電腦硬件都有什么
用了電腦這么久，你都知道電腦硬件有哪些嗎?下面將由學(xué)習(xí)啦小編帶大家來解答這個疑問吧，希望對大家有所收獲!
什么是電腦硬件
電腦硬件，包括電腦中所有物理的零件，以此來區(qū)分它所包括或執(zhí)行的數(shù)據(jù)和為硬件提供指令以完成任務(wù)的軟件。 電腦硬件主要包含：機(jī)箱，主板，總線，電源，硬盤，存儲控制器，界面卡，可攜儲存裝置，內(nèi)置存儲器，輸入設(shè)備，輸出設(shè)備, CPU風(fēng)扇，蜂鳴器等。
電腦硬件-主板
簡介
主板上承載著CPU(即中央處理器)、內(nèi)存(隨機(jī)存取存儲器)和為擴(kuò)展卡提供的插槽 (可是CPU和內(nèi)存并不是集成在主板上，不是主板的附件，本身也屬于電腦硬件) 主板，又叫主機(jī)板(mainboard)、系統(tǒng)板(systemboard)或母板(motherboard);它安裝在機(jī)箱內(nèi)，是微機(jī)最基本的也是最重要的部件之一。主板一般為4-6層矩形電路板，上面安裝了組成計算機(jī)的主要電路系統(tǒng)，一般有南北橋芯片(有的南北橋整合在一起)BIOS芯片、I/O控制芯片、鍵盤和面板控制開關(guān)接口、指示燈插接件、擴(kuò)充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等元件。
主要芯片
BIOS(Basic Input/Output System，基本輸入輸出系統(tǒng))全稱是ROM-BIOS，是只讀存儲器基本輸入/輸出系統(tǒng)的簡寫，它實(shí)際是一組被固化到電腦中，為電腦提供最低級最直接的硬件控制的程序，它是連通軟件程序和硬件設(shè)備之間的樞紐，通俗地說，BIOS是硬件與軟件程序之間的一個“轉(zhuǎn)換器”或者說是接口(雖然它本身也只是一個程序)，負(fù)責(zé)解決硬件的即時要求，并按軟件對硬件的操作要求具體執(zhí)行。
北橋芯片：北橋芯片(North Bridge)是主板芯片組中起主導(dǎo)作用的最重要的組成部分，也稱為主橋(Host Bridge)。北橋芯片負(fù)責(zé)與CPU的聯(lián)系并控制內(nèi)存、AGP數(shù)據(jù)在北橋內(nèi)部傳輸，提供對CPU的類型和主頻、系統(tǒng)的前端總線頻率、內(nèi)存的類型和最大容量、AGP插槽、ECC糾錯等支持，整合型芯片組的北橋芯片還集成了顯示核心。
南橋芯片： 南橋芯片(South Bridge)是主板芯片組的重要組成部分，負(fù)責(zé)I/O總線之間的通信，如PCI總線、USB、LAN、ATA、SATA、音頻控制器、鍵盤控制器、實(shí)時時鐘控制器、高級電源管理等，一般位于主板上離CPU插槽較遠(yuǎn)的下方，PCI插槽的附近，這種布局是考慮到它所連接的I/O總線較多，離處理器遠(yuǎn)一點(diǎn)有利于布線。相對于北橋芯片來說，其數(shù)據(jù)處理量并不算大，所以南橋芯片有時候沒有覆蓋散熱片。
RAID控制芯片：相當(dāng)于一塊RAID卡的作用，可支持多個硬盤組成各種RAID模式。目前主板上集成的RAID控制芯片主要有兩種：HPT372 RAID控制芯片和Promise RAID控制芯片。
電腦硬件-電源
電源是為電腦提供動力的源頭，它有：主板接口：20+4pin， CPU接口(4+4pin)：1個，顯卡接口(6+2Pin)：2個，硬盤接口(SATA)：4個，供電接口(大4pin)：3個，分別為電腦中相應(yīng)的硬件供電。
電腦硬件-內(nèi)存
