计算机系统组成及主要性能指标
计算机的主要性能指标包括哪些 精品
作业一1、计算机的主要性能指标包括哪些？[参考答案]：计算机的主要技术性能指标有下面几项：主频、字长、存储容量、存取周期和运算速度等。
（1）主频：主频即时钟频率，是指计算机的CPU在单位时间内发出的脉冲数。
（2）字长：字长是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系。
字长决定了计算机的运算精度，字长长，计算机的运算精度就高。
字长也影响机器的运算速度，字长越长，计算机的运算速度越快。
（3）存储容量：计算机能存储的信息总字节量称为该计算机系统的存储容量存储容量的单位还有MB（兆字节）、GB（吉字节）和TB（太字节）。
（4）存取周期：把信息代码存入存储器，称为“写”；把信息代码从存储器中取出，称为“读”。
存储器进行一次“读”或“写”操作所需的时间称为存储器的访问时间(或读写时间)，而连续启动两次独立的“读”或“写”操作(如连续的两次“读”操作)所需的最短时间，称为存取周期(或存储周期)。
（5）运算速度：运算速度是一项综合性的性能指标。
衡量计算机运算速度的单位是MIPS(百万条指令/秒)。
因为每种指令的类型不同，执行不同指令所需的时间也不一样。
过去以执行定点加法指令作标准来计算运算速度，现在用一种等效速度或平均速度来衡量。
等效速度由各种指令平均执行时间以及相对应的指令运行比例计算得出来，即用加权平均法求得。
2、说明常见的计算机分类方法及其类型。
[参考答案]：计算机有多种分类方法。
常见的分类方法有以下几种：（1）按处理的信息形式分。
可分为数字计算机和模拟计算机。
用脉冲编码表示数字，处理的是数字信息，这类计算机是数字计算机；处理长度、电压、电流等模拟量的计算机称为模拟计算机。
本书介绍的是数字计算机的组成原理。
（2）按字长分。
可分为 8 位机、16位机、32位机和64位机等。
（3）按结构分。
可分为单片机、单板机、多芯片机与多板机。
（4）按用途分。
可分为工业控制机与数据处理机等。
计算机硬件的主要性能指标
任务五 理解硬盘和光驱的主要性能指标
案例1.2 计算机硬件的 主要性能指标
任务一 任务二 任务三 任务四
任务五 P
任务六 任务七 实践与拓展
⑴ 硬盘的性能参数
硬盘的性能参数有容量、转速、缓存、平均寻道时间、硬盘
的传输速度等指标。
① 硬盘容量
一般说来，一块硬盘的容量是越大越好，但在容量相同的情
况下，就需要考虑单碟容量了。在硬盘内部用于存储信息的介
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1.计算机硬件 系统的组成
任务三 了解主板的结构和主要性能指标
案例1.2 计算机硬件的 主要性能指标
任务一 任务二
任务三 P
任务四 任务五 任务六 任务七 实践与拓展
主板的芯片组主要分为北桥芯片和南桥芯片两部分。
北桥芯片：该芯片是主板芯片组中最重要的一块芯片。与北 桥芯片相连的都是高速设备，计算机中的CPU、内存、显卡都 是由北桥芯片所控制的。北桥芯片的性能在一定程度上决定了 一块主板的性能水平，因此，该芯片也称“主桥”。北桥芯片 通常在主板上靠近CPU插槽的位置，因北桥芯片发热量大，所 以在其上面一般装有散热片。
⑷ 双核和多核技术 双核是指在一个CPU中集成了两个内核，使单个CPU具有两 个普通CPU的运算能力。 双核性能在同频单核CPU的基础上可提升约20%。多核是在 一个CPU中集成了多个内核。
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1.计算机硬件 系统的组成
任务二 理解CPU的主要性能指标
案例1.2 计算机硬件的 主要性能指标
案例1.2 计算机硬件的 主要性能指标
任务一
任务二 P
任务三 任务四 任务五 任务六 任务七 实践与拓展
⑶ 缓存 CPU的缓存（Cache）是CPU中的一种数据存储器，它主要 用于存储CPU和内存进行数据交换时所传输的数据，它的存储 速度比内存还快。通常可分为一级缓存（L1 Cache）、二级缓 存（L2 Cache）和三级缓存（L3 Cache）。 目前主流CPU的二级缓存一般在512KB～4MB之间。三级 缓存的容量更大，制造成本更低。
