計(jì)算機(jī)基本組成原理

計(jì)算機(jī)基本組成原理

本次課中心內(nèi)容

"講什么”計(jì)算機(jī)地基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能，例如：什么是主板、什么是顯卡，新購(gòu)

買回來一塊網(wǎng)卡需要怎樣操作設(shè)定才能夠使他工作一不知道不了解電腦一一〉懂得，

會(huì)使用電腦。

"怎樣講”此課程共分為9個(gè)章節(jié)來逐步講解，中間會(huì)通過大量地實(shí)際操作和圖片使學(xué)

生能夠直觀、迅速地掌握計(jì)算機(jī)基本知識(shí)。

索引目錄

第1章計(jì)算機(jī)概述

第2章主板

第3章CPU

第4章存儲(chǔ)器

第5章整合接口

第6章擴(kuò)展卡

第7章電源供應(yīng)器

第8章顯示器概述

第9章電腦地組裝

目錄

第1章計(jì)算機(jī)概述

1.1計(jì)算機(jī)定義

1.2計(jì)算機(jī)發(fā)展地四階段及新I日機(jī)器對(duì)比

1.3計(jì)算機(jī)地系統(tǒng)組成

1.4計(jì)算機(jī)工作原理

1.5計(jì)算機(jī)特點(diǎn)

1.6計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)

1.7計(jì)算機(jī)分類

1.8計(jì)算機(jī)應(yīng)用

1.9計(jì)算機(jī)外觀組成與硬件配置

1.9.1計(jì)算機(jī)外觀組成

1.9.2計(jì)算機(jī)主機(jī)配置

第2章主板

2.1主板簡(jiǎn)介

2.2主板芯片組介紹

2.2.1北橋芯片組

2.2.2南橋芯片組

2.2.3BI0S芯片及CMOS

2.2.4常見芯片組型號(hào)及生產(chǎn)廠商

2.3主板各組成部分名稱介紹

2.4主板術(shù)語(yǔ)

第3章CPU

3.1CPU定義

3.2CPU性能指標(biāo)

3.2.1CPU主頻

3.2.2CPU外頻

3.2.3CPU倍頻

3.2.4FSB頻率

3.2.5CPUCache

3.2.6CPU制造工藝

3.2.7CPU工作電壓

3.2.8封裝形勢(shì)

3.2.9擴(kuò)展指令集

3.2.10精簡(jiǎn)指令集

3.2.11超線程技術(shù)

3.2.12EM64T技術(shù)

3.3CPU分類

3.3.1按封裝形勢(shì)分類

3.3.2按核心數(shù)量分類

3.3.3按制造廠商分類

3.4Intel&AMDCPU對(duì)比

第4章存儲(chǔ)器

4.1存儲(chǔ)器概述

4.2內(nèi)存

4.2.1內(nèi)存性能指標(biāo)

4.2.2內(nèi)存分類

4.2.2.1按工作原理分類

4.2.2.2按封裝形勢(shì)分類

4.2.3內(nèi)存小結(jié)

4.3外存

4.3.1硬盤驅(qū)動(dòng)器

4.3.1.1硬盤技術(shù)用語(yǔ)及性能指標(biāo)

4.3.1.2硬盤分類

4.3.1.3RAID

4.3.1.4硬盤小結(jié)

4.3.2軟盤驅(qū)動(dòng)器

4.3.2.1軟驅(qū)地組成

4.3.2.2軟驅(qū)地分類

4.3.3光驅(qū)與移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備

4.3.3.1光驅(qū)工作原理與構(gòu)成

4.3.3.2光驅(qū)性能指標(biāo)

4.3.3.3光驅(qū)類型

4.3.3.4盤片介紹

4.3.3.5光驅(qū)小結(jié)

第5章整合接口

5.1PCI

5.2MiniPCI

5.3PCI-E

5.4AGP

5.5ISA

5.6AMR

5.7CNR

5.8ACR

5.9IDE

5.1OSATA

5.11SATAII

5.12SCSI

5.13PS/2

5.14USB

5.15VGA

5.16DVI-I

5.17DVI-D

5.18COM/LPT

5.19S-VIDE0

5.20IEEE1394

5.21RJ-45

5.22RJ-11

5.23MediaReader

5.24PCMCIA

第6章擴(kuò)展卡

6.1顯卡

6.1.1顯卡作用

6.1.2顯卡發(fā)展史

6.1.3顯卡分類

6.1.4顯卡地基本結(jié)構(gòu)和主要部件

6.1.5顯卡性能指標(biāo)

6.2聲卡

6.2.1聲卡基本結(jié)構(gòu)

6.2.2聲卡性能指標(biāo)

6.3網(wǎng)卡

6.3.1網(wǎng)卡定義

6.3.2網(wǎng)卡工作原理

6.3.3網(wǎng)卡分類及基本結(jié)構(gòu)

6.3.3.1無線網(wǎng)卡

6.3.3.2有線網(wǎng)卡

6.3.3.3網(wǎng)卡結(jié)構(gòu)

6.3.4網(wǎng)卡小結(jié)

6.4調(diào)制解調(diào)器

6.4.1”軟貓硬貓〃定義

6.4.2分類

6.4.3Modem小結(jié)

第7章電源供應(yīng)器

7.1PC電源

7.1.1電源定義

7.1.2電源分類

7.1.3電源規(guī)格

7.1.4ATX電源簡(jiǎn)介

7.1.5電源認(rèn)證

7.2NB電?也

7.2.1電池分類

7.2.2電池結(jié)構(gòu)

7.2.3電池參數(shù)

7.2.4電池充/放電示意圖

7.3小結(jié)

第8章顯示器概述

8.1顯示器作用

8.2顯示器分類

8.3CRT顯示器

8.3.1CRT顯示器工作原理

8.3.2CRT類型

8.4液晶顯示器

8.4.1LCD顯示器工作原理

8.4.2LCD類型

8.5顯示器性能指標(biāo)

8.6顯示器認(rèn)證

8.7小結(jié)

第1章計(jì)算機(jī)概述

1.1計(jì)算機(jī)定義

什么是計(jì)算機(jī)？計(jì)算機(jī)是一種能按照事先存儲(chǔ)地程序，自動(dòng)、高速地進(jìn)行大量數(shù)值計(jì)

算和各種信息處理地現(xiàn)代化智能電子裝置。

1.2計(jì)算機(jī)發(fā)展史及新舊機(jī)器對(duì)比

計(jì)算機(jī)發(fā)展地幾個(gè)階段

第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)愛達(dá)瓦克ENIAC（1946）；世界第一臺(tái)機(jī)械式加法計(jì)算機(jī)（1642年）；

世界第一臺(tái)機(jī)械式加法計(jì)算機(jī)（1642年）；1674年發(fā)明地乘法計(jì)算機(jī)：1822年研

制地差分機(jī)；1834年研制地分析機(jī)；1936年制造地手搖式機(jī)械計(jì)算機(jī)；電動(dòng)機(jī)械式

計(jì)算機(jī)（1930年）：1941年研制地Z-3型計(jì)算機(jī)；1943年12月，"巨人"計(jì)算機(jī)運(yùn)

行；

1.3計(jì)算機(jī)地系統(tǒng)組成

計(jì)算機(jī)山硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件指地是所能夠看得見地組成計(jì)算機(jī)地物理設(shè)

備，例如：顯示器、主機(jī)等，是構(gòu)成計(jì)算機(jī)地實(shí)體；軟件是用來指揮計(jì)算機(jī)完成具體

工作地程序和數(shù)據(jù)，是整個(gè)計(jì)算機(jī)地靈魂。

計(jì)算機(jī)地硬件系統(tǒng)由中央處理器（由運(yùn)算器和控制器等組成）、內(nèi)存儲(chǔ)器、外存儲(chǔ)器和

輸入/輸出設(shè)備組成。而計(jì)算機(jī)地軟件系統(tǒng)分為兩大類，即計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。

系統(tǒng)軟件是指負(fù)責(zé)管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源地一種軟件。系統(tǒng)軟件用

于發(fā)揮和擴(kuò)大計(jì)算機(jī)地功能及用途，提高計(jì)算機(jī)地工作效率，方便用戶地使用。系統(tǒng)

軟件主要包括操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及其處理程序（如匯編程序、編譯程序、解釋

程序等）、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、系統(tǒng)服務(wù)程序以及故障診斷程序、調(diào)試程序、編輯程序等

工具軟件。如：操作系統(tǒng)（如DOS、Windows、UNIX、OS/2等）、語(yǔ)言編譯和解釋系統(tǒng)、

程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（如匯編語(yǔ)言、BASIC.C、PASCAL等）、網(wǎng)絡(luò)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（如

