个人电脑架构与相关设备文件

计算机五大单元：

 

电脑按用途分类：

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• 微电脑

 

CPU芯片架构

• CPU的工作频率：外频与倍频

       早期的 CPU 架构主要通过北桥来链接系统最重要的 CPU、内存与显卡设备。因为所有的设 备都得通过北桥来链接，因此每个设备的工作频率应该要相同。 于是就有所谓的前端总线 （FSB） 这个东西的产生。但因为 CPU 的运算速度比其他的设备都要来的快，又为了要满足 FSB 的频率，因此厂商就在 CPU 内部再进行加速， 于是就有所谓的外频与倍频了。

      总结来说，在早期的 CPU 设计中，所谓的外频指的是CPU与外部元件进行数据传输时的速 度，倍频则是 CPU 内部用来加速工作性能的一个倍数， 两者相乘才是CPU的频率速度。例 如 Intel Core 2 E8400 的内频为 3.0GHz，而外频是333MHz，因此倍频就是9倍。

       超频指的是： 将CPU的倍频或者是外频通 过主板的设置功能更改成较高频率的一种方式。但因为CPU的倍频通常在出厂时已经被锁定而无法修改， 因此较常被超频的为外频。

• 总线宽度

      与总线宽度相似的，CPU每次能够处理的数据量称为字组大小（word size）， 字组大小依据 CPU的设计而有32位与64位。我们现在所称的电脑是32或64位主要是依据这个 CPU解析的 字组大小而来的。

• 内存

      DRAM根据技术的更新又分好几代，而使用上较广泛的有所谓的SDRAM与DDR SDRAM两 种。 这两种内存的差别除了在于脚位与工作电压上的不同之外，DDR是所谓的双倍数据传送 速度（Double Data Rate）， 他可以在一次工作周期中进行两次数据的传送，感觉上就好像是CPU的倍频啦！ 所以传输频率方面比SDRAM还要好。

       SRAM在设计上使用的电晶体数量较多，价格 较高，且不易做成大容量，不过由于其速度快， 因此整合到CPU内成为高速缓存内存以加快 数据的存取是个不错的方式。

      现在的 BIOS 通常是写入类似闪存或 EEPROM 中，以修正BIOS程序码。

• 显卡

       PCIe（PCI-Express）使用的是类似管线的概念来处理，在 PCIe 第一版 （PCIe 1.0） 中，每条管线可以具有250MBytes/s的带宽性能， 管线越多（通常设计到 x16 管线）则总带宽越高。

与屏幕接口：

D-Sub （VGA端子），为较早之前的连接接口，主要为 15 针的连接，为模拟讯号的传 输，当初设计是针对传统图像管屏幕而来。

DVI，共有四种以上的接头，较常见的为仅提供数码讯号的 DVI-D，以 及整合数码与模拟讯号的 DVI-I 两种。DVI 常见于液晶屏幕的链接。

HDMI，相对于 D-sub 与 DVI 仅能传送影像数据，HDMI 可以同时传送影像与声音，因此 被广泛的使用于电视屏幕中。

Display port，与 HDMI 相似的，可以同时传输声音与影像。

• 硬盘与存储设备

传统磁盘接口包括有 SATA, SAS, IDE 与 SCSI,USB, eSATA 等等,目前 IDE 已经被 SATA 取代，而 SCSI 则被 SAS 取 代。

 

 

        因为 SATA 传输接口传输时，通过的数据验算法的关系，当传输 10 位编码时，仅有 8 位为数 据，其余 2 位为检验之用。因此带宽的计算上面， 使用的换算 （bit 转 Byte） 为 1:10 而不 是 1Byte=8bits。

 

SAS接口：

串行式 SCSI （Serial Attached SCSI, SAS），接口的速度比 SATA 来的快，而且连接的 SAS 硬盘的盘片转速与传输的速度也都比 SATA 硬盘好，还支持热拔插。

USB接口：

固态硬盘 （Solid State Disk, SSD）

近年来在测试磁盘的性能时， 有个很特殊的单位，称为每秒读写操作次数 （Input/Output Operations Per Second, IOPS）！这个数值越大，代表可操作次数较高，性能更好。

 

PCIe 有不同的信道数，基本上常见的就是 x1, x4, x8, x16 等，个人电脑主 板常见是 x16 的，一般中阶服务器则大多有多个 x8 的接口， x16 反而比较少见。这些接口 在主板上面的设计，主要是以插槽的长度来看的。

• 设备I/O位址与IRQ中断信道

       如果I/O位址想成是各设备的门牌号码的话，那么IRQ就可以想成是各个门牌连接到邮件中心 （CPU）的专门路径。各设备可以通过IRQ中断信道来告知CPU该设备的工作情况，以方 便CPU进行工作分配的任务。

• CMOS和BIOS

        CMOS主要的 功能为记录主板上面的重要参数， 包括系统时间、CPU电压与频率、各项设备的I/O位址与 IRQ等，由于这些数据的记录要花费电力，因此主板上面才有电池。 BIOS为写入到主板上某 一块 flash 或 EEPROM 的程序，它可以在开机的时候执行，以载入CMOS当中的参数， 并尝试调用储存设备中的开机程序，进一步进入操作系统当中。BIOS程序也可以修改CMOS中的数据。

• 能源转换率

电源供应器出厂前会有一些测试数据，最好挑选高转换率的电源供应器。 所谓的高转换率指的是“输出的功率/输入的功率”。