工学第一堂课计算机硬件基础知识.pptx

计算机硬件基础知识计算机硬件基础知识湖南农业大学IT小分队大纲计算机的组成1认识常见的计算机硬件2主板跳线连接方法3快速配置BIOS4一、计算机的组成v计算机由那些部件组成？主板；CPU；显卡;内存；硬盘；显示器；键鼠；机箱；电源；光驱。电源硬盘光驱内存CPU风扇显卡机箱主板一、认识计算机硬件 CPUv从从CPU的技术参数认识的技术参数认识CPU (1)主频；主频；(2)外频；外频；(3)前端总线前端总线(FSB)频率；频率；(4)倍频系数；倍频系数；(5)缓存；缓存；(6)CPU扩展指令集；扩展指令集；(7)CPU内核和内核和I/O工作电压；工作电压；(8)制造工艺。制造工艺。【主频主频】在在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，内数字脉冲信号震荡的速度，CPU的主频不代的主频不代表表CPU的速度，但提高主频对于提高的速度，但提高主频对于提高CPU运算速度却是至运算速度却是至关重要的。关重要的。【前端总线前端总线】前端总线的速度指的是数据传输的速度，其频率前端总线的速度指的是数据传输的速度，其频率越大，越大，表示表示CPU与内存之间的数据传输与内存之间的数据传输速度越速度越快。快。【CPU缓存缓存】位于位于CPU与内存之间的临时存储器，它的容量与内存之间的临时存储器，它的容量比内存小但交换速度快。比内存小但交换速度快。缓存的大小缓存的大小对对CPU的速度影响很大。的速度影响很大。【CPU架构架构】是是CPU厂商给属于同一系列的厂商给属于同一系列的CPU产品定的一产品定的一个规范，主要目的是为了区分不同类型个规范，主要目的是为了区分不同类型CPU的重要标示。的重要标示。相关名词解释【CPU制程工艺】制程工艺就是通常我们所说的制程工艺就是通常我们所说的CPU的的“制作工艺制作工艺”，是指在生产，是指在生产CPU过程中，集过程中，集成电路的精细度，也就是说精度越高，生产工艺越成电路的精细度，也就是说精度越高，生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件，先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件，连接线也越细，精细度就越高，更先进的制成工艺连接线也越细，精细度就越高，更先进的制成工艺可以更好的提高中央处理器的性能，并降低处理器可以更好的提高中央处理器的性能，并降低处理器的功耗，另外还可以节省处理器的生产成本，以便的功耗，另外还可以节省处理器的生产成本，以便降低售价降低售价 一、认识计算机硬件 CPUQ：主频，二级缓存，前端总线，型号？：主频，二级缓存，前端总线，型号？A：2.53GHZ主频，3MB二级缓存，1066MHZ前端总线。一、认识计算机硬件 CPUv认识英特尔认识英特尔 酷睿奔腾酷睿奔腾 E22002.2GHZ主频，1M二级缓存，800MHZ前端总线识别CPU的编码（intel）一、认识计算机硬件 CPUv认识认识AMD 5000+CPU 第一行编号为“ADO5000IAA5DD”，其中“ADO5000”代表双核速龙5000+处理器；“I”代表采用AM2接口；“AA”代表支持AMD的Cool and Quiet，具备温度及智能调节技术；“5”代表采用1MB L2级缓存；“DD”则表示采用新一代65nm制程的Brisbane核心。一、认识计算机硬件 CPUv认识认识AMD CPU 不同点框架框架不同不同识别识别方法方法不同不同对应对应能使能使用的用的主板主板不同不同内存内存读取读取方式方式不同不同一、认识计算机硬件 CPUv框架不同框架不同接口类型针脚式底座触点式CPU(多为Intel系列)针孔式底座针脚式CPU(多为AMD系列)作为整台电脑的核心，作为整台电脑的核心，CPU承担着繁重的工作，承担着繁重的工作，造成了造成了CPU温度不断上升，为了避免温度不断上升，为了避免CPU因温度过高因温度过高导致报废，对导致报废，对CPU进行导热是一项不可或缺的工作。