FoxBASE,Oracle等）、系統(tǒng)服務(wù)程序（如診斷程序等）。

應(yīng)用軟件是指利用計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)軟件為解決各種實(shí)際問題而編制地程序。常見地應(yīng)用

軟件有科學(xué)計(jì)算程序、圖形與圖像處理軟件、自動(dòng)控制程序、情報(bào)檢索系統(tǒng)、工資管

理程序、人事管理程序、財(cái)務(wù)管理程序以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、輔助教學(xué)等軟件。

如：信息管理軟件（如工資管理軟件、人事管理軟件等）、科學(xué)計(jì)算程序、文字與表格

處理軟件（如WPS、Word、Excel等）、圖形與圖像處理軟件、輔助設(shè)計(jì)軟件（如CAD、

CAM、CAI、CAT等）。

1.4計(jì)算機(jī)工作原理

計(jì)算機(jī)地基本工作原理是存儲(chǔ)程序和進(jìn)行程序控制。預(yù)先把指揮計(jì)算機(jī)如何進(jìn)行操作

地指令序列（稱為程序）和原始數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中，每一條指令中明確規(guī)定了計(jì)

算機(jī)從哪個(gè)地址取數(shù)，進(jìn)行什么操作，然后送到什么地方去等步驟。計(jì)算機(jī)在運(yùn)行時(shí)，

先從內(nèi)存中取出第1條指令，通過控制器地譯碼器接受指令地要求，再?gòu)拇鎯?chǔ)器中取

出數(shù)據(jù)進(jìn)行指定地運(yùn)算和邏輯操作等，然后再按地址把結(jié)果送到內(nèi)存中去。接下來，

取出第2條指令，在控制器地指揮下完成規(guī)定操作，依此進(jìn)行下去，直到遇到停止指

令。

馮?諾依曼原理

程序與數(shù)據(jù)一樣存儲(chǔ)。按照程序編排地順序，一步一步地取出命令，自動(dòng)地完成指令

規(guī)定地操作是計(jì)算機(jī)最基本地工作原理。這一原理最初是由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮?諾

依曼于1945年提出來地，故稱為馮?諾依曼原理。雖然現(xiàn)在地計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從性能指標(biāo)、

運(yùn)算速度、工作方式、應(yīng)用領(lǐng)域和價(jià)格等方面與當(dāng)時(shí)地計(jì)算機(jī)有很大差別，但基本結(jié)

構(gòu)沒有變。

計(jì)算機(jī)地總線結(jié)構(gòu)

現(xiàn)在地計(jì)算機(jī)系統(tǒng)多采用總線結(jié)構(gòu)。所謂總線（Bus）,指地是連接微機(jī)系統(tǒng)中各部件

地一簇公共信號(hào)線，這些信號(hào)線構(gòu)成了微機(jī)各部件之間相互傳送信息地公用通道。CPU

（包括內(nèi)存）與外設(shè)、外設(shè)與外設(shè)之間地?cái)?shù)據(jù)交換

都是通過總線來進(jìn)行地。

總線通常由地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線三部分組成。地址總線用于傳送地址信號(hào)。

地址總線地?cái)?shù)目決定微機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)空間地大??；數(shù)據(jù)總線用于傳送數(shù)據(jù)信號(hào)。數(shù)據(jù)信

號(hào)地?cái)?shù)目反映了CPU一次可接收數(shù)據(jù)地能力：控制總線用于傳送控制器地各種控制信

號(hào)。

1.5計(jì)算機(jī)中信息表示與存儲(chǔ)

在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，一切信息地存取、處理和傳送都是以二進(jìn)制編碼形式進(jìn)行地。二進(jìn)制

是計(jì)算機(jī)信息表示、存儲(chǔ)地基礎(chǔ)。二進(jìn)制只有0和1這兩個(gè)數(shù)字符號(hào)，0和1可以表示

器件地兩種不同地穩(wěn)定狀態(tài)，即用0表示低電平，用1表示高電平。計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)

制，其運(yùn)算器電路在物理上很容易實(shí)現(xiàn)，而且運(yùn)算簡(jiǎn)便、可靠。

1.十進(jìn)制

日常生活中最常見地是十進(jìn)制數(shù)，用十個(gè)不同地符號(hào)來表示：0、1、2、3、4、5、6、

7、8、9,稱為代碼。

2.二進(jìn)制

二進(jìn)制數(shù)只有兩個(gè)代碼"0"和"1",所有地?cái)?shù)據(jù)都由它們地組合來實(shí)現(xiàn)。二進(jìn)制數(shù)據(jù)在

進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，遵守''逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二”地原則。

3.十六進(jìn)制

十六進(jìn)制數(shù)采用0~9和A、B、C、D、E、F六個(gè)英文字母一起構(gòu)成十六個(gè)代碼。

1.5.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制

1.5.2不同進(jìn)制之間地轉(zhuǎn)換

1,二進(jìn)制與十進(jìn)制地相互轉(zhuǎn)換

二進(jìn)制數(shù)要轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)非常簡(jiǎn)單，只需將每一位數(shù)字乘以它地權(quán)2n,再以十進(jìn)制

地方法相加就可以得到它地十進(jìn)制地值（注意，小數(shù)點(diǎn)左側(cè)相鄰位地權(quán)為20,從右向

左，每移一位，某次加1）o

【例1】（10110.011）

B=1X24+0X23+1X22+1X21+0X20+0X2-1+lX2-2+lX2-3=（2

2.375）D

十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制采用地是倒除法，即"除2取余"地方法。具體過程介紹如下：

（1）將十進(jìn)制數(shù)除2,保存余數(shù)。

（2）若商為0,則進(jìn)行第三步，否則，用商代替原十進(jìn)制數(shù)，重復(fù)第1步。

（3）將所有地余數(shù)找出，最后得到地余數(shù)作為最高位，最先得出地余數(shù)作為最低位，

由各余數(shù)依次排列而成地新地?cái)?shù)據(jù)就是轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制地結(jié)果。

2.二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)地相互轉(zhuǎn)換

由于16=24,所以在將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)時(shí)，從最右側(cè)開始，每四位二進(jìn)制

數(shù)劃為一組，用一位十六進(jìn)制數(shù)代替，也稱為"以四換一”；十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制

數(shù)時(shí)正好相反，一位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)來替換，也稱"以一換四”。

3.十六進(jìn)制與十進(jìn)制地相互轉(zhuǎn)換

十六進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換時(shí)，可以分成兩步完成：將待轉(zhuǎn)換地十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換

成二進(jìn)制，然后再將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制。

1.5.3信息地存儲(chǔ)形式與單位

在計(jì)算機(jī)中，通常用B（字節(jié)）、KB（千字節(jié)）、MB（兆字節(jié)）或GB（吉字節(jié)）為單位

來表示存儲(chǔ)器（內(nèi)存、硬盤、軟盤等）地存儲(chǔ)容量或文件地大小。所謂存儲(chǔ)容量指地

是存儲(chǔ)器中能夠包含地字節(jié)數(shù)。一個(gè)字節(jié)（Byte）包含8個(gè)二進(jìn)制位，即1Byte=8bit。

這里地bit指地是二進(jìn)制數(shù)地一位，又稱比特，是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)地最小單位。

存儲(chǔ)單位B、KB、MB與GB地?fù)Q算關(guān)系如下：

1個(gè)英文字符=1個(gè)字節(jié)

1KB（千字節(jié)）=1024B（字節(jié)）

1MB（兆字節(jié)）=1024KB（千字節(jié)）

1GB（吉字節(jié)）=1024MB（兆字節(jié)）

1.6計(jì)算機(jī)地特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)是一種可以進(jìn)行自動(dòng)控制、具有記憶功能地現(xiàn)代化計(jì)算工具和信息處理工具，

它有以下特點(diǎn)：

（1）具有高速地運(yùn)算速度、極高地計(jì)算精度和靈敏準(zhǔn)確地判斷能力

（2）具有自動(dòng)運(yùn)行和自動(dòng)控制地能力。

（3）具有強(qiáng)大地?cái)?shù)據(jù)處理能力，能完成各種復(fù)雜地處理任務(wù)。

（4）具有超強(qiáng)地記憶（存儲(chǔ)）功能，能存儲(chǔ)程序，由程序來控制運(yùn)算和處理操作

1.7計(jì)算機(jī)地性能指標(biāo)

評(píng)價(jià)一臺(tái)計(jì)算機(jī)地性能時(shí)，通常要根據(jù)該機(jī)器地字長(zhǎng)、時(shí)鐘頻率、運(yùn)算速度、內(nèi)存及

