计算机的硬件组成

计算机的硬件组成、工作原理、性能参数、第九组：余萍、沈桥清、李迅硬件系统的组成硬件系统主机外设输入设备输出设备外存储器主板硬盘CPU显卡内存一台电脑是由许许多多的零部件组成的，只有这些零部件组合在一起协调工作，才能称之为电脑。电脑发展到现在，其零部件发生了很大的变化，但其工作原理却没有变，其中包括主板、CPU、内存、硬盘、显卡、声卡等等。下面将简单的介绍组成电脑的各个零部件。电脑主机的组成电脑机箱功能：起到保护和存放硬件的作用。机箱一般包括外壳、支架、面板上的各种开关、指示灯等。电脑机箱主板，又叫主机板、系统板或母板。是微机最基本的也是最重要的部件之一。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能提供一系列接合点，供处理器、显卡、声效卡、硬盘、存储器、对外设备等设备接合。它们通常直接插入有关插槽，或用线路连接。主板PCB版：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，最上和最下的两层是信号层，中间两层是接地层和电源层，将接地和电源层放在中间，这样便可容易地对信号线作出修正。而一些要求较高的主板的线路板可达到6-8层。北桥芯片：是主板芯片组中起到主导作用得最重要的组成部分，也叫主桥。CPU的类型、主板系统总线的频率、内存的类型和容量性能、显卡的插槽规格都由它来决定。南桥芯片：负责I/O总线之间的通信，如PCI总线、USB（通用串行总线）、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等。CPU插座：主板上安装CPU的插座。内存插槽：用于安装内存的地方。主板的性能参数：PCI插槽：由Intel公司推出的一种局部总线。它定义了32位数据总线可以拓展到64位。它为显卡、声卡、网卡、电视卡等设备提供连接接口。它的基本工作频率为33MHz，最大传输速率可达132MB/s.AGP图像加速端口：专供3D显卡使用的接口。它直接与北桥芯片相连，且该接口让视频处理器与系统内存直接相连，避免经过窄带宽的PCI总线而形成系统瓶颈，增加3D图形数据传输速度，而且在显卡不足的情况下调用系统主内存，所以有高的传输速率。主板的性能参数：CPU什么是CPU？是整个计算机系统最重要的部件，由控制器和运算器构成。控制器负责对数据进行算术运算和逻辑运算操作；运算器主要负责对程序所执行的指令进行分析，并协调计算机各部件进行工作。

CPU的性能指标1、主频：主频也叫时钟频率，表示在CPU内数字脉冲信号的振荡的速度，也就是CPU运算时候的工作频率，单位是MHz。主频高。计算机性能好。2、外频：是系统总线的时钟频率，简称总线频率，是CPU与主板之间同步运行的速度，单位是MHz。外频主要由主板决定，外频越高，CPU就越能同时接收更多来自外围设备的数据，从而提高系统的性能。3、倍频：CPU的主频与外频的比例关系。

倍频=主频/外频4、缓存:缓存又叫高速缓存，是指可以进行高速数据交换的存储器。缓存分为：

一级缓存：提高CPU的运行速度，但是容量很小。二级缓存：用于处理器访问内存所要的时间，协调一级缓存与内存之间的速度。它慢于一级缓存但是容量大于一级缓存，主要是做一级缓存与内存进行数据临时交换的地方用。

三级缓存：为读取二级缓存后没有命名的数据，能提高CPU运行速度。5、内存总线速度：也叫系统总线。是CPU二级高速缓存和内存之间的通信速度，主要用于协调内存与CPU之间运行速度的差异。6、协处理器：也叫数学协处理器，主要负责浮点运算。7、地址总线宽度：它决定了CPU可以访问的物理地址空间，即是CPU最大支持的内存容量。8、数据总线宽度：它负责整个系统的数据流量。决定了CPU与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据传输的信息量。9、工作电压：是CPU正常工作需要的电压。一般是1.5到2.0V。10、制造工艺：它不会影响CPU的性能。但是能影响CPU的集成度和工作频率，制造工艺越细，CPU的频率越高，集成的晶体管更多。11、位：CPU可以同时处理的二进制数据的位数。就是我们通常说的16位机、32位、64位处理器就是指CPU可以同时处理16位、32位、64位的二进制数据。CPU处理数据的位数也叫字长。内部存储器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。内存也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存的运行也决定了计算机的稳定运行。内存器的性能指标：硬盘硬盘是电脑主要的存储媒介之一，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。碟片外覆盖有铁磁性材料。硬盘有固态硬盘（SSD盘，新式硬盘）、机械硬盘（HDD传统硬盘）、混合硬盘（HHD一块基于传统机械硬盘诞生出来的新硬盘）。流行的硬盘品牌有希捷、西部数据、三星、日立、东芝等。硬盘的性能指标：1、主轴转速：硬盘的主轴转速是决定硬盘内部数据传输率的决定因素之一，它在很大程度上决定了硬盘的速度，同时也是区别硬盘档次的重要标志。

