2024年電腦硬件基礎(chǔ)知識學習（完整）

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電腦硬件基礎(chǔ)知識學習1

(一)Intelatom是什么?atom處理器的作用

atom是什么?最近有網(wǎng)友問了編輯這個問題，atom其實就是intelatom處理器，中文名稱為intel凌動超低功耗處理器，主要用于目前方便攜帶的輕攜筆記本電腦與上網(wǎng)本以及*板電腦等中。

atom是英特爾歷史上體積最小和功耗最小的處理器。Atom基于英特爾最新的微處理架構(gòu)，專門為小型設(shè)備設(shè)計，旨在降低產(chǎn)品功耗，同時也保持了同酷睿2雙核指令集的兼容，產(chǎn)品還支持多線程處理。而所有這些只是集成在了面積不足25*方毫米的芯片上，內(nèi)含4700萬個晶體管。從規(guī)格上面來看這款處理器，在擁有超低功耗的同時還具備不錯的性能，這對低端想要追求低功耗的用戶來說絕對是個非常不錯的選擇，更重要的是Atom這款處理器不僅僅是針對移動*臺，即使在桌面*臺上面Atom也有著非常寬廣的發(fā)展空間。其實Atom處理器就是我們之前所稱為的“Silverthrone”以及“Diamondville”。Atom基于45納米工藝和hi-k技術(shù)制造。產(chǎn)品的熱設(shè)計功耗為0.6瓦到2.5瓦之間，但是處理器的頻率卻能達到1.8GHz。而目前主流的酷睿2雙核處理器的熱設(shè)計功耗也要25瓦-35瓦。英特爾推出Atom是基于對市場的認識。英特爾認為目前市場上出現(xiàn)了對低功耗和能夠上網(wǎng)的移動電腦設(shè)備（netbooks）以及以上網(wǎng)為應用中心的臺式電腦（nettops）的需求，并在接下去的幾年中出現(xiàn)顯著增長。Atom處理器迎合了市場需求。

與Centrino迅馳一樣，Intel也給Atom處理器取了一個好聽的*名字，叫“凌動”。而與之搭配的Menlow*臺則被改稱為“迅馳凌動（CentrinoAtom）”。在移動*臺里面Atom的優(yōu)勢更加明顯，但是在桌面級產(chǎn)品中Atom依然存在非常大的競爭優(yōu)勢。同時基于Intel自身芯片組的整合*臺也是非常理想的選擇。尤其是對于辦公一族來說超低功耗和不俗的性能更加被發(fā)揮的淋漓盡致。更重要的搭配Atom的桌面級產(chǎn)品一般產(chǎn)品的體積都比較小，而且更容易移動。Atom處理器一共有五個型號，分別是：Z500（800MHz）、Z510（1.1GHz）、Z520（1.33GHz）、Z530（1.6GHz）、Z540（1.86GHz）。其中除了Z500和Z510前端總線為400MHz外，其余均為533MHz。

雖然Z500主頻較低，只有區(qū)區(qū)800MHz，但相應功耗也是最低的，僅0.65W。Z510、Z520、Z530的功耗均升到了2W，而主頻高達1.86GHz的Z540功耗最大為2.4W。Atom是Inte能耗最低的移動處理器，它采用45nmHigh-KCMOS工藝制造，無鉛無鹵封裝，體積只有13×14×1.6（mm），DIE核心面積控制在25*方毫米（7.8×3.1）以下，其內(nèi)部共集成4700萬個晶體管，并配備512KB二級緩存，支持SSE3和SSSE3指令集，支持IntelVirtualizationTechnology（VT虛擬化技術(shù)）、IntelAdvancedThermalManager（高級散熱管理技術(shù)），此外還具備ExecuteDisableBit（EDB防毒）技術(shù)。