硬盤容量等主要技術(shù)指標(biāo)來進(jìn)行綜合考慮。

（1）字長(zhǎng)

在計(jì)算機(jī)中，數(shù)據(jù)地長(zhǎng)度用"字”表示，每個(gè)字所包含地二進(jìn)制數(shù)地位數(shù)稱為字長(zhǎng)。由

于字長(zhǎng)是計(jì)算機(jī)中地CPU—次能夠同時(shí)處理地二進(jìn)制數(shù)據(jù)地位數(shù),因此它直接關(guān)系到計(jì)

算機(jī)地計(jì)算精度、速度和功能。字長(zhǎng)越長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)地能力越強(qiáng)。

（2）時(shí)鐘頻率（主頻）

時(shí)鐘頻率又稱主頻，指CPU在單位時(shí)間（秒）內(nèi)平均要?jiǎng)幼鞯卮螖?shù)，單位為MHz（兆赫

茲）。時(shí)鐘頻率決定著計(jì)算機(jī)地運(yùn)算速度，時(shí)鐘頻率越高，計(jì)算機(jī)地運(yùn)算速度越快。

（3）運(yùn)算速度

運(yùn)算速度是指計(jì)算機(jī)每秒鐘能夠執(zhí)行地指令條數(shù)，常以MIPS（每秒百萬條指令）或

MFLOPS（每秒百萬條浮點(diǎn)指令）為單位來描述。MIPS是英文“MillionofInstructions

PerSecond”地縮寫，意思是"每秒百萬條指令”。它用于描述計(jì)算機(jī)每秒鐘能夠執(zhí)行地

指令條數(shù)，反映了計(jì)算機(jī)地運(yùn)算速度。

（4）內(nèi)存容量

內(nèi)存容量指地是內(nèi)存儲(chǔ)器中地RAM（隨機(jī)存儲(chǔ)器）與ROM（只讀存儲(chǔ)器）地容量總和。

內(nèi)存容量反映了計(jì)算機(jī)地內(nèi)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)信息地能力，是影響整機(jī)性能和軟件功能發(fā)揮

地重要因素。內(nèi)存地容量越大，運(yùn)算速度越快，處理數(shù)據(jù)地能力越強(qiáng)。

（5）MTBF

MTBF,即平均無故障時(shí)間，英文全稱是"MeanTimeBetweenFailure"。是衡量一個(gè)產(chǎn)

品（尤其是電器產(chǎn)品）地可靠性指標(biāo)。單位為“小時(shí)”。它反映了產(chǎn)品地時(shí)間質(zhì)量，是

體現(xiàn)產(chǎn)品在規(guī)定時(shí)間內(nèi)保持功能地一種能力。具體來說，是指相鄰兩次故障之間地平

均工作時(shí)間，也稱為平均故障間隔。它僅適用于可維修產(chǎn)品。同時(shí)也規(guī)定產(chǎn)品在總地

使用階段累計(jì)工作時(shí)間與故障次數(shù)地比值為MTBF。磁帶機(jī)產(chǎn)品地MTBF值不應(yīng)低于2

00000小時(shí)。

1.8計(jì)算機(jī)分類

1.9計(jì)算機(jī)地應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)：數(shù)學(xué)、化學(xué)、原子能、天文學(xué)、地球物理學(xué)、生物學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)地研究，

以及航天飛行、飛機(jī)設(shè)計(jì)、橋梁設(shè)計(jì)、水力發(fā)電、地質(zhì)探礦

自動(dòng)控制：工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)、國(guó)防以至我們?nèi)粘Ｉ畹馗鱾€(gè)領(lǐng)域

數(shù)值處理：如編制生產(chǎn)計(jì)劃、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、成本核算、銷售分析、市場(chǎng)預(yù)測(cè)、利潤(rùn)預(yù)估、

采購(gòu)訂貨、庫(kù)存管理、工資管理等

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助制造（CAD/CAM）：飛機(jī)、船舶、光學(xué)儀器、超大規(guī)模集成

電路VLSI等設(shè)計(jì)制造過程

人工智能：證明數(shù)學(xué)定理、進(jìn)行常識(shí)性推理、理解自然語(yǔ)言、診斷疾病、下棋游戲、

破譯密碼等

1.10計(jì)算機(jī)外觀組成與硬件配置

1.10.1計(jì)算機(jī)外觀組成

計(jì)算機(jī)從外觀上看主要包括主機(jī)和顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)等外設(shè)。

1.10.2PC機(jī)地主機(jī)配置

微型機(jī)又叫PC機(jī)或個(gè)人電腦。一臺(tái)個(gè)人電腦由主機(jī)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、音箱、調(diào)

制解調(diào)器等設(shè)備組成。主機(jī)箱內(nèi)安裝有電腦地許多重要部件，其中包含有主板、中央

處理器（CPU）、內(nèi)存、硬盤、軟盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、顯示卡和聲卡等。

第2章主板

2.1主板簡(jiǎn)介

主板是電腦系統(tǒng)中最大地一塊電路板，它地英文名字叫做"Mainboard”或

"Motherboard”,簡(jiǎn)稱M/B。主板上布滿了各種電子元件、插槽、接口等。它為CPU、

內(nèi)存和各種功能（聲、圖、通信、網(wǎng)絡(luò)、TV、SCSI等）卡提供安裝插座（槽）；為各種

磁、光存儲(chǔ)設(shè)備、打印和掃描等I/O設(shè)備以及數(shù)碼相機(jī)、攝像頭、"貓"（Modem）等多

媒體和通訊設(shè)備提供接口，實(shí)際上電腦通過主板將CPU等各種器件和外部設(shè)備有機(jī)地

結(jié)合起來形成一套完整地系統(tǒng)。

電腦在正常運(yùn)行時(shí)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)存、存儲(chǔ)設(shè)備和其它I/O設(shè)備地操控都必須通過主板來完

成，因此電腦地整體運(yùn)行速度和穩(wěn)定性在相當(dāng)程度上取決于主板地性能。大家喜歡將

CPU比作電腦地大腦或心臟，那么電腦主板就可稱為電腦地神經(jīng)系統(tǒng)。主板是一種高科

技、高工藝融為一體地集成產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)分為AT、Baby-AT.ATX、MicroATX、LPX、

NLX、FlexATX、EATX、WATX以及BTX（BalancedTechnologyExtended）等。

2.2芯片組

芯片組（Chipset）是主板地核心組成部分，如果說中央處理器（CPU）是整個(gè)電腦系

統(tǒng)地心臟，那么芯片組將是整個(gè)身體地軀干。在電腦界稱設(shè)計(jì)芯片組地廠家為Core

Logic,Core地中文意義是核心或中心，光從字面地意義就足以看出其重要性。對(duì)于主

板而言，芯片組幾乎決定了這塊主板地功能，進(jìn)而影響到整個(gè)電腦系統(tǒng)性能地發(fā)揮，

芯片組是主板地靈魂。芯片組性能地優(yōu)劣，決定了主板性能地好壞與級(jí)別地高低。這

是因?yàn)槟壳癈PL?地型號(hào)與種類繁多、功能特點(diǎn)不一，如果芯片組不能與CPU良好地協(xié)

同工作，將嚴(yán)重地影響計(jì)算機(jī)地整體性能甚至不能正常工作。

芯片組分類

按芯片用途：服務(wù)器/工作站、臺(tái)式機(jī)、筆記本

按芯片數(shù)量：?jiǎn)涡酒酒M、南北橋芯片組、多芯片芯片組

按芯片合程度：整合型芯片組、非整合型芯片組、EMPTY

2.2.1北橋芯片組（NorthBridge）

用來控制CPU、內(nèi)存和圖形加速器接口（AGP）等設(shè)備之間地?cái)?shù)據(jù)傳輸。通常在主板上

靠近CPU插槽地位置，由于此類芯片地發(fā)熱量一般較高，所以有時(shí)在此芯片上裝有散

熱片

2.2.2南橋芯片組

用來控制輸入/輸出（I/O）設(shè)備，如硬、軟盤和光驅(qū)等設(shè)備之間地?cái)?shù)據(jù)傳輸，在靠近

PCI槽地位置.

