计算机硬件系统

 admin   2022-09-11 08:22   88 人阅读  0 条评论

多于硬体掌控系统而没有软件产品的计算机掌控系统被称作零售版。

计算机掌控系统一般来说由驱动器、托季马、缓存、输出电子设备和输出电子设备四个基本上部份协力组成。

1.驱动器(CU)

基本上要素:从缓存中加载命令、预测命令和向其它组件收到掌控讯号。驱动器一般来说是由流程计时器(PC)、命令暂存器(IR),命令反相器(ID)、排程供电掌控系统以及Navarrenx供电掌控系统等协力组成。

2.托季马(ALU)

托季马是计算机掌控系统中继续执行各式各样微积分和形式掌控系统操作方式的组件,它主要就由微积分方法论模块和各式各样暂存器等协力组成。

托季马和驱动器协力协力组成了微CPU(CPU)。

智能化CPU的新优点主要包括:选用睿频快速掌控技术,按阻抗提高S720e,高效率节能环保;选用SLI掌控技术,提高CPU的并行计算潜能;软件系统高画质显示卡,急剧提高3D操控性。

3.缓存

计算机掌控系统掌控系统中的梦境电子设备,用以放置流程和统计数据。缓存可分成:内缓存和外缓存。

a.内缓存

内缓存是CPU能间接出访的缓存,用作放置已经开始运转的流程和统计数据。可分成:EEPROM缓存(RAM)、只读缓存(ROM)和高速缓冲缓存(Cache)。

RAM就是现代人一般来说所言的缓存。RAM里的文本可安其门牌号即时进行读取,RAM的主要就特点是统计数据预取较慢,复本可写,但是过载后统计数据不能留存。

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b.ROM

ROM主要就用作放置计算机掌控系统启动流程。ROM的统计数据只能被加载而不能写入,如果要更改 ,一般来说需要紫外线来擦除。另外,过载以后ROM中的统计数据不会消失。

BIOS即基本上输出输出掌控系统,实际上它是被固化到主板ROM芯片上的流程,是一组与主板匹配的基本上输出输出掌控系统流程。

启动的大致过程:开机——>自检——>继续执行ROM中的启动流程——>加载操作方式掌控系统——>继续执行操作方式掌控系统

c.高速缓冲缓存(Cache)

高速缓冲缓存(Cache)是位于CPU与缓存之间的高速缓存,运转频率极高,一般来说是和CPU同频运作。Cache能减少CPU从缓存加载命令或统计数据的等待时间。

在缓存中有很多的存储模块,每个存储模块都有一个唯一的编号,这些编号称作缓存门牌号。缓存是按字节进行编址的,一个字节对应一个门牌号,一个门牌号所代表的存储模块的容量为一个字节。

我们也经常将CPU和缓存合成为主机。

2.外缓存

它一般来说具有大容量、能长期留存统计数据的特点。

1.机械硬盘(HDD)

它的主要就特点是存储容量很大,经济实惠。机械硬盘由许多盘片叠加协力组成,每个盘片上有很多磁道,每个磁道有很多扇区,扇区是最基本上的读写单位。

主要就掌控技术指标有两个:存储容量和转速。

a.储存容量=盘面数*磁道数*扇区数*扇区容量

例如一个机械硬盘有128个盘面,800个磁道,1024个扇区,每个扇区512个字节,则它的容量是128*800*1024*512/1024/1024/1024=50GB

b.转速。转速是指硬盘盘片每分钟转动的圈数,单位为rpm(r/m)。转速越快,表示统计数据预取越快。机械硬盘的转速主要就有3种:5400rpm、7200rpm、10000rpm.

2.固态硬盘(SSD)

与机械硬盘相比,固态硬盘读写速度快、容量小、价格高、使用寿命有限。

在实际应用中,硬盘中有一块区域用以放置用户临时删除的文档资料,该区域被称作回收站。

回收站的特点是:回收站的大小可以设置,其中的文件可以恢复。用户在删除文件后,文件一般来说间接被送到回收站,但若删除文件时配合shift(shift+delete)键,则不会被送到回收站中,而是间接删除。

3.光盘

光盘盘片是在有机塑料基地底上加各式各样镀膜制作而成的,统计数据通过激光刻在盘片上。光盘缓存具有体积小、容量大、易于长期留存等优点。CD光盘的容量一般来说为650MB,DVD光盘的容量为4.7G~50GB。

DVD-RW:可重写式DVD

FD:软磁盘(早期的移动缓存)

CD-ROM:只读CD光盘

基本上传输速率(单倍/1倍/标准)150KB/S

4、移动存储

常用的移动存储电子设备有Flash缓存和移动硬盘等。

Flash缓存是一种新型半导体缓存,它的主要就特点是在断电时也能长期留存统计数据,而且加电后容易擦除和重写,又有很高的存储速度。常见的Flash缓存有U盘和Flash卡。Flash卡一般来说用作数码相机和手机的缓存,如SD卡。

Flash缓存是一种新型半导体缓存

输出电子设备

如:键盘、鼠标、扫描仪、手写板、触摸屏、条形码阅读器、A/D转换器、麦克风、摄像头、游戏杆等。

输出电子设备

如:显示器、打印机、投影仪、音响、绘图仪、D/A转换器等。

显示器一般来说也被称作监视器,它可以分成CRT(阴极射线管显示器)、LCD(液晶显示器)、3D显示器、PDP(等离子显示器)等多种不同的种类。显示器的操控性指标主要就有分辨率、颜色质量和响应时间。

a.分辨率。显示器上像素的数量。

b.颜色质量。显示一个像素所占用的位数。单位时位(bit)。颜色位数决定了颜色数量,颜色位数多。如果颜色质量是24位(真彩色),则颜色的数量为224种,达到人眼分辨的极限,所以被称作真彩色。

c.响应时间。屏幕上的像素由亮转暗或由暗转亮所需要的时间,单位是毫秒(ms)。响应时间越短,显示器闪动就越少,在观看动态画面 时就不会由尾影。目前,液晶显示器的响应时间是16ms和12ms。