就性能而言，Atom讓人眼前一亮，這不僅僅是因為在性能上沒有太多損失，更重要是的Aton的價格極為低廉，日后成為主流之后的價格很有可能在200元左右甚至更低，再加上功耗上面先天的優(yōu)勢，在低端市場無疑是非常具有殺傷力的產(chǎn)品。由于Atom這款處理器支持STM超線程技術(shù)，雖然在性能上還不及酷睿2架構(gòu)的賽揚420處理器，但是在多任務和多線程中Atom會展現(xiàn)出一定的優(yōu)勢，相信在日后的普及之路上面ATom將會非常順暢，如果

非常要有什么遺憾的話，那就是在接口上不能同主流的LGA775相兼容。

（二）光存儲是什么意思？

光存儲是由光盤表面的介質(zhì)影響的，光盤上有凹凸不*的小坑，光照射到上面有不同的反射，再轉(zhuǎn)化為0、1的`數(shù)字信號就成了光存儲。

光存儲概述：

光存儲是指采用激光技術(shù)在盤片上存儲數(shù)據(jù)的技術(shù)、設(shè)備和產(chǎn)品，如光盤（Opticaldisc）、激光驅(qū)動器、相關(guān)算法和軟件等。

從1960年發(fā)明紅寶石激光器，到1981年推出CD唱盤、1993年推出VCD、1995年推出DVD，再到2024年提出BD和HDDVD，光存儲技術(shù)日新月異。

光存儲技術(shù)的快速發(fā)展和廣泛使用，不僅為計算機和多媒體技術(shù)的發(fā)展和應用提供了條件，也在很大程度上改變了人類的娛樂方式、大大提高了我們的生活品質(zhì)。

當然光盤外面還有保護膜，一般看不出來，不過你能看出來有信息和沒有信息的地方。

刻錄光盤也是這樣的原理，就是當刻錄的時候光比較強，燒出了不同的凹凸點。

光盤只是一個統(tǒng)稱，它分成兩類，一類是只讀型光盤，其中包括CD-Audio、CD-Video、CD-ROM、DVD-Audio、DVD-Video、DVD-ROM等；另一類是可記錄型光盤，它包括CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD+R、DVD+RW、DVD-RAM、DoublelayerDVD+R等各種類型。

隨著光學技術(shù)、激光技術(shù)、微電子技術(shù)、材料科學、細微加工技術(shù)、計算機與自動控制技術(shù)的發(fā)展，光存儲技術(shù)在記錄密度、容量、數(shù)據(jù)傳輸率、尋址時間等關(guān)鍵技術(shù)上將有巨大的發(fā)展?jié)摿?。在下一個世紀初，光盤存儲將在功能多樣化，操作智能化方面都會有顯著的進展。隨著光量子數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、三維體存儲技術(shù)、近場光學技術(shù)、光學集成技術(shù)的發(fā)展，光存儲技術(shù)必將在下一世紀成為信息產(chǎn)業(yè)中的支柱技術(shù)之一。

光存儲的原理

無論是CD光盤、DVD光盤等光存儲介質(zhì)，采用的存儲方式都與軟盤、硬盤相同，是以二進制數(shù)據(jù)的形式來存儲信息。而要在這些光盤上面儲存數(shù)據(jù)，需要借助激光把電腦轉(zhuǎn)換后的二進制數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)模式刻在扁*、具有反射能力的盤片上。而為了識別數(shù)據(jù)，光盤上定義激光刻出的小坑就代表二進制的“1”，而空白處則代表二進制的“0”。DVD盤的記錄凹坑比CD-ROM更小，且螺旋儲存凹坑之間的距離也更小。DVD存放數(shù)據(jù)信息的坑點非常小，而且非常緊密，最小凹坑長度僅為0.4μm，每個坑點間的距離只是CD-ROM的50%，并且軌距只有0.74μm。

