计算机基本原理简述

计算机五大单元

1. CPU :为一个具有特定功能的芯片，里头含有的微指令集，主要工作是管理与运算。想给主机赋予新特性，需要看CPU是否有相关内建的微指令集，若没有，则无法添加，CPU可分为两个主要单元:

   • 算数逻辑单元：负责程序运算与逻辑推断
   • 控制逻辑单元：协调周边组件与各单元间的工作

2. 主存 :CPU读取的数据来自于主存，CPU处理完的数据通过主存输出输出到输出单元，同时读取外部存储装置数据(硬盘)也是通过主存

3. 输入单元 ：主存的数据是来自与输入单元的，通过主存将数据传给CPU运算处理

4. 输出单元 ：CPU处理完数据，传给主存，然后传输给输出单元

5. 外部存储装置 :磁盘

6. x86架构与x86_64架构

   • x86 CPU 由8位升级到16位再到32位
   • x86_64 AMD在x86基础上创建了64位CPU
   • 位 :指CPU一次能读取的数据最大量

7. 由于CPU处理的数据都是来自主存，CPU本身运算能力很快，一般主机卡慢除了升级CPU外，最主要是增加内存，内存可以写入，写出的速度随着内存增加而增加，如果CPU是顶级的，内存不够也白搭

二、计算机架构与相关设备组件

1. 主板 :链接各组件，新的硬件设备(单元)只有与主板提供的接口相匹配(硬件)才能工作

2. 芯片组 :位与主板上，芯片组的搭配的好坏直接影响主机效能。它由两部分组成：

   • 北桥：负责链接CPU、主存储器、显示适配器。现在已经将主存储器整合到CPU当中了 ，CPU与主存交互的数据量不再受北桥容量约束
   • 南桥：负责链接速度较慢的装置接口，硬盘、USB、网卡等

3. 前端总线(FBS) ：CPU内的控制芯片与主存储器间的传输速度 。CPU与其他设备的连接都需要透过北桥，每个设备的频率需要相同，于是有了前端总线

4.外频与倍频 :CPU的指令周期需要比其他设备快，还需要满足FBS频率，所以就有了外频与倍频,CPU频率=外频 x 倍频,CPU频率出厂被锁定，所以可以通过超频来提升外频，即提高了设备响应速度，但非正常的速度，可能会导致宕机

5. 内存 :插在主存储器插槽上的存储设备，个人计算机主存储器的主要组件为动态随机内存(Dynamic Random Access Memory,DRAM) ，随机存储内存只有在通电才能记录与使用，断电数据就消失

6. 多通道设计 ：传统主存储器的总线宽度为64位，再加一条内存，则总和到了128位，此即双通道设计理念