计算机主要部件的性能指标
拓展阅读：计算机主要部件的性能指标1．CPU（1）主频。
指CPU的工作频率。
一般来说，CPU主频越高，CPU的运算速度也就越快。
但由于各种型号CPU的内部结构不同，并不能完全用主频来概括CPU的性能，如Intel系列的凌动、赛扬、奔腾、酷睿等型号的CPU，主频虽然有可能一样，但运算速度差异很大。
主频由外频（主板系统总线的工作频率）和倍频（CPU外频与主频相差的倍数）决定，个人计算机的外频一般为100MH Z，主流CPU倍频在20~40倍左右，在CPU出厂时已设定好，因此一般CPU的主频为2GH Z~4GH Z。
（2）字长。
是指CPU在同一时间内处理的一组二进制数的位数。
字长越大运算速度越快。
早期的CPU字长有8位、16位和32位，目前的CPU大多为64位。
（3）核心数及线程数。
核心数指CPU的物理运算核心数量，如4核心CPU可以在物理上至少并行进行4组数据的运算。
可利用CPU的高速运算能力，在一个物理核心上交替运行多个线程，即在逻辑上并行进行2组以上的运算；CPU超线程技术可以让计算机认为CPU 的一个物理核心为两个虚拟核心，如Intel的i7-8600 CPU，就是6核心12线程，而Intel的i5-8400 CPU，没有使用超线程技术，只有6核心6线程。
（4）缓存。
CPU缓存是内置在CPU中的高速缓冲存储器，缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大。
CPU缓存的运行频率极高，一般是和处理器同频运作，数据存取速度远远大于内存和硬盘。
CPU在工作时，往往需要重复读取同样的数据块，可以先将其预存储在缓存中，不用再到内存或者硬盘上寻找。
缓存容量的增大，可以大幅度提高CPU的性能。
CPU 缓存分三级：一级缓存（L1 Cache）分为指令和数据缓存两部分，容量通常在数十到数百KB，二级缓存（L2 Cache）一般容量为数百KB到数MB，如果CPU有多核心，每个核心都要配一级和二级缓存；三级缓存（L3 Cache）由CPU的所有核心公用，一般有数MB到数十MB。
计算机系统的主要技术指标与系统配置
计算机系统的主要技术指标与系统配置1.主要技术指标：(1)处理器：处理器是计算机的核心部件，决定计算机的运行速度和性能。
常见的技术指标包括频率、核心数、缓存容量和架构等。
频率越高、核心数越多、缓存容量越大和架构越先进，处理能力越强。
(2)内存：内存是计算机用于暂时存储数据的地方，直接影响计算机的运行速度和多任务处理能力。
常见的技术指标包括容量和数据传输速率。
容量越大、数据传输速率越高，计算机的性能越好。
(3)硬盘：硬盘是计算机用于永久存储数据的地方，影响计算机的数据存储和读取速度。
常见的技术指标包括容量、转速和接口类型等。
容量越大、转速越快和接口类型越先进，硬盘的性能越好。
(4)显卡：显卡是计算机用于图形显示的设备，影响计算机的图形处理能力和显示质量。
常见的技术指标包括显存容量、核心频率和接口类型等。
显存容量越大、核心频率越高和接口类型越先进，显卡的性能越好。
(5)网卡：网卡是计算机用于网络通信的设备，影响计算机的网络连接速度和稳定性。
常见的技术指标包括传输速率和接口类型等。
传输速率越高和接口类型越先进，网卡的性能越好。
2.系统配置：(1) 操作系统：操作系统是计算机系统的核心软件，负责管理计算机的硬件资源和提供用户界面。
常见的操作系统有Windows、macOS和Linux等。
(2)程序软件：程序软件是用于实现特定功能的应用程序。
常见的程序软件有办公软件、图形设计软件、音视频播放软件等。
(3)设备驱动程序：设备驱动程序是用于连接计算机硬件和操作系统的程序，负责使硬件和操作系统之间能够正常通信。
(4)硬件设备：硬件设备包括处理器、内存、硬盘、显卡、网卡以及相关的外设设备。
根据不同的需求和预算，可以选择不同品牌和型号的硬件设备。
(5)网络配置：网络配置包括网络拓扑结构、连接设备和网络协议等。
常见的网络配置包括局域网、无线网络和互联网等。
总结起来，计算机系统的主要技术指标和系统配置决定了计算机的性能和功能。
计算机的主要性能指标(必知)
