计算机组件概述
当今时代,电脑已成为我们生活中的必需品。台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等各种设备都属于电脑。但你是否了解电脑内部的组件呢?
计算机的组成
计算机本质上是一种计算机,其功能是“接受用户指令和数据,通过中央处理器的数学和逻辑运算,生成或存储有用的信息”。只要具备输入设备(如键盘或触摸屏)和输出设备(如显示器或打印机),即可让机器生成信息的设备均可称为计算机。
根据这一定义,常见设备包括:
商店中的基本计算器
用于通话的手机
用于驾驶的全球定位系统(GPS)
自动取款机(ATM)
台式个人电脑
便携式笔记本电脑
流行智能手机
潜在流行的单板电脑和智能手表
更多智能穿戴设备
主机的作用
我们通常使用鼠标和键盘等输入设备将数据输入到主机中,然后由主机处理数据并将其以图表或文档等信息的形式传输到输出设备(如显示器或打印机)上。那么,主机内部有哪些组件呢?
主机组件
如果你曾拆开过电脑主机(包括智能手机),你会发现主机中最关键的部分是一块主板。主板上安装有以下组件:
中央处理器(CPU)
主内存(RAM)
硬盘(或存储卡)
适配卡
大多数智能手机将这些组件直接焊接在主板上,而不是使用卡槽。
中央处理器的功能
主机的核心是中央处理器(CPU),它是一块具备特定功能的芯片,包含指令集。如果你希望主机执行特殊功能,则必须查看该 CPU 是否具备相关的内置指令集才能实现。
由于 CPU 主要负责管理和运算,因此它内部又分为两个主要单元:
算术逻辑单元:负责程序运算和逻辑判断。
控制单元:协调周边元件和各单元之间的工作。
内存的重要性
既然 CPU 的作用是进行运算和判断,那么被运算和判断的数据来自何处呢?CPU 读取的数据都来自主内存!主内存中的数据则是由输入设备传输而来的。而 CPU 处理完成的数据也必须先写入主内存,然后数据才从主内存传输到输出设备。
为什么我们都认为增加内存容量通常可以极大地提升系统性能?正如下图所示及上述说明,因为所有数据都要经过主内存的传输,所以如果内存容量太小,数据缓存不足,便会对性能造成很大影响!这尤其针对运行 Linux 作为服务器的环境。
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系统单元
“系统单元”实际上指的是电脑机壳内的主要组件,重点在于 CPU 和主内存。特别要注意实线部分的传输方向,数据基本上都是先流经主内存再转出去的!至于数据何时流进/流出内存,则由 CPU 发出的控制命令决定。而 CPU 实际要处理的数据完全来自于主内存(无论程序还是一般文档数据)!这是一个非常重要的概念,它解释了为什么内存不足时,系统性能会很差劲!这也是为什么如今人们在购买智能手机时,对可用内存都有较高要求的原因。
所有单元都由 CPU 内部控制单元负责协调,因此 CPU 是整个计算机系统中最重要的部分!