什么是计算机?计算机硬件详细介绍和参数解读[1]

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计算机,作为21世纪最多人使用的电子产品,内部构造其实很简单,通俗来讲,一个电脑的机箱里面包含这几样东西:CPU、显卡、主板、内存、硬盘、电源、散热器。我们来一一了解其功能

1.CPU(中央处理器),作为电脑的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元,简单来讲就是负责计算,目前主要由英特尔(Intel)、AMD制造(台式机x86处理器)

2.显卡(图形显示卡),负责将电脑需要的显示信息进行转换驱动显示器,目前主要由英特尔(Intel)、AMD、英伟达(NVIDIA)制造(台式机PCI-E插槽显卡)

3.主板(主机板),是计算机最基本的同时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,简单来讲就是连接其他的配件的媒介

4.内存(内部存储器),它用于暂时存放CPU中的运算数据,与硬盘等外部存储器交换的数据。它是与CPU进行沟通的桥梁,特殊的ECC内存即应用了能够实现错误检查和纠正技术的内存条。一般多应用在服务器及工作站上,使整个电脑在工作时更趋于安全稳定

5.硬盘(外部存储器),用于存放电脑中需要长期保存的数据,与内存、CPU等硬件进行交互,写入数据,常见的有机械硬盘和固态硬盘(光盘和软碟已过时),机械硬盘磁头可沿盘片的半径方向运动,加上盘片每分钟几千转的高速旋转,磁头就可以定位在盘片的指定位置上进行数据的读写操作。固态硬盘使用电路板和电信号存储数据,比较稳定

6.电源,是一种安装在主机箱内的封闭式独立部件,它的作用是将交流电变换为+5V、-5V、+12V、-12V、+3.3V、-3.3V等不同电压、稳定可靠的直流电,供给显卡、CPU、主板、硬盘和各种硬件的,常见的电源有直出、模组电源,直出电源就是电源线不可插拔,模组则可以插拔,一般模组的比较好,因为一根线坏了不用更换整个电源,目前常见的电源有550W、600W等倍数瓦,至于选择哪种就要看用什么硬件了,如果其他硬件型号高端,则要用高瓦数来满足供电需求

7.散热器,散热器一般是指CPU的散热器,用来给CPU降温,防止温度过热导致性能下降或更多严重后果,随着英特尔和AMD的CPU功耗越来越高,换来的是更高的性能和更高的温度,散热器则可以解决,目前市面上常见的有风冷散热器、水冷散热器、被动散热器,风冷散热器通过硅脂把CPU的热导到铜片上,再通过热管传递到铝鳍片上,再通过上面的风扇散热。水冷散热器原理相似,不过是通过水把热传递到风扇旁。被动散热器是原理相同,但不安装风扇

CPU目前主要由英特尔和AMD生产:

英特尔有酷睿、奔腾、赛扬、至强、安腾、凌动。系列的CPU,分别对应不同的工作需求

酷睿系列CPU一般用于台式机办公和游戏

奔腾处理器现在很少了,是上一代的产品

赛扬,早期在低端处理器市场主打的品牌,功耗更低,性能也较低

至强,它用于"中间范围"的企业服务器和工作站

安腾,是专门用在高端企业级64-bit计算环境中的

凌动,多用于简便、经济的上网笔记本电脑

AMD有锐龙、速龙、闪龙、羿龙和霄龙系列,也对应着不同的需求

锐龙系列CPU一般用于台式机办公和游戏

速龙,低端入门级处理器,有着低功耗和性价比高的优点,性能较差

闪龙自从出来就定位低端,面对入门级用户,价格比较便宜

羿龙主要用于面向中高端市场的处理器系列

霄龙,全新的服务器处理器EPYC,中文名定为“霄龙”

显卡主要由英特尔、AMD、英伟达生产:

英特尔主要有Arc显卡、Xe显卡等(近10年):

Arc显卡,全新高性能显卡品牌定为“Intel Arc”,中文名为——“锐炫”,“锐炫”,也是Intel Iris系列高端核显命名“锐炬”的延续。“锐炫”显卡在年初发布

Xe显卡,英特尔DG1是英特尔于2021年1月26日发布的自家的首张Iris Xe桌面独立显卡。这款独显主要面向中小企业和 OEM 客户设计,功耗仅为30W,性能较差