计算机的主要性能指标是什么计算机功能的强弱或性能的好坏，不是由某项指标决定的，而是由它的系统结构、指令系统、硬件组成、软件配置等多方面的因素综合决定的。
对于大多数普通用户来说，可以从以下几个指标来大体评价计算机的性能。
(1)运算速度。
运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。
通常所说的计算机运算速度（平均运算速度），是指每秒钟所能执行的指令条数，一般用“百万条指令／秒”（mips，Million Instruction Per Second）来描述。
同一台计算机，执行不同的运算所需时间可能不同，因而对运算速度的描述常采用不同的方法。
常用的有CPU时钟频率（主频）、每秒平均执行指令数(ips)等。
微型计算机一般采用主频来描述运算速度，例如，Pentium/133的主频为133 MHz，Pentium Ⅲ/800的主频为800 MHz，Pentium 4 1.5G的主频为1.5 GHz。
一般说来，主频越高，运算速度就越快。
(2)字长。
计算机在同一时间内处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”，而这组二进制数的位数就是“字长”。
在其他指标相同时，字长越大计算机处理数据的速度就越快。
早期的微型计算机的字长一般是8位和16位。
目前586（Pentium，Pentium Pro，PentiumⅡ，PentiumⅢ，Pentium 4）大多是32位，现在的大多数人都装64位的了。
(3)内存储器的容量。
内存储器，也简称主存，是CPU可以直接访问的存储器，需要执行的程序与需要处理的数据就是存放在主存中的。
内存储器容量的大小反映了计算机即时存储信息的能力。
随着操作系统的升级，应用软件的不断丰富及其功能的不断扩展，人们对计算机内存容量的需求也不断提高。
目前，运行Windows 95或Windows 98操作系统至少需要16 M的内存容量，Windows XP 则需要128 M以上的内存容量。
内存容量越大，系统功能就越强大，能处理的数据量就越庞大。
计算机的主要性能指标!!
计算机的主要性能指标!!计算机是现代科学技术发展的产物，在计算机诞生后，由于不断发展完善，计算机也逐渐形成了不同的型号。
而计算机中最重要的是硬件和软件硬件两大部分。
硬件方面指使用某种硬件所实现的功能能力。
包括硬件的数量和硬件的容量两个方面。
硬件方面包括处理器、存储器、主板、显卡、接口、 CPU （处理器）、硬盘、电源、输入输出端口、磁盘等；软件方面包括软件以及各种软件间所建立起来的关系和实现的方法、程序。
其中硬件包括 CPU软件、显示软件等等！其中硬件主要指计算机硬件是指所用于处理与执行各种信息处理以及与之相关的硬件以及电路。
从这一方面讲，电脑属于硬件范畴；而计算机的主要性能指标主要有：速度：指计算速度（包括时间分辨率和速度);速度快慢主要由计算机硬件、软件方面（如 CPU、内存以及其他）、软件三个部分构成；软件又分为软件和硬件两大部分。
而下面我们来详细的介绍一下计算机的性能指标！主要分为以下几个方面：处理器运算能力、内存大小、硬盘容量：计算机（数据处理设备）、图形处理芯片(CPU)、操作系统等硬件方面包括硬盘、存储器、视频解码器、音频芯片、计算机语言软件、内存插槽、显示器用两个）等。
计算机所采用的硬件类型也因电脑而异！例如：微型计算机(LAN)与一般电脑也有区别：体积小但价格昂贵！一般认为每台电脑都配备 CPU （中央处理器）、存储器、内存、显卡、显示芯片、声卡、音频芯片、扬声器芯片、 CPU电源、风扇、电机、磁盘驱动器等器件与组成系统。
而芯片分为：晶圆片、晶体管、硅阵列、DDR3存储器、 USB等；也包括数字处理器、存储器、 CPU/存储器、逻辑芯片、 DSP芯片、存储芯片等等！1.处理器运算能力处理器是机器硬件的核心，它就像是我们身体中的大脑、神经、肌肉、骨骼，还有各个关节（包括手臂),它是我们身体的最重要的器官。
而计算机中处理器是计算机硬件中最重要的部分，它是决定着计算机能否正常工作的根本因素！因此可以说它是计算机中性能最重要的部分！所以从这一方面讲，电脑就是它！而处理器是计算机中最主要的部分，它可使计算机产生出各种程序并进行处理。
计算机的主要性能指标!!
