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计算机组成

约 3602 字大约 12 分钟

2025-02-27

1. 计算机的组成

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1.1 计算机硬件

硬件是指完成输入、存储、处理、输出功能的具体设备。

1.1.1 计算机主板

主板，又叫主机板、系统板或母板；它安装在机箱内，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。 alt text

主板的主要功能：

  • 处理器接口：连接处理器与主板上的其他部件，负责处理计算机的各种指令。
  • 内存接口：连接内存与主板上的其他部件，负责存储和检索数据。
  • 外设接口：连接外设与主板上的其他部件，如硬盘、打印机、网卡等。
  • 电源接口：连接电源与主板上的其他部件，负责给计算机供电。
  • 接口总线：连接主板上的各个接口，负责数据传输。
  • 系统总线：连接主板与其他部件，负责系统信息传输。
  • 显示接口：连接显示器与主板上的其他部件，负责显示计算机的各种信息。
  • 声音接口：连接声卡与主板上的其他部件，负责计算机的声音输出。
  • 扩展接口：连接其他外设与主板上的其他部件，如USB接口、网卡接口等。-

主板的主要参数：

  • 品牌：华硕、技嘉、映泰、微星、翔升、华擎、昂达、七彩虹...
  • 型号：主板的型号一般由品牌和型号组成，如华硕主板X570、技嘉主板X99-A、微星主板A310M、七彩虹主板A310M、昂达主板A310M、翔升主板A310M等。

1.1.2 处理器

CPU：中央处理器（英文Central Processing Unit，CPU）是一台计算机的运算核心和控制核心。CPU、内部存储器和输入/输出设备是电子计算机三大核心部件。其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段：提取（Fetch）、解码（Decode）、执行（Execute）和写回（Writeback）。 CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码，并执行指令。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。

CPUCPU

主流CUP主要由2大厂商生产： Intel和AMD公司生产

中国自主研发的CPU：龙芯 CPU

Cpu的性能指标：

  • 频率：单位时间内处理数据的能力，单位GHz。指的是每秒钟内处理器能完成多少个指令周期。较高的频率意味着更快的数据处理速度，尤其是在单线程应用中表现突出。

对于日常使用来说，3.0GHz以上的主频已经足够好用了。但如果您追求极致的游戏体验或者其他高性能需求，可以选择更高频率的产品。

  • 核心数：CPU的核心数决定了CPU的处理能力。通常主流CPU的核心数为双核或四核。
  • 缓存：CPU的缓存是CPU与主内存（DRAM）之间的数据交换区域。缓存的大小决定了CPU的处理速度。
  • 线程数：线程是CPU调度和执行的最小单位。多线程可以提高CPU的处理能力，但同时也增加了系统的复杂性。

1.1.3 硬盘

硬盘，又称硬盘驱动器、硬盘阵列、硬盘存储器，是指一种可移动存储介质，用于存储数据。硬盘的主要功能是存储数据，并提供快速的读写速度。硬盘的容量通常以兆字节（MB）、千兆字节（GB）、甚至是TB计。硬盘的读写速度通常在几百MB/s到几千MB/s之间。硬盘的接口类型有SATA、SCSI、SAS、USB等。

硬盘硬盘

硬盘分类：

  • 机械硬盘：机械硬盘是最早的硬盘，由盘片、磁头、盘盒等组成。机械硬盘的寿命较短，但价格便宜。
  • 固态硬盘：固态硬盘（Solid State Drive，SSD）是一种比机械硬盘更快、更省电的存储介质。它由固态存储芯片（Solid State Chip，SSC）组成，具有比机械硬盘更高的容量、更快的读写速度。
  • 网络硬盘：网络硬盘（Network Attached Storage，NAS）是一种通过网络连接计算机的存储设备。它可以提供比本地硬盘更大的存储空间，并提供网络共享服务。