进行导热是一项不可或缺的工作。CPU导热主要靠两方面，其一就是在导热主要靠两方面，其一就是在CPU表面抹表面抹上导热硅胶，再者就是在安装上导热硅胶，再者就是在安装CPU时必须加装一个散时必须加装一个散热风扇，双管齐下以达到良好的散热效果，一般热风扇，双管齐下以达到良好的散热效果，一般CPU的温度在的温度在40-50度左右都属正常范围，如果正常工作度左右都属正常范围，如果正常工作状态下状态下CPU温度超过温度超过75度就要特别关注一下度就要特别关注一下CPU的散的散热问题了，热问题了，CPU过热会导致系统自动重启，无法进入过热会导致系统自动重启，无法进入系统等等问题，但是也不必过于担心，系统等等问题，但是也不必过于担心，CPU的极限温的极限温度可以到度可以到100度以上，当温度到达极限时系统会自动度以上，当温度到达极限时系统会自动关闭，以此保护关闭，以此保护CPU。目前的散热手段主要有风冷，水冷，油冷，液氮目前的散热手段主要有风冷，水冷，油冷，液氮冷却等等，水冷和液氮成本较高，油冷需要一定的经冷却等等，水冷和液氮成本较高，油冷需要一定的经验才能实现，目前风冷式最主要的散热方式。验才能实现，目前风冷式最主要的散热方式。CPU散热散热CPU散热风扇散热风扇一、认识计算机硬件 CPUv对应使用的主板不同对应使用的主板不同一、认识计算机硬件 CPUv内存读取方式不同内存读取方式不同MCH相当于北桥芯片。INTEL从815时就开始放弃了南北桥的说法 MCH 是内存控制器中心，负责连接CPU PCI AGP PCIEXPRESS总线各内存，还有ICH(I/O controller hub)即输入/输出控制中心，相当于南桥芯片，负责IDE和I/O设备等。二、认识计算机硬件 主板v什么是主板什么是主板 主板的英文是主板的英文是Mainboard，是电脑各个配件的连接平台，相当，是电脑各个配件的连接平台，相当于人体的血管、神经和骨骼系统。主板的规格（尺寸）分为大、中、于人体的血管、神经和骨骼系统。主板的规格（尺寸）分为大、中、小三种，我们现在的机箱一般都是全高尺寸，通常使用大板。有一些小三种，我们现在的机箱一般都是全高尺寸，通常使用大板。有一些经济型的主板为了节约成本，尺寸比较小，通常用于小型的机箱。经济型的主板为了节约成本，尺寸比较小，通常用于小型的机箱。主板上最关键的是芯片组，芯片组的型号决定了主板的型号，目前芯片主板上最关键的是芯片组，芯片组的型号决定了主板的型号，目前芯片组的生产厂家有美国的组的生产厂家有美国的INTEL、NVIDIA、AMD-ATI。芯片组决定了主。芯片组决定了主板上各种插槽、总线、接口可以支持的速度和功能，有的芯片组还集成了显板上各种插槽、总线、接口可以支持的速度和功能，有的芯片组还集成了显示、声音、网络等功能。示、声音、网络等功能。电脑的内存需要插到主板的特定插槽中。其他电脑配件例如显卡、声卡电脑的内存需要插到主板的特定插槽中。其他电脑配件例如显卡、声卡等通过插槽垂直插在主板上，硬盘、光驱、软驱等内部存储设备通过数据线等通过插槽垂直插在主板上，硬盘、光驱、软驱等内部存储设备通过数据线和主板上的各类接口连接。将电源通过连线插到主板上之后，由主板向电脑和主板上的各类接口连接。将电源通过连线插到主板上之后，由主板向电脑各个配件供电。主板上还有连接各种外部设备的接口。各个配件供电。主板上还有连接各种外部设备的接口。