电脑知识培训

电脑硬件基本 知识培训
2011年见巨IT团队培训
电脑基本组成硬件
电脑基本硬件 1、三大件：CPU、内存、硬盘 2、主板 3、显卡 4、显示器 5、机箱电源 6、I/O输入输出设备

CPU基本知识
1、CPU的基本功能
CPU是Central Processing Unit（中央微处理器）的 缩写，它是计算机中最重要的一个部分，由运算 器和控制器组成。如果把计算机比作人，那么 CPU就是人的大脑。
9）多核心
多核心，也指单芯片多处理器Chipmultiprocessors，简称CMP。 CMP是由美国斯坦福大学提出的，其思想是将大规模并行处理器中的 SMP（对称多处理器）集成到同一芯片内，各个处理器并行执行不同 的进程。与CMP比较， SMT处理器结构的灵活性比较突出。但是，当 半导体工艺进入0.18微米以后，线延时已经超过了门延迟，要求微处 理器的设计通过划分许多规模更小、局部性更好的基本单元结构来进 行。相比之下，由于CMP结构已经被划分成多个处理器核来设计，每 个核都比较简单，有利于优化设计，因此更有发展前途。目前，了CMP结构。多核处理器 可以在处理器内部共享缓存，提高缓存利用率，同时简化多处理器系 统设计的复杂度。
2、CPU的发展历史
CPU的发展非常迅速，个人电脑从8088(XT)发展到现 在的多核智能时代，只经过了不到二十年的时间。 1981年8088芯片首次用于IBM PC机中，开创了全新的 微机时代。 1982年INTEL推出了80286芯片，1985年推出80386芯片， 它是X86系列中第一种32位微处理器，而且制造工艺有了 很大的进步，内部集成了27.5万个晶体管，从80386开始pc 机可以使用Windows操作系统，康柏率先采用了它，从此 以后pc厂商正式走上“兼容”的道路。 1989年突破100万个晶体管界限的80486芯片面世了， 80486集成了120万个晶体管，且在一个时钟周期内可以处 理两条指令。 随后，AMD、CYRIX相继推出了80486的兼容CPU,于
5）倍频系数
倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比 例关系。在相同的外频下，倍频越高CPU的 频率也越高。但实际上，在相同外频的前 提下，高倍频的CPU本身意义并不大。这是 因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的， 一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出 现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到 数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。 一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍 频的，而AMD之前都没有锁。
2、CPU的品牌
INTEL（英特尔） AMD（超微半导体 ） VIA（威盛） CYRIC（克瑞克斯）
3、CPU的主要性能指标
1）主频 主频也叫时钟频率，用来表示CPU内核工作的时钟频率 （CPU Clock Speed），即CPU内数字脉冲信号震荡的速度。 2）外频 外频是CPU与主板之间同步运行的速度。 3）前端总线(FSB)频率 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。 前端总线(FSB)频率影响CPU与内存直接数据交换速度。由 于数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和 传输频率，即数据带宽＝(总线频率×数据位宽)÷8。
10）CPU内部的内存控制器 许多应用程序拥有更为复杂的读取模式（几乎是随机 地，特别是当cache hit不可预测的时候），并且没有有效 地利用带宽。典型的这类应用程序就是业务处理软件，即 使拥有如乱序执行（out of order execution）这样的CPU特 性，也会受内存延迟的限制。这样CPU必须得等到运算所 需数据被除数装载完成才能执行指令（无论这些数据来自 CPU cache还是主内存系统）。当前低段系统的内存延迟 大约是120－150ns，而CPU速度则达到了3GHz以上，一次 单独的内存请求可能会浪费200－300次CPU循环。即使在 缓存命中率（cache hit rate）达到99％的情况下，CPU也可 能会花50％的时间来等待内存请求的结束－ 比如因为内存 延迟的缘故。 你可以看到Opteron整合的内存控制器，它的延迟，与 芯片组支持双通道DDR内存控制器的延迟相比来说，是要 低很多的。英特尔也按照计划的那样在处理器内部整合内 存控制器，这样导致北桥芯片将变得不那么重要。但改变 了处理器访问主存的方式，有助于提高带宽、降低内存延 时和提升处理器性能。
是CPU就只有386、486之分，而没有intel和 非intel，486以后intel公司注册了商标 Pentium，从Pentium 166 MMX CPU开始以 后，我们就有了超频的概念。 1997年intel发布了PentiumⅡ处理器，采 用了SLOT1架构。 2003年9月AMD发布了面向台式机的64 位处理器，2004年8月intel的64位处理器也 面世了，并采用了LGA775接口。 2006年多核处理器面世，电脑正式进入 多核时代。
2005年下半年，Intel和AMD的新型处理器也将融入 CMP结构。新安腾处理器开发代码为Montecito，采用双核 心设计，拥有最少18MB片内缓存，采取90nm工艺制造， 它的设计绝对称得上是对当今芯片业的挑战。它的每个单 独的核心都拥有独立的L1，L2和L3 cache，包含大约10亿 支晶体管。