內(nèi)存是計算機(jī)中重要的部件之一，它是與CPU進(jìn)行溝通的橋梁。計算機(jī)中所有程序的運(yùn)行都是在內(nèi)存中進(jìn)行的，因此內(nèi)存的性能對計算機(jī)的影響非常大。內(nèi)存(Memory)也被稱為內(nèi)存儲器，其作用是用于暫時存放CPU中的運(yùn)算數(shù)據(jù)，以及與硬盤等外部存儲器交換的數(shù)據(jù)。只要計算機(jī)在運(yùn)行中，CPU就會把需要運(yùn)算的數(shù)據(jù)調(diào)到內(nèi)存中進(jìn)行運(yùn)算，當(dāng)運(yùn)算完成后CPU再將結(jié)果傳送出來，內(nèi)存的運(yùn)行也決定了計算機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。 內(nèi)存是由內(nèi)存芯片、電路板、金手指等部分組成的。
概念
內(nèi)存是計算機(jī)中重要的部件之一，它是與CPU進(jìn)行溝通的橋梁。計算機(jī)中所有程序的運(yùn)行都是在內(nèi)存中進(jìn)行的，因此內(nèi)存的性能對計算機(jī)的影響非常大。內(nèi)存(Memory)也被稱為內(nèi)存儲器，其作用是用于暫時存放CPU中的運(yùn)算數(shù)據(jù)，以及與硬盤等外部存儲器交換的數(shù)據(jù)。只要計算機(jī)在運(yùn)行中，CPU就會把需要運(yùn)算的數(shù)據(jù)調(diào)到內(nèi)存中進(jìn)行運(yùn)算，當(dāng)運(yùn)算完成后CPU再將結(jié)果傳送出來，內(nèi)存的運(yùn)行也決定了計算機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。 內(nèi)存是由內(nèi)存芯片、電路板、金手指等部分組成的。
分類
只讀存儲器(ROM)
ROM表示只讀存儲器(Read Only Memory)，在制造ROM的時候，信息(數(shù)據(jù)或程序)就被存入并永久保存。這些信息只能讀出，一般不能寫入，即使機(jī)器停電，這些數(shù)據(jù)也不會丟失。ROM一般用于存放計算機(jī)的基本程序和數(shù)據(jù)，如BIOS ROM。其物理外形一般是雙列直插式(DIP)的集成塊。
隨機(jī)存儲器(RAM)
隨機(jī)存儲器(Random Access Memory)表示既可以從中讀取數(shù)據(jù)，也可以寫入數(shù)據(jù)。當(dāng)機(jī)器電源關(guān)閉時，存于其中的數(shù)據(jù)就會丟失。我們通常購買或升級的內(nèi)存條就是用作電腦的內(nèi)存，內(nèi)存條(SIMM)就是將RAM集成塊集中在一起的一小塊電路板，它插在計算機(jī)中的內(nèi)存插槽上，以減少RAM集成塊占用的空間。市場上常見的內(nèi)存條有1G/條，2G/條，4G/條等。
高速緩沖存儲器(Cache)
Cache也是我們經(jīng)常遇到的概念，也就是平?？吹降囊患壘彺?L1 Cache)、二級緩存(L2 Cache)、三級緩存(L3 Cache)這些數(shù)據(jù)，它位于CPU與內(nèi)存之間，是一個讀寫速度比內(nèi)存更快的存儲器。當(dāng)CPU向內(nèi)存中寫入或讀出數(shù)據(jù)時，這個數(shù)據(jù)也被存儲進(jìn)高速緩沖存儲器中。當(dāng)CPU再次需要這些數(shù)據(jù)時，CPU就從高速緩沖存儲器讀取數(shù)據(jù)，而不是訪問較慢的內(nèi)存，當(dāng)然，如需要的數(shù)據(jù)在Cache中沒有，CPU會再去讀取內(nèi)存中的數(shù)據(jù)。
物理存儲器和地址空間
物理存儲器和存儲地址空間是兩個不同的概念。但是由于這兩者有十分密切的關(guān)系，而且兩者都用B、KB、MB、GB來度量其容量大小，因此容易產(chǎn)生認(rèn)識上的混淆。初學(xué)者弄清這兩個不同的概念，有助于進(jìn)一步認(rèn)識內(nèi)存儲器和用好內(nèi)存儲器。
