计协学习资料电脑硬件知识

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1、 计协学习资料1 37 九江学院 计算机协会 罗靖硬件：CPU主板内存显卡硬盘光驱声卡网卡LED电源音箱机箱鼠标键盘打印机软件：软件系统操作系统网络系统重装系统：光盘装系统优盘装系统还原原系统第三方软件注：以下资料均来源于网络百度百科请各位成员，细心阅读理解，由于本资料完全来源于网络，可能存在错误，有错请校正！一、CPUCPU 性 能 指 标1.主 频主 频 也 叫 时 钟 频 率 ， 单 位 是MHz（ 或 GHz） ， 用 来 表 示 CPU 的 运 算 、处 理 数 据 的 速 度 。 CPU 的 主 频 外 频 倍 频 系 数 。 很 多 人 认 为 主 频 就 决 定 着CPU 的

2、运 行 速 度 ， 这 不 仅 是 个 片 面 的 ，而 且 对 于 服 务 器 来 讲 ， 这 个 认 识 也 出 现 了偏 差 。 至 今 ， 没 有 一 条 确 定 的 公 式 能 够 实现 主 频 和 实 际 的 运 算 速 度 两 者 之 间 的 数 值关 系 ， 即 使 是 两 大 处 理 器 厂 家 Intel 英 特尔 和 AMD， 在 这 点 上 也 存 在 着 很 大 的 争议 ， 从 Intel 的 产 品 的 发 展 趋 势 ， 可 以 看出 Intel 很 注 重 加 强 自 身 主 频 的 发 展 。 像其 他 的 处 理 器 厂 家 ， 有 人 曾 经 拿 过 一

3、 块1G 的 全 美 达 处 理 器 来 做 比 较 ， 它 的 运 行效 率 相 当 于 2 G 的 Intel 处 理 器 。所 以 ， CPU 的 主 频 与 CPU 实 际 的运 算 能 力 是 没 有 直 接 关 系 的 ， 主 频 表 示 在CPU 内 数 字 脉 冲 信 号 震 荡 的 速 度 。 在Intel 的 处 理 器 产 品 中 ， 也 可 以 看 到 这 样的 例 子 ： 1 GHz Itanium 芯 片 能 够 表 现 得差 不 多 跟 2.66 GHz 至 强 （ Xeon）/Opteron 一 样 快 ， 或 是 1.5 GHz Itanium 2大 约 跟

4、4 GHz Xeon/Opteron 一 样 快 。CPU 的 运 算 速 度 还 要 看 CPU 的 流 水 线 、总 线 等 等 各 方 面 的 性 能 指 标 。主 频 和 实 际 的 运 算 速 度 是 有 关 的 ， 只能 说 主 频 仅 仅 是 CPU 性 能 表 现 的 一 个 方面 ， 而 不 代 表 CPU 的 整 体 性 能 。 计协学习资料2 37 九江学院 计算机协会 罗靖2.外 频外 频 是 CPU 的 基 准 频 率 ， 单 位 是MHz。 CPU 的 外 频 决 定 着 整 块 主 板 的 运行 速 度 。 通 俗 地 说 ， 在 台 式 机 中 ， 所 说 的超

5、 频 ， 都 是 超 CPU 的 外 频 （ 当 然 一 般 情况 下 ， CPU 的 倍 频 都 是 被 锁 住 的 ） 相 信这 点 是 很 好 理 解 的 。 但 对 于 服 务 器 CPU来 讲 ， 超 频 是 绝 对 不 允 许 的 。 前 面 说 到CPU 决 定 着 主 板 的 运 行 速 度 ， 两 者 是 同步 运 行 的 ， 如 果 把 服 务 器 CPU 超 频 了 ，改 变 了 外 频 ， 会 产 生 异 步 运 行 ， （ 台 式 机很 多 主 板 都 支 持 异 步 运 行 ） 这 样 会 造 成 整个 服 务 器 系 统 的 不 稳 定 。目 前 的 绝 大 部

6、分 电 脑 系 统 中 外 频 与 主板 前 端 总 线 不 是 同 步 速 度 的 ， 而 外 频 与 前端 总 线 (FSB)频 率 又 很 容 易 被 混 为 一 谈 ，下 面 的 前 端 总 线 介 绍 谈 谈 两 者 的 区 别 。 3.前 端 总 线 (FSB)频 率前 端 总 线 (FSB)频 率 (即 总 线 频 率 )是 直 接 影 响 CPU 与 内 存 直 接 数 据 交 换 速度 。 有 一 条 公 式 可 以 计 算 ， 即 数 据 带 宽 (总 线 频 率 数 据 位 宽 )/8， 数 据 传 输 最大 带 宽 取 决 于 所 有 同 时 传 输 的 数 据 的 宽

7、 度和 传 输 频 率 。 比 方 ， 现 在 的 支 持 64位 的至 强 Nocona， 前 端 总 线 是 800MHz， 按照 公 式 ， 它 的 数 据 传 输 最 大 带 宽 是6.4GB/秒 。外 频 与 前 端 总 线 (FSB)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 。也 就 是 说 ， 100MHz 外 频 特 指 数 字 脉 冲信 号 在 每 秒 钟 震 荡 一 亿 次 ； 而 100MHz前 端 总 线 指 的 是 每 秒 钟 CPU 可 接 受 的

