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计协学习资料电脑硬件知识

硬件：

CPU

主板

内存

显卡

硬盘

光驱

声卡

网卡

LED

电源

音箱

机箱

鼠标

键盘

打印机

软件：

软件系统

操作系统

网络系统

重装系统：

光盘装系统

优盘装系统

还原原系统

第三方软件

注：

以下资料均来源于网络——XX百科

请各位成员，细心阅读理解，由于本资料完全来源于网络，可能存在错误，有错请校正！

一、CPU

CPU性能指标

1.主频

　　　主频也叫时钟频率，单位是MHz（或GHz），用来表示CPU的运算、处理数据的速度。

CPU的主频＝外频×倍频系数。

很多人认为主频就决定着CPU的运行速度，这不仅是个片面的，而且对于服务器来讲，这个认识也出现了偏差。

至今，没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的数值关系，即使是两大处理器厂家Intel英特尔和AMD，在这点上也存在着很大的争议，从Intel的产品的发展趋势，可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。

像其他的处理器厂家，有人曾经拿过一块1G的全美达处理器来做比较，它的运行效率相当于2G的Intel处理器。

　　所以，CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的，主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。

在Intel的处理器产品中，也可以看到这样的例子：

1GHzItanium芯片能够表现得差不多跟2.66GHz至强（Xeon）/Opteron一样快，或是1.5GHzItanium2大约跟4GHzXeon/Opteron一样快。

CPU的运算速度还要看CPU的流水线、总线等等各方面的性能指标。

　　主频和实际的运算速度是有关的，只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。

2.外频

　　　外频是CPU的基准频率，单位是MHz。

CPU的外频决定着整块主板的运行速度。

通俗地说，在台式机中，所说的超频，都是超CPU的外频（当然一般情况下，CPU的倍频都是被锁住的）相信这点是很好理解的。

但对于服务器CPU来讲，超频是绝对不允许的。

前面说到CPU决定着主板的运行速度，两者是同步运行的，如果把服务器CPU超频了，改变了外频，会产生异步运行，（台式机很多主板都支持异步运行）这样会造成整个服务器系统的不稳定。

　　目前的绝大部分电脑系统中外频与主板前端总线不是同步速度的，而外频与前端总线（FSB）频率又很容易被混为一谈，下面的前端总线介绍谈谈两者的区别。

3.前端总线（FSB）频率

　　　前端总线（FSB）频率（即总线频率）是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。

有一条公式可以计算，即数据带宽＝（总线频率×数据位宽）/8，数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。

比方，现在的支持64位的至强Nocona，前端总线是800MHz，按照公式，它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。

　　外频与前端总线（FSB）频率的区别：

前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是CPU与主板之间同步运行的速度。

也就是说，100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一亿次；而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8bit/Byte=800MB/s。

　　其实现在“HyperTransport”构架的出现，让这种实际意义上的前端总线（FSB）频率发生了变化。

IA-32架构必须有三大重要的构件：

内存控制器Hub（MCH）,I/O控制器Hub和PCIHub，像Intel很典型的芯片组Intel7501、Intel7505芯片组，为双至强处理器量身定做的，它们所包含的MCH为CPU提供了频率为533MHz的前端总线，配合DDR内存，前端总线带宽可达到4.3GB/秒。

但随着处理器性能不断提高同时给系统架构带来了很多问题。

而“HyperTransport”构架不但解决了问题，而且更有效地提高了总线带宽，比方AMDOpteron处理器，灵活的HyperTransportI/O总线体系结构让它整合了内存控制器，使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。

这样的话，前端总线（FSB）频率在AMDOpteron处理器就不知道从何谈起了。

4、CPU的位和字长

　　　位：

在数字电路和电脑技术中采用二进制，代码只有“0”和“1”，其中无论是“0”或是“1”在CPU中都是一“位”。

　　字长：

电脑技术中对CPU在单位时间内（同一时间）能一次处理的二进制数的位数叫字长。

所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。

同理32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。

字节和字长的区别：

由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示，所以通常就将8位称为一个字节。

字长的长度是不固定的，对于不同的CPU、字长的长度也不一样。

8位的CPU一次只能处理一个字节，而32位的CPU一次就能处理4个字节，同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。

5.倍频系数

　　　倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。

在相同的外频下，倍频越高CPU的频率也越高。

但实际上，在相同外频的前提下，高倍频的CPU本身意义并不大。

这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的，一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。

