计算机硬件设备的认识

计算机硬件设备的认识一、CPUCPU：（CentralProcessingUnit），全称中央处理器。是计算机系统的核心部件，是整个计算机系统的指挥中心，主要功能是执行系统的指令，进行逻辑运算、传输和控制输入/输出（I/O）操作指令等。(一)CPU的发展生产CPU的公司，主要有Intel、AMD、（Cyrix）。1.（1971年Intel,4位）第一颗微处理器40042.（1978年Intel,16位）8086处理器，形成X86指令集。3．1979年，准16位8088处理器，81年首次用于IBMPC。4.80286（82年）5.（85年32位）80386、（89年）804866.Pentium（93年），AMD的K5系列7.96年，第六代CPU---奔腾Pro、AMD的K68．2000年，第七代CPU---Pentium4、K7。9.2003年，AMD推出了64位。10.2005年，Intel公司发布了双核cpu---PentiumD和PentiumExtremeEdition。AMD公司双核cpu—皓龙Opteron和速龙Athlon64X211.2006年Intel公司发布了IntelCore微架构——酷睿2（Core2Duo）。12.2007年AMD公司发布了四核cpu—羿龙（AMDK10微架构）。毒龙1.2G赛扬950赛扬Ⅳ1.7G赛扬Ⅲ1.2GAMD1700+PentiumⅣ3.2GAthlon64Socket754闪龙PentiumIV（Socket775）Core2DuoIntelCore2QuadQ6600Athlon64X24800+AM2Athlon64X26400+AMDAthlonIIX4640/盒装•参考价格：￥700•产品定位：中端主流•接口类型：SocketAM3(938)•核心类型：Propus•主频：3.0GHz•二级缓存：4×512K•核心数量：四核•工作功率：95WAMDPhenomIIX4955/黑盒参考价格：￥900产品定位：高端发烧接口类型：SocketAM3(938)核心类型：Deneb主频：3.2GHz二级缓存：4×512K三级缓存：6M核心数量：四核IntelCorei3530/盒装•参考价格：￥760•产品定位：中端主流•接口类型：LGA1156•核心类型：Clarkdale•主频：2.93GHz•二级缓存：2×256K•三级缓存：4M•核心数量：双核（二）CPU的性能指标CPU是整个系统的核心。其内部结构可以分为控制单元、逻辑运算单元和存储单元。CPU主要有下面性能指标或技术参数。⑴主频、外频和倍频主频又称为内频，是CPU内核运行时的时钟频率。外频又称外部时钟频率，是由主板提供的系统总线的工作频率，是由主板提供的。倍频就是CPU运行的时钟频率与整个系统外频之间的倍数，CPU主频与外频和倍频有关，其计算公式为：主频=外频×倍频AMDCPU的PR值PR值指的是TPI(TruePerformanceInitiative)，即所谓真实性能标准。可以真实的反映CPU的应用效能，并且更为精确的测评处理器运行应用程序性能的标准。如：闪龙642500+PR值为：2500+而实际主频：1400MHz（2）前端总线（FSB）是将CPU连接到北桥芯片的总线，是CPU与北桥之间每次交换数据的次数，单件为MHz。它反映了FSB传输数据的速率。早期的CPU平台，FSB频率与外频相同。现在的CPU平台，Intel公司采用“QDR”技术，FSB频率一般为外频的4倍；AMD公司采用“HT”总线技术，FSB频率一般为外频的2倍。（3）高速缓存（Cache）是指可以进行高速数据交换的存储器。CPU的高速缓存主要有：一级缓存（L1Cache）和二级缓存（L2Cache）。•一级缓存：为内部缓存，是指封装在CPU芯片内部的高速缓存。它用来暂时存储CPU运算时的部分指令和数据。存取速度与CPU主速相同。•二级缓存：主要存放计算机运行时操作系统的指令、程序数据和地址指针等。