物理存儲器是指實(shí)際存在的具體存儲器芯片。如主板上裝插的內(nèi)存條和裝載有系統(tǒng)的BIOS的ROM芯片，顯示卡上的顯示RAM芯片和裝載顯示BIOS的ROM芯片，以及各種適配卡上的RAM芯片和ROM芯片都是物理存儲器。
存儲地址空間是指對存儲器編碼(編碼地址)的范圍。所謂編碼就是對每一個物理存儲單元(一個字節(jié))分配一個號碼，通常叫作“編址”。分配一個號碼給一個存儲單元的目的是為了便于找到它，完成數(shù)據(jù)的讀寫，這就是所謂的“尋址”(所以，有人也把地址空間稱為尋址空間)。
地址空間的大小和物理存儲器的大小并不一定相等。舉個例子來說明這個問題：某層樓共有17個房間，其編號為801～817。這17個房間是物理的，而其地址空間采用了三位編碼，其范圍是800～899共100個地址，可見地址空間是大于實(shí)際房間數(shù)量的。
對于386以上檔次的微機(jī)，其地址總線為32位，因此地址空間可達(dá)2的32次方，即4GB。(雖然如此，但是我們一般使用的一些操作系統(tǒng)例如windows xp、卻最多只能識別或者使用3.25G的內(nèi)存，64位的操作系統(tǒng)能識別并使用4G和4G以上的的內(nèi)存，
好了，可以解釋為什么會產(chǎn)生諸如：常規(guī)內(nèi)存、保留內(nèi)存、上位內(nèi)存、高端內(nèi)存、擴(kuò)充內(nèi)存和擴(kuò)展內(nèi)存等不同內(nèi)存類型。
常用內(nèi)存
EDORAM、 FPRAM、 SDRAM、 DDR、 DDR2、 DDR3、DDR4、 Rambus、DDR5
電腦硬件-硬盤
簡介
硬盤(英文名：Hard Disk Drive 簡稱HDD 全名 溫徹斯特式硬盤)是電腦主要的存儲媒介之一，由一個或者多個鋁制或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。絕大多數(shù)硬盤都是固定硬盤，被永久性地密封固定在硬盤驅(qū)動器中。
硬盤種類
硬盤分為固態(tài)硬盤(SSD)和機(jī)械硬盤(HDD);SSD采用閃存顆粒來存儲，HDD采用磁性碟片來存儲，下面主要介紹HDD。
物理結(jié)構(gòu)
磁頭
磁頭是硬盤中最昂貴的部件，也是硬盤技術(shù)中最重要和最關(guān)鍵的一環(huán)。傳統(tǒng)的磁頭是讀寫合一的電磁感應(yīng)式磁頭，但是，硬盤的讀、寫卻是兩種截然不同的操作，為此，這種二合一磁頭在設(shè)計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性，從而造成了硬盤設(shè)計上的局限。而MR磁頭(Magnetoresistive heads)，即磁阻磁頭，采用的是分離式的磁頭結(jié)構(gòu)：寫入磁頭仍采用傳統(tǒng)的磁感應(yīng)磁頭(MR磁頭不能進(jìn)行寫操作)，讀取磁頭則采用新型的MR磁頭，即所謂的感應(yīng)寫、磁阻讀。這樣，在設(shè)計時就可以針對兩者的不同特性分別進(jìn)行優(yōu)化，以得到最好的讀/寫性能。另外，MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應(yīng)信號幅度，因而對信號變化相當(dāng)敏感，讀取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也相應(yīng)提高。而且由于讀取的信號幅度與磁道寬度無關(guān)，故磁道可以做得很窄，從而提高了盤片密度，達(dá)到200MB/英寸2，而使用傳統(tǒng)的磁頭只能達(dá)到20MB/英寸2，這也是MR磁頭被廣泛應(yīng)用的最主要原因。目前，MR磁頭已得到廣泛應(yīng)用，而采用多層結(jié)構(gòu)和磁阻效應(yīng)更好的材料制作的GMR磁頭(Giant Magnetoresistive heads)也逐漸普及。
磁道