一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的，少量的如Inter酷睿2核心的奔腾双核E6500K和一些至尊版的CPU不锁倍频，而AMD之前都没有锁，现在AMD推出了黑盒版CPU（即不锁倍频版本，用户可以自由调节倍频，调节倍频的超频方式比调节外频稳定得多）。

6.缓存

　　　缓存大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大，CPU内缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，工作效率远远大于系统内存和硬盘。

实际工作时，CPU往往需要重复读取同样的数据块，而缓存容量的增大，可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率，而不用再到内存或者硬盘上寻找，以此提高系统性能。

但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑，缓存都很小。

　　L1　Cache（一级缓存）是CPU第一层高速缓存，分为数据缓存和指令缓存。

内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。

一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。

　　L2　Cache（二级缓存）是CPU的第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。

内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半。

L2高速缓存容量也会影响CPU的性能，原则是越大越好，以前家庭用CPU容量最大的是512KB，现在笔记本电脑中也可以达到2M，而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高，可以达到8M以上。

　　L3　Cache（三级缓存），分为两种，早期的是外置，现在的都是内置的。

而它的实际作用即是，L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟，同时提升大数据量计算时处理器的性能。

降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。

而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。

比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效，故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。

具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。

7.CPU扩展指令集

8.CPU内核和I/O工作电压

9.制造工艺

制造工艺的微米是指IC内电路与电路之间的距离。

制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。

密度愈高的IC电路设计，意味着在同样大小面积的IC中，可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。

现在主要的180nm、130nm、90nm、65nm、45纳米。

最近官方已经表示有32纳米的制造工艺了。

11.超流水线与超标量

12.封装形式

13、多线程

14、多核心

15、SMP

　SMP（SymmetricMulti-Processing），对称多处理结构的简称，是指在一个计算机上汇集了一组处理器（多CPU）,各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。

在这种技术的支持下，一个服务器系统可以同时运行多个处理器，并共享内存和其他的主机资源。

像双至强，也就是所说的二路，这是在对称处理器系统中最常见的一种（至强MP可以支持到四路，AMDOpteron可以支持1-8路）。

也有少数是16路的。

但是一般来讲，SMP结构的机器可扩展性较差，很难做到100个以上多处理器，常规的一般是8个到16个，不过这对于多数的用户来说已经够用了。

在高性能服务器和工作站级主板架构中最为常见，像UNIX服务器可支持最多256个CPU的系统。

CPU的厂商

1.Intel公司

　　Intel是生产CPU的老大哥，个人电脑市场，它占有80%多的市场份额，Intel生产的CPU就成了事实上的x86CPU技术规范和标准。

个人电脑平台最新的酷睿２成为CPU的首选，下一代酷睿i5、酷睿i7抢占先机，在性能上大幅领先其他厂商的产品。

2.AMD公司

目前使用的CPU有好几家公司的产品，除了Intel公司外，最有力的挑战的就是AMD公司，最新的AMD速龙IIX2和羿龙II具有很好性价比，尤其采用了3DNOW+技术并支持SSE4.0指令集，使其在3D上有很好的表现。

一、X86时代的CPU

　　CPU的溯源可以一直去到1971年。

在那一年，当时还处在发展阶段的INTEL公司推出了世界上第一台微处理器4004。

这不但…………

　　Pentium名称的来历

　　在286、386、486这些产品深入人心后，1992年10月20日，在纽约第十届PC用户大会上，葛洛夫正式宣布Intel第五代处理器被命名Pentium，而不是586。

　　…………

　　Intel奔腾Ⅱ处理器

1998年全新推出了面向低端市场，性能价格比相当厉害的CPU——Celeron，赛扬处理器。

……

　　5、世纪末的辉煌——奔腾III

　　在99年初，Intel发布了第三代的奔腾处理器——奔腾III，第一批的奔腾III处理器采用了Katmai内核，主频有450和500Mhz两种，……

　　6、AMD的绝地反击——Athlon

　　在AMD公司方面，刚开始时为了对抗奔腾III，曾经推出了K6-3处理器。

K6-3处理器是三层高速缓存（TriLevel）结构设计，内建有64K的第一级高速缓存（Level1）及256K的第二层高速缓存（Level2），主板上则配置第三级高速缓存（Level3）。

