電腦硬件詳解課堂

電腦主機的組成一臺電腦是由許許多多的零部件組成，只有這些零部件組合在一起協(xié)調的工作，才能稱之為電腦。電腦發(fā)展到現(xiàn)在，其零部件都有了很大的變化，但其工作原理卻沒有變，其中包括主板、CPU、內存、硬盤、顯卡、聲卡等等。下面將簡單的介紹組成電腦的各個零部件。電腦機箱電腦電源功能：保障電腦的電源供應作用：一個合格的電源對電腦的作用卻是非常重要的，電源就猶如人體的心臟，隨時提供新鮮的血液，即使再聰明的頭腦或再敏捷的身手也離不開心臟，電腦電源就是如此。劣質電源不僅直接影響了電腦的正常的使用，對主板、顯卡等其它配件造成損害，而且這種電源所產(chǎn)生的電磁輻射，對人身健康也構成了潛在的威脅。

主板主板和CPU都是電腦中最關鍵的部件。所有的板卡必須通過主板發(fā)揮作用，主板性能和質量的好壞直接影響到整個系統(tǒng)。電腦主板按不同的架構標準和各種不同的主要部件、接口組合而成。CPU（中央處理器）功能：也就是負責運算和控制的控制中心，是電腦的最關鍵部位，是計算機的頭腦作用：相當于人的大腦一樣，在計算機中進行的任何操作（數(shù)據(jù)的輸入，存儲，程序的運行，屏幕的顯示，結果的打?。┒荚贑PU的控制下完成的。CPU比計算機中任何部件都更能決定計算機的工作速度和效率。CPU風扇功能：為CPU降溫作用：一開機CPU的溫度就很高，搞不好就是一冒黑煙。那么你幾百大元的CPU就完了，所以啊，選一個好的風扇是十分重要的。硬盤功能：硬盤是我們熟知的電腦配件之一，簡單的說就是一個大容量存儲器，與主機通訊速度很快，成為現(xiàn)代電腦不可缺少的配件。作用：由于計算機在工作時CPU，輸人輸出設備與存儲器這間要大量地交換數(shù)據(jù)，因此存儲器的存處速度和容量，也是影響計算機運行速度的主要因素之一。西數(shù)硬盤希捷硬盤內存條功能：內存是電腦的一個臨時存儲器，它只負責電腦數(shù)據(jù)的中轉而不能永久保存。它的容量和處理速度直接決定了電腦數(shù)據(jù)傳輸?shù)目炻?，和CPU、硬盤一起并稱為電腦的三大件。作用：內存是CPU能夠直接訪問的存儲器，CPU從內存中讀取操作指令和數(shù)據(jù)，又把運算或處理結果送回內存。圖形顯示卡功能：顯卡的作用就是提供對圖像數(shù)據(jù)的快速處理，顯卡也是電腦的重要組成部件之一，而且也是更新?lián)Q代最快的一個部件，目前很多3D游戲對顯卡的要求都很高，因此我們不得不掏錢從新買一塊顯卡來更新?lián)Q代。光盤驅動器功能：聽歌，看牒，裝軟件，用游戲光牒打游戲，等等。有了它，電腦處處充滿生機和活力。CPUCPU(CentralPrecessingUnit)即中央處理器，其功能是執(zhí)行算，邏輯運算，數(shù)據(jù)處理，傳四舍五入，輸入/輸出的控制電腦自動，協(xié)調地完成各種操作。作為整個系統(tǒng)的核心，CPU也是整個系統(tǒng)最高的執(zhí)行單元，因此CPU已成為決定電腦性能的核心部件，很多用戶都以它為標準來判斷電腦的檔次。英特爾英特爾公司是全球最大的半導體芯片制造商，它成立于1968年，具有41年產(chǎn)品創(chuàng)新和市場領導的歷史。1971年，英特爾推出了全球第一個微處理器。微處理器所帶來的計算機和互聯(lián)網(wǎng)革命，改變了整個世界。英特爾公司（IntelCorporation）（NASDAQ：INTC，港交所：4335），總部位于美國加利福尼亞州圣克拉拉。英特爾的創(chuàng)始人RobertNoyce和GordonMoore原本希望他們新公司的名稱為兩人名字的組合——MooreNoyce，但當他們去工商局登記時，卻發(fā)現(xiàn)這個名字已經(jīng)被一家連鎖酒店搶先注冊。不得已，他們采取了“INTegratedElectronics（集成電子）”兩個單詞的縮寫為公司名稱?，F(xiàn)任經(jīng)營高層是董事長克雷格·貝瑞特和總裁兼執(zhí)行長保羅·歐德寧。英特爾公司在隨著個人電腦普及，英特爾公司成為世界上最大設計和生產(chǎn)半導體的科技巨擘。

