1 芯片

集成電路技術高速發展，把數以億計的晶體管、電容、電阻、導線等電子元件組成的線路集成在一小片晶體硅上，稱為集成電路芯片。

2 主板

主板是一塊電路板，是主機箱內的核心。

微機中最核心的部件如處理器、存儲器、接口卡等都安插在主板上。

現在的主板上一般都集成有顯卡、聲卡、網卡等。

微機系統中的各種設備和部件最終都要連接到主板上。

3 中央處理器CPU

微型計算機的控制器和運算器通常集成在一塊芯片上，稱為中央處理器CPU，是計算機的心臟。

CPU的主要性能指標是主頻。

3.1 多核CPU

核心(Die)又稱為內核，是CPU最重要的組成部分。

CPU所有的計算、存儲、控制功能都由核心執行。

多核處理器是指在一個處理器上集成兩個以上的運算核心，多核技術能夠使服務器并行處理任務，從而提高計算能力。

4 存儲器

存儲器是用來保存數據和程序的裝置。

廣義的存儲器包含內存和硬盤，邏輯結構上的存儲器僅指內存。

4.1 只讀存儲器 ROM

只讀存儲器（ROM，Read-Only Memory），是一種只能讀出不能寫入的存儲器，其中的程序和數據在廠家制造時就已經寫入。

主要功能是為計算機提供最底層的、最直接的硬件設置和控制，例如系統時間、CPU 有關設置、啟動方式等。

計算機掉電后其中的信息不會消失。當打開計算機時，CPU執行ROM中的指令，搜索并加載磁盤上的操作系統，然后計算機開始運行。

4.2 隨機存儲器 RAM

隨機存儲器（RAM，Random Access Memory），就是一般所指的內存，它是可讀寫的易失性存儲器，即在帶電的情況下，可以隨時進行讀出和寫入，掉電后其中存儲的程序和數據將會消失。

4.3 存儲系統的層次結構（內外存結構）

4.4 高速緩沖存儲器cache

內存速度的提高遠遠趕不上電路速度的提高，CPU執行指令的速度遠遠高于內存的讀寫速度。

由于CPU每執行一條指令都要訪問內存一次乃至幾次，所以內存制約了CPU執行指令的速率。

解決方法： 引入高速緩存技術。

高速緩沖存儲器（Cache）介于內存和CPU之間，存取速度比內存快，但容量不大，主要是用來存放當前內存中使用最多的程序塊和數據塊，并以接近CPU的速度向CPU提供指令和數據，從而加快了CPU的執行速度。

高速緩存大都和CPU封裝在一塊芯片上。

4.5 高速緩沖存儲器分級

按照數據讀取順序和與CPU結合的緊密程度，CPU緩存可以分為一級緩存，二級緩存，三級緩存，每一級緩存中所儲存的全部數據都是下一級緩存的一部分。

當CPU要讀取一個數據時，首先從一級緩存中查找，如果沒有找到再從二級緩存中查找，如果還是沒有就從三級緩存或內存中查找。

4.6?帶cache的存儲系統結構

5 寄存器

寄存器(Register) 是中央處理器CPU內部用來存放數據的小型存儲區域，用來臨時存放參與運算的數據及其運算結果。是內存階層中的最頂端。

從工作速度的角度看，“寄存器”是高速存儲單元，其工作速度與信息處理的運算部件合拍，一次存取數據所花費的時間大約是從零點一納秒到十納秒的量級。

從信息傳輸的通路上看，寄存器與處理部件距離最 近，處理部件執行指令時一般都直接對寄存器進行操作。

這樣的寄存器制作成本很高，一個CPU芯片中通常只配備幾十個寄存器（也有的芯片含寄存器數量更多一些）。

6 虛擬內存

虛擬內存(Virtual Memory)是計算機系統內存管理的一種技術。Windows中運用虛擬內存技術，勻出一部分硬盤空間來充當內存使用，當執行的程序很大或很多導致內存耗盡時，計算機就會自動調用硬盤來充當內存，以緩解內存的緊張。

