小白系列001--电脑硬件学习

电脑硬件学习

方便电脑小白简单了解一下相关知识。

对应视频：B站_Macmillan

UP主在b站做了很详细的视频讲解，感谢UP主的分享。

电脑硬件分为三类

第一类：（必要硬件 共五种）

主板，CPU，内存，显卡，电源。

只要满足上述条件，电脑即可亮机。

没有硬盘电脑可以正常开机，默认会进入主板BIOS，但不会进入操作系统。

主板	CPU	内存	显卡	电源

第二类：（重要硬件 共两种）

CPU散热器，硬盘。

满足上述两类要求，即可满足普通用户的日常需求。

在上述两类硬件中，CPU，内存，显卡，硬盘决定了一台电脑的性能，而主板，电源，散热器是对性能的保证。

CPU散热器	硬盘

第三类：（常用硬件）

例如：独立网卡，采集卡，独立声卡等。

这类硬件是对一台电脑功能的拓展或者强化，并不会影响普通用户日常的正常使用。

部分硬件详细说明

CPU

中央处理器(CPU)：一台电脑的核心。主要负责繁杂的信息计算和处理，在一定范围上控制并管理其他硬件。

为了保证散热性能，所有电脑的CPU顶盖上都涂有灰色或者白色的粘稠物——硅脂，用来填充CPU与散热器之间的缝隙，增强导热效果。

没有硅脂的话，使用过程中，CPU过热，将会导致电脑无法正常使用。

主流厂商

英特尔 和 AMD（都是美国的公司）

英特尔常见系列	AMD常见系列

现在我国也有正在发展的制造CPU的技术：龙芯，兆芯。（都还处于起步阶段）

CPU体质

CPU是十分精密的电子元件，当今世界还制造不出完全一样的CPU。

同类型的CPU之间的差异大部分不会超过5%，少数会超过。但一般不会出现跨级超越现象。

判断CPU性能，一凭经验，二看CPU天梯图

简单参数

（R7 3700X为例）

主要参数
型号	Ryzen 7 3700X
芯片厂方	AMD
核心/线程	8/16
核心类型	Matisse
生产工艺	7nm
接口类型	Socket AM4(1331)
频率	3.6-4.4GHz
一级缓存	512K
二级缓存	4M
三级缓存	32M

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频率

在电脑的使用过程中，频率是一直变化的。

表中的3.6GHz是这款CPU的基准频率，简称基频。

在电脑待机时，很多时候CPU的频率要低于基频。

在打游戏的时候，CPU的频率在3.6~4.4GHz之间变动，这个频率变动的过程就称为睿频。

4.4GHz称为最大动态加速频率，也叫最大睿频。

温度，电压及CPU自身的体质，操作系统，主板，电源都会影响CPU的频率。

核心/线程

核心/线程数决定了一块CPU应对软件多开的能力。

将CPU比作一个生产队，核心相当于工人。

目前为止，核心和线程数的比值为1:1或1:2。其中线程数两倍于核心数的这项技术为超线程技术

超线程技术就相当于原来一只手干活的工人学会了两只手同时干活，干活的速度变快。

工作功率(TDP)

CPU的热设计功耗，即CPU理论的发热功率。

然而这个数值并不准确，与实际相差较大，甚至没有参考价值。

在选择散热器时，经验比看TDP要有用的多。

生产工艺

生产工艺越小，生产工艺越好。

CPU散热器

功能：能够用来降低CPU的温度，良好的散热能够保证CPU的性能，防止CPU因高温降频。

常见分类

CPU散热器根据散热形式可以分为多种，常见的有风冷散热器，水冷散热器。

风冷散热器分类	水冷散热器
大体可以分为下压式散热器和塔式散热器两种，塔式散热器的散热效果普遍会比下压式散热好，散热效果的上限也会比下压式散热高得多。但是下压式散热的兼容性比塔式散热好得多，两者各有各的优势。	水冷散热是以水冷液为介质对CPU进行散热冷却的散热方式。