二、认识计算机硬件 主板v主板的组成主板的组成整合音效芯片集成网卡USB插头 PCI插槽PCI-E*16显卡插槽PCI-E*1插槽BIOS机箱面板接头南桥芯片IDE1插口SATA接口 软驱插口 ATX电源接口 内存插槽 风扇电源插座北桥芯片 CPU风扇支架CPU插座12V ATX电源接口音源接口 PS/2键盘及鼠标接口数字音源接口后置USB接口网卡接口二、认识计算机硬件 主板(1)认识主板认识主板 五大一线主板厂商微星精英华硕ASUS技嘉富士康 主板二、认识计算机硬件 主板(1)认识主板认识主板 五大国产主板厂商梅捷双敏七彩虹昂达盈通 主板二、认识计算机硬件 主板(1)认识主板认识主板 主板是计算机中的关键部件，那么如何挑选一块好的主主板是计算机中的关键部件，那么如何挑选一块好的主板？板？1、挑选大品牌主板；、挑选大品牌主板；2、选择合适的芯片组；、选择合适的芯片组；3、看内存插槽数量；、看内存插槽数量；4、从主板用料选择主板。、从主板用料选择主板。工作原理工作原理 在电路板下面，是错落有致的电路布线；在上在电路板下面，是错落有致的电路布线；在上面，则为棱角分明的各个部件：插槽、芯片、电阻、面，则为棱角分明的各个部件：插槽、芯片、电阻、电容等。当主机加电时，电流会在瞬间通过电容等。当主机加电时，电流会在瞬间通过CPU、南北桥芯片、内存插槽、南北桥芯片、内存插槽、PCI-E插槽、插槽、PCI插槽、插槽、IDE接口以及主板边缘的其他数据接口等。随后，接口以及主板边缘的其他数据接口等。随后，主板会根据主板会根据BIOS(基本输入输出系统基本输入输出系统)来识别硬件，来识别硬件，并进入操作系统发挥出支撑系统平台工作的功能。并进入操作系统发挥出支撑系统平台工作的功能。二、认识计算机硬件 内存v什么是内存什么是内存?当当CPU在工作时，需要从硬盘等外部存储器上读取在工作时，需要从硬盘等外部存储器上读取数据，但由于硬盘这个数据，但由于硬盘这个“仓库仓库”太大，加上离太大，加上离CPU也很也很“远远”，运输，运输“原料原料”数据的速度就比较慢，导致数据的速度就比较慢，导致CPU的生的生产效率大打折扣！为了解决这个问题，人们便在产效率大打折扣！为了解决这个问题，人们便在CPU与外与外部存储器之间，建了一个部存储器之间，建了一个“小仓库小仓库”内存。内存。内存虽然容量不大，一般只有几十内存虽然容量不大，一般只有几十MB到几百到几百MB，但中转速度非常快，如此一来，当但中转速度非常快，如此一来，当CPU需要数据时，事先需要数据时，事先可以将部分数据存放在内存中，以解可以将部分数据存放在内存中，以解CPU的燃眉之急。由的燃眉之急。由于内存只是一个于内存只是一个“中转仓库中转仓库”，因此它并不能用来长时间，因此它并不能用来长时间存储数据。存储数据。二、认识计算机硬件 内存v内存发展史内存发展史DDR2.5V 工作电压184针脚DDR21.5V工作电压240针脚 DDR31.5V工作电压240针脚二、认识计算机硬件 内存v从物理结构认识内存从物理结构认识内存PCB板金手指内存芯片电容SPD卡口品牌及参数【内存频率内存频率】表示内存的速度，它代表着该内存所能达到的最高工作频率，表示内存的速度，它代表着该内存所能达到的最高工作频率，单位单位Mhz。【内存类型内存类型】当今主流的内存类型为当今主流的内存类型为DDR3，最早由，最早由SDRAM发展而来，发展而来，相继产生了相继产生了DDR，DDR2两种类型，其性能不断提升。两种类型，其性能不断提升。【ECC】错误检查和纠正，只有经过内存的纠错后，计算机操作指令才可以错误检查和纠正，只有经过内存的纠错后，计算机操作指令才可以继续执行。继续执行。【CAS的延迟的延迟】指的是内存存取数据所需的延迟时间，数字越小，代表反指的是内存存取数据所需的延迟时间，数字越小，代表反应所需的时间越短。应所需的时间越短。【数据位宽度和带宽数据位宽度和带宽】内存的数据位宽度是指内存在一个时钟周期内传输数据的位数，以内存的数据位宽度是指内存在一个时钟周期内传输数据的位数，以“bit”为单位。为单位。内存带宽是指内存的数据传输速率，计算方法是：运行频率内存带宽是指内存的数据传输速率，计算方法是：运行频率数据带宽数据带宽/8，之所以要除以，之所以要除以8，是因为每，是因为每8个个bit(比特比特)等于一个等于一个Byte(字节字节)。