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Linux基础教程:计算机组件介绍

一、常见小问题
1.x86计算机是什么意思?


个人计算机被称为X86架构的计算机,因为Intel最早开发的CPU架构为8086,后来80286,80386;因此统称为X86架构;


2.为什么买回家500G的硬盘实际只有465G?


因为我们是按照2进制算的,即500G = 500 * 1024 * 1024 * 1024 B;
而他们1024是按照1000算的,因此是500* 1000 * 1000 * 1000 / ( 1024 * 1024 * 1024) = 465 G; 


二、计算机的分类


计算机根据运算能力来说,分为:
(1)超级计算机(Super Computer):最快的计算机, 应用于模拟,比如国防军事领域的模拟,需要摆在空调房间里;


上海超级计算机中心的“曙光5000A”:


  • 内存: 95TB;
  • 硬盘: 500 TB;
  • CPU:AMD 8347HE 64bit 4核低功耗1.9GHz;

(2)大型计算机(Mainframe Computer):处理大量数据与复杂运算,应用于处理证券交易所的大量数据,需要摆在空调间里;

IBM zEnterprise 114:


  • 内存:120GB;
  • CPU:3.8GHz;

(3)迷你计算机(Minicomputer):用于科学研究,不需要放空调间里;

HP 9000 rp3440-4:


  • 内存:24GB;
  • CPU:1GHz;

(4)工作站(Workstation):性价比较高,用于学术研究,追求稳定;

联想ThinkStation E30:


  • 内存:16GB;
  • CPU:3.2GHz;
  • 硬盘:500GB;

(5)微电脑(Microcomputer):个人计算机;




三、计算机的组成


1.大致介绍


计算机的三大组件:输入/输出单元、CPU、内存;

CPU



内存



硬盘

显卡



网卡


计算机主机中最重要的是主板,因为CPU、显卡、内存、网卡、声卡都是插在主板上的(当然如果主板已经集成了显卡、声卡、网卡就不用再插这些设备了)。
主板上面还有CMOS和BIOS;
CMOS芯片:负责存储硬件的配置参数,例如网卡是否开启等;
BIOS(Basic Input Output System)是一个软件,但是死装在主板上,开机时按[delete]键即可进入,负责读取和写入硬件的参数;
CPU的上面一般都会按一个风扇,因为CPU任务多,且热量大;
北桥:负责内存、CPU、显卡的速度较快设备的通信;
南桥:负责硬盘、USB等速度较慢的设备的通信;


Tips:


显卡(又称VGA,Video Graphics Array):一般的规格有PCI/AGP/PCI-Express;
显卡需要有显卡内存,此显卡内存大小决定了分辨率的大小;
GPU:嵌入于显卡中,专门用来处理3D加速的芯片。




四、CPU介绍


1.CPU功能


CPU(Central Processing Unit)有两大组成部分:(1)算术逻辑单元(2控制单元;
算术逻辑单元负责运算功能,控制单元负责协调各单元的工作;
CPU只能从内存中读取数据,计算完的数据也只能放入内存;
而CPU与内存的数据传输也是不快的,因为需要经过北桥,所以CPU内部存在一个Cache(SRAM),将一些常用的数据放在Cache中;




2.CPU指令


CPU是一个芯片,内含指令集;
20%的指令完成80%的功能;
CPU根据内部的指令集设计理念可分为:
(1)RISC(Reduced Instruction Set  computer ):每条指令短且长度相同,并且指令集较小;


Sun公司的SPARC:用于大型工作站;
ARM:用于手机等;
IBM PowerPC;

(2)CISC(Complex Instruction Set  computer ):指令多而且复杂,指令长度不一;
Intel、AMD的x86个人计算机;



CPU中存在核心指令集和扩展指令集,核心指令集差别不大,而扩展指令集的目的是为了提高CPU在某方面的性能,比如MMX能够提高多媒体处理的性能;
CPU的扩展指令集决定了CPU能够执行的功能,比如:
(1)多媒体微指令集:MMX、SSE、SSE2、SSE3、SSE4、AMD-3DNow!;
(2)虚拟化微指令集:Intel-VT、AMD-SVM;
(3)省电微指令集:Intel-SpeedStep,AMD-PowerNow!;
(4)64/32位兼容技术:Intel-EM64T;
CPU-Z这款软件能够看出当前CPU支持的指令集,拿我为例子:





可以看出
MMX、SSE:提高多媒体处理的性能;
EM64T(Extended Memory 64 Technology):Intel的64位指令集,兼容64位,说明电脑能够安装64位操作系统;
VT-x:提高虚拟化效率及稳定性;


3.外频、主频、倍频


外频是指CPU与外部设备的数据传输速度;
主频是指CPU一秒内的工作次数;
倍频是CPU内部用来加速的倍数;
主频=外频*倍频;
CPU的频率并不能决定性能,即CPU频率越高不一定性能越好;
有的人以为将主频提升即可提高性能,实际上不是的,CPU的主频太快与其他设备不配合会导致死机;
Intel的CPU已经基本把倍频和外频的设置锁定了,而AMD还是可以调整外频的,在BIOS中设置;不过尽量不要调;
举例:
如果原本外频为100M,倍频为6,则主频为600M,如果将外频调为200M,则主频为1200M,想象一下计算机的运行应该要各个组件相互协调才行,如果CPU运行的过快,则会使得与其他组件的运行不协调,会死机;
注:CPU的外频与内存的外频最好一致。


4. i386、i586、i686、x86_64


这些都是CPU的架构名称;
64位的CPU为x86_64;
i386 –> i586 –> i686,因此如果一个软件说明安装在i586上,则也可以安装在i686的机器上,但是不能安装在i386的机器上;


5.通过CPU-Z查看CPU参数


FSB(Front Side Bus):北桥的频率;



 

 
五、内存介绍


双通道设计:安装两个规格相同,大小相同的内存,这样能够开启两个通道接收和发送数据,数据宽度加大;
DDR(Double Data Rate)内存:一个工作周期内进行两次数据传输;











六、硬盘介绍


硬盘由盘片、机械手臂、磁头等组成;
硬盘的常用术语有扇区、磁道、柱面



传输接口:IDE与SATA;
一条IDE连接线可以连接两个硬盘(Master/Slave);





硬盘信息通常采用“鲁大师”查看;



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