所谓的计算机就是一种计算器,而计算器其实是:接受用户输入的指令与数据,经由中央处理器的数学与逻辑单元处理后,以产生或储存成有有用的信息。这就是计算的概念。

中央处理器---CPU,是一个具有特定功能的芯片,里面含有微指令集。主要工作在于管理与运算。CPU内分为两个主要的单元,分别为:算数逻辑单元与控制单元。其中算术逻辑单元主要负责程序运算与逻辑判断,控制单元则主要在协调各周边组件与各单元间的工作。

CPU读取的数据是从主存储器来的。综合上述,我们知道计算机组成部分包括:输入单元,输出单元,CPU内部的控制单元,算数逻辑单元与主存储器五大部分。

两种主要的CPU架构:精简指令集RISC和复杂指令集CISC

所谓的位指的是CPU一次数据读取的最大量。64位CPU代表CPU一次可以读写64bits的数据。一般32位的CPU所能读写的最大的数据量,大概就是4GB左右。

主板:主机机壳内的设备大多是透过主板连接在一起,主板上面有个连接沟通所有设备的芯片组,这个芯片组将所有单元的设备连接起来,好让CPU可以对这些设备下达命令。

包括:系统单元,记忆单元,输入,输出单元。

1byte=8bits K代表1024byte M代表1024K

G代表1024M T代表1024G 同理P E Z

CPU的指令周期常使用MHz或者是GHz之类的单位,这个Hz其实是秒分之一。在网络传输方面,常常用Mbps是 Mbits per second,即是每秒多少Mbits。

早期的芯片组通常分为两个网桥来控制各组件的沟通,分别是:北桥---负责连接速度较快的CPU,主存储器与显示适配器界面等组件。南桥---负责连接速度较慢的装置接口,包括硬盘,USB,网络卡等等。大多数将北桥整合到CPU封装中。

CPU---通常是具有相当高发热量的组件,双核---多核心则是在一颗CPU封装中嵌入了两个以上的运算核心,简单的说,就是一个实体的CPU外壳中,含有两个以上的CPU单元就是了。

频率---就是CPU每秒钟可以进行的工作的次数,所以频率越高表示这颗CPU单位时间内可以做更多的事情。

CPU的工作频率:外频与倍频。在早期的CPU设计中,所谓的外频指的是CPU与外部组件进行数据传输时的速度,倍频则是CPU内部用来加速工作效能的一个倍数,两者相乘才是CPU的频率速度。

超频---指的是将CPU的倍频或者是外频透过主板的设定功能更改成较高频率的一种方式,但因为CPU的倍频通常在出厂时已经被锁定而无法修改,因此较常被超频的是外频

32位于64位的CPU与总线(带宽)---FSB(前端总线速度)指的是CPU内的内存控制芯片与主存储器见得传输速度

位---CPU每次能够处理的数据量称为字组大小,字组大小依据CPU的设计有32位和64位。我们现在所称的计算机是32位或者是64位主要是依据这个CPU解析的字组大小而来的。对于64位的计算机来说1600MHz* 64bit = 1600MHz * 8 bytes = 12.8Gbyte/s。其中CPU 内建的内存控制芯片对主存储器的工作频率最高可达到1600MHz。