名词解释二、认识计算机硬件 内存v认识常见的内存条品牌认识常见的内存条品牌黑金刚宇瞻金士顿威刚金泰克内存二、认识计算机硬件 硬盘v什么是硬盘什么是硬盘 硬盘是一种最为常见的外存储器，存储介质由金属硬盘是一种最为常见的外存储器，存储介质由金属材料涂上磁性物质的盘片与盘片读写装置组成。这些盘材料涂上磁性物质的盘片与盘片读写装置组成。这些盘片与读写装置（驱动器）是密封在一起的。片与读写装置（驱动器）是密封在一起的。正面反面硬盘发展硬盘发展硬盘的物理结构二、认识计算机硬件 硬盘v几个主要指标几个主要指标 容量：指硬盘能存储的数据量大小，以字节为基本单位容量：指硬盘能存储的数据量大小，以字节为基本单位 单碟容量：硬盘都是由一个或几个小的盘片组成的，单碟单碟容量：硬盘都是由一个或几个小的盘片组成的，单碟容量就是指包括正两面在内的单个碟片的总容量容量就是指包括正两面在内的单个碟片的总容量 转速：即主轴马达转动速度，单位为转速：即主轴马达转动速度，单位为RPM（Round Per Minute）,即每分钟盘片转动圈数即每分钟盘片转动圈数 缓存：是硬盘控制器上的一块内存芯片，具有极快的存取缓存：是硬盘控制器上的一块内存芯片，具有极快的存取速度，它是硬盘内部盘片和外部接口间的缓冲器。速度，它是硬盘内部盘片和外部接口间的缓冲器。常用指标常用指标安徽新华学院网络中心安徽新华学院网络中心安徽新华学院网络中心二、认识计算机硬件 硬盘平均访问时间：硬盘磁头找到目标数据所需的平均时间平均访问时间：硬盘磁头找到目标数据所需的平均时间平均寻道时间：磁头寻找目标数据所在磁道所需的平均时间平均寻道时间：磁头寻找目标数据所在磁道所需的平均时间平均潜伏时间：当磁头移动到数据所在的磁道后，等待指定平均潜伏时间：当磁头移动到数据所在的磁道后，等待指定 的数据扇区转动到磁头下方的时间数据传输率：的数据扇区转动到磁头下方的时间数据传输率：内部数据传输率：数据从盘片表面传输到硬盘的缓存的速率内部数据传输率：数据从盘片表面传输到硬盘的缓存的速率外部数据传输率：数据从硬盘的缓存读出到外部总线的速率外部数据传输率：数据从硬盘的缓存读出到外部总线的速率 MTBF：Mean Time Between Failure，平均无故障，平均无故障 时间。时间。常用指标二、认识计算机硬件 硬盘v垂直记录技术和水平记录技术垂直记录技术和水平记录技术在硬盘目前所使用的水平记录技在硬盘目前所使用的水平记录技术下，存储容量离极限越来越近术下，存储容量离极限越来越近垂直磁记录技术有助于在保证记垂直磁记录技术有助于在保证记录质量的同时进一步提高存储密录质量的同时进一步提高存储密度度二、认识计算机硬件 硬盘v硬盘的类型及接口硬盘的类型及接口二、认识计算机硬件 硬盘vATA/IDE接口硬盘简介接口硬盘简介Power接口主从盘跳线40pin数据线接口ATA(Advanced Technology Attachment)高级技术附加装置高级技术附加装置ATA硬盘是传统的桌面级硬盘，主要应用于硬盘是传统的桌面级硬盘，主要应用于个人个人PC机，也经常称为机，也经常称为IDE（Integrated Drive Electronics）硬盘）硬盘ATA接口为并行接口为并行ATA技术，下一代的产品是技术，下一代的产品是串行串行ATA（SATA）二、认识计算机硬件 硬盘vSATA接口硬盘介绍接口硬盘介绍SATA：SerialATA(SerialAdvancedTechnology Attachment)串行串行ATASATA采用串行方式进行数据传输，接口采用串行方式进行数据传输，接口速率比速率比IDE接口高，最低为接口高，最低为150MB/s，并，并且第二代（且第二代（SATA）300MB/s接口硬盘接口硬盘已经形成商用，规划内的最高速率可已经形成商用，规划内的最高速率可600MB/sSATA硬盘采用点对点连接方式，支持热硬盘采用点对点连接方式，支持热插拔，即插即用插拔，即插即用二、认识计算机硬件 