计算机硬件(1)

1.4 计算机硬件

电脑硬件是计算机系统中最基本的部分，可理解成看得见、摸得着的实物。一台电脑是由许多的零部件组成，只有这些零部件组合在一起协调工作，才能称之为电脑。一般计算机的硬件可以简单分为以下部件：
主机（一般包含：机箱、主板、CPU、显卡、内存、硬盘、声卡、光驱、网卡、电源）、显示器、鼠标、键盘等。
常见的非必要外部设备有：音响、摄像头、读卡器、打印机等。
上面的鼠标、键盘、称为输入设备。显示器、音响、打印机称为输出设备。

1.4.1 主机

指计算机硬件系统中用于放置主板及其他主要部件的容器（Mainframe）。通常包括CPU、内存、硬盘、光驱、电源、以及其他输入输出控制器和接口，如 USB 控制器、显卡、网卡、声卡等等。
位于主机箱内的通常称为内设，而位于主机箱之外的通常称为外设（如显示器、键盘、鼠标、外接硬盘、外接光驱等）。通常，主机自身（装上软件后）已经是一台能够独立运行的计算机系统，服务器等有专门用途的计算机通常只有主机，没有其他外设。

1.4.2 显示器

显示器（display, screen）是属于电脑的I/O设备，即输入输出设备。它是一种将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具。它可以分为CRT、LCD等多种类型，是最常见的输出设备。目前液晶显示器（LCD）是主流。

显示器常见的接口有：VGA、HDMI、DVI、DisplayPort（DP）。
一般清晰度为：DP > HDMI > DVI > VGA

1.4.2.1 VGA接口

VGA是模拟信号接口，这种比较老旧了，不能传输音频。不过其使用还是最为广泛的。显示器和显卡都是数字信号，如果用VGA接口的话，需要经历数字信号转换成模拟信号，然后模拟信号转换成数字信号的过程，这样的损耗太大，就会导致画质较为模糊。
一般各种线材的接头有2个，从造型上来说，凸出来的称为插头或公口、公头。凹进去的称为插孔或母口、母头。下图为显示器VGA接口：

1.4.2.2 DVI接口

DVI是数字信号接口，其实就是VGA的升级版。因为中间不需要经过各种转换，可以直接将显卡信号传输给显示器，不发生损耗，所以可以传输高分辨率高清视频信号。也不支持音频的传输。

1.4.2.3 HDMI接口

HDMI是数字信号接口，但是其支持同时传输视频和音频信号。传输的画质和DVI基本相同。如果你的显示器有自带喇叭，就可以通过HDMI连接直接就能播放声音了。不过需要电脑和显示器有HDMI接口。电视和网络机顶盒通常用的就是HDMI接口连接的，只需要一根线完成视频和音频传输，不占用电视其它空间。

1.4.2.4 DP接口

DP是也是数字信号接口，也支持视频和音频的传输，是高清数字显示接口，区别就在于其抗干扰能力更强，支持传输的带宽更大，DP的分辨率要比HDMI高得多，刷新频率也更高。所以其画质是最好的。


以下是常见显示器接口母口样式：

1.4.3 主板

主板是电脑系统中最大的一块电路板，布满各种电子元件、插槽、接口等。电脑通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合起来形成一套完整的系统。

1.4.4 CPU

中央处理器（central processing unit，简称CPU），作为计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元，是电脑的关键部件。

1.4.5 硬盘

硬盘是计算机最主要的存储设备。硬盘有机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD)之分。
机械硬盘即是传统普通硬盘，主要由：盘片，磁头，盘片转轴及控制电机，磁头控制器，数据转换器，接口，缓存等部分组成。
固态硬盘（Solid State Disk，简称SSD）是一种可以直接读写数据的装置，它和传统的机械硬盘、软盘、光驱等不同之处在于它可以直接读取，不经过任何转换与编辑（Fast Compatible，简称 Fast）而将数据写入硬盘内部存储器中。
从字面上看，固态硬盘是一种固态的存储设备，但是和普通 PC所使用的机械硬盘（HDD）不同的是：它是一种新型半导体存储器，具有数据传输率高、体积小、功耗低、使用寿命长以及可靠性高等优点。
固态硬盘采用固态存储技术（Solid State Disk Technology，简称 SDTF）来实现数据存储与读取。
机械硬盘与固态硬盘区别：
1、防震抗摔性：机械硬盘都是磁碟型的，数据储存在磁碟扇区里。而固态硬盘是使用闪存颗粒（即内存、MP3、U盘等存储介质）制作而成，所以SSD固态硬盘内部不存在任何机械部件，这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用，而且在发生碰撞和震荡时能够将数据丢失的可能性降到最小。相较机械硬盘，固态硬盘占有绝对优势。
2、数据存储速度：机械硬盘的速度约为120MB/S，SATA协议的固态硬盘速度约为500MB/S，NVMe协议(PCIe 3.0×2)的固态硬盘速度约为1800MB/S，NVMe协议(PCIe 3.0×4)的固态硬盘速度约为3500MB/S。
3、功耗：固态硬盘的功耗上也要低于机械硬盘。
4、重量：固态硬盘在重量方面更轻，与常规1.8英寸机械硬盘相比，重量轻20-30克。
5、其它：由于固态硬盘属于无机械部件及闪存芯片，所以具有了发热量小、散热快等特点，而且没有机械马达和风扇，几乎不会产生噪音。
硬盘容量：
硬盘的容量即硬盘可以存储的数据的大小，以兆字节（MB）或千兆字节（GB）为单位，1GB=1024MB，1TB=1024GB。但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1G=1000MB，因此我们在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。
对于用户而言，硬盘的容量就像内存一样，永远只会嫌少不会嫌多。Windows操作系统带给我们的除了更为简便的操作外，还带来了文件大小与数量的日益膨胀，一些应用程序动辄就要吃掉上百兆的硬盘空间，而且还有不断增大的趋势。因此，在购买硬盘时适当的超前是明智的。如今，由于固态硬盘的普及及速度上的优势，现在500GB的大容量固态硬盘都已经是大多数用户装机标配了。
下为机械硬盘内部构造图：

1.4.5.2 移动硬盘

移动硬盘，也称为移动硬盘盒，是一种用于存储数据的设备。它可以将数据存储在硬盘上，并提供了一个便于携带的存储设备。移动硬盘可以被广泛应用于各种领域，如家庭、办公室、旅行等。它可以方便地将数据存储在您的电脑、手机等设备上，提高工作效率。
此外，移动硬盘还可以减少电脑、手机等设备的内存占用，节省存储空间。总的来说，移动硬盘是一种非常实用的存储设备，可以提供许多方便。