3、主板主要性能参数
一块完整的主板是由多种芯片构成的。 其中包括作为平台运行基础的主芯片组， 为我们带来了方便和实惠各种第三方板载 芯片等。第三方板载芯片包括显卡、声卡、 网卡等集成芯片，这些芯片让我们不需要 再额外购买相关的产品，而且还省去了安 装，只需要安装相应的驱动程序即可使用。
芯片组是主板中最重要的部分，它决定了主板支持哪种接口的 CPU，并决定了相应的总线传输方式。通常，芯片组都由处理器制造 商Intel和AMD设计生产，第三方如NVIDIA、VIA等也会设计一些相 关产品，不过如今已经越来越少见。 主板芯片组通常有北桥+南桥组成，但也有部分芯片组会把北桥 和南桥整合在一起，成为单一芯片设计。比如NVIDIA ION就是南北 桥合一的芯片组，而Intel最新的P55/H55芯片组其实仅仅是一颗南桥， 北桥被整合在了CPU里面。不过这些芯片组，他们北桥和南桥的功能 依然没有改变。 北桥负责连接CPU、内存、显卡等等，主板型号也通常以北桥芯 片命名。如X58、P45、890FX、880G。 南桥则主要负责I/O总线之间的通信，如PCI总线、USB、LAN、 ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电 源管理等，比如ICH9、ICH10R、SB750、SB850等。这些技术一般相 对来说比较稳定，所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的，不同的 只是北桥芯片。 一般来说，芯片厂商的芯片组更新换代速度不会很快，而且芯片 组驱动体积比较小，所以他们会把前后几代芯片组的所有驱动打包放 在一起，而且这些驱动会同时兼容微软各种版本的操作系统，用户下 载安装都非常方便。
2、主板主要品牌 主板根据质量和品牌一般分一线、二线等。 一线品牌：华硕（ASUS）、技嘉（GA）、微 星（MSI）等。 二线品牌：映泰、盈通、顶星、梅捷、杰微 等。 显卡生产厂商一般为了节约生产成本，一般 也会出产主板，这类主板一般归为二线主板。 随着主板生产工艺的日益成熟，主板一线、 二线的区分越来越不明显，质量差别越来越小， 我们可选择的主板品牌也就越来越多。
7）制造工艺
制造工艺的微米是指IC内电路与电路之 间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈 高的方向发展。密度愈高的IC电路设计， 意味着在同样大小面积的IC中，可以拥有 密度更高、功能更复杂的电路设计。现在 主要的180nm、130nm、90nm、65nm。Intel 已于2008年年初发布了45nm制程的CPU。 现在主流电脑配件的制造工艺是45nm。
L3 Cache(三级缓存)，分为两种，早期的是外置，现在的都是内 置的。而它的实际作用即是，L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟， 同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据 量计算能力，对游戏和图像处理都很有帮助。而在服务器领域增加L3 缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用 物理内存会更有效，故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数 据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及 较短消息和处理器队列长度。 其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上，当时的 L3缓存受限于制造工艺，并没有被集成进芯片内部，而是集成在主板 上。在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。 后来使用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium处理器。接 着就是P4EE和至强MP。Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2处 理器，和以后24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。 但基本上L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要，比方配备 1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手，由此可见 前端总线的增加，要比缓存增加带来更有效的性能提升。
8）多线程
同时多线程Simultaneous multithreading，简称 SMT。SMT可通过复制处理器上的结构状态，让 同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理 器的执行资源，可最大限度地实现宽发射、乱序 的超标量处理，提高处理器运算部件的利用率， 缓和由于数据相关或Cache未命中带来的访问内存 延时。当没有多个线程可用时，SMT处理器几乎 和传统的宽发射超标量处理器一样。SMT最具吸 引力的是只需小规模改变处理器核心的设计，几 乎不用增加额外的成本就可以显著地提升效能。 多线程技术则可以为高速的运算核心准备更多的 待处理数据，减少运算核心的闲置时间。这对于 桌面低端系统来说无疑十分具有吸引力。Intel从 3.06GHz Pentium 4开始，所有处理器都将支持 SMT技术。