计算机硬件及参数详细介绍大全(配图)

原创 浪子丶刘少  2019-03-14 09:20  阅读 2,489 次 评论 1 条 百度已收录

一 计算机硬件

计算机硬件(Computer hardware)是指计算机系统中由电子,机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供物质基础。

从外观上来看,微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内主要包括CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等;外部设备包括鼠标、键盘等。

下面我们来详细介绍计算机硬件产品:

1、主机箱

机箱作为电脑配件中的一部分,它起的主要作用是放置和固定各电脑配件,起到一个承托和保护作用,此外,电脑机箱具有电磁辐射的屏蔽的重要作用

机箱一般包括外壳、支架、面板上的各种开关、指示灯等。外壳用钢板和塑料结合制成,硬度高,主要起保护机箱内部元件的作用;支架主要用于固定主板、电源和各种驱动器。

主机机箱外形服务器机箱

2.主板

1)功能:主板可以插接大量的硬件并协调各个硬件的工作

2)插槽:CPU插槽 -> CPU

内存插槽 -> 内存

AGP插槽 -> 显卡

PCI插槽 -> 声卡、网卡等(32位插槽)

PCI-E插槽 -> 取代PCI和AGP

IDE插槽 -> 连接硬盘或光驱、软驱

SCSI插槽 -> 连接硬盘或光驱

SATA插槽 -> 硬盘

计算机主板

主板

 

3)主板上的芯片及芯片组

BIOS芯片:存储着BIOS系统,用于开机加电自检

CMOS芯片:存储着BIOS系统中的设置(有电池)

北桥芯片组(MCH):离CPU近,带散热片。负责与CPU的联系并

控制内存、PCI、PCI-E、AGP数据在北桥内传输

南桥芯片组(ICH):离CPU远,带散热片。负责与I/O接口、

IDE设备控制、SATA控制

4)其他插槽

CPU风扇与风扇电源接口:给CPU风扇供电

电源插座:将主机电源连接到主板上进行供电

5)机箱外部接口

PS/2口:鼠标(紫色)、键盘(绿色)

USB口:USB是英文Universal Serial BUS的缩写,中文含义是“通用串行总线”。

注:USB2.0带宽:480Mbps(60MB/s)

USB3.0带宽:500Mbps(500MB/s)

USB3.1带宽:10Gbps(1280MB/s)

并口(红色)用来打印机

串口(COM口)用来连接Modem或是网络设备等

音频口:蓝色为音频输出,红色为Mic接口,绿色为音频输入

主板扩展接口:当主板接口不够时可以购买扩展卡扩展接口。如USB扩展卡,蓝牙扩展卡等。

主机箱插线口说明

主机箱插线口说明

3.CPU

Central Processing Unit 中央处理单元,电脑核心部分,电脑性能高低的主要指标之一

CPU主要由控制单元、逻辑单元和存储单元三部分组成

CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令,放入指令寄存器,并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作,然后发出各种控制命令,执行微操作系列,从而完成一条指令的执行。指令是计算机规定执行操作的类型和操作数的基本命令。指令是由一个字节或者多个字节组成,其中包括操作码字段、一个或多个有关操作数地址的字段以及一些表征机器状态的状态字以及特征码。有的指令中也直接包含操作数本身。

CPU的主要参数:

1)CPU的位:位宽是指微处理器一次执行指令的数据带宽

2)CPU主频即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。通常所说的某某CPU是多少兆赫的,而这个多少兆赫就是“CPU的主频”

3)CPU外频CPU是乃至整个计算机系统的基准频率,单位是MHz(兆赫兹)。CPU与周边设备传输数据的频率,具体是指CPU到芯片组之间的总线速度。

4)CPU倍频全称是倍频系数。CPU的核心工作频率与外频之间存在着一个比值关系,这个比值就是倍频系数,简称倍频。注:主频不代表运行速度,但代表了计算速度。

5)前端总线——Front Side Bus(FSB),是将CPU连接到北桥芯片的总线。

6)缓存,缓存指可以进行高速数据交换的存储器,它先于内存与CPU交换数据,因此速度很快。CPU缓存一般有两个L1与L2。

7)CPU扩展指令集,扩展指令集指CPU增加的多媒体或者是3D处理指令。这将可以提高CPU处理多媒体和3D图形的能力

8)超线程,超线程技术指在一颗CPU同时执行多个程序而共同分享一颗CPU内的资源。其实在CPU中仅仅多加了一块逻辑处理单元。而其他部分仍然被共享使用。虽然可以同时处理两个线程。但实际上仍然是通过时间片进行轮询的。超线程的使用必须让主板、软件全部支持才可以进行使用。