8、数据 传 输 量 是100MHz64bit8bit/Byte=800MB/s。其 实 现 在 “HyperTransport”构 架 的出 现 ， 让 这 种 实 际 意 义 上 的 前 端 总 线(FSB)频 率 发 生 了 变 化 。 IA-32架 构 必 须有 三 大 重 要 的 构 件 ： 内 存 控 制 器 Hub (MCH) ,I/O 控 制 器 Hub 和 PCI Hub， 像Intel 很 典 型 的 芯 片 组 Intel 7501、 Intel7505芯 片 组 ， 为 双 至 强 处 理器 量 身 定 做 的 ， 它 们 所 包 含 的 MCH 为CPU 提 供 了 频

9、率 为 533MHz 的 前 端 总 线 ，配 合 DDR 内 存 ， 前 端 总 线 带 宽 可 达 到4.3GB/秒 。 但 随 着 处 理 器 性 能 不 断 提 高同 时 给 系 统 架 构 带 来 了 很 多 问 题 。 而“HyperTransport”构 架 不 但 解 决 了 问 题 ，而 且 更 有 效 地 提 高 了 总 线 带 宽 ， 比 方AMD Opteron 处 理 器 ， 灵 活 的HyperTransport I/O 总 线 体 系 结 构 让 它整 合 了 内 存 控 制 器 ， 使 处 理 器 不 通 过 系 统总 线 传 给 芯 片 组 而 直 接 和 内

10、 存 交 换 数 据 。这 样 的 话 ， 前 端 总 线 (FSB)频 率 在 AMD Opteron 处 理 器 就 不 知 道 从 何 谈 起 了 。 4、 CPU 的 位 和 字 长位 ： 在 数 字 电 路 和 电 脑 技 术 中 采 用二 进 制 ， 代 码 只 有 “0”和 “1”， 其 中 无 论是 “0”或 是 “1”在 CPU 中 都 是 一 “位 ”。字 长 ： 电 脑 技 术 中 对 CPU 在 单 位 时间 内 (同 一 时 间 )能 一 次 处 理 的 二 进 制 数 的位 数 叫 字 长 。 所 以 能 处 理 字 长 为 8位 数据 的 CPU 通 常 就 叫

11、8位 的 CPU。 同 理32位 的 CPU 就 能 在 单 位 时 间 内 处 理 字 长为 32位 的 二 进 制 数 据 。 字 节 和 字 长 的 区别 ： 由 于 常 用 的 英 文 字 符 用 8位 二 进 制 就可 以 表 示 ， 所 以 通 常 就 将 8位 称 为 一 个 字节 。 字 长 的 长 度 是 不 固 定 的 ， 对 于 不 同 的CPU、 字 长 的 长 度 也 不 一 样 。 8位 的CPU 一 次 只 能 处 理 一 个 字 节 ， 而 32位 的CPU 一 次 就 能 处 理 4个 字 节 ， 同 理 字 长为 64位 的 CPU 一 次 可 以 处 理

12、8个 字 节 。 5.倍 频 系 数 计协学习资料3 37 九江学院 计算机协会 罗靖倍 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

13、 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 ， 少 量 的 如 Inter 酷 睿 2 核 心 的 奔 腾 双 核 E6500K 和 一 些 至 尊 版的 CPU 不 锁 倍 频 ， 而 AMD 之 前 都 没 有锁 ， 现 在 AMD 推 出 了 黑 盒 版 CPU（ 即不 锁 倍 频 版 本 ， 用 户 可 以 自 由 调 节 倍 频 ，调 节 倍 频 的 超 频 方 式 比 调 节 外 频 稳 定 得 多 ）。 6.缓 存缓 存 大 小 也 是 CPU 的 重 要 指 标 之

14、一 ， 而 且 缓 存 的 结 构 和 大 小 对 CPU 速度 的 影 响 非 常 大 ， CPU 内 缓 存 的 运 行 频率 极 高 ， 一 般 是 和 处 理 器 同 频 运 作 ， 工 作效 率 远 远 大 于 系 统 内 存 和 硬 盘 。 实 际 工 作时 ， CPU 往 往 需 要 重 复 读 取 同 样 的 数 据块 ， 而 缓 存 容 量 的 增 大 ， 可 以 大 幅 度 提 升CPU 内 部 读 取 数 据 的 命 中 率 ， 而 不 用 再到 内 存 或 者 硬 盘 上 寻 找 ， 以 此 提 高 系 统 性能 。 但 是 由 于 CPU 芯 片 面 积 和 成 本

15、的 因素 来 考 虑 ， 缓 存 都 很 小 。L1 Cache(一 级 缓 存 )是 CPU 第 一层 高 速 缓 存 ， 分 为 数 据 缓 存 和 指 令 缓 存 。内 置 的 L1高 速 缓 存 的 容 量 和 结 构 对CPU 的 性 能 影 响 较 大 ， 不 过 高 速 缓 冲 存储 器 均 由 静 态 RAM 组 成 ， 结 构 较 复 杂 ，在 CPU 管 芯 面 积 不 能 太 大 的 情 况 下 ，L1级 高 速 缓 存 的 容 量 不 可 能 做 得 太 大 。一 般 服 务 器 CPU 的 L1缓 存 的 容 量 通 常在 32256KB。L2 Cache(二 级 缓 存 )是 CPU 的 第二 层 高 速 缓 存 ， 分 内 部 和 外 部 两 种 芯 片 。内 部 的 芯 片 二 级 缓 存 运 行 速 度 与 主 频 相 同 ，而 外 部 的 二 级 缓 存 则 只 有 主 频 的 一 半 。L2高 速 缓 存 容 量 也 会 影 响 CPU 的 性 能 ，原 则 是 越 大 越 好 ， 以 前 家 庭 用 CPU 容量 最 大 的 是 512KB， 现 在 笔 记 本 电 脑 中也