硬盘vSATA II有以下五个主要特性：有以下五个主要特性：更高的端口传输率（更高的端口传输率（300MB/s）；）；本机命令队列（本机命令队列（NCQ）；）；组件管理（组件管理（Enclosure Management），比如风扇控制，温度），比如风扇控制，温度控制，新硬盘指示，坏硬盘指示，硬盘状态指示等；控制，新硬盘指示，坏硬盘指示，硬盘状态指示等；端口复用（端口复用（Port Multiplier），允许多个硬盘连接到同一端口；），允许多个硬盘连接到同一端口；可向上兼容可向上兼容SAS技术；技术；SATA技术可对技术可对247企业在线和近线存储应用提供超大企业在线和近线存储应用提供超大容量和高可靠性的支持容量和高可靠性的支持二、认识计算机硬件 硬盘vATA和和SATA对比对比 IDE是接口速度一般是是接口速度一般是100或或166MB/S二、认识计算机硬件 硬盘v常见的硬盘品牌常见的硬盘品牌日立三星希捷西部数据东芝 硬盘富士通 显示接口卡（显示接口卡（Video card，Graphics card），又称为显示适），又称为显示适配器（配器（Video adapter），显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，），显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，承担输出显示图形的任务，对于喜欢玩游戏和从事专业图形设计的人来说承担输出显示图形的任务，对于喜欢玩游戏和从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。目前民用显卡图形芯片供应商主要包括显卡非常重要。目前民用显卡图形芯片供应商主要包括AMD(ATi)和和Nvidia两家。两家。显卡概述显卡结构详解显卡结构详解主流显卡厂家【核心频率】显示核心的工作频率，在一定程度上可以反映出显示核心的性能。【显存类型】也被叫做帧缓存，它是用来存储显卡芯片处理过或者即将提取的渲染数据。当今主流的显存类型为GDDR5。【显存容量】显存容量的大小决定着显存临时存储数据的能力。【显存位宽】显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，位数越大则瞬间所能传输的数据量越大。显存带宽显存频率X显存位宽/8【显存速度】即显存时钟周期，作为衡量显存速度的重要指标。显存速度越快，单位时间交换的数据量也就越大，显存的时钟周期一般以ns（纳秒）为单位，工作频率以MHz为单位。工作频率1时钟周期1000。【决定显卡性能的三要素】显示芯片，显存带宽(这取决于显存位宽和显存频率)，显存容量。名词解释显存是否越大越好？显存是否越大越好？显存是GPU显示核心的一个临时存储器，用来暂存核心需要处理的数据。在核心足够强劲的前提下，大显存能减少读取数据的次数，降低延迟，特别是在高分辨和开启高倍抗锯齿的情况下，说明了就是个临时仓库。但如果核心性能低下的话，大显存是发挥不出作用的，就像个仓库，装满物料，而核心却来不及处理，这样的大显存就纯属浪费。不是大显存的显卡就好，一些性能低下的显卡，比如9300GS,HD4350,9400GT等不少都以大显存作为卖点，实际上根本用不到那么大的显存，增加的这点显存对性能根本没任何提高。显卡最关键的还是核心和带宽。所以显存的大小在于够用，而不在于够大，在核心够强劲的前提下，一般目前需要用到1G以上显存的情况几乎没有，用到1G的也不多。三、主板跳线的连接方法 引言：作为一名新手，要真正从头组装好自己的电脑并不容易，也许你知道处理器应该插哪儿，内存应该插哪儿，但遇到一排排复杂跳线的时候，很多新手都不知道如何下手。