天天看点

03、计算机硬件组成(二)

作者:孙小逗6

四、内存(memory)

4.1 内存说明

易失性存储设备、永久性存储设备

内存,是作为CPU和硬盘之间交互数据时的缓冲区,提高CPU的使用效率,本身是存储设备,有个特点就是内存中的数据断电会丢失,硬盘中的数据不会断电消失。运行起来的程序和程序中临时产生的数据都会先保存在内存中。手机上我们不叫内存,叫做运行内存,好多人说手机内存其实它说的是手机磁盘的存储容量,比如我们可能听过什么8+256,8表示的是8G运行内存,256G说的是存储,也就是硬盘容量。

内存的代数:内存主频和CPU主频一样,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

DDR 133MHZ、266MHz等频率

DDR2 533MHZ、800MHZ等频率

DDR3 066MHz、1333、1600等频率

DDR4 2400Mhz、2933Mhz、4300MHZ等频率,目前内存的规格主要是DDR4。

DDR5 6400MHz等频率

DDR内存一开始生产出来的时候频率是比较低的,因为当时的CPU频率也低,后来慢慢升级,越来越高。

DDR3和DDR4图片对比

03、计算机硬件组成(二)

内存厂商:三星、海力士、镁光、凯侠(原来的东芝)、长江等等原厂厂商,还有一些二次加工的厂商,比如金士顿等等好多

鲁大师如下,看到内存是海力士DDR4的,DDR4的频率一般不会达到4267MHz的,但是很明显我的超 频了,并且显示出了很多个内存插槽通道,说明内存是焊死在主板上的,不可以更换。如果你的只 看到了ChannelA或者ChannelA和channelB,那么说明你的内存条是可以拆下来更换升级的。

03、计算机硬件组成(二)

4.2 内存颗粒

内存颗粒:其实就是内存中的芯片,内存的存储能力就靠它。4G的内存,如果有8个内存颗粒,那么每个内存颗粒的空间大小为4*1024/8=512MB。

金士顿的内存颗粒

03、计算机硬件组成(二)

三星的内存颗粒

03、计算机硬件组成(二)

4.3 内存双通道技术

当我们有两根内存时,就可以使用到双通道技术,一块数据可以分两部分写入到两个内存中,速度更 快,效率更高

如何知道你的电脑是否支持双通道呢,看下面这个主板的内存插槽

两个灰色的,两个黑色的,两个同颜色的组成双通道,比如两个灰色的就可以组成双通道,比如你插入 两根内存条,那么插内存的时候,选择同色的插入。如果是一根内存条,那么随便插。两个双通道叫做 四通道,上面这个就支持四通道。但是不管是双通道还是四通道,都要求内存条的容量是相等的。所以如果说同样16G的内存,两根8G内存条比一根16G内存效率高,但是稳定性差一些,有一个有问题,电脑都容易崩溃。

03、计算机硬件组成(二)

五、硬盘(disk)

永久存储性设备:电脑硬盘、移动硬盘、U盘、机身内存

世界第一块硬盘叫做350RAMAC,是1956年诞生的,IBM公司生产的,比冰箱大,1吨重,只有5MB的 容量。采用50片直径为24英寸的盘片,存储容量只有5MB,仅仅可以存下一首歌曲而已

03、计算机硬件组成(二)

5.1 机械硬盘(HDD)

03、计算机硬件组成(二)

下机械硬盘内部结构:

机械硬盘的内部结构主要由马达、磁盘、磁头臂、磁头组成。

03、计算机硬件组成(二)

磁盘上是磁性物质,通过磁性物质来进行数据的存储,通过写磁头写入数据,通过读磁头,读取数据。

磁盘是密封的,里面一般都是填充氦气的密度更低,磁盘旋转的阻力更小,磁头可以悬停在盘面上更近的距离,于是就可以在相同的体积的盘腔内,安装更多的盘片和磁头,实现更大的磁盘容量。降低存储成本。磁盘虽然是全密封结构,但是还是难免会有氦气泄漏的问题,氦气盘的质保一般是5年,对于厂家来说,只要5年内,氦气没有漏光就可以。氦气泄漏后,空气会进入,空气进入后,气体的密度增加,影响磁盘的正常运行,氮气泄漏到一定程度后,磁盘会进入写保护的状态,同时磁盘告警,这个时候,只能将磁盘的数据读取出来,抓紧时间进行数据备份。