AMD显卡主要有Radeon、Instinct系列显卡:

Radeon主要用于台式机和笔记本电脑的办公、游戏

Instinct主要用于服务器高性能计算

英伟达主要有GeForce、Quadro、Titan系列显卡:

GeForce系列显卡主要用于台式机和笔记本电脑的游戏和办公

Quadro系列显卡主要用于服务器、工作站等

Titan系列显卡一般用于高性能的游戏、办公、服务器多用途显卡

主板,主板分为两种,一种是兼容英特尔CPU插槽的主板、另一种是兼容AMD插槽的主板:

英特尔的处理器采用LGA接口,英特尔高端HEDT平台CPU则使用LGA更高的接口,AMD则是AM接口,目前英特尔10代和11代酷睿的接口为LGA1200接口,AMD锐龙5代则是AM4接口,AMD锐龙线程撕裂者是AMD特殊的锐龙系列处理器,一般核心和线程都较多,性能较高,采用TRX-40接口(当前).

低端英特尔酷睿:H系主板,如最新的H510

中端英特尔酷睿:B系主板,如最新的B560

高端英特尔酷睿:Z系主板,如最新的Z590

英特尔HEDT平台酷睿:X系主板,如最新的X299

低端AMD锐龙:A系主板,如最新的A520

中端AMD锐龙:B系主板,如最新的B550

高端AMD锐龙:X系主板,如最新的X570

AMD锐龙线程撕裂者:TRX系列主板,如最新的TRX40

主板还包含的参数:如否含WiFi无线网卡、内存/PCI-E/硬盘插槽数量等,I/O接口是主板的一个词,代表主板装完机后露出的外部接口

内存,分为DDR和LPDDR内存,分别对应台式机和笔记本电脑。DDR也分为DDR1-DDR4,DDR4是目前最新的内存,还有即将出现的DDR5内存,笔记本跟这个大同小异

频率越高可以获得越快的运算速度,但是需要考虑成本,时钟频率33.33 MHz的晶振是性能和成本比最便宜的晶振之一,将33.33 MHz作为通用CPU时钟及PCI总线时钟的频率有很大一部分是此原因,这也是为什么内存频率通常为这个的倍数,如2133Mhz、2666Mhz、3200Mhz、3600Mhz等等

内存在主板上分为双通道和单通道(更高省略)单通道内存在同一时间只能读,或者只能写。双通道是指内存的读、写使用不同的通道,可以同时读和写,内存带宽翻倍,但是要求是主板和CPU都要兼容,向最新的AMD EYPC 7763处理器搭配主板可实现8通道内存

内存在主板上默认要插在偶数插槽上,由于主板结构设计等原因,如果只有一根内存,则可以插在第二个插槽,二根内存插第二个和第四个,3个以上就是随便了(如果主板有更多内存接口也可插6或8等等)

内存单条16GB和双条8GB也不一样,默认情况下,如果准备配备内存,最好不要只买一条来插上电脑,如果你想装电脑有32GB内存,可以选择2条16GB内存或4条8GB内存,这往往性能会更高

硬盘,因为计算机是二进制的,所以硬盘一般都是1024的倍数,如128GB、512GB、1024GB等

8 bit = 1 Byte 一字节,1024 B = 1 KB,1024 KB = 1 MB,1024 MB = 1 GB,1024 GB = 1 TB,1024 TB = 1 PB,1024 PB = 1 EB,1024 EB = 1 ZB,1024 ZB = 1 YB,1024 YB = 1BB,1024 BB = 1 NB,1024 NB = 1 DB

现在大多数硬盘都是固态硬盘,固态硬盘采用的储存介质为闪存,优点是启动,读取时间快,不需要寻址,能够直接读取资料,不会影响读取时间,常见的固态硬盘接口有M.2、SATA、PCI-E、M.2(NVMe)接口,M.2接口最普遍,SATA固态硬盘接口跟机械硬盘速度差不多,PCI-E接口速度更快,M.2(NVMe)是带有NVMe协议的M.2接口,NVMe协议能提高传输速度

机械硬盘接口大同小异,机械硬盘因为内部的扇片能存储更多的数据,所以通常存储更大,这也成为目前买机械硬盘的目的,一般1TB的机械硬盘比同存储大小的固态硬盘便宜2倍或更多

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