电脑硬件的介绍

这次的文章有点长,里面的知识也比较多比较杂,大家混个脸熟就行😂。今天我来讲讲电脑的硬件组成部分,其实你可以观察一下你的台式电脑,以外观来说这家伙分为以下这三部分。
输入单元:包括键盘、鼠标、手写板、读卡器等等
主机部分:这个就是系统单元,被主机机箱保护着,里面有一堆版子、cpu、内存等等
输出单元:例如屏幕、扬声器等
我们主要通过输入设备来将一些数据输入到主机里面,然后再由主机处理后将结果传输到输出设备。
我们主要了解的也就是这里面比较复杂的主机部分。这一部分主要分为以下几个部件
CPU、主板、显卡、内存条(RAM)、硬盘

CPU
CPU就好像是人的脑袋一样,主要负责相关事情的判断和与实际处理的机制等。CPU负责控制协调电脑其他硬件的运作。CPU还有架构之分,目前市面上主流的架构有复杂指令集(CISC)和精简指令集(RISC)这里的指令集相当于一本英汉字典,他会将你输入的信息转化为cpu可以识别和执行的指令。
这里再打个不太恰当的比方说明一下CISC和RISC的区别:比如你下答一个指令“我饿了” 精简指令集就会把它转化为“去吃饭”然后扔给CPU去执行,而复杂指令集则会把它转化为“走到饭桌前”“拿勺子”“盛饭”“张嘴”等一系列动作。
现在常见的使用复杂指令集的CPU有AMD、Intel等x86架构的cpu,使用精简指令集的主要有苹果的M系列芯片还有树莓派和各种手机CPU等ARM架构的CPU。x86架构的CPU的性能相比于同级别的使用ARM架构的CPU更好,而ARM则有低发热、低耗电这些x86架构所不具备的优点。

Intel 12代i9 CPU
由于CPU负责大量运算,所以它的发热很严重。如果你曾经拆开过主板,你会看见CPU上通常会安装一个萝卜风扇用来散热。
目前主流的CPU都是双核以上的架构原来老式的单核CPU只有一个运算单元,所谓的多内核这是在一块CPU上嵌入了两个以上的运算内核。简单说就是在一个外壳中有多个CPU运算单元。如果你主要那你的电脑打游戏的话,就不需要太在意CPU的核心数,而更应该关注它的单核性能。因为大多数游戏的多核优化都做的很差,经常会出现这种情况

一核有难,多核围观😂
但如果你想要进行音视频渲染这种工作,那CPU的核心数还是很重要的。
CPU还有一个东西叫做线程。线程是指这一块CPU能同时执行多少任务的意思。这自然是越多越好。比如i9 13900K就拥有32个线程,说明它能同时执行32个任务。
我们前面谈到了CPU的指令集、核心、线程。除了这些东西以外,CPU性能高低的比较还有什么呢?那就是CPU的频率。什么是频率?简单来说,频率就是CPU在单位时间内能够进行的工作次数。频率越高 CPU的工作速度就越快。就比如Intel的i9-13900K 它开启睿频以后频率可以达到5.8GHz,也就是说,它在一秒之内能够进行 5.8x10^9 次运算。
而在CPU的频率中,又分为外频和倍频。因为CPU要和其他部件进行连接,所以他们的频率必须要一致。而外频就是CPU在与其他硬件进行数据传输时的工作。但是如果CPU一直保持和其他硬件一致的速度就太慢了,所以在CPU进行内部运算时就会使用倍频进行加速。而CPU的频率就是外频和倍频的乘积。比如AMD的R9 7950X的外频是100MHz,倍频是50x 那么它的频率就是100MHz*50x=5000Mhz=5GHz
这里又需要提到一个东西 超频 这玩意指的是将CPU的外频和倍频通过BIOS来调制到更高频率。超频后的CPU会有更强的性能,但同时发热也会更加严重
现在Intel和amd的CPU会自动帮你超频,Intel使用的叫睿频技术,AMD用的那个技术的名字我记不得了,但是这俩功能都差不多。所以,如果没有特殊需求,就不建议大家手动超频了。你的CPU已经帮你把这事干了。
你在打开cpu-z(一个查看电脑硬件型号和使用情况的软件,大家可以下载一个玩玩)以后会发现,你的cpu频率会一直变化。很正常,你的电脑没坏😂

主板
主板就好像是人的神经系统一样,将电脑的各个部件连接起来。

这一部分没啥好说的,大家在挑选主板的时候就挑一个大牌子的、然后记得看一眼主板cpu插槽支持的针脚格式和你的cpu一不一样。不然你买回来主板以后发现cpu插不上去可就糟了😂