硬盘的主要参数：

  • 品牌：希捷、三星、西部数据、东芝、金士顿、联想、东风、海康、威刚、Toshiba、Kingston、ADATA、Seagate、WD、Crucial、HP
  • 接口类型：SATA、SCSI、SAS、USB等。
  • 容量：单位容量以GB、TB计。
  • 读写速度：单位读写速度以MB/s、GB/s计。

1.1.4 内存

内存（Memory）也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及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，计算机中所有程序的运行都是在内存中进行。内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成的。内存的容量通常以兆字节（MB）、千兆字节（GB）、甚至是TB计。内存的读写速度通常在几百MB/s到几千MB/s之间。

内存内存

1.1.5 显卡

显卡（Graphics Card）是一种专门用于图形处理的硬件设备。它由处理器、内存、显示芯片、接口、电源、散热器等组成。显卡的主要功能是进行图形处理，如图像的显示、视频的播放、3D游戏的渲染等。显卡的性能通常在几十万到几百万个像素。

显卡显卡

显卡的分类：

  • 集成显卡：集成显卡是将显示芯片、显存及其相关电路都做在主板上，与主板融为一体；集成显卡的显示芯片有单独的，但大部分都集成在主板的北桥芯片中。
  • 独立显卡：独立显卡是指将显示芯片、显存及其相关电路单独做在一块电路板上，自成一体而作为一块独立的板卡存在，它需占用主板的扩展插槽（ISA、PCI、AGP或PCI-E)。

显卡的主要参数：

  • 显示芯片（Graphics Processing Unit，GPU）：显示芯片是决定显卡性能的关键因素之一。核心频率越高，显卡性能越强。主流显卡的显示芯片主要由NVIDIA和AMD两大厂商制造‌
  • 显存容量：显存容量决定了显卡临时存储数据的能力。显存容量越大，可以存储的图像数据越多，支持的分辨率与颜色数也就越高，专业设计的运行就更加流畅。一般来说，显存容量越大越好。
  • 显存带宽：显存带宽指的是一次可以读入的数据量，即显存与显示芯片之间交换数据的速度。显存带宽是决定显卡性能和速度的重要因素之一，带宽越大，数据交换越顺畅‌。

等....

1.1.6 电源

电脑电源是把220V交流电，转换成直流电，并专门为电脑配件配件如主板、驱动器、显卡等供电的设备，是电脑各部件供电的枢纽，是电脑的重要组成部分。

电源电源

1.1.7 显示器

显示器（Display）是计算机中负责显示输出信息的设备。显示器的作用是将计算机的输出信号转换成可见的图像，并通过显示器显示给用户。显示器的分辨率决定了显示器能够显示的图像的分辨率。

显示器显示器

显示器的分辨率：

  • 电视屏：分辨率通常为1080P、720P、480P、576P、360P等。
  • 普通显示器：分辨率通常为1280x720、1024x768、800x600、640x480等。
  • 高清显示器：分辨率通常为1920x1080、1280x1024、1440x900、1366x768等。 分辨率越高，图像的细节就越清晰，显示器的分辨率越高，图像的分辨率也就越高。

1.1.8 声卡

声卡（Sound Card）是一种专门用于音频处理的硬件设备。它由处理器、内存、音频芯片、接口、电源、散热器等组成。声卡的主要功能是进行音频处理，如音频的播放、录制、合成、处理等。声卡的性能通常在几十万到几百万个采样率。

声卡声卡

声卡分类：

  • 集成声卡
  • 外接声卡

声卡的主要作用：

  • 音频信号转换：将数字信号转换成模拟信号，并输出到扬声器、耳机、麦克风等。
  • 音频输入与输出：
    • ‌音频输出‌：声卡将计算机中的数字音频信号转换为模拟信号，通过扬声器或耳机播放，用于音乐、电影、游戏音效以及语音通话等场景。‌
    • ‌音频输入‌：声卡将外部设备（如麦克风、乐器）的模拟信号转换为数字信号，用于录音、直播或音频创作
  • 音质提升：声卡的音质提升主要是通过增强声音的采样率、声道数、位深度等，提升音频的品质。 等....