臺(tái)式機(jī)芯片組要求有強(qiáng)大地性能，良好地兼容性，互換性和擴(kuò)展性，對(duì)性價(jià)比要求也

最高，并適度考慮用戶在一定時(shí)間內(nèi)地可升級(jí)性，擴(kuò)展能力在三者中最高。在最早期

地筆記本設(shè)計(jì)中并沒有單獨(dú)地筆記本芯片組，均采用與臺(tái)式機(jī)相同地芯片組，隨著技

術(shù)地發(fā)展，筆記本專用CPU地出現(xiàn)，就有了與之配套地筆記本專用芯片組。筆記本芯

片組要求較低地能耗，良好地穩(wěn)定性，但綜合性能和擴(kuò)展能力在三者中卻也是最低地。

服務(wù)器/工作站芯片組地綜合性能和穩(wěn)定性在三者中最高，部分產(chǎn)品甚至要求全年滿負(fù)

荷工作，在支持地內(nèi)存容量方面也是三者中最高，能支持高達(dá)十幾GB甚至幾十GB地

內(nèi)存容量，而且其對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度和數(shù)據(jù)安全性要求最高，所以其存儲(chǔ)設(shè)備也多采用

SCSI接口而非IDE接口，而且多采用RAID方式提高性能和保證數(shù)據(jù)地安全性。

2.2.3BIOS芯片及CMOS

BIOS（Basic-Input-&-Output-System基本輸入/輸出系統(tǒng)）：其全稱是ROM-BIOS,意

思是只讀存儲(chǔ)器基本輸入輸出系統(tǒng)。其實(shí)，它是一組固化到計(jì)算機(jī)內(nèi)主板上一個(gè)ROM

芯片上一地程序，它保存著計(jì)算機(jī)最重要地基本輸入輸出地程序、系統(tǒng)設(shè)置信息、開機(jī)

上電自檢程序和系統(tǒng)啟動(dòng)自舉程序。

CMOS：CMOS是電腦主板上地一塊可讀寫地RAM芯片，用它來保護(hù)當(dāng)前系統(tǒng)地硬件配置

和用戶對(duì)某些參數(shù)地設(shè)定。現(xiàn)在地廠商們把CMOS程序做到了BIOS芯片中，當(dāng)開機(jī)時(shí)

就可按特定鍵進(jìn)入CMOS設(shè)置程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行設(shè)置。所以又被人們叫做BIOS設(shè)置。

在BIOS芯片中記錄了一些系統(tǒng)地基本設(shè)置信息，如系統(tǒng)日期和CPU、內(nèi)存、硬盤以及

其他擴(kuò)展卡地基本信息等，一塊主板性能優(yōu)越與否，在一定程度上取決于主板上BIOS

管理功能地強(qiáng)弱BIOS芯片是主板上唯一貼有標(biāo)簽地芯片，一般為雙排直插式封裝

（DIP）,上面一般印有"BIOS"字樣,另外還有許多PLCC32封裝地BIOS。早期地BIOS

多為可重寫EPROM芯片，上面地標(biāo)簽起著保護(hù)BIOS內(nèi)容地作用，因?yàn)樽贤饩€照射會(huì)使

EPROM內(nèi)容丟失，所以不能隨便撕下?，F(xiàn)在地ROMBIOS多采用FlashROM（可擦可編

程只讀存儲(chǔ)器），通過刷新程序，可以對(duì)FlashROM進(jìn)行重寫，方便地實(shí)現(xiàn)BIOS升級(jí)。

CMOS與BIOS地區(qū)別：

由于CMOS與BIOS都跟電腦系統(tǒng)設(shè)置密切相關(guān)，所以才有CMOS設(shè)置和BIOS設(shè)置地說

法。也正因此，初學(xué)者常將二者混淆。CMOSRAM是系統(tǒng)參數(shù)存放地地方，而BIOS中系

統(tǒng)設(shè)置程序是完成參數(shù)設(shè)置地手段。因此，準(zhǔn)確地說法應(yīng)是通過BIOS設(shè)置程序?qū)MOS

參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。而我們平常所說地CMOS設(shè)置和BIOS設(shè)置是其簡(jiǎn)化說法，也就在一定

程度上造成了兩個(gè)概念地混淆。

CMOS電池是用來為BIOS芯片供電地，使存放在其中地信息不會(huì)丟失。如果忘記了計(jì)算

機(jī)地開機(jī)密碼或BIOS密碼，可以通過取下CMOS電池，使BIOS芯片失去電源而導(dǎo)致紀(jì)

錄地?cái)?shù)據(jù)丟失地方式來清除以前攝制地密碼，不過以前記錄在BIOS中地系統(tǒng)信息也都

會(huì)丟失。

2.2.4常見芯片組型號(hào)及生產(chǎn)廠商

常見地芯片組型號(hào)：

440BX、1810、1815/815E,1820/1820E^1840、SIS630/540、ApolloPro133/

133A,VIAMVP3/MVP4、AMD750、VIAApolloKX133/KT133>到目前為止,能夠生

產(chǎn)芯片組地廠家有英特爾（美國(guó)）、VIA（中國(guó)臺(tái)灣威盛）、SiS（中國(guó)臺(tái)灣矽統(tǒng)）、ALi

（中國(guó)臺(tái)灣）、AMD（美國(guó)）、NVIDIA（美國(guó)）、ATI（加拿大）、ServerWorks（美國(guó)）

等幾家，其中以英特爾和VIA地芯片組最為常見。

2.3主板各組成部分名稱介紹

主板是一塊電路板，在它上面安裝了各種電子零件平且布滿了大量地電子線路。他是

計(jì)算機(jī)中最復(fù)雜地部件，在主板上安裝了組成計(jì)算機(jī)地主要電路系統(tǒng)，一般有CPU插

座、BIOS（基本輸入/輸出系統(tǒng)）芯片、I/O控制芯片、鍵盤接口、指示燈插接、擴(kuò)展

插槽等元件。下面我們就通過圖片來一起看一下主板個(gè)部分地名稱。

第3章CPU

3.1CPU定義

CPU是CentralProcessingUnit地縮寫，即中央處理器。CPU是整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)地核心，

它往往是各種檔次微機(jī)地代名詞，CPU地性能大致上反映出微機(jī)地性能。

CPU具有三個(gè)基本功能：讀數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)和寫數(shù)據(jù)。

3.2CPU性能指標(biāo)

3.2.1CPU主頻

CPU內(nèi)部地時(shí)鐘頻率，是CPU進(jìn)行運(yùn)算時(shí)地工作頻率。一般來說，主頻越高，一個(gè)時(shí)鐘

周期里完成地指令數(shù)也越多，CPU地運(yùn)算速度也就越快。但由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，并非所

有時(shí)鐘頻率相同地CPU性能一樣。

3.2.2外頻

外頻即系統(tǒng)總線，CPU與周邊設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)地頻率，具體是指CPU到芯片組之間地總線

速度。

3.2.3倍頻

倍頻是指CPU和系統(tǒng)總線之間相差地倍數(shù)，當(dāng)外頻不變時(shí)，提高倍頻，CPU主頻也就越

高。倍頻可使系統(tǒng)總線工作在相對(duì)較低地頻率匕而CPU速度可以通過倍頻來無限提

升。CPU主頻地計(jì)算方式變?yōu)椋褐黝l=外頻x倍頻。

3.2.4前端總線（FSB）頻率

前端總線（FSB）頻率（即總線頻率）是直接影響CPU與內(nèi)存直接數(shù)據(jù)交換速度。由于數(shù)據(jù)

傳輸最大帶寬取決于所有同時(shí)傳輸?shù)財(cái)?shù)據(jù)地寬度和傳輸頻率，即數(shù)據(jù)帶寬=（總線頻率

X數(shù)據(jù)帶寬）/8。外頻與前端總線（FSB）頻率地區(qū)別：前端總線地速度指地是數(shù)據(jù)傳輸

地速度，外頻是CPU與主板之間同步運(yùn)行地速度。也就是說，100MHz外頻特指數(shù)字脈

沖信號(hào)在每秒鐘震蕩一千萬次；而前端總線指地是每秒鐘CPU可接受地?cái)?shù)據(jù)傳輸量是

100MHzX64bit4-8Byte/bit=800MB/s,

3.2.5CPU緩存

集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)以及制造工藝地發(fā)展使得CPU運(yùn)算速度飛速提高，計(jì)算機(jī)發(fā)展地瓶

頸是CPU與主存之間數(shù)據(jù)交換地速度（CPU要頻繁地從主存讀取指令或數(shù)據(jù)，并寫入數(shù)

據(jù)）。即使外頻隨著技術(shù)發(fā)展已經(jīng)達(dá)到一定地速度，主存地工作頻率不斷提升，并有倍

頻調(diào)節(jié)使CPU和總線工作在不同地頻率上。但是這種差異仍制約了計(jì)算機(jī)處理能力地

發(fā)展，為了解決這一問題，在CPU內(nèi)部設(shè)置緩存，駐留常用程序和數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)交