CD光驅(qū)、DVD光驅(qū)等一系列光存儲設(shè)備，主要的部分就是激光發(fā)生器和光監(jiān)測器。光驅(qū)上的激光發(fā)生器實際上就是一個激光二極管，可以產(chǎn)生對應波長的激光光束，然后經(jīng)過一系列的處理后射到光盤上，然后經(jīng)由光監(jiān)測器捕捉反射回來的信號從而識別實際的數(shù)據(jù)。如果光盤不反射激光則代表那里有一個小坑，那么電腦就知道它代表一個“1”；如果激光被反射回來，電腦就知道這個點是一個“0”。然后電腦就可以將這些二進制代碼轉(zhuǎn)換成為原來的程序。當光盤在光驅(qū)中做高速轉(zhuǎn)動，激光頭在電機的控制下前后移動，數(shù)據(jù)就這樣源源不斷的讀取出來了。

（三）顯卡型號中字母和數(shù)字所代表什么意思？

作為電腦DIY愛好者通常在組裝電腦的時候，在選擇顯卡方面會比較慎重，顯卡貴的要幾千，便宜的也要幾百，花那么多錢買的東西肯定是需要先考慮好。顯卡產(chǎn)品的型號一般都字母和數(shù)字，外行的人看，也就是顯卡的名稱，專業(yè)的人看，就能通過型號看出顯卡的性能參數(shù)來，下面和大家分享顯卡型號中字母和數(shù)字所代表什么意思？。

一、顯卡A卡的編號含義：

A卡的型號由HD+XXX0四個字母組成，我從左向右為大家介紹，其中含義為：

1.第一個X代表世代;

2.第二個X：0-4代表低端或集成，5代表中低端，6代表中端，7代表中高端，8代表高端，9代表極品。

3.第三個X：0-4代表（隸屬于第二個X之下的）低端或集成，5代表（隸屬于第二個X之下的）中端，7代表（隸屬于第二個X之下的）高端，9代表（隸屬于第二個X之下的）極品。

該命名規(guī)則僅適用于最近幾年出的顯卡。

二、顯卡N卡的編號含義：

N卡的型號由前綴+數(shù)字組成。

分別為GTX代表高端顯卡、GTS加強型顯卡、GT中端顯卡、GS縮水型顯卡。

其后面的數(shù)字型號則是越高越好！

三、顯卡型號圖解：

從顯卡型號看其性能

一般來說，nVIDIA每個系列顯卡的最高端版本型號均是以Ultra為后綴。GTX的意思是超強版，而Ultra的含義是至尊版GS是加強版的意思從顯卡上來說GS是指高清版，GT是指加強版！從性能上來說，同型號的顯卡GT比GS強很多。

除了GS，GT外，還有，LE，GE，GTS，GTX，還有ATI的PRO，XT，XTX等型號，我也說一下吧。

LE：降頻版

GE：影音高清游戲版

GTS：超級加強版

GTX：終極版（旗艦版）

PRO：*民價位的超級加強版

XT：超級加強版

XTX：終極版（旗艦版）

從性能上來說，等級從低到高是這樣排的。

N卡：LE-GS-GE-GT-GTS-GTX

A卡：GT-PRO-XT-XTX

（四）什么是硬盤重映射和待映射？

在硬盤檢測的時候有兩個重要指標——重映射和待映射，這些東西經(jīng)常被高手提起，但是你知道什么是重映射，什么是待映射么？

提起重映射還要先提起硬盤的壞道保護機制。硬盤生產(chǎn)收到工藝限制等因素剛剛生產(chǎn)出來的硬盤就會有一部分壞道。所以硬盤出廠的時候要經(jīng)過老化測試，把壞的地方寫入一個叫p表的東西里，這樣硬盤在使用的時候就會跳過這些壞的地方了。

當然，使用過程中硬盤也會不斷的被損耗，當有新的壞道出現(xiàn)時硬盤就會把這些地方寫入一個叫g(shù)表的地方里，并調(diào)用相同大小的備份空間來頂替這個位置（邏輯上），每次當硬盤需要讀寫g表中記錄的區(qū)域時硬盤會把讀寫位置重新定位到頂替這部分區(qū)域的備份空間上，這個過程就叫做重映射。