K6-3处理器还支持增强型的3DNow！

指令集。

由于成本上和成品率方面的问题，K6-3处理器在台式机市场上并不是很成功，因此它逐渐从台式机市场消失，转进笔记本市场。

　　真正让AMD扬眉吐气的是原来代号K7的Athlon处理器。

Athlon具备超标量、超管线、多流水线的Risc核心（3WaySuperScalarRisccore），采用0.25微米工艺，集成2,200万个晶体管…………由于K7强大的浮点单元，使AMD处理器在浮点上首次超过了Intel当时的处理器。

　　Athlon内建128KB全速高速缓存（L1Cache），芯片外部则是1／2时频率、512KB容量的二级高速缓存（L2Cache），最多可支持到8MB的L2Cache，大的缓存可进一步提高服务器系统所需要的庞大数据吞吐量。

　　Athlon的封装和外观跟PentiumⅡ相似，但Athlon采用的是SlotA接口规格。

…………要知道Slot1只支持双处理器而SlotA可支持4处理器。

SlotA外观看起来跟传统的Slot1插槽很像，就像Slot1插槽倒转180度一样，但两者在电气规格、总线协议是完全不兼容的。

Slot1／Socket370的CPU，是无法安装到SlotA插槽的Athlon主板上，反之亦然。

三、踏入新世纪的CPU

　　21世纪以来，CPU进入了更高速发展的时代，1Ghz大关被突破，市场分布方面，仍然是Intel跟AMD公司在两雄争霸，分别推出了Pentium4、Tualatin核心PentiumⅡ和Celeron、Tunderbird核心Athlon、AthlonXP和Duron等处理器，竞争日益激烈。

　　1、在Intel方面，在20个世纪末的2000年11月，Intel发布了旗下第四代的Pentium处理器，也就是接触到的Pentium4。

Pentium4没有沿用PIII的架构，而是采用了全新的设计，包括等效于的400MHz前端总线（100x4）,SSE2指令集，256K-512KB的二级缓存，全新的超管线技术及NetBurst架构，起步频率为1.3GHz。

　　…………加上Intel孜孜不倦的推广和主板芯片厂家的支持，目前Pentium4已经成为最受欢迎的中高端处理器。

　　　　2、在AMD方面，在2000年中发布了第二个Athlon核心——Tunderbird，Tunderbird核心的Athlon不但在性能上要稍微领先于奔腾III，而且其最高的主频也一直比奔腾III高，1Ghz频率的里程碑就是由这款CPU首先达到的。

　[1]各品牌的双核处理器

　　英特尔

　　“酷睿”是一款领先节能的新型微架构，设计的出发点是提供卓然出众的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所谓的能效比。

早期的酷睿是基于笔记本处理器的。

各种包装

　　散装CPU只有一颗CPU，无包装。

通常店保一年。

一般是厂家提供给装机商，装机商用不掉而流入市场的。

有些经销商将散装CPU配搭上风扇，包装成原装的样子，就成了翻包货。

　　原包CPU，也称盒装CPU。

原包CPU，是厂家为零售市场推出的CPU产品，带原装风扇和厂家三年质保。

其实散装和盒装CPU本身是没有质量区别的，主要区别在于渠道不同，从而质保不同，盒装基本都保3年，而散装基本只保1年，盒装CUP所配的风扇是原厂封装的风扇，而散装不配搭风扇，或者由经销商自己配搭风扇。

　　黑盒CPU是指由厂家推出的顶级不锁频CPU，比如AMD的黑盒5000+，这类CPU不带风扇，是厂家专门为超频用户而推出的零售产品。

　　深包CPU，也称翻包CPU。

经销商将散装CPU自行包装，加风扇。

没有厂家质保，只能店保，通常是店保三年。

或把CPU从国外走私到境内，进行二次包装，加风扇。

这类是未税的，价格比散装略便宜。

CPU与MPU的区别

MPU是指microprocessorunit微处理器，CPU是指centralprocessingunit中央处理器。

　　MPU是微型处理器的统称，CPU是MPU的一种，MPU包括CPU、GPU等。

二、主板：

主板简介

　　主板，又叫主机板（mainboard）、系统板（systemboard）或母板（motherboard）；它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。