机械硬盘工作原理: 机械硬盘在工作的时候,磁头会悬浮于磁盘面上方几纳米的距离。磁盘面上有很多的小格子,小格子内有 很多的小磁粒。这些磁盘上的磁粒有一定的极性,当磁粒极性朝下的时候记为0,磁粒极性朝上的时候记为1, 这样磁头就可以通过识别磁盘磁粒的极性读取数据了。而磁头也可以利用其变化的磁场改变磁盘磁粒的极性, 这样就做到写入和改写磁盘数据了。

03、计算机硬件组成(二)

机械硬盘指标

  • 转速:硬盘转速以每分钟多少转来表示,单位表示为RPM 比如:7200RPM,那么就是一分钟硬盘的转轴可以旋转7200转 7200转的一般是给台式机安装用的,5400转的一般是给笔记本准备的,因为硬盘转速越快,声音越大, 所以笔记本为了静音,会用转速相对低的硬盘,而台式机一般不考虑这个,因为台式机的CPU风扇、显卡风扇 等都会响,不差硬盘这点声音。服务器的专用硬盘一般是10000转、15000转的。
  • 大小分类:台式机上硬盘为3.5寸,笔记本上是2.5寸
  • 接口分类:IDE接口、SATA接口、SCSI接口、SAS接口、M.2接口,IDE接口比较老,现在主流硬盘接口 为SATA3.0接口,SAS接口主要用在服务器上,普通电脑没有SAS接口,M.2是现在比较新的接口,传输速度比 SATA快很多,SATA接口的传输速度极限也超不过700M/s,M.2接口的速度轻松达到上千M/s,以后M.2接口 会成为趋势。IDE接口的只有机械硬盘,SATA接口有机械硬盘、也有固态硬盘,而且IDE接口的硬盘只有3.5 寸的,SATA的是2.5和3.5寸的都有,我们买什么样的硬盘也要看主板上有什么样的接口。M.2接口的只有固态硬盘。
  • 硬盘传输速度:100M-300M不等,极限的时候一般也超不过300M,而现在固态硬盘轻轻松松就能达到 300M的速度,那么其实你会发现,以前没有固态硬盘的时候你不管买再好的CPU、内存、显卡等,有时候速度,比如开机速度还是提不上去,那就是因为机械硬盘本身的速度就比较低。有了固态硬盘之后,加载速度提 升了太多了。

5.2 固态硬盘(SSD)

快固态硬盘:Solid State Disk或Solid State Drive,简称SSD,原理是电子存贮,将电子通过绝缘层囚禁起来来完成数据的存储,里面用到的是和手机中闪存一样的材质。比机械硬盘更稳定耐用,也更薄,但是更贵。

03、计算机硬件组成(二)

六、显卡

6.1 显卡说明

显卡的好坏直接影响画面的流畅度,一般大型游戏都会有一些电脑的推荐配置,里面就会说到显卡。

显卡是个人计算机基础的组成部分之一,将计算机系统需要的显示信息进行转换加工处理并且驱动显示器,并向显示器提供逐行或隔行扫描信号,控制显示器的正确显示,是连接显示器和个人计算机主板的重要组件.