2、寻道时间：该指标是指硬盘磁头移动到数据所在磁道而所用的时间，单位为毫秒(ms)。

3、高速缓存：该指标指在硬盘内部的高速存储器。目前硬盘的高速缓存一般为512KB～2MB，SCSI硬盘的更大。购买时应尽量选取缓存为2MB的硬盘。

4、最大内部数据传输率：该指标名称也叫持续数据传输率(sustainedtransferrate)，单位为MB/s。它是指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率，一般取决于硬盘的盘片转速和盘片线密度(指同一磁道上的数据容量)。

5、外部数据传输率：该指标也称为突发数据传输率，它是指从硬盘缓冲区读取数据的速率。在广告或硬盘特性表中常以数据接口速率代替，单位为MB/s。目前主流的硬盘de外部的据传输率可达100MB/s。什么是显卡？

显示接口卡，又称为显示适配器，是个人电脑最基本组成部分之一。显卡的用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人电脑主板的重要元件。显卡显卡的主要结构：1、GPU（类似于主板的CPU）：也就是显示芯片。GPU使显卡减少了对CPU的依赖，尤其是在3D图形处理时。GPU所采用的核心技术有硬件几何转换和光照处理、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等。

2、显存（类似于主板的内存）：是显示内存的简称。其主要功能就是暂时储存显示芯片要处理的数据和处理完毕的数据。图形核心的性能愈强，需要的显存也就越多。3、显卡BIOS（类似于主板的BIOS）：主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序，另外还存有显示卡的型号、规格、生产厂家及出厂时间等信息。4、显卡PCB板：它把显卡上的其它部件连接起来，功能类似主板。显卡的性能指标：1、显示芯片：又称图型处理器-GPU。常见的厂商：AMD、NVidia、Intel。2、制造工艺：是在生产GPU过程中，要进行加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件。通常其生产的精度以nm(纳米)来表示（1mm=1000000nm），精度越高，生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件，连接线也越细，提高芯片的集成度，芯片的功耗也越小。3、核心频率：是指显示核心的工作频率，其工作频率在一定程度上可以反映出显示核心的性能，但显卡的性能是由核心频率、流处理器单元、显存频率、显存位宽等等多方面的情况所决定的，因此在显示核心不同的情况下，核心频率高并不代表此显卡性能强劲。4、显存位宽、带宽：显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，位数越大则相同频率下所能传输的数据量越大。市场上的显卡显存位宽主要有128位、192位、256位几种。而显存带宽=显存频率x显存位宽/8，它代表显存的数据传输速度。在显存频率相当的情况下，显存位宽将决定显存带宽的大小。5、显存容量：其他参数相同的情况下容量越大越好，但比较显卡时不能只注意到显存。选择显卡时显存容量只是参考之一，核心和带宽等因素更为重要，这些决定显卡的性能优先于显存容量。但必要容量的显存是必须的，因为在高分辨率高抗锯齿的情况下可能会出现显存不足的情况。

6、显存速度：显存速度一般以ns（纳秒）为单位。常见的显存速度有1.2ns、1.0ns、0.8ns等，越小表示速度越快、越好。7、显存频率：显存频率一定程度上反应着该显存的速度，以MHz（兆赫兹）为单位，显存频率的高低和显存类型有非常大的关系。显存频率与显存时钟周期（显存速度）是相关的，二者成倒数关系，显存频率（MHz）=1/显存时钟周期（NS）x1000。什么是输入设备？向计算机输入数据和信息的设备。是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。常见到的输入设备：字符输入设备：键盘；光学阅读设备：光学标记阅读机，光学字符阅读机；图形输入设备：鼠标器、操纵杆、光笔；图像输入设备：摄像机、扫描仪、传真机；模拟输入设备：语言模数转换识别系统。输入设备什么是输出设备？是计算机硬件系统的终端设备，用于接收计