计算机基础知识-硬件

计算机基础知识-硬件部分 15
计算机基础知识—硬件部分
3.1 软盘
第三节 外存储器
软盘是用表面涂有磁性材料的柔软的聚酯材料制成。将盘片逻辑地划分成 若干个同心圆，每个同心圆称为一个磁道，磁道从外向内编号，最外面的一个 同心圆为0磁道。磁道又划分成若干段，每段称为一个扇区。磁盘的存储容量 可由下面的公式求出： 磁盘总容量＝磁道数×扇区数×磁面数×扇区字节数
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3.2 硬盘存储器
第三节 外存储器
1.44MB
80GB
硬盘片 读写磁头
硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成。 读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面。 硬盘容量视具体类型而定。 硬盘的转速一般有5400转和7200转两种。 硬盘生产厂家主要有IBM，迈拓，希捷，西数和三星四家。应用最广的是希捷。在
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计算机基础知识—硬件部分
第二节 内存储器
• DDR2 SDRAM
DDR2 SDRAM是新生代内存技术标准，它与上一代DDR内存技术标 准最大的不同就是，虽然同是采用了在时钟的上升/下降延同时进行数据 传输的基本方式，但DDR2内存却拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力 （即：4bit数据读预取）。换句话说，DDR2内存每个时钟能够以4倍外部 总线的速度读/写数据，并且能够以内部控制总线4倍的速度运行。此外， 由于DDR2标准规定所有DDR2内存均采用FBGA封装形式，而不同于目前 广泛应用的TSOP/TSOP-II封装形式，FBGA封装可以提供了更为良好的电 气性能与散热性，为DDR2内存的稳定工作与未来频率的发展提供了坚实 的基础。目前常用的是DDR2 533、DDR2 667和DDR2 800两种。DDR2内 存为目前主流内存。
前端总线（FSB）频率是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。 目前PC机上所能达到的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、 533MHz、800MHz、1066MHZ几种，前端总线频率越大，代表着CPU 与内存之间的数据传输量越大，更能充分发挥出CPU的功能。现在的 CPU技术发展很快，运算速度提高很快，而足够大的前端总线可以保障 有足够的数据供给给CPU。
外频与前端总线频率的区别：前端总线的速度指的是数据传输的 速度，外频是CPU与主板之间同步运行的速度。主板支持的前端总线是 由芯片组决定的，一般都带有足够的向下兼容性。
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计算机基础知识—硬件部分 第一节 CPU的结构和原理
（2）高速缓存
高速缓存是一种速度比内存更快的存储设备，其功能是减少CPU因等待 低速设备所导致的延迟进而改善系统性能。它一般集成于CPU芯片内部， 用于暂时存储CPU运算时的部分指令和数据。
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计算机基础知识—硬件部分
第二节 内存储器
2. 内存储器
SDR
AM
DD
(1) 静态随机存取存储器
R
SRAM，不必周期性刷新，作Cache 用。
(2) 动态随机存取存储器 DRAM，需要周期性刷新，作主存。
SDRAM、DDR DRAM、DDR2 DRAM、DDR3 DRAM、RDRAM。
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计算机基础知识—硬件部分 1.2 CPU重要参数
第一节 CPU的结构和原理
1.CPU系列：酷睿 、奔腾D、奔腾4 、AM2 Athlon64 、AM2闪龙 Athlon64 X2 、Athlon64、闪龙 、Athlon64 FX 等。
2.CPU架构：32位或64位； 3.核心数量：单核或双核、四核； 4.工作功率（W）：为CPU耗电量 ，越小越好。
主频=外频 ×倍频
超频：适当提高外频或倍频来超过它的标称工作频率。一般 通过主板跳线或程序设置。