AMDAMD是一家專注于微處理器設計和生產(chǎn)的跨國公司，總部位于美國加州硅谷內森尼韋爾。AMD為電腦、通信及消費電子市場供應各種集成電路產(chǎn)品，其中包括中央處理器、圖形處理器、閃存、芯片組以及其他半導體技術。

AMD成立于1969年，總部位于加利福尼亞州桑尼維爾。AMD公司專門為計算機、通信和消費電子行業(yè)設計和制造各種創(chuàng)新的微處理器（CPU、GPU、APU、主板芯片組、電視卡芯片）等、閃存和低功率處理器解決方案。AMD致力為技術用戶——從企業(yè)、政府機構到個人消費者——提供基于標準的、以客戶為中心的解決方案目前AMD在CPU市場上的占有率僅次于Intel，但仍有不少差距，Intel占據(jù)了80%以上的市場份額，而AMD不足20%。

GPUGPU英文全稱GraphicProcessingUnit，中文翻譯為“圖形處理器”。GPU是相對于CPU的一個概念，由于在現(xiàn)代的計算機中（特別是家用系統(tǒng)，游戲的發(fā)燒友）圖形的處理變得越來越重要，需要一個專門的圖形的核心處理器。GPU是顯示卡的“大腦”，它決定了該顯卡的檔次和大部分性能，同時也是2D顯示卡和3D顯示卡的區(qū)別依據(jù)。2D顯示芯片在處理3D圖像和特效時主要依賴CPU的處理能力，稱為“軟加速”。3D顯示芯片是將三維圖像和特效處理功能集中在顯示芯片內，也即所謂的“硬件加速”功能。顯示芯片通常是顯示卡上最大的芯片（也是引腳最多的）?，F(xiàn)在市場上的顯卡大多采用NVIDIA和AMD-ATI兩家公司的圖形處理芯片。

intel可能誰都想不到intel不但是世界上最大的CPU生產(chǎn)銷售商，也是世界最大的GPU生產(chǎn)銷售商。intel的GPU在現(xiàn)在完全是集成顯卡，用于intel的主板和intel的筆記本?？赡苣阆氩坏?，要是只按發(fā)售數(shù)量計算，intel隨著他主板發(fā)售的集成GPU占據(jù)了整個GPU市場的60%以上。nVidia英偉達現(xiàn)在最大的獨立顯卡生產(chǎn)銷售商，他的顯卡包括現(xiàn)在大家熟悉的Geforce系列，比如GF9800GTX,GTX260,GF8600GT等，還有專業(yè)的Quadro系列等。他也同樣銷售固化在主板上的集成顯卡，這些顯卡隨著主板一起發(fā)售，但是由于AMD兼并ATI后自身主板芯片能力提高，NV主板如日中天的景象已經(jīng)失去了半壁江山。AMD(ATI)世界上第二大的獨立顯卡生產(chǎn)銷售商，他的前身就是ATI。他的顯卡主要就是大家熟悉的HD系列，比如HD3850,HD4650,HD4870等。由于AMD兼并ATI后，其主板市場迅速擴大，已經(jīng)奪取了NV在amd處理器主板的半壁江山。就發(fā)售量和發(fā)售盈利方面，AMD顯卡方面仍然略輸于nv,不過兩者不相伯仲，差距只是幾個百分點。NVIDIA（英偉達）nVIDIA（全稱為nVIDIACorporation，NASDAQ：NVDA，官方中文名稱英偉達），創(chuàng)立于1993年1月，是一家以設計顯示芯片和主板芯片組為主的半導體公司。nVIDIA亦會設計游戲機內核，例如Xbox360和PlayStation3。nVIDIA最出名的產(chǎn)品線是為游戲而設的GeForce顯示卡系列，為專業(yè)工作站而設的Quadro顯卡系列，和用于計算機主板的nForce芯片組系列。nVIDIA的總部設在美國加利福尼亞州的圣克拉拉。是一家無晶圓（Fabless）IC半導體設計公司。

