 Cache（一级缓存）：它制作在CPU的内部，容量不是很大，与CPU同频运行，无需要通过外部总线来交换数据，所以大大节省了存取时间。L2 Cache(二级缓存)：CPU在读取数据时，寻找顺序依次是L1 L2 内存 外存储器。L2 Cache的容量十分灵活，容量越大，CPU档次越高。L3 Cache(三级缓存)：在主板上或者CPU上再外置的大容量缓存。*二级缓存都是和CPU同速运行的。除了速度以外，二级缓存容量也会影响CPU的性能，原则是
9、越大越好。,*以AMD Athlon II X2 240 为例,4.CPU制造工艺、封装方式：制造工艺的提高，意味着CPU的体积将更小，集成度更高，耗电更少。随着技术的发展进步，AMD Athlon 由65纳米 进步成为了AMD Athlon 2代 45纳米。封装技术适用的芯片频率越来越高，散热性能越来越好，引脚数 增多，引脚间距减小，重量减小，可靠性也越来越高。,内存条,内存的速度越快、容量越大、其性能就越好，但内存带宽直接接受CPU的前端总线和主板芯片组中内存控制器的影响，这三者的工作速度应保持一致，若不能保持一致，至少要保证内存带宽不低于其他两个的速度。特别是不能低于主板运行速度，否则会
10、影响整个系统的性能。,确定内存种类和条数：根据主板上的内存插槽确定内存条的种类，可以看内存条的缺口位置不同，来区分。还要根据你的操作系统：XP系统能最大支持4G内存；vista64 旗舰版 能最大支持128G内存；win7 64 旗舰版 能最大支持192G内存；如果你的是XP操作系统就没必要加到4G以上了，纯粹是浪费。,内存生产厂家,内存条,目前常用的内存类型,正确的插拔电脑的内存卡的方法,切断电源，手指按住内存插槽两边的内存塑料卡头，向下按直到内存脱离插槽后拔下内存！插内存是看好内存下面的缺口是否对准了插槽上的隔断，双手按住内存两头向下按，直到插槽两头的卡头卡入内存两头的缺口。,内存塑料卡头
11、,硬盘,硬盘的物理结构,主板的平面是一块PCB印刷电路板，它实际是由几层树脂材料粘合在一起的，内部采用铜箔走线。一般的PCB线路板分有四层和六层，四层板分别是主信号层、接地层、电源层、次信号层。而六层板增加了辅助电源层和中信号层。而一些要求较高的主板的线路板可达到6-8层或更多。,一、主板的工艺,三、主板的芯片组,1、南桥芯片（South Bridge）是主板芯片组的重要组成部分，一般位于主板上离CPU插槽较远的下方，PCI插槽的附近，这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多，离处理器远一点有利于布线。相对于北桥芯片来说，其数据处理量并不算大，所以南桥芯片一般都没有覆盖散热片。南桥芯片不与处理
12、器直接相连，而是通过一定的方式（不同厂商各种芯片组有所不同，例如英特尔的英特尔Hub Architecture以及SIS的Multi-Threaded“妙渠”）与北桥芯片相连。南桥芯片负责I/O总线之间的通信，如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等，这些技术一般相对来说比较稳定，所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的，不同的只是北桥芯片。南桥芯片的发展方向主要是集成更多的功能，例如网卡、RAID、IEEE 1394、甚至WI-FI无线网络等等。中间靠下的那个较大的芯片，就是主板的南桥芯片。2、北桥芯片（North Bridge）是主
13、板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，也称为主桥（Host Bridge）。一般来说，芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的。北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP数据在北桥内部传输，提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型（SDRAM，DDR SDRAM以及RDRAM等等）和最大容量、AGP插槽、ECC纠错等支持，整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。北桥芯片就是主板上离CPU最近的芯片，这主要是考虑到北桥芯片与处理器之间的通信最密切，为了提高通信性能而缩短传输距离。因为北桥芯片的数据处理量非常大，发热量也越来越大，所以现在的北桥芯片都覆盖着散热片用来加强北桥芯片
14、的散热，有些主板的北桥芯片还会配合风扇进行散热。,下面以ATX结构主板为例，介绍主板上的主要部件及其功能，如图3-3所示。,显卡,GPU,GPU英文全称Graphic Processing Unit，中文翻译为“图形处理器”。GPU是相对于CPU的一个概念，由于在现代的计算机中（特别是家用系统，游戏的发烧友）图形的处理变得越来越重要，需要一个专门的图形的核心处理器。GPU是显示卡的“大脑”，它决定了该显卡的档次和大部分性能，同时也是2D显示卡和3D显示卡的区别依据。2D显示芯片在处理3D图像和特效时主要依赖CPU的处理能力，称为“软加速”。3D显示芯片是将三维图像和特效处理功能集中在显示芯片内，也即所谓的“硬件加速”功能。显示芯片通常是显示卡上最大的芯片（也是引脚最多的）。现在市场上的显卡大多采用NVIDIA和 AMD-ATI 两家公司的图形处理芯片。,显卡厂家,显示器,