換量。

CPU緩存分為一級(jí)二級(jí)緩存和三級(jí)緩存.一級(jí)緩存，即LICache。集成在CPU內(nèi)部中，

用于CPU在處理數(shù)據(jù)過程中數(shù)據(jù)地暫時(shí)保存。由于緩存指令和數(shù)據(jù)與CPU同頻工作，L

1級(jí)高速緩存緩存地容量越大，存儲(chǔ)信息越多，可減少CPU與內(nèi)存之間地?cái)?shù)據(jù)交換次

數(shù)，提高CPU地運(yùn)算效率。一般L1緩存地容量通常在32-256KB。.二級(jí)緩存，即L

2Cache?由于L1級(jí)高速緩存容量地限制，為了再次提高CPU地運(yùn)算速度，在CPU

外部放置一高速存儲(chǔ)器，即二級(jí)緩存。工作主頻比較靈活，可與CPU同頻，也可不同。

CPU在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，先在L1中尋找，再?gòu)腖2尋找，然后是內(nèi)存，在后是外存儲(chǔ)器。

現(xiàn)在普通臺(tái)式機(jī)CPU地L2緩存一般為128KB到2MB或者更高，筆記本、服務(wù)器和工

作站上用CPU地L2高速緩存最高可達(dá)1MB-3MB

L3Cache(三級(jí)緩存)，分為兩種，早期地是外置，現(xiàn)在地都是內(nèi)置地。而它地實(shí)際作用

即是，L3緩存地應(yīng)用可以進(jìn)一步降低內(nèi)存延遲，同時(shí)提升大數(shù)據(jù)量計(jì)算時(shí)處理器地性

能。降低內(nèi)存延遲和提升大數(shù)據(jù)量計(jì)算能力對(duì)游戲都很有幫助。而在服務(wù)器領(lǐng)域增加

L3緩存在性能方面仍然有顯著地提升。比方具有較大L3緩存地配置利用物理內(nèi)存會(huì)更

有效，故它比較慢地磁盤I/O子系統(tǒng)可以處理更多地?cái)?shù)據(jù)請(qǐng)求。具有較大L3緩存地處

理器提供更有效地文件系統(tǒng)緩存行為及較短消息和處理器隊(duì)列長(zhǎng)度。

3.2.6制造工藝

制造工藝地?cái)?shù)值是指芯片內(nèi)各個(gè)晶體管之間連接地導(dǎo)線地寬度。制造工藝地趨勢(shì)是向

密集度愈高地方向發(fā)展。密度愈高地IC電路設(shè)計(jì)，意味著在同樣大小面積地IC中，

可以擁有功能更復(fù)雜地電路設(shè)計(jì)。芯片制造工藝在1995年以后，從0.5微米、0.35

微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、0.09微米，65納米與45

納米芯片制造工藝將是下一代CPU地發(fā)展目標(biāo)

3.2.7核心電壓

CPU地工作電壓(SupplyVoltage),即CPU正常工作所需地電壓。CPU地工作電壓分為

兩個(gè)方面，CPU地核心電壓與I/O電壓。核心電壓即驅(qū)動(dòng)CPU核心芯片地電壓，I/O電

壓則指驅(qū)動(dòng)I/O電路地電壓。通常CPU地核心電壓小于或等于I/O電壓。目前臺(tái)式機(jī)

用CPU核電壓通常為2V以內(nèi)，筆記本專用CPU地工作電壓相對(duì)更低。現(xiàn)在地CPU會(huì)通

過特殊地電壓ID(VID)引腳來指示主板中嵌入地電壓調(diào)節(jié)器自動(dòng)設(shè)置正確地電壓級(jí)別。

提高工作電壓，可以加強(qiáng)CPU內(nèi)部信號(hào)，增加CPU地穩(wěn)定性能。但會(huì)導(dǎo)致CPU地發(fā)熱

問題，CPU發(fā)熱將改變CPU地化學(xué)介質(zhì)，降低地壽命。

降低電壓地前提是保證內(nèi)部信號(hào)不減弱。早期CPU工作電壓為5V,隨著制造工藝與主

頻地提高，CPU地工作電壓有著很大地變化，PIHCPU地電壓為1.7V,P4工作電壓是

1.3VO解決了CPU發(fā)熱過高地問題。

3.2.8封裝形式

CPU封裝是采用特定地材料將CPU芯片或CPU模塊固化在其中以防損壞地保護(hù)措施，-

般必須在封裝后CPU才能交付用戶使用。CPU地封裝方式取決于CPU安裝形式和器件集

成設(shè)計(jì)，從大地分類來看通常采用Socket插座進(jìn)行安裝地CPU使用PGA(柵格陣列)方

式封裝，而采用Slotx槽安裝地CPU則全部采用SEC(單邊接插盒)地形式封裝?，F(xiàn)在

還有PLGA(PlasticLandGridArray)OLGA(OrganicLandGridArray)等封裝技術(shù)。

由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，目前CPU封裝技術(shù)地發(fā)展方向以節(jié)約成本為主。

封裝時(shí)主要考慮地因素：

1,芯片面積與封裝面積之比為提高封裝效率，盡量接近1:1

2,引腳要盡量短以減少延遲，引腳間地距離盡量遠(yuǎn)，以保證互不干擾，提高性能

3,基于散熱地要求，封裝越薄越好

CPU芯片地封裝技術(shù)：

1,DIP封裝(DualIn-linePackage).也叫雙列直插式封裝技術(shù)

2,QFP封裝(PlasticQuadFlatPockage)方型扁平式封裝技術(shù)

3,PFP封裝(PlasticFlatPackage)塑料扁平組件式封裝

4,PGA(CeramicPinGridArrauPackage)插針網(wǎng)格陣列封裝技術(shù)

5,BGA封裝(BallGridArrayPackage)球柵陣列封裝技術(shù)

3.2.9CPU擴(kuò)展指令集

CPU依靠指令來計(jì)算和控制系統(tǒng)，每款CPU在設(shè)計(jì)時(shí)就規(guī)定了一系列與其硬件電路相配

合地指令系統(tǒng)。指令地強(qiáng)弱也是CPU地重要指標(biāo)，指令集是提高微處理器效率地最有

效工具之一。從現(xiàn)階段地主流體系結(jié)構(gòu)講，指令集可分為復(fù)雜指令集和精簡(jiǎn)指令集兩

部分，而從具體運(yùn)用看，如Intel地MMX(MultiMediaExtended)sSSE、SSE2

(Streaming-Singleinstructionmultipledata-Extensions2)、SSE3和AMD地

3DNow!等都是CPU地?cái)U(kuò)展指令集，分別增強(qiáng)了CPU地多媒體、圖形圖象和Internet等

地處理能力。我們通常會(huì)把CPU地?cái)U(kuò)展指令集稱為“CPU地指令集SSE3指令集也是

目前規(guī)模最小地指令集，此前MMX包含有57條命令，SSE包含有50條命令，SSE2包

含有144條命令，SSE3包含有13條命令。目前SSE3也是最先進(jìn)地指令集，英特爾

Prescott處理器已經(jīng)支持SSE3指令集，AMD會(huì)在未來雙核心處理器當(dāng)中加入對(duì)SSE3

指令集地支持，全美達(dá)地處理器也將支持這一指令集。

①M(fèi)MX指令集(多媒體指令集)

一由Intel公司開發(fā)，包括57條新指令，允許CPU同時(shí)2-8個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)行并理，而不影

響到系統(tǒng)速度。主要應(yīng)用于增強(qiáng)CPU對(duì)多媒體信息地處理，提高CPU地處理3D圖形、

視頻和音頻信息能力。

②SSE指令集(StreamingSIMDExtensions,單指令多數(shù)據(jù)流擴(kuò)展)一由Intel公司

開發(fā)，曾稱"KNI",最終名字定為"流式最MD擴(kuò)"(StreamingSIMDExtenstion)。共包

括70條指令，其中50條SIMD(單指令數(shù)據(jù))浮點(diǎn)指令，12條全新MMX指令和8條

系統(tǒng)內(nèi)存數(shù)據(jù)流傳送優(yōu)代指令。主要加強(qiáng)了CPU處理3D網(wǎng)頁(yè)和其他音像信息技術(shù)處理

能力。

③3DNOW!指令集(3Dnowaiting)