當(dāng)磁盤旋轉(zhuǎn)時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁盤表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁道。這些磁道用肉眼是根本看不到的，因?yàn)樗鼈儍H是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區(qū)，磁盤上的信息便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁道之間并不是緊挨著的，這是因?yàn)榇呕瘑卧喔籼鼤r磁性會相互產(chǎn)生影響，同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤，一面有80個磁道，而硬盤上的磁道密度則遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于此值，通常一面有成千上萬個磁道。
扇區(qū)
磁盤上的每個磁道被等分為若干個弧段，這些弧段便是磁盤的扇區(qū)，每個扇區(qū)可以存放512個字節(jié)的信息，磁盤驅(qū)動器在向磁盤讀取和寫入數(shù)據(jù)時，要以扇區(qū)為單位。
柱面
硬盤通常由重疊的一組盤片構(gòu)成，每個盤面都被劃分為數(shù)目相等的磁道，并從外緣的“0”開始編號，具有相同編號的磁道形成一個圓柱，稱之為磁盤的柱面。磁盤的柱面數(shù)與一個盤單面上的磁道數(shù)是相等的。無論是雙盤面還是單盤面，由于每個盤面都有自己的磁頭，因此，盤面數(shù)等于總的磁頭數(shù)。所謂硬盤的CHS，即Cylinder(柱面)、Head(磁頭)、Sector(扇區(qū))，只要知道了硬盤的CHS的數(shù)目，即可確定硬盤的容量，硬盤的容量=柱面數(shù)*磁頭數(shù)*扇區(qū)數(shù)*512B。
電腦硬件-顯卡
簡介
顯卡全稱顯示接口卡(Video card，Graphics card)，又稱為顯示適配器(Video adapter)，顯示器配置卡簡稱為顯卡，是個人電腦最基本組成部分之一。顯卡的用途是將計算機(jī)系統(tǒng)所需要的顯示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換驅(qū)動，并向顯示器提供行掃描信號，控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個人電腦主板的重要元件，是“人機(jī)對話”的重要設(shè)備之一。顯卡作為電腦主機(jī)里的一個重要組成部分，承擔(dān)輸出顯示圖形的任務(wù)，對于從事專業(yè)圖形設(shè)計的人來說顯卡非常重要。 民用顯卡圖形芯片供應(yīng)商主要包括AMD(超威半導(dǎo)體)和Nvidia(英偉達(dá))2家。
基本結(jié)構(gòu)
顯示芯片
顯示芯片簡稱GPU，全稱Graphic Processing Unit，中文翻譯為“圖形處理器”。GPU使顯卡減少了對CPU的依賴，并進(jìn)行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時。GPU所采用的核心技術(shù)有硬件T&L(幾何轉(zhuǎn)換和光照處理)、立方環(huán)境材質(zhì)貼圖和頂點(diǎn)混合、紋理壓縮和凹凸映射貼圖、雙重紋理四像素256位渲染引擎等，而硬件T&L技術(shù)可以說是GPU的標(biāo)志。GPU主要由nVIDIA與AMD兩家廠商生產(chǎn)。
顯存
顯存是顯示內(nèi)存的簡稱。其主要功能就是暫時儲存顯示芯片要處理的數(shù)據(jù)和處理完畢的數(shù)據(jù)。圖形核心的性能愈強(qiáng)，需要的顯存也就越多。以前的顯存主要是SDR的，容量也不大。市面上的顯卡大部分采用的是GDDR3顯存，現(xiàn)在最新的顯卡則采用了性能更為出色的GDDR4或GDDR5顯存。
