电脑硬件介绍

首先说说主板:

主板,又叫主机板(mainboard)、系统板(systemboard)或母板(motherboard);它分为商用主板和工业主板两种。它安装在机箱内,是微机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板,上面安装了组成计算机的主要电路系统,一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。
主板上主要包括电路板和芯片组(包括南北桥芯片、BIOS芯片、I/O控制芯片等等)以及一些插槽和接口等等。不过现在的主板上的北桥芯片几乎都没了,北桥的功能已经被集中到cpu里面了,具体芯片的功能请自行baidu。
目前主流的主板主要有ATX和mini-ATX(就是平时说的小板),如图
在这里插入图片描述

在来说下计算机的“大脑”:cpu

中央处理器(CPU),是电子计算机的主要设备之一,电脑中的核心配件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU是计算机中负责读取指令,对指令译码并执行指令的核心部件。中央处理器主要包括两个部分,即控制器、运算器,其中还包括高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制的总线。
主板上有一种东西叫晶振,一般有好几个,可以振动来产生频率,其中有一个产生的频率就是外频了,外频是整个电脑的一个基准频率,所有的频率都是在他的基础上进行分频或倍频得到的,外频是指cpu与内存交换数据的频率(也只有内存和cpu才能直接交换数据),cpu的外频就是所说的系统时钟频率,现在的电脑通常是100MHz。cpu的速度是很快的,用外频来运算是满足不了的,因此,cpu内部就有了倍频器(就是平常说的倍频了),外频*倍频=主频,主频就是cpu的运算频率了(和cpu的运算能力有关,cpu的运算速度是不好计算的,因为cpu不一定会做什么运算,只能说主频越高,运算能力越强)。除了频率外,影响cpu的还有缓存,当然了,缓存越大,就越好。
所谓睿频就是自动超频到一定的频率。比如说你买了一个cpu上面写到标准频率是2.5GHz;最大睿频为4.5GHz:也就是说如果不睿频的话那这个u所有核心最高的频率不会超过2.5GHz,如果开了睿频的话,单核的最大频率不会超过4.5GHz,如果全核都睿频了的话,可能最大不会超过4.3GHz,就是说睿频的核越多,那最大频率就超低。
所谓超频就是把倍频或外频给调高,现在一般都是超倍频,外频一般都是100MHz,超频有风险,可能会损坏硬件,不建议超频,笔记本上的u带k的就表示不锁倍频的u,可以超频。

在来说下计算机的内存

说内存之前,我们要先说说一种总线:前端总线。
总线就是用来传东西的一种介质,以前的计算机,cpu和内存并不是直接交换数据的,cpu要通过北桥芯片,来完成和内存的信息交换,而cpu到北桥的那根线就是前端总线FSB。对于以前的电脑来说,如果cpu和内存的带宽很大的话,那FSP就是数据交换的瓶颈了。

FSB的计算方式:

  1. Intel : 4倍的外频X总线位宽(目前主流为64Bit,早期有32Bit)/8 (除以8是换成字节)
  2. AMD:2倍的外频X总线位宽(目前主流为64Bit,早期有32Bit)/8

到了后来i5,i7把前端总线的架构给淘汰了,将内存控制器集成到了cpu里面了,取而代之的是QOI总线,每个QPI总线总带宽=每秒传输次数(即QPI频率)×每次传输的有效数据(即16bit/8=2Byte)×双向。cpu不在经过北桥了,直接和内存进行数据交换,这样大大提高了数据交换的速度。在到后来北桥芯片直接给取消了,其功能全被集成到了cpu。fsb的发展示如下图在这里插入图片描述

好了我们正式开始介绍内存,内存是外存与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。

首先,我们来说一下和内存有关的三个频率:内存颗粒的核心频率、工作频率、等效频率。

  1. 内存颗粒的核心频率:内存颗粒的核心频率是固定的一般有3种,133、166、200。
  2. 内存的工作频率:一个周期内传输几次数据就是核心频率的几倍。比如说ddr一个周期是传两个数据,所以他的工作频率就是2倍的内存颗粒的核心频率。
  3. 等效频率:等效频率和内存预读有关,可以理解为最终的内存频率,就是说内存条上标注的频率就是这个东西了。

了解了这三种频率,下面的东西就好理解了:

我们就从SDRAM开始说起吧,之前的内存就不说了。同步动态随机存取内存(synchronous dynamic random-access memory,简称SDRAM),在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;就是说比他的三个频率是一样的。这种内存条现在几乎不多见了。
慢慢的,DDR代替了SDRAM(Double Data Rate双倍速率),DDR就是一个时钟周期内传输两次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随机存储器。所以相比于SDRAM,则DDR的工作频率是内存颗粒的核心频率的2倍。DDR预读取2bit。
DDR 2预读取4bit,和DDR一样,也是一个周期传两次数据,因此工作频率和DDR一样,但由于预读取是DDR的2倍,因此等效频率是DDR的2倍。
DDR 3预读取8bit,和DDR一样,也是一个周期传两次数据,因此工作频率和DDR一样,但由于预读取是DDR的4倍,因此等效频率是DDR的4倍。
DDR 4预读取16bit,和DDR一样,也是一个周期传两次数据,因此工作频率和DDR一样,但由于预读取是DDR的8倍,因此等效频率是DDR的8倍。
下面列个表容易看:在这里插入图片描述
内存的带宽计算 内存带宽=内存等效频率*64/8
双通道,其实就是两个内存控制器。就是插两个内存条,可以提升带宽和读取速度。
要组双通道,首先要先判断你的主板和cpu是否支持, 不同容量的内存条也是可以组双通道的,举个例子:比如将一条4GB的内存和8GB相搭配,这被称作非对称双通道,是可以正常运行的,但这种模式相当于组建了一对儿4GB大小的双通道和一个单独的4GB单通道,也就是把那个8GB内存给分割了。同样具备提高带宽的功效。也算是一种省钱的做法。不同频率的也可以,但是会损失nb的那个内存条的性能;但必须是一代的才行,比如ddr2不能和ddr3的组。在台式机上,一般主板上会标出相同颜色的内存插槽,一般上隔开的,插的时候要插在相同的颜色上才行。

在来说说计算机的硬盘
计算机的硬盘分三种:机械硬盘、固态硬盘、机械固态混合硬盘
我们只说前两种
机械硬盘:机械硬盘的外形是封装起来的,如果你有的话可以发现在硬盘的后面有一块电路板,上面集成了主控芯片,硬盘bios芯片,闪存颗粒等一系列芯片,如图在这里插入图片描述
机械硬盘的内部一般是由磁盘、磁头、磁头臂等组成。上个图吧
在这里插入图片描述
机械硬盘的接口一般为IDE(已经淘汰,不少老电脑上还有这个接口)、SATA等,当然接口还有很多,这里就不多说了,感兴趣的自行百度。
机械硬盘的主要参数:

1.容量:这个就不多说了,就是硬盘的大小了,值得一说的是硬盘的标注大小和实际的是不一样的,实际的要比标注的小,因为卖为玩意的是用1000MB=1GB来算的,而我们是1024MB=1GB。
2.转速:一般的转速也就5400RPM(1分钟能转多少圈)和7200RPM这两种,转速越快,效率越高,读写越快,但是产生的热量也大,需要的电压支持也高,所以一般笔记本上的用5400RPM为宜,否则电池损耗可能要加快喽。
3.平均寻道时间:这个东西就是那个磁头移动到盘面指定磁道的时间。 还有一个公式:平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间(这个时间是指磁头移动到指定的位置后,扇区转到这位置的时间,也叫潜伏期)
这个时间当然是越短越好喽。
4.传输速率:硬盘读写的速度MB/S。有一个内部传输速率(缓冲区没用的时候的速率)和一个外部传输速率(系统总线和缓冲区的之间的数据交换速率)
5.缓存:这个就和cpu的缓存差不多。越大越好。
6.S.M.A.R.T.技术:自监测、分析和报告技术,说白了就是一种保护硬盘的技术,有什么异常了会预测出来。

在来说说固态硬盘(SSD)
固态的重量相比机械小很多,内部没有那么复杂的机械硬件,组件都集成在一块电路板上,主要有主控芯片,闪存颗粒,缓存芯片等等。
我们先来说说这个闪存颗粒,存的东西就在这里面,一般分为SLC(单层存储单元)、MLC(双层存储单元)、TLC(三层存储单元)、QLC(四层存储单元);
SLC指一个存储单元存1bit的数据,MLC指一个存储单元存2bit的数据,以此类推。
存的越多,容量就越大,成本就越少,但是数据多了,每个单元的状态也就多了,机器识别也就慢了,性能也就下降了。一般SLC类的硬盘很少见,平常用的多为MLC和TLC的。
在这里插入图片描述
固态的一些参数:

1.主控:这块芯片很重要,可以说是硬盘的大脑,硬盘的功能、规格、工作方式等都归这东西管,很重要的一个芯片(两遍了,第三遍不写了),大约会影响%60吧。
2.闪存:就是NAND闪存,上面也介绍过了,存数据的单元。
3.固件算法:是确保硬盘性能的重要组件,会占%20的性能,说白了就是用来驱动控制器的,通过控制程序,来完成一系列的功能,比如坏块管理了,垃圾回收了等等。
3.4K对齐:4K=4096K,SSD的读写机制的特性,写数据时,以8个扇区为一基本存储单元(8*512=4096),写满后,到下一个4K区块写操作。如果没有4K对齐这个功能的话,数据写入会4K“超界”,读取的时候会二次往返读取,读取时候就增加了。

另外 推荐几家SSD:Marvell(迈威)、三星(一体式开发)、美光、海力士、闪迪、东芝。都是巨头。。。
未完待续。。。。自己的理解写的 也查了不少资料,如有错误,还请各位大佬们纠正

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