内存

电脑CPU与硬盘间数据交互的中转站，是一台电脑十分重要的部分。

仅凭现在的硬盘速度，仍然无法满足其与CPU之间的数据快速吞吐，所以出现了内存，相较于硬盘，它与CPU间的信息交互要快很多。

不稳定的内存会导致电脑蓝屏，黑屏，死机，甚至无法亮机。

当我们打开软件的时候，软件的一部分运行数据会从硬盘被提取到电脑的内存中，这部分数据通过内存可以快速的与CPU进行数据交互，从而保证了软件运行的流畅性。

内存条的好坏判断：一条内存的容量越大，频率越高，时序越低往往代表它的性能越强。

通道技术

现在基本所有主板均支持内存的双通道技术，部分高端民用服务站还支持四通道内存。

双通道与单通道内存的差别：

单通道：CPU————硬盘

双通道：CPU=======硬盘

将CPU与硬盘之间的信息交互比作车辆在公路上行驶，单通道代表两者之间只有一条路，而双通道代表有两条路，双通道内存较单通道单位时间内能够通过更多的车，也就是其信息交互的速度更快。

显卡

CPU负责计算，显卡负责画面的渲染和输出。

例子：

在玩吃鸡的时候，CPU的工作是根据游戏预设的各种算法计算接下来会发生什么，并整合成海量的数据交给显卡，而显卡又将这些数据进行计算，渲染成一帧一帧的图像，呈现在玩家的眼前。

并且由于是实时计算渲染，对显卡性能的要求就很高。所以要想打游戏，就需要一张好的显卡。

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显卡分类

集成显卡，核芯显卡，独立显卡。

• 集成显卡：集成在主板上的显卡，近几年已经完全退出历史舞台。

• 核芯显卡：集成在CPU上的显卡。

• 独立显卡：独立于主板和CPU的一张拓展卡，安装于主板的PCIE插槽上。

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集成显卡和核芯显卡的性能往往较低，并且会占用一部分内存来作为显存。

独立显卡有自己独立的显卡芯片和显存。许多高性能显卡还会有自己的独立供电，显卡厂商也会根据显卡的功耗和发热量配上散热器。还会给高端卡配上一块背板，用来强化和保护显卡PCB板，甚至还会有炫酷的灯光效果和信仰设计。

独立显卡的结构

显卡芯片，显存，PCB板，视频输出接口，散热器。

显卡芯片（GPU芯片）

焊接在PCB板上的一芯片，是一张显卡的处理核心。从根本上决定了一块显卡的性能。

目前世界上主流的生产GPU核心的厂商有两家AMD和NVIDIA（英伟达）。

使用AMD GPU核心的显卡，通常简称为A卡；

使用NVIDIA GPU核心的显卡，通常简称为N卡。

GPU核心上通常会标有核心代号，可用于防伪。

两大厂商将制作好的GPU核心连带着显存颗粒打包（显存颗粒虽然由AMD和英伟达统一打包出售给显卡厂商，但它们是由三星，镁光，海力士等储存颗粒大厂生产）出售给华硕，微星，技嘉等显卡大厂，显卡大厂再进行加工设计，便有了我们平常所使用的显卡（非公版显卡）。

AMD，英伟达两大厂商自己也会生产一些显卡，这部分显卡被称为公版显卡。

公版显卡相较于非公版显卡往往GPU核心的频率低，散热差。

常见的独立显卡分为两种：游戏卡与专业卡。

游戏卡在游戏性能上会更有优势，而专业卡则是在专业渲染上有优势。

视频输出接口

接口类型与接口协议：接口类型指一个接口的形状以及设计，而该接口支持的协议则决定了该接口的带宽，速度。有些接口我们平常使用的是协议命名，例如USB口；而有些接口我们平常使用的是接口类型命名，例如Type—C口，m.2口等。

视频输出口通常有四种：VGA，DVI，HDMI，DP，它们是显卡输出图像信号的接口，均是以协议命名。

现在，VGA接口已经被淘汰。

其中HDMI，DP相较于VGA和DVI更加高级。

目前来说，DP会比HDMI更有优势。

硬盘

电脑的数据中心，存放着我们的所有文件和数据。

硬盘的分类：固态硬盘（SSD）和机械硬盘（HDD）。

固态硬盘使用闪存颗粒进行数据储存，通过改变内存内部的电位进行数据的读写。

机械硬盘使用一块磁碟进行数据存储，通过改变磁碟上的磁极进行数据的读写。

简单对比

固态硬盘	机械硬盘
优点：速度快，无噪音	优点：容量大，寿命长，数据安全性较高
缺点：价格贵	缺点：噪音大，工作环境要求高，随机读写速度慢