顯卡BIOS
與驅(qū)動程序之間的控制程序，另外還存有顯示卡的型號、規(guī)格、生產(chǎn)廠家及出廠時間等信息。打開計算機(jī)時，通過顯示BIOS 內(nèi)的一段控制程序，將這些信息反饋到屏幕上。早期顯示BIOS 是固化在ROM 中的，不可以修改，而多數(shù)顯示卡則采用了大容量的EPROM，即所謂的Flash BIOS，可以通過專用的程序進(jìn)行改寫或升級。
電腦硬件-總線
總線的分類
總線是構(gòu)成計算機(jī)系統(tǒng)的其他高速功能部件，如存儲器、通道等互相連接的總線。
一個單處理器系統(tǒng)中的總線，大致分為三類：
(1)內(nèi)部總線：CPU內(nèi)部連接各寄存器及運(yùn)算部件之間的總線。
(2)系統(tǒng)總線：CPU同計算
(3)I/O總線：中、低速I/O計算機(jī)系統(tǒng)的互連機(jī)構(gòu)，是多個系統(tǒng)功能部件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的公共通路。
設(shè)備之間互相連接的總線。
1.總線的特性
物理特性：指總線的物理連接方式，包括總線的根數(shù)，總線的插頭、插座的形狀，引腳線的排列方式等。
功能特性：描述總線中每一根線的功能。
電氣特性：定義每一根線上信號的傳遞方向及有效電平范圍。送入CPU的信號叫輸入信號(IN)，從CPU發(fā)出的信號叫輸出信號(OUT)。
時間特性：定義了每根線在什么時間有效。規(guī)定了總線上各信號有效的時序關(guān)系，CPU才能正確無誤地使用。
2.總線的標(biāo)準(zhǔn)化
相同的指令系統(tǒng)，相同的功能，不同廠家生產(chǎn)的各功能部件在實(shí)現(xiàn)方法上幾乎沒有相同的，但各廠家生產(chǎn)的相同功能部件卻可以互換使用，其原因在于它們都遵守了相同的系統(tǒng)總線的要求，這就是系統(tǒng)總線的標(biāo)準(zhǔn)化問題。
總線的連接方式
1.單總線結(jié)構(gòu)
在許多單處理器的計算機(jī)中，使用一條單一的系統(tǒng)總線來連接CPU、主存和I/O設(shè)備，叫做單總線結(jié)構(gòu)。CAI演示如圖所示點(diǎn)擊演示
此時要求連接到總線上的邏輯部件必須高速運(yùn)行，以便在某些設(shè)備需要使用總線時能迅速獲得總線控制權(quán);而當(dāng)不再使用總線時，能迅速放棄總線控制權(quán)。
(1)取指令：當(dāng)CPU取一條指令時，首先把程序計數(shù)器PC中的地址同控制信息一起送至總線上。在“取指令”情況下的地址是主存地址，此時該地址所指定的主存單元的內(nèi)容一定是一條指令，而且將被傳送給CPU。
(2)傳送數(shù)據(jù)：取出指令之后，CPU將檢查操作碼。操作碼規(guī)定了對數(shù)據(jù)要執(zhí)行什么操作，以及數(shù)據(jù)是流進(jìn)CPU還是流出CPU。
(3)I/O操作：如果該指令地址字段對應(yīng)的是外圍設(shè)備地址，則外圍設(shè)備譯碼器予以響應(yīng)，從而在CPU和與該地址相對應(yīng)的外圍設(shè)備之間發(fā)生數(shù)據(jù)傳送，而數(shù)據(jù)傳送的方向由指令操作碼決定。
(4)DMA操作: 某些外圍設(shè)備也可以指定地址。如果一個由外圍設(shè)備指定的地址對應(yīng)于一個主存單元，則主存予以響應(yīng)，于是在主存和外設(shè)間將進(jìn)行直接存儲器傳送(DMA)。
(5)單總線結(jié)構(gòu)容易擴(kuò)展成多CPU系統(tǒng)：這只要在系統(tǒng)總線上掛接多個CPU即可。
2.雙總線結(jié)構(gòu)