计算机的主要性能指标(掌握)1. 字长：是计算机信息处理中可以同时处理的二进制数的位数。
字长越长，数据的运算精度和计算机的运算功能就越强，他的行使空间就越大，处理速度也就越大。
2. 主频：是指计算机的时钟频率，即CPU在单位时间内的平均操作次数，是决定计算机速度的重要指标，频率越高处理速度越快。
3. 内存容量：内存容量越大，计算机处理时与外存交换数据的次数就越少，因此处理速度越快。
4. 存储周期：存储周期越短速度越快。
5. 运算速度：是指计算机每秒钟能执行的指令数，一般以每秒所能执行的百万条指令数来衡量，单位为每秒百万条指令。
影响计算机运算速度的主要因素是中央处理器的主频和存储器的存取周期。
【例2-27】多选题：计算机的性能指标包括( )。
A.计算机速度B.字长C.内存容量D.分辨率正确答案：ABC解析：计算机系统的性能指标主要包括字长、主频、内存容量、存取周期和运算速度等。
【例2-28】在计算机领域中通常用MIPS来描述( )。
A.计算机的可运行性B.计算机的运算速度C.计算机的可靠性D.计算机的可扩充性正确答案：B解析：在计算机领域中，计算机的运算速度是指计算机每秒钟能执行的指令数，一般以每秒所能执行的百万条指令来衡量，单位为每秒百万条指令(MIPS)微型计算机硬件系统【学习目的与要求】要求掌握冯•诺依曼计算机体系结构的基本思想，掌握计算机硬件(包括中央处理器、内外存储器、输入设备、输出设备)的各组成部分及其工作原理，掌握计算机中的常用术语和主要性能指标。
1946年，著名美籍匈牙利数学家冯•诺依曼(JohnVon Neumann)提出并论证了计算机体系结构的基本思想：1.二进制表示数据和指令2. 将程序(包括数据和指令序列)事先存放在存储器中，当计算机工作时，能够自动、高效地从存储器中取出指令并执行指令。
(最重要)指令：指挥计算机工作的命令程序：有序的指令集合工作过程：读取指令、分析指令、执行指令3.计算机由五大部件构成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备【例2-13】单选题：根据冯.诺依曼原理,计算机硬件的基本组成是( )。
计算机主要技术指标
计算机主要技术指标计算机技术一直以来都处于不断发展的状态，随着科技的进步，计算机的性能指标也在不断提高。
下面将介绍一些计算机的主要技术指标。
1.中央处理器（CPU）和时钟速度：中央处理器是计算机的核心组件，负责执行所有的计算和控制任务。
它的性能可以通过时钟速度来衡量，以赫兹（Hz）为单位。
时钟速度越高，CPU的处理速度越快。
2.内存（RAM）：内存是计算机用来临时存储数据和程序的地方。
它的容量通常以GB为单位。
较大的内存容量可以提升计算机的多任务处理能力和运行速度。
3.存储器（硬盘或固态硬盘）：存储器用于长期保存数据和文件，它的容量通常以TB为单位。
固态硬盘（SSD）比传统硬盘（HDD）具有更高的读写速度和更少的机械故障风险。
4.显卡（GPU）：显卡负责处理图像和视频，在图形处理和游戏方面起着重要作用。
显卡的性能可以通过显存容量和核心频率衡量，较高的数值表示更好的图形处理能力。