内存
如上图,这块华硕主板右上方那四个插槽,就是用来插内存条的。那么内存又是什么东西?这里不得不提到一个有一个好多人弄混的概念“内存和存储” 好多人都说过“我这电脑内存可大了,有1个T呢”之类的话。有1个T内存的个人电脑可能只有王思聪这种有钱没事闲的的人才会有吧😂在这句话里,他们所说的“内存”其实是存储,也就是硬盘的大小。而真正的内存是指RAM(动态随机存储内存)的大小。由于内存只能在通电的时候进行存储工作,断电以后数据就消失了,所以我们把它成为挥发性内存。

内存的功能是暂时存放cpu需要处理的信息。就相当于是我们的脑袋需要对外界的刺激(语言、光线、环境等)进行分析,而内存就是暂时存放这些信息的区域。
正常电脑 (记住!我是说正常!不包括特别老的电脑、特殊用途的电脑和王思聪的那种神经病电脑)内存的大小一般在4GB~32GB之间,多为8GB或16GB。因为所有的数据都需要先加载到内存中才能被CPU读取,所以内存的大小和速度对计算机的性能影响巨大。如果内存容量不够大的话会导致某些大容量数据无法被完整的加载,此时内存中的暂时没有使用的其他数据就会先被删除。使得内存能够加载这个大容量数据。所以,通常内存越大意味着系统运行越快速,因为系统不用常常释放内存中的数据。

显卡
显卡负责处理图像和图形的工作,它还要负责将主机已经处理好的信息做一次信号转换,传输到显示器上,让显示器能够显示出对应的画面。它就相当于是将我们眼睛收到的刺激转化成脑子里的影响这一步。显卡的质量与你屏幕分辨率、刷新速度、颜色深度有直接关系。
我们先来了解以下分辨率、刷新速度、颜色深度这几个名词的意思
分辨率:分辨率越大,图片越清晰
刷新速度:这个数值是显卡运算速度的体现 我们知道,电脑的视频其实是有一堆图片快速播放而产生的,刷新速度越快,每秒钟显卡所计算产生的图片也就越多,每秒钟播放的图片也就越多。我们看起来也就越流畅。
颜色深度:主流的色深有8bit 16bit 32bit。色深越高,所表现的颜色也就越多。8bit的图像能够表示出2^24种颜色 16bit则能表示出2^48种颜色
请大家不要误会,显卡的功能远远不只处理图形和图像。它同时还肩负着进行大量运算的工作,就比如说训练ai模型这件事,虽然和图形图像没有什么关系,但由于训练ai大模型需要很多的算力,所以这项工作也是由显卡来完成的。
显卡分为两种:集成显卡和独立显卡 集成显卡是集成在cpu中的,而独立显卡则是安装在主板上的一块大板子,就像下面这个。独立显卡的性能要远远高于同级别的集成显卡。

现在由于3D动画和游戏的流行,因此显卡的运算能力越来越重要。
如果你的电脑是用来办公,平时也就玩玩小游戏,我推荐大家直接买带有集成显卡的cpu。但如果你要进行音视频的编辑渲染、玩3D游戏这些活动,那么我强烈建议你给自己的电脑配一个好的独立显卡。

硬盘
电脑是需要记录和储存数据的,而这些数据就被储存在硬盘之中。它就像是人的记忆一样,记录种种经验。而硬盘的读写速度也决定了电脑的开机速度和软件运行的速度。
主流的硬盘分为机械硬盘(HDD)和固态硬盘(SSD),机械硬盘在硬盘之中有碟片,其通过主轴马达带动碟片,通过磁头在碟片上读写数据 工作原理有点像光盘。而固态硬盘这是则是通过闪存颗粒进行存储,有点类似于sd卡。

机械硬盘

固态硬盘

由于机械硬盘在读取特定的数据是要花费时间将磁头移动到那个位置,所以机械硬盘的速度普遍低于同级别的固态硬盘,但是机械硬盘的价格更加便宜、容量更大、寿命更久。所以现在好一点的电脑基本上都用两块磁盘,固态磁盘作为系统盘提供更快的速度,机械硬盘则用来储存文件 提供更大的容量。
机械硬盘比较复杂,涉及到一些叫扇区、磁道、柱头、分区表的东西。这些概念比较复杂,有兴趣的可以自行百度了解。这里就不再过多赘述了。(了解这些知识对用pe系统重装系统时格式化磁盘时很有用)

电脑的基本硬件知识大概就是这些了,下一篇文章我可能会讲讲怎么搞到微软的E5开发者,从而免费使用onedrive和office。因为我马上要开学了,所以文章以后的更新可能就不会这么频繁了。大家可以通过RSS订阅我的网站(参见之前的文章)我以后更新文章也会在朋友圈中同步发布