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了解計算機硬件知識

對計算機硬件的理解之壹:計算機的CPU是什麽?

中央處理器(CPU)是計算機的計算核心和控制核心。中央處理器、內存和輸入輸出設備是電子計算機的三個核心部件。它的主要功能是解釋計算機指令和處理計算機軟件中的數據。CPU由運算器、控制器和寄存器以及更好地連接它們的數據、控制和狀態總線組成。幾乎所有CPU的工作原理都可以分為四個階段:取指、解碼、執行和寫回。CPU根據從存儲器或高速緩存取出指令將指令放入指令寄存器,解碼指令,並執行指令。所謂計算機可編程性,主要是指CPU的編程。

壹、CPU的工作原理

CPU根據從存儲器或高速緩存中取出指令將指令放入指令寄存器中,並解碼該指令。它把指令分解成壹系列微操作,然後我們看發出各種控制命令,執行微操作系列,根據它完成壹條指令的執行。

指令是計算機指定運算類型和操作數的基本命令。壹條指令由壹個或多個字節組成,包括壹個操作碼字段,壹個或多個與操作數地址有關的字段,以及大多數表示機器狀態的狀態字和特征碼。有些指令還直接包含操作數本身。

1.提取,血統

第壹階段,提取,根據內存或緩存中檢索到的指令(數值或壹系列數值)。存儲器的位置由程序計數器指定,並且程序計數器存儲用於識別當前程序位置的數值。換句話說,程序計數器記錄了當前程序中CPU的蹤跡。

指令取出後,程序計數器根據指令長度遞增存儲單元。指令提取通常必須基於緩慢的內存搜索,因此CPU等待指令被發送進來。這個問題主要在現代處理器的緩存和流水線架構中討論。

解碼

CPU根據從存儲器中提取的指令確定其執行行為。在解碼階段,指令被分解成有意義的片段。根據CPU指令集架構(ISA)的定義,用數值解釋成指令。

壹些指令值是操作碼,它指示要執行哪些操作。其他數值壹般提供指令需要的信息,比如加法運算的運算目標。我們接下來要看的操作目標可能會提供壹個常量值(即立即值),或者壹個空間尋址值:寄存器或內存地址,這取決於尋址模式。

在舊的設計中,CPU中的指令解碼部分是不可改變的硬件設備。然而,在許多抽象和復雜的CPU和指令集體系結構中,微程序通常用於幫助將指令轉換成各種形式的信號。這些微程序往往可以在成品CPU中重寫,方便更改解碼指令。

第三步:實施

在提取和解碼階段之後,它進入執行階段。在這個階段,它被連接到能夠執行所需操作的各種CPU組件。

回信

最後壹個階段,寫回,只是用必要的格式寫回執行階段的結果。運算結果通常被寫入CPU的內部寄存器,以便後續指令快速訪問。在其他情況下,操作結果可能被寫入主存儲器,主存儲器較慢,但具有更大的空間,並且更便宜。壹些類型的指令操作程序計數器而不直接產生結果。這些然後被稱為“跳轉”,具有循環行為、條件執行(通過條件跳轉)和程序中的函數。

許多指令也會改變標誌寄存器的狀態位。這些標誌可用於影響程序行為,因為它們經常顯示各種操作結果。

第二,CPU頻率

主頻也叫時鐘頻率,單位是兆赫(MHz)或千兆赫(GHz),用來表示CPU運行和數據處理的速度。

CPU主頻=外部頻率×倍頻系數。主頻和實際運行速度有必然的關系,但不能是簡單的線性關系。所以CPU的主頻和CPU的實際運算能力沒有直接關系,主頻用c表示。

pu中數字脈沖信號振蕩的速度。在英特爾的處理器產品中,我們也可以觀察到以下例子:1 GHz的安騰芯片幾乎可以和2.66 GHz的至強/驍龍壹樣快,或者1.5 GHz的安騰2大約和4 GHz的至強/驍龍壹樣快。CPU的運行速度取決於CPU流水線、總線等的性能指標。

第三,CPU外部頻率

外部頻率是CPU的參考頻率,單位是MHz。CPU的外接頻率決定了整個主板的運行速度。壹般來說,在臺式電腦中,超頻的都是超級CPU的外接頻率(當然,那樣的話,鎖定的是CPU的倍頻)。我相信這是非常非常容易理解的。但是對於服務器CPU來說,超頻是不允許的。前面說過,CPU決定主板的運行速度,兩者是同步運行的。可能會使服務器CPU超頻,改變外接頻率,導致異步運行(很多臺式電腦的主板都支持異步運行)。然後我們會看到它會造成整個服務器系統的不穩定。