這種結(jié)構(gòu)保持了單總線系統(tǒng)簡單、易于擴(kuò)充的優(yōu)點(diǎn)，但又在CPU和主存之間專門設(shè)置了一組高速的存儲總線，使CPU可通過專用總線與存儲器交換信息，并減輕了系統(tǒng)總線的負(fù)擔(dān)，同時主存仍可通過系統(tǒng)總線與外設(shè)之間實(shí)現(xiàn)DMA操作，而不必經(jīng)過CPU。當(dāng)然這種雙總線系統(tǒng)以增加硬件為代價。
總線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
早期總線的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
它實(shí)際上是處理器芯片引腳的延伸，是處理器與I/O設(shè)備適配器的通道。這種簡單的總線一般由50—100條線組成，這些線按其功能可分為三類：地址線、數(shù)據(jù)線和控制線。
簡單總線結(jié)構(gòu)的不足之處在于：
第一 CPU是總線上的唯一主控者。
第二 總線信號是CPU引腳信號的延伸，故總線結(jié)構(gòu)緊密與CPU相關(guān)，通用性較差。
當(dāng)代流行的總線內(nèi)部結(jié)構(gòu)它是一些標(biāo)準(zhǔn)總線，追求與結(jié)構(gòu)、CPU、技術(shù)無關(guān)的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，并滿足包括多個CPU在內(nèi)的主控者環(huán)境需求。
在當(dāng)代總線結(jié)構(gòu)中，CPU和它私有的cache一起作為一個模塊與總線相連。系統(tǒng)中允許有多個這樣的處理器模塊。而總線控制器完成幾個總線請求者之間的協(xié)調(diào)與仲裁。
整個總線分成如下四部分：
1.數(shù)據(jù)傳送總線：由地址線、數(shù)據(jù)線、控制線組成。
2.仲裁總線：包括總線請求線和總線授權(quán)線。
3.中斷和同步總線：用于處理帶優(yōu)先級的中斷操作，包括中斷請求線和中斷認(rèn)可線。
4.公用線;包括時鐘信號線、電源線、地線、系統(tǒng)復(fù)位線以及加電或斷電的時序信號線等。
電腦硬件-界面卡
聲卡、顯卡、調(diào)制解調(diào)器界面卡、 網(wǎng)絡(luò)界面卡、電視卡、視頻采集卡等…
電腦硬件-輸入設(shè)備
鍵盤、鼠標(biāo)、觸控板、軌跡球、 數(shù)碼化輸入板及輸入筆/指向器 、觸控瑩幕、游戲控制器、 游戲控制桿、麥克風(fēng)、掃描器、條碼閱讀機(jī)、網(wǎng)絡(luò)攝影機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、手機(jī)、以及大量的USB外界產(chǎn)品。
電腦硬件-輸出設(shè)備
打印機(jī)、點(diǎn)陣式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)、揚(yáng)聲器、顯示器
電腦硬件-電腦顯示器
包括CRT、LCD、LED、PDP
電腦硬件-內(nèi)置存儲器
硬盤、磁盤陣列控制器
電腦硬件-可攜儲存裝置
CD 、CD-ROM、CD-RW、 CD-R 、DVD 、DVD/CD-RW、 Combo 、DVD-ROM、DVD-RW、DVD-R、DVD-RAMDVD+RW、DVD+R、 軟碟、磁帶機(jī)、 外置式硬盤、快閃存儲器、拇指碟 、記憶卡 、SD、CF、 MMC SM 、SSD
互連設(shè)備附加
網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備例如路由器、交換機(jī)、集線器等也可稱之為硬件
辦公硬件類
如：打印機(jī)、掃描儀、投影儀、復(fù)印機(jī)等可稱之為計算機(jī)擴(kuò)展硬件