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计算机基础知识-硬件部分 3
计算机基础知识—硬件部分 第一节 CPU的结构和原理
1.1 主要概念介绍
(1)前端总线频率FSB
总线是将计算机微处理器与内存芯片以及与之通信的设备连接起来 的硬件通道。前端总线将CPU连接到主内存和通向磁盘驱动器、调制解 调器以及网卡这类系统部件的外设总线。人们常常以MHz表示的速度 来描述总线频率。
（4）生产工艺
通常可以在CPU性能列表上看到生产工艺一项，其中有0.18µm、 0.13µm、0.09µm、0.065µm等，这些数值表示了集成电路中导线的宽度。 目前பைடு நூலகம்NTEL已经掌握0.045µm技术，将使用在近期产品中。生产工艺的数 据越小，表明CPU的生产技术越先进，CPU的功耗和发热也就越小，集成 的晶体管也就越多，CPU的主频也就能做得越高。
例如，3.5英寸软盘有80个磁道，每个磁道有18个扇区，每个扇区可存储512B， 每个磁盘有两个面。 80×18×512B×2=1474560B=1.44MB
读写软盘时，磁头直接接触盘面。
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软盘写保护
第三节 外存储器
露出小孔为写保护
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DDR内存和DDR2内存的频率可以用工作频率和等效频率两种方式表示， 工作频率是内存颗粒实际的工作频率，但是由于DDR内存可以在脉冲的上升 和下降沿都传输数据，因此传输数据的等效频率是工作频率的两倍；而DDR2 内存每个时钟能够以四倍于工作频率的速度读/写数据，因此传输数据的等效 频率是工作频率的四倍。例如DDR 200/266/333/400的工作频率分别是 100/133/166/200MHz，而等效频率分别是200/266/333/400MHz；DDR2 400/533/667/800的工作频率分别是100/133/166/200MHz，而等效频率分别是 400/533/667/800MHz。
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第二节 内存储器
2.2 内存频率
内存主频和CPU主频一样，习惯上被用来表示内存的速度，它代表着该内 存所能达到的最高工作频率。内存主频是以MHz（兆赫）为单位来计量的。内 存主频越高在一定程度上代表着内存所能达到的速度越快。内存主频决定着该 内存最高能在什么样的频率正常工作。目前较为主流的内存频率室333MHz和 400MHz的DDR内存，以及533MHz和667MHz及800MHZ的DDR2内存。内存 工作时的时钟信号是由主板芯片组的北桥或直接由主板的时钟发生器提供的， 也就是说内存无法决定自身的工作频率，其实际工作频率是由主板来决定的。
5.制作工艺（微米）：0.18、0.13、0.09、0.065、0.045等，越小越好 6.CPU主频（MHZ）：时钟频率，单核时代最高4G。 7.总线频率（MHZ）：主板必须支持该频率，否则不能正常工作。 8.外频（MHZ）：是CPU乃至整个计算机系统的基准频率 。 9.插槽类型：必须与主板配套； 10.L1缓存（KB）：集成在CPU内部，可提高CPU的运算效率。 12.L2缓存（KB）：位于CPU与内存之间的临时存储器。
计算机基础知识学习资料—硬件部分
主要内容：
• CPU • 内存 • 外存 • 主板 • 输入设备 • 输出设备
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计算机基础知识—硬件部分 第一节 CPU的结构和原理
1.CPU的结构与原理
主要包括运算器和控制器两部分 是电脑的核心部件，决定计算机
的性能
主要由INTEL和AMD公司生产 INTEL 奔腾系列、赛扬系列、酷睿系列 AMD K6、K7、速龙、闪龙系列
发展：286、386、486、奔腾、 PⅡ、PⅢ、PⅣ
衡量CPU性能的主要技术指标
（1）CPU主频 CPU内核电路的实际工作频率，又称为工作 的时钟频率或CPU那频。如PentiumIII550,Celeron433等指 的就是时钟频率。 （2）CPU外频 CPU总线频率，是由主板为CPU提供的基准时 钟频率。外部系统总线的工作频率。 （3）CUP倍频 CPU的倍频系数，是CPU的核心工作频率与外 频之间存在的一个比值关系。 （6）生产工艺技术 通常用微米数字来描述。
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3. 外存储器