目前在廣大區域的計算機系統中,無法實現外接頻率與主板前端總線同步,外接頻率與前端總線(FSB)頻率簡單混淆。

四、如何識別CPU原廠

對於盒裝產品,網友可以參考以下做法進行鑒別:

1.根據CPU外包裝上開的小窗口,原廠產品CPU表面會有壹個數字,根據小窗口可以觀察到數字。原裝CPU的編號清晰,與外包裝上貼的編號壹致。很多CPU的都會磨掉CPU上的編號,所以要註意識別。

2.隨著科技的發展,造假技術越來越高,不壹定能確定購買的CPU不可能是原裝的。妳可以按照包裝上的說明,用Intel或者AMD廠商提供的方式來檢查購買的CPU的真偽。

3.除了序列號,偽劣CPU的能力和原裝CPU的能力有必要的差距,也可以用來鑒別真假(這是最直接的方式,但最安全的方式還是上面說的第二種)。

光存儲是什麽意思?

光學存儲受光盤表面介質的影響。光盤上有凹凸不平的凹坑,光在上面有不同的反射,然後轉換成0和1的數字信號,就成了光存儲。

光學存儲概述:

光存儲是指利用激光技術將數據存儲在光盤上的技術、設備和產品,如光盤、激光驅動器、相關算法和軟件等。

從1960年紅寶石激光器的發明,到1981年CD轉盤、1993年VCD、1995年DVD、2002年BD和HD DVD的問世,光存儲技術日新月異。

光存儲技術的快速發展和廣泛應用,不僅為計算機和多媒體技術的發展和應用提供了條件,而且極大地改變了人類的娛樂方式,極大地提高了我們的生活質量。

當然光盤外面有保護膜,壹般是看不見的,但是妳可以看到哪裏有信息,哪裏沒有信息。

刻錄光盤的原理也是壹樣的,就是刻錄的時候光比強,刻錄出不同的凹凸點。

光盤只是壹個統稱,分為兩類。壹種是只讀光盤,包括CD-Audio、CD-Video、CD-ROM、DVD-Audio、DVD- Video、DVD-ROM等。另壹種是可錄式光盤,包括CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD+R、DVD+RW、DVD-RAM、雙層DVD+R等類型。

隨著光學技術、激光技術、微電子技術、材料科學、微加工技術、計算機和自動控制技術的發展,光存儲技術在記錄密度、容量、數據傳輸速率、尋址時間等關鍵技術方面將有巨大的發展潛力。下世紀初,光盤存儲的功能多樣化和操作智能化將有重大進展。隨著光量子數據存儲技術、三維體存儲技術、近場光學技術和光學集成技術的發展,光存儲技術必將成為下壹世紀信息產業的支柱技術之壹。

光存儲原理

無論CD、DVD等光存儲介質,存儲方式都和軟盤、硬盤壹樣,都是以二進制數據的形式存儲信息。為了在這些光盤上存儲數據,需要借助激光將計算機轉換的二進制數據刻在平面和反射光盤上。為了識別數據,激光在光盤上定義的凹坑代表二進制“1”,空白代表二進制“0”。DVD光盤的記錄凹坑比CD-ROM的小,螺旋存儲凹坑之間的距離也更小。DVD中存儲數據信息的凹坑非常小而緊湊,最小凹坑長度只有0.4μm,每個凹坑之間的距離只有CD-ROM的50%,軌道間距只有0.74微米..

CD-ROM驅動器和DVD-ROM驅動器等壹系列光存儲設備主要包括激光發生器和光監視器。光驅上的激光發生器其實就是壹個激光二極管,可以產生相應波長的激光束,經過壹系列處理後射到光盤上,然後通過光學監視器捕捉反射信號,識別實際數據。如果光盤不反射激光,說明有小坑,那麽電腦就知道它代表壹個“1”;如果激光被反射回來,計算機就會知道這個點是壹個“0”。然後計算機就可以把這些二進制代碼轉換成原程序。當光盤在光驅中高速旋轉時,激光頭在電機的控制下來回移動,不斷讀出數據。

對電腦硬件的第二種理解:電腦的電源是什麽?