输出电子设备和输出电子设备统称作I/O电子设备,把外存和I/O电子设备合称作外部电子设备,简称外设。

总线

总线的分类

1.根据统计数据传输方式

总线可分成串行总线和并行总线,二进制统计数据逐位通过一根统计数据线发送到目的组件(或电子设备),常用的串行总线有USB、PS/2等。在并行总线中,统计数据线有多少根,可以一次发送多个二进制位统计数据,常用的并行总线有PCI总线(连接计算机掌控系统中的声卡、显示卡、网卡)等。

2.根据连接组件

总线分成片内总线和掌控系统总线。片内总线是指CPU芯片内部的总线,掌控系统总线是指CPU、缓存、外部电子设备(通过I/O接口)各功能组件之间的信息传输总线。计算机掌控系统的掌控系统总线安传输信息的不同分成3类:统计数据总线(Data Bus)、门牌号总线(Address Bus)、掌控总线(Control Bus)。

a.统计数据总线(DB)。统计数据总线传送掌控系统中的统计数据或命令,它是双向传输总线。统计数据总线的位数与CPU的字长有关。

b.门牌号总线(AB)。门牌号总线传送门牌号信息,它是自CPU向外传输的单向总线。它的位数反映了计算机掌控系统的间接寻址潜能。(N位门牌号总线,其寻址潜能为2nB)

c.掌控总线(CB)。掌控总线传送掌控信息,在掌控总线中,有些是CPU送往缓存和I/O电子设备的,有些是其它组件向CPU收到请求讯号的,对任一掌控线而言,它的传输是单向的,但对于总体而言,它的信息传递是双向进行的。

总线的主要就掌控技术指标(bps、Bps、KBps、MBps)

1.总线带宽

总线带宽是指时间内总线上传送的统计数据量,表示总线统计数据传输速率。

2.总线位宽

总线位宽是指总线能同时传送的二进制统计数据位数,如32位总线、64位总线等。总线位宽越宽,总线带宽越大。

3.工作频率

总线的工作频率以Hz为单位,工作频率越高,总线工作速度越快,总线带宽越大。

总线带宽与位宽和工作频率之间的关系是‘:

总线带宽=总线工作频率*总线位宽*传输次数/8

例如,某总线的工作频率为33MHz,总线位宽为64位,一个时周期内统计数据传输一次,则该总线带宽=33pMHz*64位*1次/8=264MBps

一个统计数据包含80位统计数据,分成两个时钟或四次传输,每个时钟传输两次,每次传输20位,其中有效位数为16位,其中4位用作冗余校验

QPI(快速通道互联)总线:UPC内核与内核之间,内核与缓存之间的总线。

接口(GHz、MHz、KHz、Hz)(1GHz=1000GHz)

主板上常见接口有USB接口、HDMI(高画质多媒体接口)接口和显示接口。

USB(通用串行总线)接口是一种串行总线接口,由于其支持热插拔、传输速率高等优点,成为目前外部电子设备的主流接口电子设备。USB接口目前有两个规范:USB2.0(黑色)(标准5V 900mA),理论上传输速率可达480Mbps;USB3.0(蓝色)(5V 500mA),理论传输速率可达5Gbps,USB3.0可以向下兼容USB2.0。

HDMI(高画质晰度多媒体接口)是一种数字化视频/音频接口,可同时传送和音频讯号,最高统计数据传输速度为18Gbps。HDMI接口是替代DVI(数字显示接口)的高画质显示输出的新接口。

键盘鼠标

USB

打印机

USB

PS/2

网卡

RJ-45

显示器

VGA

硬盘

SATA

DVI

外围器件互联接口

PCI接口

HDMI

计算机掌控系统操控性指标

1.CPU的操控性指标

a.主频

主频是指CPU的时钟频率,也是CPU的工作频率,单位是Hz。主频越高,运算速度越快。

b.字长

作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数的位数称作字长,字长等于通用暂存器的位数。一般来说所言的CPU位数就是CPU的字长,也是CPU中通用暂存器的位数。字长越长,计算精度越高,运算速度越快。

c.高速缓冲缓存容量

高速缓冲存储容量(Cache)是位于CPU和缓存之间的高速缓存,一般来说和CPU同频工作。Cache能减少CPU从缓存加载命令或统计数据的等待时间。大容量的Cache可以急剧度地提高CPU内加载统计数据的命中率,从而提高掌控系统操控性。

d.多核和多线程

多核掌控技术的开发是因为单一提高CPU的主频无法带来相应的操控性提高,反而会使CPU更快地产生更多的热量,在短时间内就会烧毁CPU。在一个芯片上软件系统多个核心,通过提高流程的并发性从而提高掌控系统的操控性。CPU里的每个核心包含驱动器和托季马,驱动器在加载和预测命令时,托季马闲置。增加一个驱动器,共享托季马,这样就协力组成另一个功能完整的核心,这就时多线程。多线程减少了CPU的闲置时间,提高了CPU的运转效率。

2.缓存缓存的容量

缓存的容量大小反映了计算机掌控系统即使存储信息的潜能,缓存容量越大,掌控系统功能就越强大,能处理的统计数据就越庞大。

3.硬盘的容量和转速

硬盘容量越大,可存储的信息越多,可安装的应用软件就越丰富;硬盘转速的快慢是决定硬盘内部传输率的关键因素之一,在很大程度上间接影响到硬盘的速度。

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