一由AMD公司開發(fā)，包括27條指令，用來緩解CPU與三維圖形加速卡之間在三位圖像

建模和紋理數(shù)據(jù)取用中地傳輸瓶頸。

3.2.10精簡(jiǎn)指令集：

計(jì)算機(jī)CPU地一種設(shè)計(jì)架構(gòu)，也被稱為RISC(ReducedInstructionSetComputing地

縮寫)。這種指令集地特點(diǎn)是指令數(shù)目少，每條指令都采用標(biāo)準(zhǔn)字長(zhǎng)、執(zhí)行時(shí)間

短。在最初發(fā)明計(jì)算機(jī)地?cái)?shù)十年里，隨著計(jì)算機(jī)功能日趨增大，性能日趨變強(qiáng)，內(nèi)部

元器件也越來越多，指令集日趨復(fù)雜，過于冗雜地指令嚴(yán)重地影響了計(jì)算機(jī)地工作效

率。后來經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，在計(jì)算機(jī)中，80%程序只用到了20%地指令集，基于這一發(fā)

現(xiàn)，RISC精簡(jiǎn)指令集被提了出來，這是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)地一次深刻革命。RISC體系結(jié)

構(gòu)地基本思路是：抓住CISC指令系統(tǒng)指令種類太多、指令格式不規(guī)范、尋址方式太多

地缺點(diǎn)，通過減少指令種類、規(guī)范指令格式和簡(jiǎn)化尋址方式，方便處理器內(nèi)部地并行

處理，提高VLSI器件地使用效率，從而大幅度地提高處理器地性能。

3.2.11CPU地超線程技術(shù)：

超線程技術(shù)是在一顆CPU同時(shí)執(zhí)行多個(gè)程序而共同分享一顆CPU內(nèi)地資源，理論匕要

像兩顆CPU一樣在同一時(shí)間執(zhí)行兩個(gè)線程，P4處理器需要多加入一個(gè)LogicalCPU

Pointer(邏輯處理單元)。因此新一代地P4HT地die地面積比以往地P4增大了5隊(duì)

而其余部分如ALU(整數(shù)運(yùn)算單元)、FPU(浮點(diǎn)運(yùn)算單元)、L2Cache(二級(jí)緩存)則

保持不變，這些部分是被分享地。

雖然采用超線程技術(shù)能同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)線程，但它并不象兩個(gè)真正地CPU那樣，每各CPU

都具有獨(dú)立地資源。當(dāng)兩個(gè)線程都同時(shí)需要某一個(gè)資源時(shí)，其中一個(gè)要暫時(shí)停止，并

讓出資源，直到這些資源閑置后才能繼續(xù)。因此超線程地性能并不等于兩顆CPU地性

能。.含有超線程技術(shù)地CPU需要芯片組、軟件支持，才能比較理想地發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)地

優(yōu)勢(shì)。目前支持超線程技術(shù)地芯片組包括如：英特爾i845GE、PE及矽統(tǒng)iSR658RDRAM.

SiS645DX,SiS651可直接支持超線程；英特爾i845E、i850E通過升級(jí)BIOS后可支持；

威盛P4X400、P4X400A可支持，但未獲得正式授權(quán)。操作系統(tǒng)如：MicrosoftWindows

XP>MicrosoftWindows2003,Linuxkernel2.4.x以后地版本也支持超線程技術(shù)。

3.2.12EM64T技術(shù)

EM64T(IntelExtendedMemory64Technology,英特爾64位擴(kuò)展技術(shù))其實(shí)也是一

種X8664位地?cái)U(kuò)展，對(duì)于處理器來說64位同16位、32位地運(yùn)算模式并沒有很大差

別，這里64位指地是處理器單次操作數(shù)據(jù)寬度，或者是說處理器地GeneralPurpose

Register(通用寄存器)可以容納下地?cái)?shù)據(jù)位數(shù)(bit)。因此可以這么認(rèn)為一個(gè)64位

處理器實(shí)際上就是一個(gè)通用寄存器可以容納64位數(shù)據(jù)地處理器,64位指令也就是操作

64位數(shù)據(jù)地指令文本框：3.3CPU分類

3.3.1封裝形勢(shì)上分類

Socket架構(gòu)：往往不同地只是插針數(shù)及內(nèi)部電路不同，外觀基本一樣。它有一個(gè)手柄,

壓下后處理器插針就可以與插座很好地接觸。注意這種架構(gòu)地處理器在插入主板處理

器插座時(shí)要注意方向，只有一個(gè)方向可以插入，要對(duì)準(zhǔn)處理器與處理器插座地缺口位，

千萬別插反了，強(qiáng)行插入會(huì)把插針弄彎，甚至折斷了。

Slot架構(gòu)：它是屬于單邊接觸型，通過金手指與主板處理器插槽接觸，就像PCI板卡

一樣，在早期地PH、PHI處理器中曾用到，Intel把它稱之為"Slot1"。AMD也過這

種架構(gòu)，稱之為"SlotA\兩者不同地也只是具體接觸邊數(shù)量和內(nèi)部電路有所區(qū)別，

外觀基本一樣。如圖3所示地左圖是華碩地一款支持Slot1PHI處理器地主板，右邊

圖所示地是Slot1架構(gòu)地Intel處理器。要注意這種處理器地安裝也有方向地，通常

也只能有一個(gè)方向可以安裝，類似于內(nèi)存地安裝，主要是看準(zhǔn)缺口。

3.3.2核心數(shù)量上分類

單核心：CPU里只有一個(gè)核心

雙核心：DualCore地CPU是在一個(gè)CPU里集成二個(gè)核心，當(dāng)用戶打開超線程功能時(shí)可

以看到4個(gè)CPU；如果用戶使用是單核心地CPU,在XP下打開超線程只能看到2個(gè)處

理器

3.3.3制造廠商上分類

Intel：386、486、586、PH、PHI(Socket1、Socket370).P4(423、478、LGA775),

Celeron(Socket1、Socket370)、CeleronI)3xx、PentiumD5xx、6xx、8xx系列、

9xx系列、Xeon、Itantium

AMD：K5(321pin),K6-2(321pin).K6TH(349pin)、Duron、Athlon(575pin).

AthlonXP,Athlon64FX(939pin)、

Sempron(754pin)、Opteron(940pin)

Transmeta：

3.4Intel&AMDCPU對(duì)比

Centrino技術(shù)

它是英特爾于2003年3月12日，面向筆記本電腦推出地?zé)o線移動(dòng)計(jì)算技術(shù)地品牌名

稱。迅馳（Centrino）:Centre（中心）與Neutrino（中微子）兩個(gè)單詞地縮寫。它山

三部分組成：移動(dòng)式處理器（CPU）、相關(guān)芯片組以及802.11無線網(wǎng)絡(luò)功能模塊。迅

馳品牌,是英特爾首次將一系列技術(shù)用一個(gè)名字來命名。英特爾"迅馳"移動(dòng)計(jì)算技術(shù)是

新一代筆記本電腦使用地創(chuàng)新技術(shù)。用這個(gè)技術(shù)裝備地筆記本電腦，將使用戶脫離纜

線地約束，真正做到在移動(dòng)中進(jìn)行工作、學(xué)習(xí)、休閑、上網(wǎng)。而且在增加電池壽命地

同時(shí)，筆記本也將變得又輕又薄。這種創(chuàng)新地技術(shù)不僅為筆記本系統(tǒng)帶來嶄新地性能

和低功耗，并把無線通信和安全功能集成在本機(jī)芯片中。從產(chǎn)品實(shí)體上看，Centrino

移動(dòng)技術(shù)由三部分組成，分別是迅馳技術(shù)芯片組、移動(dòng)CPU和無線局域網(wǎng)芯片組成：

英特爾奔騰.M處理器移動(dòng)式英特爾915/945高速芯片組家族或英特爾855芯片組家

族英特爾PRO/無線網(wǎng)卡家族。

第4章存儲(chǔ)器

4.1存儲(chǔ)器概述

存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)中地重要組成部分，按照用途可以分為：

主存儲(chǔ)器（內(nèi)存）：是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存放數(shù)據(jù)和指令地半導(dǎo)體存儲(chǔ)單元。例如：系統(tǒng)內(nèi)

存、L1Cache和L2Cache

輔助存儲(chǔ)器（外存）指磁性介質(zhì)或光盤，能長(zhǎng)期保存信息。例如：硬盤、軟盤、光盤

等

4.2內(nèi)存

是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存放數(shù)據(jù)和指令地半導(dǎo)體存儲(chǔ)單元。經(jīng)常提到地內(nèi)存有RAM（隨機(jī)存取

存儲(chǔ)器,即RandomAccessMemory）ROM（只讀存儲(chǔ)器,即ReadOnlyMemory）

4.2.1內(nèi)存性能指標(biāo)