可以说，主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次，主板的性能影响着整个微机系统的性能。

　　工作原理

　　在电路板下面，是错落有致的电路布线；在上面，则为棱角分明的各个部件：

插槽、芯片、电阻、电容等。

当主机加电时，电流会在瞬间通过CPU、南北桥芯片、内存插槽、AGP插槽、PCI插槽、IDE接口以及主板边缘的串口、并口、PS/2接口等。

随后，主板会根据BIOS（基本输入输出系统）来识别硬件，并进入操作系统发挥出支撑系统平台工作的功能。

主板的分类

　　常见的PC机主板的分类方式有以下几种：

　　一、按主板上使用的CPU分有：

　　386主板、486主板、奔腾（Pentium，即586）主板、高能奔腾（PentiumPro，即686）主板。

同一级的CPU往往也还有进一步的划分，如奔腾主板，就有是否支持多能奔腾等区别。

　　二、按主板上I/O总线的类型分

　　·ISA（IndustryStandardArchitecture）工业标准体系结构总线.

　　·EISA（ExtensionIndustryStandardArchitecture）扩展标准体系结构总线.

　　·MCA（MicroChannel）微通道总线.此外，为了解决CPU与高速外设之间传输速度慢的"瓶颈"问题，出现了两种局部总线，它们是：

　　·VESA（VideoElectronicStandardsAssociation）视频电子标准协会局部总线，简称VL总线.

　　·PCI（PeripheralComponentInterconnect）外围部件互连局部总线，简称PCI总线.486级的主板多采用VL总线，而奔腾主板多采用PCI总线。

目前，继PCI之后又开发了更外围的接口总线，它们是：

USB（UniversalSerialBus）通用串行总线。

IEEE1394（美国电气及电子工程师协会1394标准）俗称"火线（FireWare）"。

　　三、按逻辑控制芯片组分

　　四、按主板结构分

　　五、按功能分

　　·PnP功能带有PnPBIOS的主板配合PnP操作系统（如Win95）可帮助用户自动配置主机外设，做到"即插即用"　　……

　　六、其它的主板分类方法：

　　　　主板的平面是一块PCB（印刷电路板），一般采用四层板或六层板。

相对而言，为节省成本，低档主板多为四层板：

主信号层、接地层、电源层、次信号层，而六层板则增加了辅助电源层和中信号层，因此，六层PCB的主板抗电磁干扰能力更强，主板也更加稳定。

主板构成部分

1.芯片部分

　　BIOS芯片：

是一块方块状的存储器，里面存有与该主板搭配的基本输入输出系统程序。

能够让主板识别各种硬件，还可以设置引导系统的设备，调整CPU外频等。

BIOS芯片是可以写入的，这方便用户更新BIOS的版本，以获取更好的性能及对电脑最新硬件的支持，当然不利的一面便是会让主板遭受诸如CIH病毒的袭击。

　　南北桥芯片：

横跨AGP插槽左右两边的两块芯片就是南北桥芯片。

南桥多位于PCI插槽的上面；而CPU插槽旁边，被散热片盖住的就是北桥芯片。

芯片组以北桥芯片为核心，一般情况，主板的命名都是以北桥的核心名称命名的（如P45的主板就是用的P45的北桥芯片）。

北桥芯片主要负责处理CPU、内存、显卡三者间的“交通”，由于发热量较大，因而需要散热片散热。

南桥芯片则负责硬盘等存储设备和PCI之间的数据流通。

南桥和北桥合称芯片组。

芯片组在很大程度上决定了主板的功能和性能。

需要注意的是，AMD平台中部分芯片组因AMDCPU内置内存控制器，可采取单芯片的方式，如nVIDIAnForce4便采用无北桥的设计。

从AMD的K58开始，主板内置了内存控制器，因此北桥便不必集成内存控制器，这样不但减少了芯片组的制作难度，同样也减少了制作成本。

现在在一些高端主板上将南北桥芯片封装到一起，只有一个芯片，这样大大提高了芯片组的功能。

　　RAID控制芯片：

相当于一块RAID卡的作用，可支持多个硬盘组成各种RAID模式。

　　2、扩展槽部分

　　所谓的“插拔部分”是指这部分的配件可以用“插”来安装，用“拔”来反安装。

　　内存插槽：

内存插槽一般位于CPU插座下方。

图中的是DDRSDRAM插槽，这种插槽的线数为184线。

　　AGP插槽：

颜色多为深棕色，位于北桥芯片和PCI插槽之间。

AGP插槽有1×、2×、4×和8×之分。

AGP4×的插槽中间没有间隔，AGP2×则有。

在PCIExpress出现之前，AGP显卡较为流行，其传输速度最高可达到2133MB/s（AGP8×）。

　　PCIExpress插槽：

随着3D性能要求的不断提高，AGP已越来越不能满足视频处理带宽的要求，目前主流主板上显卡接口多转向PCIExprss。

PCIExprss插槽有1×、2×、4×、8×和16×之分。

注:

目前主板支持双卡:

（NVIDIASLI/ATI交叉火力）

　　PCI插槽：

PCI插槽多为乳白色，是主板的必备插槽，可以插上软Modem、声卡、股票接受卡、网卡、多功能卡等设备。

　　CNR插槽：

多为淡棕色，长度只有PCI插槽的一半，可以接CNR的软Modem或网卡。

这种插槽的前身是AMR插槽。

CNR和AMR不同之处在于：

CNR增加了对网络的支持性，并且占用的是ISA插槽的位置。

共同点是它们都是把软Modem或是软声卡的一部分功能交由CPU来完成。

这种插槽的功能可在主板的BIOS中开启或禁止。

　　3、.对外接口部分

　　硬盘接口：

硬盘接口可分为IDE接口和SATA接口。

在型号老些的主板上，多集成2个IDE口，通常IDE接口都位于PCI插槽下方，从空间上则垂直于内存插槽（也有横着的）。

而新型主板上，IDE接口大多缩减，甚至没有，代之以SATA接口。

　　软驱接口：

连接软驱所用，多位于IDE接口旁，比IDE接口略短一些，因为它是34针的，所以数据线也略窄一些。

　　COM接口（串口）：

目前大多数主板都提供了两个COM接口，分别为COM1和COM2，作用是连接串行鼠标和外置Modem等设备。

COM1接口的I/O地址是03F8h-03FFh，中断号是IRQ4；COM2接口的I/O地址是02F8h-02FFh，中断号是IRQ3。

由此可见COM2接口比COM1接口的响应具有优先权，现在市面上已很难找到基于该接口的产品。

　　PS/2接口：

PS/2接口的功能比较单一，仅能用于连接键盘和鼠标。

一般情况下，鼠标的接口为绿色、键盘的接口为紫色。

PS/2接口的传输速率比COM接口稍快一些，但这么多年使用之后，虽然现在绝大多数主板依然配备该接口，但支持该接口的鼠标和键盘越来越少，大部分外设厂商也不再推出基于该接口的外设产品，更多的是推出USB接口的外设产品，不过值得一提的时候，由于该接口使用非常广泛，因此很多使用者即使在使用USB也更愿意通过PS/2-USB转接器插到PS/2上使用，外加键盘鼠标每一代产品的寿命都非常长，因此接口现在依然使用效率极高，但在不久的将来，被USB接口所完全取代的可能性极高。

　　USB接口：

USB接口是现在最为流行的接口，最大可以支持127个外设，并且可以独立供电，其应用非常广泛。

此外，USB2.0标准最高传输速率可达480Mbps。

USB3.0已经开始出现在最新主板中，将不久会被推广。

　　LPT接口（并口）：

一般用来连接打印机或扫描仪。

其默认的中断号是IRQ7，采用25脚的DB-25接头。

并口的工作模式主要有三种：

1、SPP标准工作模式。

SPP数据是半双工单向传输，传输速率较慢，仅为15Kbps，但应用较为广泛，一般设为默认的工作模式。

2、EPP增强型工作模式。

EPP采用双向半双工数据传输，其传输速率比SPP高很多，可达2Mbps，目前已有不少外设使用此工作模式。

3、ECP扩充型工作模式。

ECP采用双向全双工数据传输，传输速率比EPP还要高一些，但支持的设备不多。

现在使用LPT接口的打印机与扫描仪已经基本很少了，多为使用USB接口的打印机与扫描仪。

　　MIDI接口：

声卡的MIDI接口和游戏杆接口是共用的。

接口中的两个针脚用来传送MIDI信号，可连接各种MIDI设备，例如电子键盘等，现在市面上已很难找到基于该接口的产品。

　　SATA接口：

SATA的全称是SerialAdvancedTechnologyAttachment（串行高级技术附件，一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口），是由In