三、主板跳线的连接方法v认识跳线认识跳线 三、主板跳线的连接方法v认识这些跳线认识这些跳线其实很easy三、主板跳线的连接方法v电源开关：电源开关：Power Swicth电源开关：POWER SW 英文全称：Power Swicth 可能用名：POWER、POWER SWITCH、ON/OFF 、POWER SETUP、WR等 功能定义：机箱前面的开机按钮三、主板跳线的连接方法v复位复位/重启开关：重启开关：Reset Swicth 复位/重启开关：RESET SW 英文全称：Reset Swicth 可能用名：RESET、Reset Swicth、Reset Setup、RST等 功能定义：机箱前面的复位按钮三、主板跳线的连接方法v电源指示灯：电源指示灯：+/-电源指示灯：+/-可能用名：POWER LED、PLED、PWR LED、SYS LE D等三、主板跳线的连接方法v硬盘状态指示灯：硬盘状态指示灯：HDD LED硬盘状态指示灯：HDD LED 英文全称：Hard disk drive light emitting di ode 可能用名：HD LED三、主板跳线的连接方法v报警器：报警器：SPEAKER 报警器：SPEAKER可能用名：SPK 功能定义：主板工作异常 报警器三、主板跳线的连接方法v通用串行总线通用串行总线:USB这个不用说，连接前置USB接口的，一般都是体化设计三、主板跳线的连接方法v音频连接线：音频连接线：AUDIO音频连接线：音频连接线：AUDIOAUDIO 可能用名：可能用名：FPAUDIOFPAUDIO 功能定义：机箱前置音频功能定义：机箱前置音频三、主板跳线的连接方法v哪儿是跳线的第一哪儿是跳线的第一Pin？三、主板跳线的连接方法v9Pin开关开关/复位复位/电源灯电源灯/硬盘灯定义硬盘灯定义三、主板跳线的连接方法v小技巧小技巧 1、缺针旁边插电源、缺针旁边插电源 2、电源对面插复位、电源对面插复位 3、电源旁边插电源灯，负极靠近电源跳线、电源旁边插电源灯，负极靠近电源跳线 4、复位旁边插硬盘灯，负极靠近复位跳线、复位旁边插硬盘灯，负极靠近复位跳线还有一点差点忘了说，机箱上的线区分正负极也很简单，一般来说彩色的线是正极，而黑色/白色的线是负极接地，有时候用GND表示）。三、主板跳线的连接方法v无规律主板的接线方式：无规律主板的接线方式：主板都在接线的旁边很明显主板都在接线的旁边很明显 的标识除了接线的方法，并的标识除了接线的方法，并且在插针底座上用颜色加以且在插针底座上用颜色加以 区分区分三、主板跳线的连接方法v前置前置USB 黑色线为地线(GND)红色线为电源正级(VCC或5Volt)白色线为数据负线(USBPort-或Data-)，绿色线为数据正线(USBPort+或Data+)。三、主板跳线的连接方法v前置音频连接方法前置音频连接方法1Micin/MIC（麦克风麦克风输入）输入）2GND（接（接地）地）3MicPower/MicVCC/MICBIAS（麦克风麦克风电压）电压）4Nopin5LINEOUTFR（右声道前置音频输出）（右声道前置音频输出）6LINEOUTRR（右（右声道后置音频输出）声道后置音频输出）7NOpin8NOpin9LINEOUTFL（左声道前置音频输出）（左声道前置音频输出）10LINEOUTRL（做（做声道后置音频输出）声道后置音频输出）四、快速设置BIOSv认识认识BIOS 主板主板BIOS主要有两大品牌，主要有两大品牌，AWARD与与AMIAWARD BIOSAMI BIOS四、快速设置BIOSv如何進入如何進入BIOS注意观察屏幕，会提示按注意观察屏幕，会提示按什么建进入什么建进入BIOS设置！设置！四、快速设置BIOSvAWARD BIOS设置第一启动项设置第一启动项四、快速设置BIOSvAMI BIOS设置第一启动项设置第一启动项湖南农业大学IT小分队