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linux鳥哥-第0章-計算機概述(未完)

計算機概述

計算機是接收使用者輸入指令與資料,經過中央處理器的資料與邏輯單元運算處理後,以產生或儲存成有用的資訊。
計算機主要分為三部分:

  • 輸入單元
  • 中央處理器
  • 輸出單元

CPU為一個具有特定功能的晶片,裡頭含有微指令集,CPU讀取的資料都是從記憶體讀取來的

CPU的種類

  • 精簡指令集(RISC)
    較為精簡,每個指令的執行時間都很短,完成的操作也很單純,指令的執行效能較佳;但是若要完成複雜的事情,就要由多個指令來完成。包括SUN公司的SPARC系列,IBM的POWER ARCHITECTURE和ARM系列
    世界上使用範圍最廣的CPU就是ARM
  • 複雜指令集(CISC)
    每個小指令可以執行一些較低階的硬體操作,指令數目多而且複雜,每條指令的長度並不相同。因為指令執行較為複雜,所以每套指令花費的時間較長,但每條指令可以處理的工作較為豐富。比如AMD,INTEL,VIA的X86架構的CPU
    個人計算機長被稱為X86架構的計算機

運作流程

CPU:就好像大腦,主要負責相關事情的判斷與實際處理的機制
硬碟:就好像人類的記憶一樣,記錄著各種經驗,也是CPU讀取/寫入
記憶體(ram):將面板、研究所受到的資訊記錄起來的地方
顯示卡:將各種影響輸出的裝備,也是由CPU將影像傳出來
鍵盤、滑鼠、網絡卡等就好像手、腳一般,操縱人體與外界環境的互動
主機板:好像人體的神經一般,將所有的元件連線在一起

計算機上面的常用的計算單位

0/1的單位我們稱為bit
1Byte=8bit

個人計算機價格與介面裝置

整個主機板上面最重要的就是晶片組,INTEL晶片組通常分為兩個橋接器來控制各元件的通訊,分別是
(1) 北橋負責連線速度較快的CPU,記憶體與顯示卡等元件
(2) 南橋負責連線速度較慢的周邊介面,包括硬碟、USB、網絡卡等

但是AMD為了加速記憶體和CPU的通訊,將記憶體控制組件整合到CPU中

CPU

多核就是在一個CPU封裝當中嵌入了兩個以上的運算核心,簡單地說,就是一個實際的CPU外殼中含有兩個一閃的CPU單元。
頻率就是CPU每秒鐘可以進行的工作次數

外頻:就是CPU與外部元件進行資料傳輸/運算時候的速度,倍頻則是CPU內部用來加速工作效能的一個倍速,兩者想成才是CPU的頻率

一般主機板晶片組分為北橋與南橋,北橋的匯流排稱為系統匯流排,因為是記憶體傳輸的蛀牙通道,所以速度較快;南橋就是I/O匯流排,主要用於聯絡硬碟、USB、網絡卡等介面裝置。

北橋所支援的拼了我們稱為前端匯流排速度(FSB),而每次傳輸的位數則是匯流排寬度,那麼匯流排頻寬就是FSB×匯流排寬度,就是每秒鐘可以傳送的資料量。
比如,前端匯流排速度1600MHZ,頻寬為12.8GB/S=1600MHZ×64bit=12800MB/S=12.8GB/S

記憶體

個人計算機的記憶體主要元件為動態隨機訪問記憶體(DRAM),隨機訪問記憶體只有在通電時才能記錄與使用,斷電後資料就消失了,也稱為揮發性記憶體

DRAM根據技術的更新又分為好幾代,主要分為SDRAM與DDR SDRAM兩種,DDR是雙倍資料傳送速度,它可以在一次工作週期中進行兩次資料的傳輸,所以DDR在傳輸頻率方面比SDRAM還要好。