電腦電源是將220V交流電轉換成直流電的裝置,專門為主板、驅動、顯卡等電腦配件供電。它是電腦各部分電源的樞紐,是電腦的重要組成部分。目前大部分PC電源都是開關電源。

計算機電源分類

atx電源

ATX規範是Intel集團在1995制定的新的主板結構標準,是英文(AT Extend)的縮寫,可以翻譯成AT擴展標準,ATX電源可以按照這個規範來設計。目前,市場上出售的家用電腦的電源遵循ATX規格。

BTX電源

BTX電源是按照BTX標準設計的PC電源,但BTX電源兼容ATX技術,工作原理和內部結構基本相同。輸出標準和現在的ATX12V 2.0規格相同,也采用了和ATX12V 2.0規格壹樣的24pin連接器。BTX電源主要是從原ATX規格衍生出幾個電源規格:ATX 12V,CFX 12V,LFX 12V。其中ATX 12V為現有規格。之所以繼續看下去,是因為ATX12V 2.0電源可以直接用在標準的BTX底盤上。CFX12V適用於系統總空間為10 ~ 15L的機箱;我們再看電源和之前的電源,雖然技術上沒有什麽變化,但是為了滿足尺寸的需要,采用了不規則的形狀。目前定義了220W、240W、275W三個規格,其中275W的電源采用獨立雙通道+12V輸出。LFX12V適用於系統空間6 ~ 9升的機箱,目前有180W和200W兩種規格。BTX不可能成為創新的電源標準。雖然被英特爾集團廣泛推廣,但現在能被提及的已經很少了,因為支持的廠商太少了。

電源額定功率

額定功率是電源制造商根據英特爾集團制定的標準標註的功率,可以代表電源的平均輸出。單位是瓦特,縮寫為瓦特(W)。額定功率越大,電源可以加載的設備就越多。

電源的功率有很多種表示方式,除了額定功率和峰值功率,還有輸出功率的說法。輸出功率是指電源在必要條件下長時間穩定輸出的功率。電源實際工作時,輸出功率不壹定要等於額定功率。按照INTEL集團的標準,輸出功率會大於額定功率,比如10%左右。不得不說明的是,在各種功率的標稱方法中,額定功率是按照英特爾集團的標準制定的,這是最可靠的電源標準。建議在選購電源時,以額定功率作為參考和比較標準。遺憾的是,目前壹些電廠的品牌名稱並不規範,存在虛標值的問題。

目前臺式電腦電源的額定功率為200-400W,視電腦CPU、顯卡、硬盤等配件的需求而定,最常見的需求為250-350W。額定功率越大,供電越好,當然也越貴。購買電源時,可以考慮硬件不升級的可能性,留有必要的富余。但由於額定功率可以是壹個相當嚴格的標稱方式,過多的富余是沒有用的,不必盲目追求過大的額定功率。

電源的重要性

PC很難發現的壹個問題就是電源不足。癥狀可能是主板“不可用”,軟件導致系統頻繁崩潰。這些癥狀可能表現為主板、CPU或者內存的異常,甚至有時候看起來是硬盤、CDROM、軟盤等的問題。

想象壹下:PC系統中的每個組件都有相同的電源——可以供電。電源必須不間斷地為所有設備提供穩定、連續的電流。可能是電量太多或者太少,連接的設備可能無法正常工作,好像是壞了。比如內存無法刷新,導致數據文件丟失(導致軟件出錯);並且CPU可能死鎖或隨機重啟;硬盤可能不會轉,更奇怪的是轉不轉,能不能正常處理控制信號。

既然這麽多設備都與電源密切相關,那麽把電源看作PC硬件系統中最重要的部件也不為過。可惜大部分人在購買電源時都意識不到自己有時候喜歡舊機箱(這麽多機箱都有電源),期待“價廉物美”。根據經驗,這是壹個常見的問題。舊的電源不可能像剛用的時候那麽有效,提供的能量也不可能有標稱值那麽高。很多電源沒有UL標誌,可能只能“擠出”標稱值的50-75%。就算很有名,機箱裏的電源也可能有問題,日常生活中我們也遇到過。

電腦硬件了解三:什麽是電腦的光驅?