5.屏幕分辨率：屏幕分辨率是显示器上显示像素的数量，通常以横向像素×纵向像素来表示。
较高的分辨率可以提供更好的图像清晰度和色彩细腻度。
6.输入输出接口：计算机应具备各种输入输出接口，例如USB、HDMI、音频和视频接口等，以便连接外部设备，如键盘、鼠标、摄像头、音箱和显示器。
7.网络连接能力：计算机的网络连接能力可以通过网卡、无线网络适配器等来实现，它决定了计算机能否与外部网络或设备进行通信。
8.操作系统：操作系统是计算机的核心软件，它管理计算机的硬件资源、文件系统和应用程序。
流行的操作系统有Windows、macOS和Linux等。
9.虚拟化技术：虚拟化技术可以将一台物理计算机分成多个虚拟机，每个虚拟机都可以运行自己的操作系统和应用程序。
虚拟化技术提高了计算机的资源利用率和灵活性。
10.安全性能：计算机安全性能是指计算机在网络攻击和恶意软件等威胁下的防御能力。
在现代计算机中，安全性能成为了一个重要的考虑因素。
总结：计算机的主要技术指标包括中央处理器和时钟速度、内存、存储器、显卡、屏幕分辨率、输入输出接口、网络连接能力、操作系统、虚拟化技术和安全性能。
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计算机系统组成及主要性能指标
一、计算机系统的组成
计算机是一个完整的系统.是山若「个既相互独立又相互联系的部分组成.亦即是由硬件系统和软件系统组成。
硬件系统和软件系统相互依籁、不可分俐.其中硬件系统是山电子部件和机电装牲所组成的计算机实体.丛本功能是接受计算机程序.并在程序的控制下完成数据愉人、数据处理和愉出结果等任务.软件系统是指为计算机运行工作服务的全部技术资料和齐种程序.从本功能足保证计算机硬件的功能得以充分发挥.并为川户提供一个宽松的工作环境。
i l'算饥的硬件和软件二者缺一不可.否U不能正常工作。
二、计算机的主要性能指标
计算机的技术性能指标标志打计算机的性能优劣和应川范l祠的广度.在实际应川中，比较常见的计算机评价指标主要有以下几种:川位，宇竹、字及字长①位:.位，指一个二进制位，是计算机中所表示的址从本的、址小的效据单元.灿计算机中信息存储的从小单位。
O字节:.字节“衍相邻的8个二进制位.址计算机中通用的从本单元。
(1)字和字长:是计算机内部进行数据传递处理的鉴本单位.通常它与计算机内部的寄存器、运算装代、总线宽度相一致“字长”适衍计算机在交换、加工和存放信息时的鼓从本的长度。
(2)速度:计算机中的速度折标可以川主叔及运算速度等进行综合评价.其中主孩也称
时钟频率，是指计算机中时钟脉冲发生器所产生的倾华，常以兆赫兹(MHz)为单位.址决定计算机速度的T(要衍标之一。
主孩越高，计算机速度越快。
运算速度常以征秒百万折令数为单位.这个指标较主预更能直观地反映计界机的速度。
(3)存储系统容员:是指所能访问的存储单元数。
存储系统主要包括主存(也称内存》和辅存(也称外存》。
存储容址通常以字节(I”为单位.由于存储容址一般都很大.所以实用单位常川T.叮笋节(KB)、兆字节(MB)或占字j5((;13)表示。
I KB=1024B.I MB=1024KB.I(;B=1024M1B.