第三节 外存储器
外存储器又称为辅助存储器，简称外存（辅存）。外存作为主存储器的后备和补充而广泛使用。
外存储器的特点是：存储容量大、成本低、存取速度慢，可以永久地脱机保存信息。
常用的外存储器有：软盘、硬盘、优盘、磁带和光盘等。一台微机配备的硬盘容量越大越好，但容量 越大，价格越高。
184pin DIMM
240pin DIMM
RIMM接口
Rambus公司生产的RDRAM内存所采用的接口类型
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计算机基础知识—硬件部分 2.1 内存类型
第二节 内存储器
• SDRAM
SDRAM是同步动态随机存储器的简称，是前几年普遍使用的内存形 式。SDRAM采用3.3v工作电压，带宽64位。SDRAM内存条的两面都有金 手指，是直接插在内存条插槽中的，因此这种结构也叫“双列直插式”， 英文名叫“DIMM”。目前绝大部分内存条都采用这种“DIMM”结构。 SDRAM内存条有168个针脚，内存条上有两个缺口为其重要特征。常用的 为PC 133 SDRAM产品。SDRAM曾经是长时间使用的主流内存，从430TX 芯片组到845芯片组都支持SDRAM。但随着DDR SDRAM的普及， SDRAM已退出主流市场。
选购硬盘时，最好选用盒装且3年或5年质保的产品。
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(3) 只读存储器 ROM，断电仍然能够保持数据，只能读不能写。
区别： ROM：只能读出不能写入，断电后信息不会丢失； RAM：既可读出也可写入，一旦关机或断电，信息丢失
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计算机基础知识—硬件部分 各种内存接口类型
第二节 内存储器
注：在主板一节中会对各 种接口作详细说明
SIMM接口
随着CPU的制造工艺提高，近年来各种CPU的工作电压有逐步下降的 趋势，目前台式机用CPU核电压通常为2V以内，笔记本专用CPU的工作电 压相对更低，从而达到大幅减少功耗的目的，以延长电池的使用寿命，并 降低了CPU发热量。
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计算机基础知识—硬件部分 第一节 CPU的结构和原理
高速缓存分为L1 Cache（一级高速缓存）和L2 Cache（二级高速缓存） 。L1和L2 Cache的容量和工作速率对提高计算机速度起关键作用。
（3）CPU工作电压
CPU的工作电压分为两个方面，CPU的核心电压与I/O电压。核心电压 即驱动CPU核心芯片的电压，I/O电压则指驱动I/O电路的电压。通常CPU 的核心电压小于等于I/O电压。
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计算机基础知识—硬件部分
第二节 内存储器
• DDR3 SDRAM
DDR3相比起DDR2有更高的工作电压， 从DDR2的1.8V降落到1.5V， 性能更好更为省电；DDR2的4bit预读升级为8bit预读。DDR3目前最高能 够1600Mhz的速度，由于目前最为快速的DDR2内存速度已经提升到 800Mhz/1066Mhz的速度，因而首批DDR3内存模组将会从1333Mhz的起 跳。 目前已有支持DDR3的主板出现。且现在高端显卡多采用GDDR3显 存。
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计算机基础知识—硬件部分
第二节 内存储器
• DDR SDRAM
DDR SDRAM是双数据率同步动态随机存储器的简称。DDR SDRAM是 SDRAM的更新换代产品，采用2.5v工作电压，它允许在时钟脉冲的上升沿 和下降沿传输数据，这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高SDRAM的速 度，并具有比SDRAM多一倍的传输速率和内存带宽，例如DDR 266与PC 133 SDRAM相比，工作频率同样是133MHz，但内存带宽达到了2.12 GB/s， 比PC 133 SDRAM高一倍。DDR内存条有184个引脚，金手指中也只有一个 缺口。目前主流的芯片组都支持DDR SDRAM， 一般常用为DDR 266， DDR333和DDR400共3种。随着AMD AM2接口CPU对DDR2内存的全面支持， DDR内存逐渐退出主流市场。