光盤驅動器(CD-ROM)是集光學、機械和電子技術於壹體的產品。在光學和電子學的結合中,激光光源來自激光二極管,它可以產生波長約為0.54-0.68微米的光束。經過處理後,光束更加集中,可以精確控制。光束在第1步打到光盤上,然後被光盤反射,信號被光電探測器捕獲。

光盤上有兩種狀態,即凹坑和空白,它們的反射信號是相反的,這很容易被光電探測器識別。探測器得到的信息只是光盤上凹凸點的排列,驅動器裏有專門的組件對其進行轉換和校驗,然後我們通過觀看就可以得到實際的數據。光盤在光驅中高速旋轉,激光頭在伺服電機的控制下來回移動讀取數據。

光驅的分類

光驅是臺式電腦中很常見的配件。隨著多媒體越來越廣泛的應用,光驅可以作為標準配置在許多臺式電腦的附件中。目前光驅可以分為CD-ROM光驅、DVD-ROM光驅、COMBO光驅和刻錄機。

光盤驅動器:又稱光盤只讀存儲器,是壹種只讀的光存儲介質。它是通過使用最初用於音頻CD的CD-DA(數字音頻)格式開發的。

DVD驅動器:它是壹種可以讀取DVD光盤的驅動器。除了兼容DVD-ROM、DVD-VIDEO、DVD-R、CD-ROM等常用格式外,還應該支持CD-R/RW、CD-I、VIDEO-CD、CD-G等。

COMBO光驅:“康寶”光驅是COMBO光驅的俗稱。COMBO光驅是壹款集CD刻錄、CD-ROM和DVD-ROM於壹體的多功能光存儲產品。

刻錄光驅:包括CD-R、CD-RW、DVD刻錄機,其中DVD刻錄機分為DVD+R、DVD-R、DVD+RW、DVD-RW(W代表可擦寫)和DVD-RAM。刻錄機的外觀和普通的光驅差不多,只是刻錄機的前面板壹般會清晰地標明寫入、復制和讀取三種速度。

計算機硬件理解四:什麽是計算機網卡?

計算機和外部局域網之間的連接是通過將網絡接口板插入主機箱(或將PCMCIA卡插入筆記本電腦)來實現的。網絡接口板也叫通信適配器或網絡適配器或網絡接口卡NIC,但現在更多的人願意使用更簡單的名稱“網卡”。

壹、網卡功能詳解

網卡配有處理器和存儲器(包括RAM和ROM)。網卡和局域網之間的通信是通過電纜或雙絞線的串行傳輸來實現的。網卡與計算機之間的通信是通過計算機主板上的I/O總線並行傳輸進行的。所以網卡的壹個重要功能就是進行串/並轉換。因為網絡上的數據速率與計算機總線上的數據速率不同,所以必須在網卡中安裝用於緩存數據的內存芯片。

安裝網卡時,管理網卡的設備驅動程序必須安裝在計算機的操作系統中。這個驅動程序稍後將告訴網卡在哪裏存儲由局域網傳輸的數據塊。網卡也應該能夠實現以太網協議。

網卡不是壹個獨立的自治單元,因為網卡本身沒有電源,必須使用插入的計算機的電源,並由計算機控制。因此,網卡可以看作是壹個半自治的單元。當網卡收到壹個錯誤的幀時,它會丟棄該幀,而不通知它所插入的計算機。當網卡接收到壹個正確的幀時,它使用壹個中斷來通知計算機,並將其傳送到協議棧中的網絡層。當計算機要發送壹個IP包時,由協議棧下傳到網卡,組裝成幀後發送到局域網。

隨著集成度的不斷提高,網卡上的芯片數量越來越少。雖然各廠商生產的網卡種類繁多,但功能都差不多。

2.如何鑒別網卡真假?

以下是高質量網卡應該具備的條件:

(1)馬口鐵材質。

優質網卡的電路板壹般采用噴錫板,網卡的板是白色的,劣質網卡的板是黃色的。

(2)采用高質量的主控芯片。

主控芯片是網卡最重要的部分,往往決定了網卡的性能,所以高質量網卡使用的主控芯片應該是市場上比較成熟的產品。為了降低成本,市面上很多劣質網卡都采用了舊版的主控芯片,這無疑給網卡的性能打了折扣。

(3)大部分采用SMT元件。

除了電解電容和高壓陶瓷電容之外,其他優質網卡的容器阻擋元件大多采用比插件更可靠穩定的SMT貼片元件。劣質網卡多采用插件,導致網卡散熱和穩定性不夠好。

(4)鍍鈦金的金手指

優質網卡的金手指采用鍍鈦金材質,既提高了抗幹擾能力又減少了對其他設備的幹擾,金手指的節點設計成弧形。而劣質網卡大多采用非鍍鈦金材質,節點也是直角,影響信號傳輸的性能。

三個。網卡的主要功能如下。

1.數據封裝和解封裝

發送時,前壹層移交的數據加上頭標和尾標,形成以太網幀。接收時,以太網幀被剝離頭尾,然後發送到上層;

2.鏈接管理

主要是CSMA/CD(載波偵聽多路訪問/沖突檢測)協議的實現;

3.編碼和解碼

曼徹斯特編碼和解碼。

對電腦硬件的第五種理解:電腦的聲卡是什麽?