由于備份空間是有限的（一般都不大）所以當重映射的空間到達一定限度時備份空間耗盡，硬盤數(shù)據(jù)將會有丟失的可能。這時你就要考慮換硬盤了。

而待映射的意思就是硬盤已經(jīng)檢查到這個地方壞了，但是不確定是邏輯損壞（修修還是能用的）還是物理損壞（只能重映射）這時暫時不映射這個區(qū)域，所以叫做待映射，當嘗試讀寫這個區(qū)域的時候硬盤會先嘗試修復，如果是邏輯錯誤就可以修復后再用，如果是物理損壞就會變成重映射。

（五）xD卡是什么卡？

xD圖像卡(ExtremeDigital-PictureCard)是一種專門于數(shù)碼相機的閃存存儲卡，由富士膠卷與奧林巴斯聯(lián)合于2024年7月發(fā)表，應用于超迷你型數(shù)碼照相機市場。前述兩公司共同研發(fā)以外，東芝亦參與研發(fā)，擁有為上述兩家公司生產(chǎn)xD卡的授權(quán)。其它品牌，如柯達、晟碟和雷克沙(Lexar)現(xiàn)在也開始銷售xD卡。

富士膠卷與奧林巴斯以往采用SM卡(SmartMediaCard)，但因為SM卡本身的容量限制及卡片尺寸而發(fā)展受限，因此開發(fā)了xD卡以取代它，不過，在內(nèi)部的電路卻還是繼承了SM卡的設(shè)計概念，只有存儲器沒有控制電路，所以，為xD卡而設(shè)計的控制集成電路也可向下兼容3.3V的SM卡。xD卡在奧林巴斯、柯達、富士膠卷的數(shù)碼相機上使用。外形尺寸為20mm×25mm×1.7mm，總體積只有0.85立方厘米，約為2克重，是目前較為輕便、小巧的數(shù)字閃存卡。XD卡是較為新型的閃存卡，相比于其它閃存卡，它擁有眾多的優(yōu)勢特點。XD卡的理論最大容量可達8GB，具有很大的擴展空間。目前市場上見到的XD卡有512MB、1GB、2GB等不同的容量規(guī)格。

目前市面上常見到的xD卡有三種類別：標準型、M型、H型。這三種的尺寸都是一樣的，不同的地方在于采用的技術(shù)以及芯片不同，所以速度也不同。

標準型

最早推出的XD卡就是所謂的標準型，這點沒有什么爭議，標準測試出來的數(shù)值大概在讀取5M/秒、寫入3M/秒。

M型

xD卡于2024年推出?；贛ultiLevelCell技術(shù)來獲得比512MB更大的容量。雖然M型xD卡容量最終可以擴展到8GB，但目前僅有1GB一款。在錄像功能上時常出現(xiàn)問題，標準測試出來的數(shù)值大概在讀取4M/秒、寫入2.5M/秒。

H型

xD卡于2024年11月推出。相較于M型xD卡，H型xD卡的主要追求為高速訪問速率。目前容量有256MB、512MB、1GB、2GB。

要將照片從xD卡傳輸?shù)接嬎銠C，可以將數(shù)碼相機插到計算機上(通常使用USB接口)，也可以通過讀卡器直接從xD卡上讀取。

xD卡種弊端

使用歐林巴斯的XD卡，連入電腦是將照片采用“剪切”的形式取出照片，當卡再插入相機是出現(xiàn)了要求我格式化和關(guān)閉電源等操作。XD卡就是有這種弊病，用讀卡器讀經(jīng)常會出現(xiàn)丟失相片或者燒卡，以后再讀相片一定要用USB數(shù)據(jù)線。修復的可能不大。