(4)可轶性:指计算机在规定时间和条件下正常I:作不发生故障的概率.常以平均无故WII.fPi1(MTBF)表示。
MTBF烤大.系统性能越好。
(5)兼容性:指计葬机硬件设备和软件程序可川于其他多种系统的性能。
(6)性能/价格比:是衡峨计算机产品优劣的综合性指标。
性能代表系统的使用价fl，包括计算机的速度、内存容胜、输人愉出设备的配祝及叮铭性等。
价格则是衍计算机的冉价。
性价比越高.则表明计算机系统越好。
三、计算机的特.点
计算御L作为一种高速、枯确进行信息处理的机器-it有共他机器所无法比拟的诸多特点.梦1纳起来讲.主要有以下几个方面:
1.达并迷度诀
计算机能以极快的速度进行运算。
现在普通的微R4计算机侮秒可执行几十万条指令.而巨ki机则达到III秒儿!·亿次战至儿(ri亿次的运算速度。
随粉计算机技术的发展.汁芥机的运算速度还在提高。
例如天气预报.山于需要分析大址的
气象资料数据，单铭手_L完成计算是不可能的.而川I;峨计算YL只需I-IL分钟就'If以完成。
2.计葬精度高
现在计算机运算的精度III达到儿十位有效数字。
)〔精确性主要来「!于两个方if:一方而.作为一种r1动化的电子运莽设备.它皿L有较高的伦定性.很少会出错误.从而保证t计算的精确性:另一方面.计算机能够处理的效据(效位数较高一般的计算机都可以有十几位有效数字.能够满足对齐种计算枯度的要求.
3.其有记忆和逻拼刹断能力
“记忆’功能《也就是效据存储能力》指的是计算机能够存储大城信息.供川户随时检水和在询。
逻粗刘断能力指的是计葬机不仅能够进行算术运算.还能进行逻城运算和推理。
记忆功能、葬术运算和逻机运算相结合.使得计林机能够模仿人类的某些钾能活动.成为人类脑力延仲的主要t婆‘。
4.能自动运行程序
计算机能在程序控制下自动连续地高速运算。
山于采用存储程序控制的方式。
因此一丝输人编例好的程序.启动计算机后.就能自动地执行下去直至完成任务。
这是计算机从突出的特点。
5.可盆性高、通用性住
闭着微电子技术和计算挑技术的发展.现代电子计算机连续无故障运行时间可达到儿十万小时以1!..井有极dh的可u性.并可以解决多种ful题、适应各种不同环垅的需要。
另外.计算HL对于不同的问题.只是执行的程序不同.因而挂有很强的稳定性和通川性。
T一台计算机能解决务种问题.J们屯川于不问的软城。
四、计算机的应用
计苏机按其复杂程度的不I司。
可应川于齐行齐业。
从仪器仪表和家电的钾能化到科学计算.f!动控制、数拐和，务处理、辅助设计、办公fl动化、生产自动化、效据库应'II.网络应川、人工智能、计葬机校拟、计算机辅助教育等齐个领城均有广泛的应用。
概括地说，主要有以下几个方而:
1.科学计葬
科学计算也称为数ffi计算.是指川‘I-I机来解决科学研究和T-程技术中所提出的复杂的数学及数位计算问胭。
这一直是计算机的承要应用领城之一。
如航空航天工程、人造卫星工程、天气预报、水利枢纽一「程、大10桥梁和商层建筑工程、地震预报、控制系统等领域均离不开计算机的科学计算。
随柞计算机科学技术的发展.it计算能力不断埔强。
汁算速度不断加快，计算梢度不断提高.被越来越广泛地应川于各种高科技的镇城。
2.数据处理
数据处理也称为信息处理.足人们利声”计算机对所获取的信息进行采集、记录、橄理、加工、存仙和传输.井进行综合分析等。
该锁域姑计算机应川中鼓广泛的锁城。
数据处理的特点是数据愉人输出‘t大.而计算ht M对简单得多。
数据处理址一切信息竹理、辅助决策系统的获.。