聲卡也叫聲卡(港臺地區叫音效卡):聲卡是多媒體技術最基本的組成部分,是聲波和數字信號之間進行更好轉換的壹種硬件。聲卡的基本功能是將麥克風、磁帶、光驅的原始聲音信號轉換,輸出到耳機、音箱、功放、錄音機等音響設備,或者通過MIDI使樂器發出優美的聲音。

(此圖與本站內容無關,僅供參考)

聲卡的工作原理

聲卡采樣並通過模數轉換器(ADC)將從麥克風獲得聲音模擬信號轉換成壹系列數字信號,並將它們存儲在計算機中。在播放期間,這些數字信號被發送到數模轉換器(DAC),該轉換器以相同的采樣速度恢復為模擬波形,然後被放大並發送到揚聲器以產生聲音。這種技術被稱為脈碼調制(PCM)。

聲卡的主要功能如下:

(1)可以錄制數字聲音文件。通過聲卡和相應驅動程序的控制,將來自麥克風、錄音機等聲源的信號進行采集、壓縮並存儲在計算機系統的內存或硬盤中;

(2)將硬盤或激光盤壓縮的數字化聲音文件還原成高質量的聲音信號,放大後通過揚聲器發布;

(3)處理數字化的聲音文件以實現特定的音頻效果;

(4)控制音源音量,組合各種音源,做更好的混響器功能;

(5)利用語言合成技術,通過聲卡讀取文本信息。比如讀英語單詞和句子,播放音樂等。

(6)具有初步的音頻識別功能,提示操作者用密碼命令計算機;

(7)提供MIDI功能,使電腦可以控制多種帶有MIDI接口的電子樂器。還有,聲卡在驅動的作用下,可以把以MIDI格式存儲的文件輸出到相應的電子樂器上,發出相應的聲音。在聲卡的指揮下制作電子樂器。

聲卡的主要類型

到目前為止,聲卡主要分為三種接口類型:板型、集成型和外置型,以滿足不同網民的需求。這三類產品各有優缺點。

卡片式:卡片式產品是當今市場的中堅力量,涵蓋低、中、高檔,價格從幾十元到幾千元不等。早期的板卡產品多為ISA接口,由於總線帶寬低、功能單壹、占用系統資源過多,已經被淘汰。PCI接口已經取代了ISA接口,成為目前的主流。它們具有更好的功能和兼容性,支持即插即用,易於安裝和使用。

集成:聲卡只會影響電腦的音質,與PC網民的敏感系統能力無關。

所以大部分網民對聲卡的需求都是滿足於能使用,更願意把錢投入到能增強系統能力的部分。雖然板卡產品的兼容性、易用性、能力都能滿足市場的需求,但是為了追求更便宜、更簡單,集成聲卡出現了。

這類產品集成在主板上,具有不占用PCI接口的權限,成本更低,兼容性更好,可以滿足普通網民的大部分音頻需求,自然受到市場的青睞。而且集成聲卡的技術也在進步。PCI聲卡的多通道、低CPU占用率等權威也出現在了集成聲卡上,占據了主導地位,占據了聲卡市場的半壁江山。

外置聲卡:是創新集團獨家推出的新事物。它通過USB接口與PC機連接,具有使用方便、移動方便的特點。不過這類產品主要是在特殊環境下使用,比如連接筆記本,讓音質越來越好。目前市面上的外置聲卡並不多。常見的有創新的Extigy和數字音樂,還有MAYA EX和MAYA 5.1 USB。

在三種類型的聲卡中,集成產品便宜且成熟,占據了較大的市場份額。隨著技術進步,這類產品處於低端市場。

它也有非常非常大的前景;PCI聲卡仍然是高端聲卡領域的中堅力量。畢竟獨立板在設計和布線上有權威,更適合音質。外置聲卡的權威性和成本對於家用PC來說並不明顯,仍然是填補空白的邊緣產品。

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