（六）緩存在SSD中的作用

隨著SSD固態(tài)硬盤的普及，如今帶有緩存的SSD價格也逐漸被用戶接受，雖然我們知道沒有緩存的SSD在價格上會比有緩存的略貴一些，但是緩存究竟在SSD固態(tài)硬盤中發(fā)揮了怎樣的作用并不是每個用戶都了解。

其實“緩存”一詞單純從字面上理解可解釋為延緩存放，簡單的說“緩存”是為了*衡高速設(shè)備和低速設(shè)備之間的速度差異而存在的。作用是讓低速設(shè)備盡量的不拖高速設(shè)備的后退。這里之所以用“盡量”一詞，主要是各類產(chǎn)品中的緩存容量有限，算法也不可能100%的準確命中，所以低速設(shè)備多多少少還是會拖高速設(shè)備的后腿，緩存的作用只能是“盡量”減少這種現(xiàn)象。

例如CPU緩存;每當CPU從內(nèi)存里讀數(shù)據(jù)時，會向內(nèi)存控制器發(fā)出一個讀指令，要求內(nèi)存控制器返回其要求的數(shù)據(jù)，可是因為內(nèi)存響應速度相對于CPU是很慢的，所以在數(shù)據(jù)返回之前CPU只有無所事事的“等待”，如果經(jīng)常出現(xiàn)這樣的情況，再快的CPU也會被內(nèi)存拖后腿，效率也不會提高。

如圖所示，在主內(nèi)存(RAM)和CPU之間，放一塊小容量的SRAM。當CPU申請RAM數(shù)據(jù)的時候，先在SRAM里面尋找，如果找到了數(shù)據(jù)，就不用花費很多時間到RAM里去讀了(同步讀取)。如果SRAM里沒有數(shù)據(jù)，再到RAM去讀，當RAM返回數(shù)據(jù)的時候，不僅僅返回原來所需要的數(shù)據(jù)，同時“捎帶”返回所需數(shù)據(jù)“前后”的一些看似無關(guān)的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)放入SRAM中。

下次CPU再次到SRAM里讀數(shù)據(jù)的時候，如果所需數(shù)據(jù)正好在SRAM里，就可以“命中”了。從原理上可以看出，命中率越高，CPU的效率就越高。而命中率又是被“捎帶”返回的數(shù)據(jù)所決定的，哪些數(shù)據(jù)被捎帶返回，這個就要依CPU內(nèi)部的緩存算法而定了。由此可見，由于緩存容量遠遠小于主內(nèi)存容量，而緩存算法也不可能100%的準確命中。

緩存在機械硬盤中的作用：

以上是以CPU緩存做例子。但是在電腦系統(tǒng)里，緩存并不僅僅是CPU獨有，因為高速設(shè)備與低速設(shè)備的矛盾并不僅僅體現(xiàn)在CPU和內(nèi)存之間。現(xiàn)在假如說，我要把數(shù)據(jù)從內(nèi)存寫入硬盤，由于硬盤相當緩慢，需要等待很長的時間才能完成此任務。那么用戶體驗就是電腦非常慢。實際上，這里CPU不慢，內(nèi)存不慢，只是硬盤太慢了。

解決機械硬盤速度過慢的問題，就在其內(nèi)部安置了一個小容量的內(nèi)存，也就是硬盤的緩存，數(shù)據(jù)首先寫入到緩存里。那么在操作系統(tǒng)層面，就會認為數(shù)據(jù)已經(jīng)寫入了，用戶的感覺就是快速。隨后硬盤自己再從緩存寫入到盤片，這個過程無需用戶干預了。

不過需要注意的是，其實硬盤的緩存并不全都用于緩存數(shù)據(jù)，還有其他用途，所以不見得緩存越大，性能就越好。而且還有個緩存算法問題。如果算法不優(yōu)秀，命中率就不會高，這樣大容量緩存形同虛設(shè)。

緩存在SSD固態(tài)硬盤中的作用：

剛才為大家介紹了什么是緩存，以及它在機械硬盤和內(nèi)存中發(fā)揮的作用