一. CPU的种类:
CPU通常以系统分为两类:
精简指令集系统(Reduced Instruction Set Computing 简称 RISC)
#例:
Sun公司的SPARC系列(通常用于大型工作站中);
IBM公司的PowerPC的系列(用于PS3);
ARM系列(手机,PDA,网络设备(交换机,路由器)等).目前世界上使用最广泛的就是ARM系列CPU.
#优点:
每个指令执行时间短,执行性能较佳.
#缺点:
做复杂的事情,需要由多个指令完成.
复杂指令集系统(Complex Instruction Set Computing 简称 CISC)
#例:
AMD,Intel,VIA等x86架构CPU(大多被用于个人计算机)
#优点:
每条指令可以处理的工作比较丰富.
#缺点:
指令数目多而复杂,并且长度各不相同.执行复杂,花费时间较长.
最新的Intel/AMD的x86架构中
多媒体微指令集:MMX,SSE,SSE2,SSE3,SSE4,AMD-3DNow!
虚拟化微指令集:Intel-VT,AMD-SVM
省电功能:Intel-SpeedStep,AMD-PowerNow!
64/32位兼容技术:AMD-AMD64,Intel-EM64T
二.计算机常用的计算单位
1 Byte = 8 bit;
一般来说:
文件大小
文件大小使用的是二进制的方式, 所以1GB的文件大小实际上是1024 x 1024 x 1024B
速度单位
速度单位使用的是十进制的方式, 1GHz就是1000 x 1000 x 1000Hz 的意思
例:
购买一个500G的硬盘, 格式化后只有460GB的空间, 是因为硬盘制造商使用十进制单位,500GB = 500x1000x1000x1000B, 460GB = 500x1000x1000x1000/1024x1024x1024
三.个人计算机架构与接口设备
市面上两大主流x86开发商(Intel, AMD)的CPU架构不兼容
主板上最重要的芯片组分为两个桥接器来控制各组件的通信,分别是:
(1) 北桥负责连接(速度较快的)CPU, 内存与显卡等组件;
北桥的总线被称为系统总线,因为是内存传输的主要信道,所以速度较快.
(2) 南桥负责连接(速度较慢的)周边接口, 包括硬盘, USB, 网卡等.
南桥是指输入输出(I/O)总线
总线频宽 = FSB x 总线宽度;
总线频宽目前有32/64位(bit), 北桥所支持的频率我们称为前端总线速度(Front Side Bus, FSB), 每次传送的位数则是总线宽度.
CPU的字组大小(word size), 字组大小一句CPU的设计有32位与64位.
现在我们所称的32位或64位是依据CPU解析的字组大小而来的,早期32位CPU中,因为每次能够解析的数据量有限,因此由内存传来的数据量就有所限制了. 导致32位的CPU最多只能支持4GB内存.
#字组大小与总线宽度可以不相同.Pentium Pro时代, CPU是32位的处理器, 但芯片组已经可以设计出64位的总线宽度, 这种架构下通常以CPU的字组大小称呼该架构. 个人计算机64位是2003年AMD Athlon64后才出现的
AMD的CPU芯片
内存直接与CPU通信而不通过北桥,CPU的数据主要来自内存.因此AMD为了加速这两者的通信,将内存控制组件集成到CPU当中,理论上可以加速CPU与内存的传输速度.
Intel的CPU芯片
内存和CPU之间通信通信需通过北桥传输
四.CPU的频率
CPU的频率 = CPU的外频 * CPU的倍频;
注:若要计算机的速度最佳, CPU与外部各组件的速度理论上应该要保持一致.
外频:
CPU与外部组件进行数据传输/运算时的速度.
倍频:
CPU内部用来加速工作性能的一个倍数
例:
Intel Core 2Duo E8400
它的频率是3.0GHz,外频是333MHz,因此倍频是9倍(3.0G = 333M x 9, 其中1G = 1000M)
超频:
- 将CPU的倍频或者外频通过主板的设定功能更改为较高频率的一种方式.
- 但CPU的倍频通常在出厂时已经被锁定无法修改,所以通常被超频的为外频.
- 超频为非正常速度, 可能会造成死机等问题.
五.内存
内存的双通道设计
个人计算机的内存主要组件为动态随机访问内存(Dynamic Random Access Memory, DRAM). 随机
访问内存只有在通电时才能记录和使用,断电后数据消失, 因此RAM被称为挥发性内存.
双通道设计
- 要启用双信道功能, 两条内存条最好型号一模一样才好.
- CPU与内存的外频相同才好.
- DRAM 有所谓的 SDRAM与DDR SDRAM两种
- DDR SDRAM 依据技术的发展, 有 DDR, DDR II, DDR III等.
DRAM(Dynamic Random Access Memory, DRAM)与SRAM(Static Random Access Memory, SRAM, 价格较高, 速度快, 被集成到CPU内成为高速缓存)
- CPU内的第二层高速缓存(L2 Cache):CPU的数据都是由内存提供的, 内存数据经由北桥传送到CPU内.常用的程序和数据放置在CPU内的第二层高速缓存中,这样内存数据就不用经过北桥, 从而提升系统性能.
- 因为L2 Cache集成在CPU内部,所以L2内存的速度必须要与CPU频率相同. 使用DRAM时无法达到这个频率速度的, 此时就需要静态随机访问内存(Static Random Access Memory, SRAM)帮忙了.
只读存储器(ROM, Read Only Memory)
- 主板上的组件的各项功能参数都被记录到一个叫CMOS的芯片上, 这个芯片使用的是主板上的电池.
- CMOS内的数据读取和更新?
计算机开机的时候按下Del键进入BIOS界面.BIOS(Basic Input Output System)是一个小程序被写死到了ROM内存芯片中.
BIOS控制着计算机硬件的各项参数,开机时首先执行BIOS程序,调用CMOS当中的参数,并尝试调用存储设备的开机程序,进一步进入操作系统中.
以前由于BIOS被写死在ROM中, 不利于更新.所以, 现在的BIOS通常被写入缓存(Flash Memory 或 EEPROM 中)
六.显卡
假设桌面使用 1024x768 分辨率, 且使用全彩(每个像素是占用3B的容量), 显卡内存最低容量需要 1024x768x3B = 2.25MB, 如果考虑到屏幕的刷新率, 显卡内存容量还是越大越好.
七.硬盘
硬盘接口分为两种:
- IDE接口
- SATA接口
注:硬盘的缓冲存储器可以加速系统的读取性能, 越大越好.
八.主板
需要注意的是连接设备的接口.
- PS/2接口: 圆形的键盘/鼠标接口, 已经被USB接口替代.
- USB接口: 尽量选用USB 3.0以上的借口.
- RJ-45接口:如果有内置网络芯片,就会有这种接口.接上网线后,这个接口会有信号灯亮起.
九.电源
应该选用比主机需要电力多的电源, 因为电源本身也会消耗一部分电力.
电源转换率 = 主板使用电力/电源输出电力. 这个值越好,说明电源越好.
选购须知:
系统不稳原因:
- 系统超频:尽量不要.
- 电源不稳
- 内存不够无法负荷
- 系统过热