當RAM運行速率緩慢時，它便將數據從RAM移動到稱為“分頁文件”的空間中。將數據移入與移出分頁文件可釋放RAM，以便完成工作。

由系統優化軟件設置為物理內存的1.5-3倍。一般Windows 默認情況下是利用C盤的剩余空間來做虛擬內存的。

7 外存儲器

外存儲器屬于外部設備，既是輸入設備，也是輸出設備。

外存儲器的類型不同，存取速度、存儲介質、存儲容量以及工作原理也不盡相同。

其存儲方式的一個重要特點就是非易失性，不需要外部提供能量就可以保持存儲媒介上的信息不丟失。

這類存儲設備的數據訪問速度比主存儲器慢得多。

7.1 軟盤

現今已較少使用

7.2 硬盤

介質：磁性存儲介質。

7.2.1 硬盤外觀

7.2.2 硬盤讀寫

7.3 移動硬盤?

移動硬盤是一種可移動的存儲設備，工作原理同硬盤存儲器，采用USB接口。

固定硬盤可以很方便地轉換成移動硬盤來使用。

7.4?U 盤（閃存盤）

介質：半導體芯片，采用USB接口。

U盤沒有機械讀寫裝置，避免了移動硬盤容易碰傷、跌落等原因造成的損壞。

7.5 光盤

介質：利用光信號來記錄數據。

讀寫速度：光盤的讀寫速度一般較硬盤慢。

光盤存儲系統由兩個部分組成： 光盤盤片+光盤驅動器

7.5.1 光盤盤片

根據數據存儲格式的不同，可分為CD和DVD兩種。

單張CD存儲容量為650MB，單張DVD容量可達 4.7 GB。

新一代高清存儲技術： 藍光DVD ?單面單層25G

根據讀寫形式的不同，光盤可分為： ? ? ?

1）只讀光盤 DVD| CD-ROM ? ? ?

2） 一次可寫型光盤 ?DVD|CD-R ? ? ?

3）多次可擦寫光盤 ? DVD|CD-RW

7.5.2? 光盤驅動器

光盤驅動器只能讀取數據，而不能寫入數據。

向光盤寫入數據需要使用光盤刻錄機。

7.6 磁帶

存儲信息：磁帶從固定的磁頭下面滑過，電信號流經磁頭時產生的磁場使得磁帶的某些部分被磁化，將信息記錄在磁帶上

8 總線結構

8.1 I/O接口卡

輸入輸出設備和總線通過I/O接口卡連接起來。

這是由于各種設備的物理結構、工作速度、信號形式和數據格式等各不相同，必須通過I/O接口卡來完成信號的轉換和處理，才能實現與CPU之間的信息交換。

I/O接口卡通常是一塊電路板。

隨著集成電路技術的發展，有些接卡口就直接集成在主板上，例如聲卡、顯卡、軟硬盤接卡口等。

8.2 常見的I/O接口卡

顯示接口卡，簡稱顯卡，連接顯示器。

軟、硬盤接口卡，連接磁盤驅動器或光盤驅動器。

2S/P卡，提供兩個串行口和一個并行口，并行口可以用來連接打印機，串行口可以用來連接串行設備（如鼠標、鍵盤）。

USB接口卡，連接各種USB設備。

音頻接口卡，又稱聲卡，連接音箱和麥克風等。

網卡，將計算機接入局域網。

調制解調器接口卡，即MODEM卡，將計算機通過電話線接入網絡。

8.3 I/O擴展槽

主板上一般會提供幾個插槽專門用來插入各種接口卡，通常稱為I/O擴展槽。

各種接口卡就安插在這些擴展槽里。

8.4 機箱后面版

接口卡在插入擴展槽中后，其連接設備的一端會出現在主機箱的后面板，并提供形形色色的連接不同設備的插座，稱為擴展端口（Expansion Port）,。

各種不同的設備就是通過各種電纜連接在這些端口上。

9 顯示器-像素

顯示器上最基本的顯示單元是像素(pixel)。

分辨率是指顯示器所能顯示的像素個數。像素越密，分辨率越高，圖像越清晰。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的文计笔记2： 计算机硬件知识的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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