計算機概論

2021-05-25 19:49:04 字數 2656 閱讀 5301

電腦組成單元:輸入單元、輸出單元、 cpu內部的控制單元、算數邏輯單元與主記憶體五大部分。

cpu種類:

精簡指令集(reduced instruction set computing, risc):常見的risc微指令集cpu主要例如昇陽(sun)公司的sparc系列、 ibm公司的power architecture(包括powerpc)系列、與arm系列等

複雜指令集(complex instruction set computer, cisc):見的cisc微指令集cpu主要有amd、intel、via等的x86架構的cpu。

電腦分類:超級電腦(supercomputer) ,主要是用於需要有高速計算的計畫中。 例如:國防軍事、氣象**、太空科技,用在模擬的領域較多。

大型電腦(mainframe computer) ,用來處理大量資料與複雜的運算。 例如大型企業的主機、全國性的**交易所等每天需要處理數百萬筆資料的企業機構,或者是大型企業的資料庫伺服器等等。

迷你電腦(minicomputer) 通常用來作為科學研究、工程分析與工廠的流程管理等。

工作站(workstation) 在學術研究與工程分析方面相當常見。

微電腦(microcomputer)

容量單位:bit(0/1)

1 byte = 8 bits

進製      k            m              g             t            p

二進位     1024     1024k     1024m     1024g   1024t

十進位     1000     1000k     1000m     1000g   1000t     

速度單位:cpu的運算速度常使用mhz或者是ghz之類的單位,這個hz其實就是秒分之一        

而在網路傳輸方面,由於網路使用的是bit為單位,因此網路常使用的單位為mbps是mbits per second

個人電腦架構與周邊裝置:整個主機板上面最重要的就是晶元組了! 而晶元組通常又分為兩個橋接器來控制各元件的溝通,分別是: (1)北橋:負責鏈結速度較快的cpu、主記憶體與顯示卡等元件;(2)南橋:負責連線速度較慢的周邊介面,包括硬碟、usb、網路卡等等。  

intel和amd這兩種cpu在架構上的差異:amd主記憶體是直接與cpu溝通而不透過北橋,amd為了加速這兩者的溝通,所以將記憶體控制項整合到cpu當中 ,理論上這樣可以加速cpu與主記憶體的傳輸速度

主機板構成:cpu、主記憶體、磁碟裝置(ide/sata)、匯流排晶元組(南橋/北橋)、顯示卡介面(pci-express)與其他介面卡(pci)。

時脈:就是cpu每秒鐘可以進行的工作次數 。 所以時脈越高表示這顆cpu單位時間內可以作更多的事情。 舉例來說,intel的core 2 duo型號e8400的cpu時脈為3.0ghz,表示這顆cpu在一秒內可以進行3.0x10 9次工作,每次工作都可以進行少數的指令運作之意。                                    

cpu的外頻與倍頻:所謂的外頻指的是cpu與外部元件進行資料傳輸時的速度,倍頻則是cpu內部用來加速工作效能的乙個倍數,兩者相乘才是cpu的時脈速度 。

32位元與64位元:北橋所支援的頻率我們稱為前端匯流排速度(front side bus, fsb),而每次傳送的位元數則是匯流排寬度。 那所謂的匯流排頻寬則是:『fsbx匯流排寬度』亦即每秒鐘可傳送的最大資料量。目前常見的匯流排寬度有32/64位元(bits)。

cpu每次能夠處理的資料量稱為字組大小(word size),字組大小依據cpu的設計而有32位元與64位元。  我們現在所稱的電腦是32或64位元主要是依據這個cpu解析的字組大小而來的 。

cpu等級:i386,i586,i686,x86_64        

記憶體: 個人電腦的主記憶體主要元件為動態隨機訪問記憶體(dynamic random access memory, dram) ,隨機訪問記憶體只有在通電時才能記錄與使用,斷電後資料就消失。

dram根據技術的更新又分好幾代,而使用上較廣泛的有所謂的sdram與ddr sdram兩種。ddr是所謂的雙倍資料傳送速度(double data rate),他可以在一次工作週期中進行兩次資料的傳送, 所以傳輸頻率方面比sdram還要好。新一代的pc大多使用ddr記憶體了。

sram(static random access memory),由於其速度快,整合到cpu內成為快取記憶體以加快資料的訪問是個不錯的方式。

bios(basic input output system)是一套程式,這套程式是寫死到主機板上面的乙個記憶體晶元中,這個記憶體晶元在沒有通電時也能夠將資料記錄下來,那就是唯讀記憶體(read only memory, rom) 。 rom是一種非揮發性的記憶體。 另外,bios對於個人電腦來說是非常重要的,因為他是系統在開機的時候首先會去讀取的乙個小程式!                    

顯示卡又稱為vga(video graphics array),規格由早期的pci導向agp,近期agp又被pci-express規格所取代。

cmos與bios: cmos主要的功能為記錄主機板上面的重要引數,包括系統時間、cpu電壓與頻率、各項裝置的i /o位址與irq等,由於這些資料的記錄要花費電力,因此主機板上面才有電池。 bios為寫入到主機板上某一塊flash或eeprom的程式,他可以在開機的時候執行,以載入cmos當中的引數,並嘗試呼叫儲存裝置中的開機程式,進一步進入作業系統當中 。

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