9)多核心技术

随着CPU的发展,已经无法在通过单纯的提升主频来提高CPU速度。因此无论是Intel还是AMD都采用了服务器CPU技术----多核心技术。利用多核心的累加方式提高CPU的速度。

多核心技术是指在单个半导体的单个处理器中拥有多个同样功能的处理器核心。即将多个核心融入到一个内核中

多核心技术必须要求主板、软件等支持。否则将无法使用多核心技术。

虽然多核心技术看起来是一个拥有多个CPU的硬件系统平台。但是速度与性能仍然跟SMP硬件平台有一定的劣势。

11)SMP(Symmetric Multi-Processing),对称多处理结构的简称,是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多CPU),各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。在这种技术的支持下,一个服务器系统可以同时运行多个处理器,并共享内存和其他的主机资源。像双至强,也就是所说的二路,这是在对称处理器系统中最常见的一种(至强MP可以支持到四路,AMD Opteron可以支持1-8路)。也有少数是16路的。但是一般来讲,SMP结构的机器可扩展性较差,很难做到100个以上多处理器,常规的一般是8个到16个,不过这对于多数的用户来说已经够用了。在高性能服务器和工作站级主板架构中最为常见,像UNIX服务器可支持最多256个CPU的系统。品牌:Intel、AMD

4.内存

内存是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存(Memory)也被称为内存储器,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中,CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算,当运算完成后CPU再将结果传送出来,内存的运行也决定了计算机的稳定运行。

注:存储器的分类

(1)ROM(Read Only Memory)

(2)RAM(Read Access Memory) <- 内存

(3)Cache

内存主要参数:

1)最大容量

最大内存容量是指服务器主板能够最大能够支持内存的容量。一般来讲,最大容量数值取决于主板芯片组和内存扩展槽等因素。比如ServerWorks GC-HE芯片组能够支持高达64G的内存,ServerWorks GC-LE芯片组可以支持16GB的DDR内存,总的来说,服务器支持内存容量越大,其扩展性就越好,性能也就越高。指所有内存槽总容量的最大值。

2)内存型号

DDR=Double Data Rate双倍速率同步动态随机存储器。严格的说DDR应该叫DDR SDRAM,人们习惯称为DDR,其中,SDRAM 是Synchronous Dynamic Random Access Memory的缩写,即同步动态随机存取存储器。而DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR内存是在SDRAM内存基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM生产体系,因此对于内存厂商而言,只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进,即可实现DDR内存的生产,可有效的降低成本。

注:Double Data Rate:与传统的单数据速率相比,DDR技术实现了一个时钟周期内进行两次读/写操作,即在时钟的上升沿和下降沿分别执行一次读/写操作。

3)内存带宽

指在理想状态下内存在一秒钟内所能传输的最大数据容量。

4)存取时间

存取时间代表读取数据所延迟的时间。所用存取时间越短速度越快。单位纳秒。

5)CL设置

任何内存在数据被传输之前,传送方必须花费一定时间去等待传输请求响应,这样将会造成一定得延迟。 CL设置一定程度上反映了内存在CPU接到读取内存数据的指令后,到正式开始读取数据之前所等待的时间。这个时间当然是值越小越具有优势。

6)ECC(Error Checking And Correcting)校验

ECC中文—错误自动校验与更正。内存中拥有ECC技术将可以对内存中数据是否正确,如不正确将对数据进行修复。一般带有ECC校验内存都在文件服务器、应用程序等服务器上配有。