1.1.9 网卡

网卡（Network Card）是一种专门用于网络通信的硬件设备。它由处理器、内存、网络芯片、接口、电源、散热器等组成。网卡的主要功能是进行网络通信，如网页浏览、电子邮件、文件传输、视频流传输等。网卡的性能通常在几十Mbps到几百Mbps之间。

网卡网卡

网卡的分类：

  • 有线网卡
  • 无线网卡
  • 虚拟网卡

网卡的作用：

  • 网络连接：网卡负责将计算机连接到网络，实现网络通信。
  • 网络数据传输：网卡负责将计算机的数据传输到网络，实现网络数据传输。

等....

1.1.10 外设

外设（Peripheral）:计算机外部设备。是指连接到主机以外的硬件设备，主要用于数据的输入、输出、存储及扩展功能。包括：

  • 输入设备：如键盘、鼠标、扫描仪、摄像头、麦克风、语音识别设备等。
  • 输出设备：如显示器、打印机、投影仪、扫描仪、声卡、音响设备等。
  • 外部存储设备：如硬盘、光盘、U盘、磁带机、磁盘阵列等。
  • 多媒体设备：如数字摄像头、数字音频设备、多点广播电视机、激光打印机等。
  • 网络设备：如网卡、网线、路由器、交换机等。

等....

1.2. 硬件DIY

中关村在线

1.3 计算机软件

1.3.1 系统软件

  • 概念：

系统软件是指控制和协调计算机及外部设备,支持应用软件开发和运行的系统，是无需用户干预的各种程序的集合，主要功能是调度，监控和维护计算机系统；负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。

  • 常见的操作系统软件

  1. Windows：微软公司开发的操作系统，是最流行的个人电脑操作系统。

  2. Linux：一款开源的操作系统，是服务器操作系统的首选。

  3. macOS：苹果公司开发的操作系统，是苹果电脑的操作系统。

  4. Android：谷歌公司开发的操作系统，是安卓系统的基础。

  5. iOS：苹果公司开发的操作系统，是苹果手机的操作系统。

  6. Unix：一系列操作系统的统称，是多种操作系统的集合。

  7. Windows Server：微软公司开发的服务器操作系统。

1.3.2 应用软件

  • 概念：

应用软件（Application）是和系统软件相对应的，是用户可以使用的各种程序设计语言，以及用各种程序设计语言编制的应用程序的集合，分为应用软件包和用户程序。应用软件包是利用计算机解决某类问题而设计的程序的集合，多供用户使用。 应用软件是为满足用户不同领域、不同问题的应用需求而提供的那部分软件。 它可以拓宽计算机系统的应用领域，放大硬件的功能。

  • 常见的应用软件
  1. 办公软件：包括Word、Excel、PowerPoint、Outlook、Access、Publisher、Visio、Project等。
  2. 图像处理软件：包括Adobe Photoshop、GIMP、Paint、CorelDRAW、Illustrator等。
  3. 办公套件软件：包括Microsoft Office、WPS Office、Kingsoft Office、Adobe Acrobat Reader等。
  4. 数据库软件：包括MySQL、SQL Server、Oracle、SQLite等。
  5. 办公自动化软件：包括Microsoft Project、Microsoft Visio、Microsoft SharePoint、Microsoft SharePoint Designer等。
  6. 网络浏览器软件：包括Google Chrome、Mozilla Firefox、Microsoft Edge、Opera等。
  7. 办公辅助软件：包括LibreOffice、WPS Office、Microsoft Office Lens、Adobe Acrobat Pro等。
  8. 安全软件：包括杀毒软件、防火墙软件、网络安全软件等。
  9. 多媒体软件：包括VLC、MPC-HC、PotPlayer、RealPlayer、Windows Media Player等。
  10. 开发软件：包括Visual Studio、Eclipse、Xcode、Android Studio、Xcode等。
  11. 办公学习软件：包括WizNote、幕布、幕课、思维导图、MindManager、幕擎等。