•二级缓存是衡量CPU性能的重要参数指标之一。（4）地址总线宽度即CPU访问物理地址空间能力。如今流行的CPU的寻址能力为32位。（5）内存总线速度即系统总线速度，等同于外频。（6）工作电压工作电压指的是CPU正常工作所需的电压。低电压意味着低功耗,随着CPU的制造工艺与主频的提高，CPU的工作电压有逐步下降的趋势，以解决发热过高的问题。（7）协处理器（浮点运算单元）主要的功能就是负责浮点运算。MMX指令集：多媒体扩展指令，是一项多媒体（在音像、图形和通信应用方面）增强技术。它侧重于整数运算。SSE指令集：它是为了解决MMX不能提高浮点运算速度而推出的，增加了对浮点数的运算能力的指令。3DNOW！指令集：主要针对三维建模、坐标变换和效果渲染等三维应用场合，在软件和配合下，可以大幅度提高3D处理性能。（8）制造工艺制造工艺是指IC内电路与电路之间的距离。常用微米为单位。更精细的工艺使得原有晶体管电路更大限度地缩小，功耗越来越低，CPU也就更省电，极大地提高CPU的集成度和工作频率。因此“制造工艺”中的数据越小表明CPU生产技术越先进。如“0.18μm、0.13μm、0.09μm、0.045μm”等英特尔(Intel)酷睿2双核E6650主频（GHz）：2.33插槽类型：IntelSocket775(LGA775)SocketA闪龙Socket754闪龙AMD速龙643200+AM2超线程技术（Hyper-Threading）所谓超线程技术就是利用特殊的硬件指令，把系统中的单一物理处理器虚拟成两颗逻辑处理器，从而使单个处理器就能“享用”线程级的并行计算的处理器技术。这是一种可以将CPU内部暂时闲置处理资源充分“调动”起来的技术，使得处理器的处理能力提高30%。多核处理器多核处理器即是基于单个半导体的一个处理器上拥有多个相同功能的处理器核心。即把多个物理处理器核心整合入一个内核中。HT总线技术HT是HyperTransport的简称。即双向传输总线技术，HT本质是一种为主板上的集成电路互连而设计的端到端总线技术，目的是加快芯片间的数据传输速度。AMD的H-T总线是指AMDCPU到主板芯片之间的连接总线（如果主板芯片组是南北桥架构，则指CPU到北桥。二、主板(一）主板的类型1.AT主板AT主板是IBM公司提出的主板规范，使用AT电源。AT主板上联结外设的接口只有键盘、串口和并口，部分AT主板也支持USB接口，除键盘口外，都通过连线附加在机箱后面板上。AT主板2.ATX主板ATX规范是由Intel公司提出的，它更合理地考虑了主板上的CPU、内存及各种长短卡的位置，改变了原AT架构中的外接接口，配合新型的ATX机箱与电源。3.NLX主板4.BTX主板BTX比目前的ATX，在布局方面更加合理，散热效果更理想。它的最大的优点是将高发热的CPU、北桥甚至显卡布置在一条风道上，使用单一风扇便可以给电脑散热。ATX主板BTX主板（二）主板的结构主板是电脑硬件系统的核心部件，从外观上看，主板是一块矩形的印刷电路板，在主板上分布着各种电容、电阻、芯片、插槽等元器件。CPU插座内存插座电源插座IDE接口逻辑芯片插座PCI插槽PCI-E插槽BIOS芯片FDC接口主板电池SATA硬盘插座机箱面板开关、指示灯接口前置USB接口1.主板有两大特点：1）主板上提供了CPU与外部设备之间数据交换的通道——总线。(地址总线、数据总线、控制总线)2）主板的另一特点是采用开放式结构。主板上都有多个扩展插槽，供给PC机外围设备的控制卡（适配卡）插接。地址总线是微型计算机用来传送地址的信号线，地址线的数量决定了直接寻址的范围。数据总线是用来传送数据和代码信号的。控制总线的信号线比较复杂。由它来实现微处理器对外部部件，包括存贮器和I/O设备接口的控制。