带有ECC机制的内存一般只能纠正一位二进制错误,而不能实现大量纠正。

7)内存电压

内存必须得到主板上的供电才可以进行工作。但不同类型的内存所需要的工作电压也不一致。一般内存厂商都会遵循电压标准。

SDRAM工作电压3.3v

DDR工作电压2.5v

DDR2工作电压1.8v

DDR3工作电压1.5v

注:内存电压也可以在不超过0.3v上下浮动额度进行工作,品牌:金士顿、海盗船、威刚

5.硬盘

机械硬盘

机械硬盘

硬盘

硬盘

硬盘的工作原理:

硬盘将数据使用磁介质存储起来。

电脑可以将0或1的电信号通过磁头在磁介质转化为磁信息而完成写入的过程。也可以将磁信息转化为0或1作为读取过程。磁介质均匀地涂在盘片两面上,磁头也可以读取正反两面的磁信息。、

为了将数据有序地记录在磁盘上,每个盘片每一个面都有成百上千的磁道,以盘片中心一圈一圈的同心圆,间隔极小又不相互连接。数据就被写入到这些磁道中。最外磁道俗称0磁道,依次向里。

硬盘使用磁头进行读取或写入数据。对于同一个磁道而言,磁头不动而是由主轴电机带动盘片高速旋转让磁头进行读取。

如果磁头需要读取的数据位于不同的磁道,则控制磁头的步进电机来带动磁头改变位置定位到那个磁道,并由主轴电机带动盘片高速旋转让瓷都进行读取。

硬盘加电后,利用控制电路中单机初始化模块进行初始化工作,磁头此时位于盘片中心位置。

初始化完成后主轴电机将启动并进行高速旋转,装载磁头的机械机构进行移动,将磁头转到0磁道。此时磁头处于等待指令的状态。

当接收到指令后,磁头对盘片数据信息进行正确定位,并将接收到后的数据信息解码并反馈给主机系统完成指令操作。在断电后,结束硬盘操作,磁头将返回到盘面中心。

硬盘性能指标

1)单碟容量:一个划分硬盘档次、性能的重要指标。大容量硬盘一般由多个盘体组成。在相同转速的情况下单一的盘体容积越大代表硬盘的寻道时间也就越短,速度也就越快。

2)转速:指硬盘电机主轴转速。单位为r/min。转速越快硬盘性能就越好。

3)平均寻道时间:指硬盘在盘面上引动读写头到指定磁道寻找响应目标数据所用的时间,主要表示硬盘读取数据的能力。单位是毫秒(ms)。花费时间越短用户得到数据就越快。

4)平均潜伏时间:指当磁头引动到数据所在的磁道后,等待指定的数据扇区转动到磁头下方的时间。等待时间越短用户得到的数据就越快。

5)市场所说的平均访问时间为平均寻道时间。平均访问时间在技术角度是“平均寻道时间”+“平均潜伏时间”=“平均访问时间”

6)数据传输率:指通过硬盘接口从硬盘缓存中将数据读出交给相应控制器的速度。

固态硬盘:简称固盘,固态硬盘(Solid State Drive)用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘,由控制单元和存储单元(FLASH芯片、
DRAM芯片)组成。

1)优点:读写速度块、防震抗摔性、低功耗、无噪音、工作温度范围大、轻便

2)缺点:容量不如机械硬盘大、使用寿命较短、售价较高固态硬盘凭借其出色的速度,一般用于测试环境,品牌:希捷、西部数据、东芝

6.HBA卡和RAID卡

HBA卡

主机总线适配器(Host Bus Adapter,HBA)是一个在服务器和存储装置间提供输入/输出(I/O)处理和物理连接的电路板或集成电路适配器。

HBA卡能插入计算机、服务器或大型主机的板卡,通过光纤信道或SCSI把计算机连接到存储器或存储器网。

RAID卡

RAID是一种把多块独立的物理硬盘按不同方式组合起来形成一个逻辑硬盘,从而提供比单个硬盘有着更高的性能和提供数据冗余的技术。

RAID卡就是用来实现RAID功能的板卡,通常是由I/O处理器、硬盘控制器、硬盘连接器和缓存等一系列零组件构成的。不同的RAID卡支持的RAID功能不同。

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表情

  1. eric
    eric 【新手】 @回复

    USB 3.0的带宽:500Mbps(500MB/s)是不是笔误?500Mbps应该只有62.5MB/s吧