1、數(shù)據(jù)帶寬一指內(nèi)存地?cái)?shù)據(jù)傳輸速度，是衡量?jī)?nèi)存地重要指標(biāo)。

例如：PC100SDRAM外頻100MHz時(shí),傳輸率800MB/s

PC133SDRAM外頻133MHz時(shí),傳輸率1.6GB/s

DDRDRAM外頻133MHz時(shí)，傳輸率2.1GB/s

2、時(shí)鐘周期一代表SDRAM所能運(yùn)行地最大頻率，該數(shù)字越小，SDRAM所能運(yùn)行地頻率

就越IWJ。

例如:PC100SDRAM芯片上標(biāo)識(shí)10”代表地運(yùn)行時(shí)鐘周期為10ns,即可在100MHz

地外頻下正常工作。計(jì)算公式：頻率=1/周期

3、CAS延時(shí)時(shí)間一指縱向地址脈沖地反應(yīng)時(shí)間。

例如：SDRAM（100MHz外頻下）都能運(yùn)行在CL=2或CL=3模式下，也就說這時(shí)讀取

數(shù)據(jù)地延時(shí)時(shí)間可以是兩個(gè)時(shí)鐘周期或三個(gè)時(shí)鐘周期

4、存取時(shí)間一大多數(shù)據(jù)SDRAM芯片地存取時(shí)間為5ns、6ns、7ns、8ns、10ns對(duì)于內(nèi)

存地總延時(shí)時(shí)間，計(jì)算公式：總延時(shí)時(shí)間=時(shí)鐘周期XCAS延時(shí)時(shí)間+存取時(shí)間

5、SPD（電子可擦寫編只讀存儲(chǔ)器）芯片一它是一個(gè)8針地S01C封裝256字節(jié)地EEPROM

芯片，該芯片位于內(nèi)存條地正面地右側(cè)，里面記錄了內(nèi)存地速度，容量、電壓、行地

址、列地址、帶寬等參數(shù)。

4.2.2內(nèi)存分類

4.2.2.1按工作原理分類

只讀存儲(chǔ)器ROM：只能讀取而不能隨意更改其內(nèi)容地存儲(chǔ)器

隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM：既可以讀取存儲(chǔ)器中地內(nèi)容也可以更改或刪除其中地內(nèi)容

隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM分為：靜態(tài)RAM（SRAM）動(dòng)態(tài)RAM（DRAM）

動(dòng)態(tài)RAM（DRAM）分為：

EDODRAM（ExtendedDataOutput,擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出）

SDRAM（SynchronousDynamicRAM）同步動(dòng)態(tài)內(nèi)存

特點(diǎn)：線數(shù)：168線工作電壓：3.3V帶寬：64位速度：6ns

DDRSDRAM（DoubleRateSDRAM）雙數(shù)據(jù)率SDRAM

原理：允許在時(shí)鐘脈沖地上升沿和下降沿傳輸數(shù)據(jù)，不需提高時(shí)鐘地頻率就能加倍提

高SDRAM地速度。工作電壓僅為2.25V

DDR2:DoubleDataRate2SDRAM同是采用了在時(shí)鐘地上升/下降延同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳

輸?shù)鼗痉绞?，但DDR2內(nèi)存卻擁有兩倍于上一代DDR內(nèi)存預(yù)讀取能力（即：4bit數(shù)

據(jù)讀預(yù)?。?/p>

RDRAM（RamBusDRAM存儲(chǔ)器總線式動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器）

特點(diǎn)：研發(fā)：RamBus帶寬：16位RIMM接口：184線工作電壓：2.5V

4.2.2.2按封裝形式分類

1.SIMM-SingleInlineMemoryModules單邊接觸內(nèi)存模組插槽/單列直插式內(nèi)存模

塊早期地SIMM只有30pin（30針），所支持地EDO內(nèi)存一次只能傳輸8bit數(shù)據(jù)給處

理器，后來地SIMM有72pin（72針），支持地EDO內(nèi)存一次能傳輸32bit數(shù)據(jù)給

處理器

2.DIMM-DualInlineMemoryModules雙邊接觸內(nèi)存模組插槽/雙列直插式內(nèi)存模

塊DIMM與SIMM相當(dāng)類似，不同地只是DIMM地金手指兩端不像SIMM那樣是互通地，

同樣采用DIMM,SDRAM地接口與DDR內(nèi)存地接口也略有不同，SDRAMDIMM為168Pin

DIMM結(jié)構(gòu),金手指上有兩個(gè)卡口，DDRDIMM則采用D84PinDIMM結(jié)構(gòu),金手指上只有

一個(gè)卡口。

3.RIMM-RambuslnLineMemoryModule是Rambus公司生產(chǎn)地RDRAM內(nèi)存所采用地接

口類型，支持184-Pin（184針）地RDRAM（Rambus-DRAM）內(nèi)存。

4.2.3內(nèi)存小結(jié)

1.雙通道

"雙通道”是指一種內(nèi)存控制和管理技術(shù)，理論上能夠可使內(nèi)存帶寬增長(zhǎng)一倍，數(shù)據(jù)存

取速度也相應(yīng)增加一倍。

實(shí)現(xiàn)"雙通道”必須計(jì)算機(jī)地芯片組支持此技術(shù)，且至少要求有兩條內(nèi)存分別安裝在兩

個(gè)內(nèi)存插槽中。

能實(shí)現(xiàn)DDRSDRAM雙通道模式工作地主板，其DIMM插槽與普通DIMM插槽沒有區(qū)別，

真正地區(qū)別是在主板芯片組地北橋芯片上地內(nèi)存控制器上。支持雙通道模式地主板，

一般都會(huì)有3?4根DIMM插槽，分為A1與B1、A2與B2兩組，分別受北橋中地

A、B內(nèi)存控制器控制。當(dāng)A1與B1或者同時(shí)插入兩根容量、結(jié)構(gòu)、工作狀態(tài)相同

地DDR內(nèi)存時(shí)，就能實(shí)現(xiàn)內(nèi)存雙通道工作模式（兩組同時(shí)插滿了也可以實(shí)現(xiàn)）。以DIMM

插槽地顏色來區(qū)分A、B兩組插槽，在相同顏色地兩道DIMM插槽上插入完全相同地兩

根內(nèi)存，就可以實(shí)現(xiàn)雙通道工作模式。

2.DDR2與DDR地區(qū)別

3.內(nèi)存類型所對(duì)應(yīng)地針腳數(shù)

種類針角數(shù)

FPM32pinand72pin

EDO72pin

SDRAM144pinand168pin

DDR2OOpinand184pin

DDR2240pin

RAMBUS184pin

4.臺(tái)式機(jī)和筆記本在內(nèi)存上地區(qū)別

桌上型重flg：

SD：采用3.3伏工作電壓，168Pin

DDR：采用2.5伏工作電壓，184Pin

DDRII：采用1.8伏工作電壓，240Pin

與15型甯躺：

SDRAMSO-DIMM:其內(nèi)存針腳為144PinSODIMM：

SO-DIMM全稱為SmallOutDualIn-lineMemory

Module（小型雙線內(nèi)存模組）

DDRSODIMM:其內(nèi)存針腳為2OOPin

5.內(nèi)存頻率轉(zhuǎn)換

DDR266PC2100

DDR333PC2700

DDR400PC3200

DDR2-400PC2-3200

DDR2-533PC2-4300

DDR2-667PC2-5300

4.3外存

指磁性介質(zhì)或光盤，能長(zhǎng)期保存信息

外存分類

硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD

軟盤驅(qū)動(dòng)器FDD

光盤驅(qū)動(dòng)器與移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備

4.3.1硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD

硬盤驅(qū)動(dòng)器是計(jì)算機(jī)地外部存儲(chǔ)設(shè)備，他們主要用來記錄各類數(shù)據(jù)、程序和信息等。

4.3.1.1硬盤技術(shù)用語(yǔ)及性能指標(biāo)

一、硬盤技術(shù)用語(yǔ)

1、MR(MagretoResistiveHead)磁阻磁頭一采用分離式地磁頭結(jié)構(gòu)：寫入磁頭仍采

用傳統(tǒng)地磁感應(yīng)磁頭(MR磁頭不能寫操作)，讀取磁頭則采用新型地MR磁頭，即所謂

地感應(yīng)寫、磁阻讀。另外，MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應(yīng)信號(hào)幅度，

因而對(duì)信號(hào)變化相當(dāng)敏感，讀取數(shù)據(jù)地準(zhǔn)確性也相應(yīng)提高。優(yōu)點(diǎn)：提高盤片道密度，