显卡又称显示卡(Video card),是计算机中一个重要的组成部分,承担输出显示图形的任务,对喜欢玩 游戏和从事专业图形设计的人来说,显卡非常重要。主流显卡的显示芯片主要由NVIDIA(英伟达)和AMD(超威半导体)两大厂商制造,通常将采用NVIDIA显示芯片的显卡称为N卡,而将采用AMD显示芯片的显卡称为A卡。现在Intel也开始做显卡了,比如笔记本的有个锐炬显卡就是Intel的、还有arc显卡等。英伟达之前也想进军CPU领域,之前想收购ARM,但是没有收购成功。

显卡是插在主板上的扩展槽里的(一般是PCI-E插槽,此前还有AGP、PCI、ISA等插槽)。它主要负责 把主机向显示器发出的显示信号转化为一般电气信号,使得显示器能明白个人计算机在让它做什么。显卡主要由显卡主板、显示芯片、显示存储器、散热器(散热片、风扇)等部分组成。显卡的主要芯片叫“显示芯片” (Video chipset,也叫GPU或VPU,图形处理器或视觉处理器),是显卡的主要处理单元。显卡上也有和计算机存储器相似的存储器,称为“显示存储器”,简称显存。

英伟达显卡历史:

200系列: gt210、gt220...gtx280

300系列: gt310、gt320... ...

900系列: gt940、gtx950、gtx960...

1000系列:gt1030、1050...1080、1080ti,ti我们有时候叫做泰坦(titan),就是加强版的意思。

RTX 2000系列:2060、2070、2080...之前是gtx系列,到了2000系列之后叫RTX了,支持光追技术,让游戏的画面更加逼真。

RTX 3000系列:3050、3060...3090ti

03、计算机硬件组成(二)

显卡性能天梯图:https://m.somode.com/course/5620.html?ivk_sa=1024320u,这天梯图里面写的 基本都是台式机的显卡,一般笔记本的显卡型号后面都会带一个M,比如GTX980M,带M的表示这是移 动端使用的显卡型号,由于笔记本要考虑散热问题,所有性能比台式机的都要低一些,比如GTX980M和 台式机的GTX970性能差不多。

6.2 性能参数

显存: 显存,也被叫做帧缓存,它的作用是用来存储显卡芯片处理过或者即将提取的渲染数据。如同计算机的内存一样,显存是用来存储要处理的图形信息的部件。我们做图像处理、观看视频等一秒24帧(一帧可以理解为 一个图片或者说一个静止的画面,通常用fps(Frames Per Second)表示)的频率才能用肉眼看上去比较流畅,但其实现在很多电影一般都不低于每秒30帧,玩游戏的时候也会问多少帧,有的显示器每秒钟最多显示60 帧就打满了,高性能一些的可能能够达到fps90、120等,但是如果只是显卡fps高也不一定就不卡,还要看显示器能支持多大的fps,比如显卡支持90fps,但是显示器只支持60fps,那么就会丢失30帧,看上去画面就 卡。比如我的显示器是1080p,显示器所谓的1080P显示是指达到1920×1080的分辨率的显示,是数字电影成像技术和计算机技术的完美融合。

还有2k显示器,分辨率为2560*1440,4k的分辨率为4096*2160,还有非标准的分辨率也当作4k,比如3840*1920。分辨率越高的图片,图片的大小越大,占用的空间也会越大,这就是为什么显存的大小一直在增大,有4G、8G、12G、24G等等,那么你玩游戏比如需要fps为90,那么也就是说每秒钟要显示90张图片,这些图片数据要缓存,分辨率要求越高,那么就需要更大的显存空间。买显卡的时候,自己要先把想买的显卡详细型号查一下,别被忽悠了。显存决定最大支持的分辨率。

显存频率:显存频率是指默认情况下,该显存在显卡上工作时的处理数据的频率,以MHz(兆赫兹)为单位。显存频率一定程度上反应着该显存的速度,频率越高,处理速度越快。

显存位宽:位宽就是内存或显存一次能传输的数据量。简单地讲就是一次能传递的数据宽度,就像公路的车道 宽度,双向四车道、双向六车道,当然车道越多一次能通过的汽车就越大,所以位宽越大,一次性能舆的数据就越多,对显卡来说对性能的提高很明显。64位、128位、192位、256位、512位等。 显存带宽=显存频率X显存位宽/8,那么在显存频率相当的情况下,显存位宽将决定显存带宽的大小。同样显存频率为500MHz的128位和256位显存,那么它俩的显存带宽将分别为:128位=500MHz*128∕8=8GiB/s,而 256位=500MHz*256∕8=16GiB/s,是128位的2倍,可见显存位宽在显存数据中的重要性。