ATIATI(ArrayTechnologyIndustry)是世界著名的顯示芯片生產(chǎn)商，和nVIDIA齊名，中文名叫“冶天”。在1985年至2006年之間是全球重要的顯示芯片公司，總部設在加拿大安大略省萬錦，直至被美國AMD公司收購后成為該公司的一部份。ATI在美洲、歐洲和亞洲等地曾擁有超過3,700名員工，營業(yè)額為22億美元，是一家專門設計與銷售適用于個人電腦的顯示卡、圖形處理器、芯片組、機頂盒、數(shù)字電視、電子游戲機和手提式設備等的無廠半導體公司。主板的平面是一塊PCB印刷電路板，它實際是由幾層樹脂材料粘合在一起的，內部采用銅箔走線。一般的PCB線路板分有四層和六層，四層板分別是主信號層、接地層、電源層、次信號層。而六層板增加了輔助電源層和中信號層。而一些要求較高的主板的線路板可達到6-8層或更多。在電路板上面，是錯落有致的電路布線；在PCB印刷電路板上面，則為棱角分明的各個部件：插槽、芯片、電阻、電容等。芯片包括BIOS芯片，南北橋芯片，RAID控制芯片等；插槽包括CPU插座，內存插槽，PCI插槽，ISA插槽等；接口包括IDE接口，軟驅接口，COM接口(串口)，PS/2接口，USB接口，IEEE1394接口，LPT接口(并口)，MIDI接口等。一、主板的工藝二、主板的結構1、ATX結構2、MicroATX

3、BTXATX架構主板1、ATX結構

英特爾在1995年1月公布了擴展AT主板結構，即ATX（ATextended）主板標準。這一標準得到世界主要主板廠商支持，目前已經(jīng)成為最廣泛的工業(yè)標準。1997年2月推出了ATX2.01版。它的布局是"橫"板設計，這樣做增加了主板引出端口的空間，使主板可以集成更多的擴展功能。主板其幾何尺寸改為30.5cm×24.4cm。采用7個I/O插槽，CPU與I/O插槽、內存插槽位置更加合理。優(yōu)化了軟硬盤驅動器接口位置。提高了主板的兼容性與可擴充性。采用了增強的電源管理，真正實現(xiàn)電腦的軟件開/關機和綠色節(jié)能功能。MicroATX

架構主板2、MicroATX

MATX結構主板是Intel公司在97年提出的主板結構，它把擴展插槽減少為3-4只，DIMM插槽為2-3個，從橫向減小了主板寬度，其總面積減小約0.92平方英寸，比ATX標準主板結構更為緊湊。按照MicroATX標準，板上還應該集成圖形和音頻處理功能。目前很多品牌機主板使用了MicroATX標準，在DIY市場上也常能見到MicroATX主板。BTX架構主板（未來趨勢）3、BTX

BTX是英特爾提出的新型主板架構BalancedTechnologyExtended的簡稱，是ATX結構的替代者，新的BTX規(guī)格能夠在不犧牲性能的前提下做到最小的體積。BTX具有如下特點：支持Low-profile，也即窄板設計，系統(tǒng)結構將更加緊湊；針對散熱和氣流的運動，對主板的線路布局進行了優(yōu)化設計；而且，目前流行的新總線和接口，如PCIExpress和串行ATA等，也將在BTX架構主板中得到很好的支持。新型BTX主板將通過預裝的SRM（支持及保持模塊）優(yōu)化散熱系統(tǒng)，得益于新技術的不斷應用，將來的BTX主板還將完全取消傳統(tǒng)的串口、并口、PS/2等接口。三、主板的芯片組1、南橋芯片（SouthBridge）是主板芯片組的重要組成部分，一般位于主板上離CPU插槽較遠的下方，PCI插槽的附近，這種布局是考慮到它所連接的I/O總線較多，離處理器遠一點有利于布線。相對于北橋芯片來說，其數(shù)據(jù)處理量并不算大，所以南橋芯片一般都沒有覆蓋散熱片。南橋芯片不與處理器直接相連，而是通過一定的方式（不同廠商各種芯片組有所不同，例如英特爾的英特爾HubArchitecture以及SIS的Multi-Threaded“妙渠”）與北橋芯片相連。南橋芯片負責I/O總線之間的通信，如PCI總線、USB、LAN、ATA、SATA、音頻控制器、鍵盤控制器、實時時鐘控制器、高級電源管理等，這些技術一般相對來說比較穩(wěn)定，所以不同芯片組中可能南橋芯片是一樣的，不同的只是北橋芯片。南橋芯片的發(fā)展方向主要是集成更多的功能，例如網(wǎng)卡、RAID、IEEE1394、甚至WI-FI無線網(wǎng)絡等等。中間靠下的那個較大的芯片，就是主板的南橋芯片。2、北橋芯片（NorthBridge）是主板芯片組中起主導作用的最重要的組成部分，也稱為主橋（HostBridge）。一般來說，芯片組的名稱就是以北橋芯片的名稱來命名的。北橋芯片負責與CPU的聯(lián)系并控制內存、AGP數(shù)據(jù)在北橋內部傳輸，提供對CPU的類型和主頻、系統(tǒng)的前端總線頻率、內存的類型（SDRAM，DDRSDRAM以及RDRAM等等）和最大容量、AGP插槽、ECC糾錯等支持，整合型芯片組的北橋芯片還集成了顯示核心。北橋芯片就是主板上離CPU最近的芯片，這主要是考慮到北橋芯片與處理器之間的通信最密切，為了提高通信性能而縮短傳輸距離。因為北橋芯片的數(shù)據(jù)處理量非常大，發(fā)熱量也越來越大，所以現(xiàn)在的北橋芯片都覆蓋著散熱片用來加強北橋芯片的散熱，有些主板的北橋芯片還會配合風扇進行散熱。下面以ATX結構主板為例，介紹主板上的主要部件及其功能，如圖3-3所示。主板的組成結構目前，市場上的CPU架構雖然有IntelLGA775、AMDAM2/AM2+等幾種，但除CPU接口不同外，其組成結構幾乎相同。主板一般由以下幾個部分組成。插槽類：CPU插槽、PCI插槽、PCIe插槽、DIMM插槽等。芯片類：芯片組、時鐘芯片、I/O芯片、BIOS芯片、聲卡芯片、網(wǎng)卡芯片等。接口類：PS/2接口、USB接口、串行接口、并行接口、S-ATA接口、IDE接口等。插針類：外接面板插針、外接音頻插針、散熱器風扇插針等。供電部分：電源插座、CPU供電電路、內存供電電路等。其他元器件等。PCB基板4層和6層PCB的結構如圖3-4所示。蛇行走線，如圖3-5所示）。CPU插座目前主流的CPU插座有兩種：一是Intel的LGA775（圖3-6）、LGA1366（圖3-7）插座；二是AMD的AM2/AM2+/AM3插座（圖3-8）。主板芯片組主板芯片組在主板上的位置如圖3-9所示。