超线程---HT指的是让CPU的每一个核心在逻辑上分离,同时运作

内存---个人计算机的主存储器主要组件为动态随机存取内存DRAM,随机存取内存只有在通电时才能记录与使用,断电后数据就消失。因此我们称RAM为挥发性内存。

DDR---是所谓的双倍数据传输速度。DDR2是4倍,DDR3是8倍,DDR4是16倍

DDR3的标准电压是1.5V,但是DDR3L的使用电压是1.35V。虽然是更加的省电,但是要根据自己计算机的主板而定。

多通道设计---将两个主存储器汇整到一起,加大计算机的主存储器的内存。

静态随机存取内存---将第二层快取整合到CPU内部

显示适配器又被称为VGA---它的内存容量将会影响到你的屏幕分辨率与颜色的深度。

固态硬盘---SSD

传统硬盘HDD有个很致命的问题,就是需要驱动马达去转动磁盘,这会造成很严重的磁盘读取延迟。厂商拿闪存去制作成高容量的设备---被称为固态硬盘。SSD

SSD---最大的好处是没有马达不需要转动,而是拖过内存直接读写的特征,因此除了没数据延迟之外,还非常的省电。

不过早期的SSD有个很重要的致命伤,就是这些闪存有写入次数的限制,因此通常SSD的寿命大概就只有两年,所以要考虑好备份。

文字编码系统---既然计算机只能记录0/1,甚至记录的数据都是byte/bit等单位来记录的,呢么文字是如何记录的?事实上文本文件也是被记录为0与1,而这个文件的内容要被取出来查阅时,必须要经过一个编码系统的处理才行。

操作系统---OS其实也是一组程序,这组程序的重点在于管理计算机的所有活动以及驱动系统中的所有硬件。那么操作系统的功能就是让CPU 可以开始判断逻辑与运算数值、让主存储器可以开始加载/读出数据与程序代码、让硬盘可

以开始被存取、让网络卡可以开始传输数据、让所有周边可以开始运转等等。总之,硬件的所有动作都必须要透过这个操作系统来达成。

*重点回顾

· 计算器的定义为:『接受用户输入指令与数据,经由中央处理器的数学与逻辑单元运算处理后,以产生或储存成有用的信息』;

· 计算机的五大单元包括:输入单元、输出单元、控制单元、算数逻辑单元、记忆单元五大部分。其中CPU占有控制、算术逻辑单元,记忆单元又包含主存储器与辅助内存;

· 数据会流进/流出内存是CPU 所发布的控制命令,而CPU 实际要处理的数据则完全来自于主存储器;

· CPU 依设计理念主要分为:精简指令集(RISC)与复杂指令集(CISC)系统;

· 关于 CPU 的频率部分:外频指的是CPU 与外部组件进行数据传输时的速度,倍频则是CPU 内部用来加速工作效能的一个倍数, 两者相乘才是CPU 的频率速度;

· 新的 CPU 设计中,已经将北桥的内存控制芯片整合到CPU 内,而CPU 与主存储器、显示适配器沟通的总线通常称为系统总线。南桥就是所谓的输入输出(I/O)总线,主要在联系硬盘、USB、网络卡等接口设备;

· CPU 每次能够处理的数据量称为字组大小(wordsize),字组大小依据CPU 的设计而有32 位与64 位。我们现在所称的计算机是32 或64 位主要是依据这个CPU 解析的字组大小而来的!

· 个人计算机的主存储器主要组件为动态随机存取内存(Dynamic Random Access Memory, DRAM),至于 CPU内部的第二层快取则使用静态随机存取内存(StaticRandom Access Memory, SRAM);

· BIOS(Basic Input Output System)是一套程序,这套程序是写死到主板上面的一个内存芯片中, 这个内存芯片在没有通电时也能够将数据记录下来,那就是只读存储器(Read Only Memory, ROM);

· 目前主流的外接卡界面大多为PCIe 界面,且最新为PCIe3.0,单信道速度高达1GBytes/s

· 常见的显示适配器连接到屏幕的界面有HDMI/DVI/D-Sub/Display port 等。HDMI 可同时传送影像与声音。

· 传统硬盘的组成为:圆形磁盘盘、机械手臂、磁盘读取头与主轴马达所组成的,其中磁盘盘的组成为扇区、磁道与磁柱;

· 磁盘连接到主板的界面大多为SATA 或SAS,目前桌机主流为SATA 3.0,理论极速可达600Mbytes/s。

· 常见的文字编码为ASCII,繁体中文编码主要有Big5 及UTF8 两种,目前主流为UTF8

· 操作系统(Operating System, OS)其实也是一组程序, 这组程序的重点在于管理计算机的所有活动以及驱动系统中的所有硬件。

· 计算机主要以二进制作为单位,常用的磁盘容量单位为bytes,其单位换算为1 Byte= 8bits。

· 操作系统仅在驱动与管理硬件,而要使用硬件时,就得需要透过应用软件或者是壳程序(shell)的功能, 来呼叫操作系统操纵硬件工作。目前称为操作系统的,除了上述功能外,通常已经包含了日常工作所需要的应用软件在内.