主板上CPU插座主要有：卡插式插座Slot方形插座Socket（零拔插力插座ZIF）Socket478、SocketAM2、SocketAM3SocketT（Socket775）Socket775接口CPU的底部没有传统的针脚，而代之以775个触点，即并非针脚式而是触点式，通过与对应的Socket775插槽内的775根触针接触来传输信号。1）CPU插槽2.主板结构LGA775CPU背面触点SocketH（Socket1156）：是IntelCorei3/i5/i7处理器（Nehalem系列）的插座。LGA1366亦称SocketB，是IntelCorei7处理器（Nehalem系列）的插座。Socket1156AMDAM2CPU插座2）逻辑控制芯片组逻辑控制芯片组几乎决定了主板的功能，它与主板上的BIOS程序的性能是确定主板品质和技术特性的关键因素。注：不同的CPU需要不同的芯片组支持。北桥芯片组南桥芯片组北桥芯片组（NorthBridgeChipset）又称内存控制中心（MCH），是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分，也称为主桥（HostBridge）。负责与CPU的联系并控制内存、显卡和南桥芯片的数据传输。南桥芯片组（SouthBridgeChipset）也叫输入/输出控制中心（ICH），主要负责控制系统的输入输出等功能，如I/O接口以及IDE设备的控制等。3）BIOS芯片是安装在主板上的一块FlashROM芯片。BIOS芯片包括有三部分主要程序:1.加电自检程序POST(PowerOnSystemTest)。2.硬件工作参数设置程序SETUP。3.基本输入输出程序BIOS。什么是CMOS即互补金属氧化物半导体，是主板上的一块可读写的RAM芯片，是用来保存BIOS设定系统参数的信息。其内容可通过设置程序进行读写。CMOSRAM芯片靠后备电池供电，即使系统掉电后信息也不会丢失。（三）其它结构1.总线扩展槽(1)ISA总线扩展槽是IBM公司在PC机中最早推出的一种总线标准。ISA扩展槽颜色为黑色，它是16位的局部总线,时钟为8MHz。(2)PCI总线扩展槽是Intel公司开发的32（b）位局部总线，时钟33MHz、数据传输速率132MB/S。(3)PCI-Express总线PCI-Express2.0是最新的总线和接口标准，目前最高可达到16GB/s以上。PCIExpress也有多种规格，从PCIExpress1X到PCIExpress16X。2.AGP接口插槽AGP叫做图形加速接口，是Intel公司1996年推出的新一代图形显示卡专用数据通道，是在PCI图形接口的基础上发展而来的。AGP接口标准从AGP1X发展到AGP8X。分别为AGP1X、AGP2X、AGP4X和AGP8X，其工作频率都是66MHz，在数据传输位宽上都是32bit。总线带宽（最大数据传输率）的计算方法：最大带宽=工作频率×最大位宽÷8各种规格的AGP总线的最大数据传输速率为：AGP1X66.6MHz×1×32b/8=266MB/sAGP2X66.6MHz×2×32b/8=532MB/sAGP4X66.6MHz×4×32b/8=1064MB/sAGP8X66.6MHz×8×32b/8=2.1GMB/s3.内存插槽EDO插槽为72个接触点,5V电压,带宽为32位;SDRAM插槽为168个接触点3.3V电压,带宽为64位;168针SIMM插槽RDRAM插槽为184个接触点，2.5电压,带宽为16位;DDR插槽为184个接触点，2.5V电压,带宽为64位;184针DIMM插槽DDRⅡ插槽为240个接触点,1.8V电压;带宽为128位。240针DDR2DIMM插槽4.并行接口、串行接口与PS/2接口并行接口为25针接口。大多数用于连接打印机、扫描仪或活动硬盘；串行接口为9针接口。通常用于连接Modem或串行接口鼠标；PS/2为6针接口，通常用于连接键盘和鼠标。5．USB接口与IEEE1394火线接口USB全称为UniversalSerialBus(通用串行总线)USB接口的