主板芯片組：芯片組是主板上最重要的部件，主板的功能主要取決于芯片組。芯片組負責管理CPU和內存、各種總線擴展以及外設的支持。

總線擴展槽：按功能分為內存插槽、PCI/ISA擴展槽、AGP，PCI，PCIE顯示卡插槽等各類I/O接口：軟硬盤、鍵盤鼠標、打印機、USB（通用串行總線）、COM1/COM2等?？偩€插槽新出的主板上只有PCI插槽和PCI-E插槽，如圖3-10所示。PCIe的規(guī)范主要是為了提升電腦內部所有總線的速度，因此頻寬有多種不同規(guī)格標準，其中PCIex16是專為顯卡所設計的部分。內存插槽目前流行的內存條有DDRSDRAM、DDR2SDRAM和DDR3SDRAM，相應的內存插槽也有3種，如圖3-11所示。BIOS單元常見BIOS芯片的外觀如圖3-12所示。BIOS是英文"BasicInputOutputSystem"的縮略語，直譯過來后中文名稱就是"基本輸入輸出系統(tǒng)"。其實，它是一組固化到計算機內主板上一個ROM芯片上的程序，它保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序、系統(tǒng)設置信息、開機后自檢程序和系統(tǒng)自啟動程序。其主要功能是為計算機提供最底層的、最直接的硬件設置和控制。

BIOS芯片（CMOS芯片）：負責主板通電后各部件自檢，設置，保存，一切正常后才能啟動操作系統(tǒng)。記錄了電腦最基本的信息，是軟件與硬件打交道的最基礎的橋梁，沒有它電腦就不能工作。

常見的三種BIOS：Award、AMI、Phoenix主板電源插座主板電源插座如圖3-13所示。CPU電源供電單元電感線圈分為全裸電感、半封閉式電感和防磁全屏蔽電感，如圖3-14所示。SerialATA、IDE接口插座

1．SerialATA接口插座主板上的SATA接口的如圖3-15所示。SATA是SerialATA的縮寫，即串行ATA。這是一種完全不同于并行ATA的新型硬盤接口類型，由于采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)而得名。SATA總線使用嵌入式時鐘信號，具備了更強的糾錯能力，與以往相比其最大的區(qū)別在于能對傳輸指令（不僅僅是數(shù)據(jù)）進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)錯誤會自動矯正，這在很大程度上提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴４薪涌谶€具有結構簡單、支持熱插拔的優(yōu)點。外部接口（I/O接口背板）主板I/O接口背板如圖3-25所示。1.PS/2接口下面的靠近主板的紫色口接鍵盤，上面的綠色口接鼠標，其接口插座如圖3-26所示。2.串行接口COM接口插座如圖3-27所示。3.并行接口并行接口，簡稱并口，其插座如圖3-28所示。4.U