CUDA核心:显卡内部的处理器,这个数量越多,处理能力越强,显卡越好,4864个

显卡接口:VGA、HDMI、DVI、DP

6.3 显卡接口类型

也就是我们主板上插显示器的插口,现在最新的电脑基本没有VGA接口了,基本淘汰了。VGA接口接收的模拟信号,HTMI、DP、DVI都是数字信号。

03、计算机硬件组成(二)

模拟信号和数字信号区别

1、时间连续性不同:

1)模拟信号时间上是连续的;

2)数字信号时间上不是连续的。

2、幅度变化不同:

1)模拟信号指幅度的取值是连续的(幅值可由无限个数值表示)。

2)数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内。

3、信号传输方式不同:

1)模拟信号是用模拟量的电压或电流来表示的电视信号;

2)数字信号是通过0和1的数字串所构成的数字流来传输的。

4、保密性不同:

1)模拟信号的微波通信和有线明线通信,很容易被窃听。只要收到模拟信号,就容易得到通信内容。

2)数字信号保密性较强,语音信号可以先进行加密处理,再进行传输,在接收端解密后再变换还原成模拟信

号。

模拟信号特点:其精确的分辨率,在理想情况下,它具有无穷大的分辨率;当达到相同的效果,模拟信号处理

比数字信号处理更简单。

数字信号特点:抗干扰能力强、无噪声积累

七、主板

CPU是电脑的核心,主板是电脑的框架或者说总管,所有的电脑元件都是通过它来进行联通的,主板上有很多的接口,硬件直接插到接口上来进行使用。

03、计算机硬件组成(二)

生成主板的厂商有很多,主板要和CPU接口类型一致,不然CPU不能用,所以每当Intel发布一款新的CPU之后,很多下游主板厂商都会抢着生产对应的主板。主板也分档次:高端、中端、低端。比如Z690等Z系列的属于高端、B66等B系列的属于中端、H610等H系列的属于低端的,这些是Intel划分出来的,然后各个厂商按照这个档次来进行生产。越高端的板子可以使用的功能越多,同功能的性能越好,扩展性也好,比如插槽多、网卡支持的带宽高、最大支持的内存容量也大等等,我们一般都会选择中端B系列,性价比相对好一些。

intel: 对应的主板厂商:华硕、技嘉、七彩虹、微星、铭瑄、盈通、昂达等等

AMD: 对应的主板厂商:华硕、技嘉、七彩虹、微星、铭瑄、盈通、昂达等等

结实耐用的话首选华硕,但是相对贵,如果考虑性价比,就用其他几个的

CPU插槽:插槽是按照CPU的针脚来的,也分很多代,intel基本上两代换一个插槽,比如LGA1700是针 对12代处理器的,LGA1200是针对10和11代处理的。如果我们的电脑出版坏了,CPU挺不错,那么就可 以换一个主板即可,但是主板也是要针对CPU的版本来。 支持的内存类型:主板支持什么样的内存类型,你买对应内存时,也要对应好类型,内存类型目前主要 有DDR3、DDR4、DDR5三种。 主板支持的内存容量主要是看CPU和主板插槽的数量。 主板支持的显卡数量,比如支持插入两块显卡,那么比一块显卡的效率就高一些,大概能提升60%,两个显卡配合使用,我们称之为交火(CrossFire)。不是说随便两个显卡就能交火,这个要看显卡是否支持。双显卡适合打大型游戏的朋友。

八、其他设备

电源:这个主要看CPU的功耗和显卡的功耗,其他的部件功耗比较低,CPU功耗+显卡功耗 < 电源瓦数 还有一些其他部件,比如主机箱、键鼠、键盘、显示器、声卡、网卡等就先不多提了。

功耗我们可以通过鲁大师等工具来进行计算

03、计算机硬件组成(二)