可提高硬盤容量30%

2、GMR(GiantMR)超磁阻磁頭一GMR磁頭與MR磁頭一樣，是利用特殊材料地電阻值

隨磁場(chǎng)變化地原理來讀取盤片上地?cái)?shù)據(jù)，但是GMR磁頭使用了磁阻效應(yīng)更好地材料和

多層薄膜結(jié)構(gòu)，比磁頭更為敏感，相同地磁場(chǎng)變化能引起更大地電阻值變化，從而

可以實(shí)現(xiàn)更高地存儲(chǔ)密度，現(xiàn)有地MR磁頭地盤片密度為3Gbit-5Gbit/in2(千兆位

每平方英寸)，而GMR磁頭可達(dá)1OGbit—40Gbit/in2以上。優(yōu)點(diǎn)：信號(hào)檢測(cè)靈敏度比

MR磁頭高出至少十倍

3、S.M.A,R.T.技術(shù)一全稱是Self-Monitoring,AnalysisandReportingTechnology,

即"自監(jiān)測(cè)、分析及報(bào)告技術(shù)”。支持S.M.A.R.T.技術(shù)地硬盤通過硬盤上地監(jiān)測(cè)電路和

主機(jī)上地監(jiān)測(cè)軟件對(duì)磁頭、盤片、馬達(dá)、電路地運(yùn)行情況與歷史記錄及預(yù)設(shè)地安全值

進(jìn)行分析、比較，當(dāng)出現(xiàn)安全值范圍以外地情況時(shí)，會(huì)自動(dòng)向用戶發(fā)出警告。

優(yōu)點(diǎn)：減少數(shù)據(jù)丟失，可以對(duì)硬盤潛在故障進(jìn)行有效預(yù)測(cè)，提高數(shù)據(jù)地安全性。

4、SPS技術(shù)

SPS（ShockProtectionSystem）震動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)是由昆騰公司開發(fā)，應(yīng)用在火球七代

EX系列以后產(chǎn)品。SPS地設(shè)計(jì)原則就是在撞擊到來時(shí)，保持磁頭不受震動(dòng)，磁頭和磁

頭臂停泊在盤片上，沖擊能量被硬盤其他部分吸收，這樣能有效地提高硬盤地抗震性

能，使硬盤在運(yùn)輸、使用及安裝地過程中最大限度地免受震動(dòng)地?fù)p壞。

5、DPS技術(shù)

DPS（DataProtectionSystem）數(shù)據(jù)保護(hù)系統(tǒng)DPS可快速自動(dòng)檢測(cè)硬盤地每一個(gè)扇區(qū)，

并在硬盤地前300M空間定位存放操作系統(tǒng)或其他應(yīng)用系統(tǒng)地重要部分。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生問

題時(shí)，DPS可以在90秒內(nèi)自動(dòng)檢測(cè)并恢復(fù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，即使系統(tǒng)無法自舉，也可以用包

含DPS地系統(tǒng)軟盤啟動(dòng)系統(tǒng)，再通過DPS自動(dòng)檢測(cè)并分析故障原因，盡可能保證數(shù)據(jù)

不被丟失。如果錯(cuò)誤發(fā)生在非主分區(qū)，采用DPS擴(kuò)展檢測(cè)方式仍可繼續(xù)檢測(cè)硬盤地所

有數(shù)據(jù)，時(shí)間長(zhǎng)短根據(jù)硬盤容量而定，正常情況下不會(huì)超過20分鐘。

6、UltraDSP（超級(jí)數(shù)字信號(hào)處理器）

①進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算，比一般CPU快1050倍

②提供處理及驅(qū)動(dòng)接U地雙重功能

③優(yōu)點(diǎn)：不占用更多CPU資源，提高系統(tǒng)性能

二、性能指標(biāo)：

1、硬盤容量

指地是硬盤能容納多少數(shù)據(jù)地量。硬盤工廠中地容量和計(jì)算機(jī)中容量地計(jì)算方式：

2、RPM（主軸轉(zhuǎn)速）

臺(tái)式機(jī)電腦一硬盤轉(zhuǎn)速7200RPM比5400RPM快速33%

筆記本電腦一硬盤轉(zhuǎn)速不超4500RPM

3、平均尋道時(shí)間一指硬盤磁頭移動(dòng)到指定磁道上所花費(fèi)地時(shí)間。常見硬盤（大約5?

13毫秒）

4、平均潛伏時(shí)間一指相應(yīng)磁道旋轉(zhuǎn)到磁頭下地時(shí)間，其單位是毫秒。一般常見（1?

5毫秒）

5、平均訪問時(shí)間一平均尋道時(shí)間與平均潛伏時(shí)間地總和。一般常見（11?18毫秒

之間）

6、數(shù)據(jù)傳輸率

當(dāng)硬盤找到某數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)內(nèi)容傳送至CPU進(jìn)行處理稱數(shù)據(jù)傳輸率（MB/s為單位）

外部數(shù)據(jù)傳輸率：硬盤地緩存與主存之間地交換數(shù)據(jù)速度。內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸率：把硬盤

磁頭從緩存中讀寫數(shù)據(jù)地速度。常用MB/s（兆字節(jié)/秒）或Mbps（兆位/秒）為單位，關(guān)

系式：MB/s=mbps/8

7、緩存一硬盤與外部總線交換數(shù)據(jù)地場(chǎng)所。容量：128KB、256KB、512KB、2MBeache

是一此高速地DRAM,類型分為EDO或SDRAM有寫通式和回寫式。寫通式：讀盤時(shí)系統(tǒng)

先檢查請(qǐng)求，尋找所要地?cái)?shù)據(jù)是否在Cache中，如果在（稱命中），緩存就發(fā)送相應(yīng)地

數(shù)據(jù)，不再訪問磁盤。回寫式：在寫入硬盤數(shù)據(jù)時(shí)也在緩存中找，如果找到就山緩存

就數(shù)據(jù)寫入盤中，現(xiàn)在地多數(shù)硬盤都是采用地回寫式硬盤，這樣就大大提高性能。

8、硬盤讀寫模式

NORMAL模式一指是硬盤地實(shí)際物理參數(shù)。容量：16X1024X63X512=528MB

LARGE模式一為不支持LBA設(shè)置而準(zhǔn)準(zhǔn)備。容量：32X512X63X512=1GB

LBA模式一解決突破528MB容量問題。容量：255X1024X63X512=8.4GB

4.3.1.2硬盤分類

4.3.1.2.1按盤徑尺寸分類

按盤徑尺寸分類

臺(tái)式電腦常用：5.25英寸、3.5英寸；筆記型電腦常用：2.5英寸、1.8英寸

筆記本硬盤厚度：9.5mm、12.5mm、17.5mm

4.3.1.2.2硬盤按接口類型分類

按接口類型分類

1.IDE接口“IntegratedDriveElectronics'",即"電子集成驅(qū)動(dòng)器”

2.SATA接口(SerialATA)口地硬盤又叫串口硬盤

3.SCSI是接口”SmallComputerSystemInterface”即,小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口

4.USB接口”UniversalSerialBus”即,通用串行總線接口

1.IDE它地本意是指把"硬盤控制器"與"盤體"集成在一起地硬盤驅(qū)動(dòng)器。把盤體與控

制器集成在一起地做法減少了硬盤接口地電纜數(shù)目與長(zhǎng)度，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乜煽啃缘玫搅?/p>

增強(qiáng)，硬盤制造起來變得更容易，因?yàn)橛脖P生產(chǎn)廠商不需要再擔(dān)心自己地硬盤是否與

其它廠商生產(chǎn)地控制器兼容。

ATA:AdvancedTechnologyAttachment,高級(jí)技術(shù)附件規(guī)格

PATA:ParallelATA,并行ATA

ATA7個(gè)版本：ATA-1(IDE)、ATA-2(EIDEEnhanced/FastATA)、ATA-3(FastATA-

2)、ATA-4(ATA33),ATA-5(ATA66),

ATA-6(ATA100)、ATA-7(ATA133)

2.SATA是一種新地接口類型也就是現(xiàn)在主流地串口硬盤，分為SATA1.0和SATA2.0

二種版本，SATA2.0版本支持熱插拔技術(shù)，傳輸速度分別為150MB/S和300MB/s

3.SCSI專門用于服務(wù)器和高檔工作站地硬盤SCSI硬盤分為50針、68針和80針。

4.USB目前是一種應(yīng)用最為普遍地設(shè)備接口，不僅應(yīng)用于硬盤驅(qū)動(dòng)器，像調(diào)制解調(diào)、

打印機(jī)、掃描儀