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计算机硬件组成

CATALOGUE

目录

计算机硬件概述

中央处理器（CPU）

存储设备

输入输出设备

主板、总线与接口

计算机硬件组装与维护

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计算机硬件概述

计算机硬件是计算机系统中由电子、机械和光电元件等物理部件组成的实体部分。

定义

计算机硬件主要分为输入设备、输出设备、中央处理器、存储设备与控制器五大类。

分类

第一代计算机

第二代计算机

第三代计算机

第四代计算机

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电子管时代，体积庞大且耗电量高。

晶体管时代，体积缩小且性能提升。

集成电路时代，实现了硬件的小型化和高性能。

大规模和超大规模集成电路时代，硬件性能得到极大提升，同时实现了微型化。

硬件是软件的运行基础，软件则通过硬件实现其功能。

相互依存

协同工作

互相促进

硬件和软件在计算机系统中协同工作，共同实现数据处理、存储和传输等功能。

随着硬件技术的不断发展，软件的功能和性能也不断提升，反之亦然。

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中央处理器（CPU）

输入

标题

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控制单元（ControlUnit）：负责协调整个计算机系统的操作，包括从内存中取出指令、解码指令以及控制其他各部件的工作。

高速缓存（Cache）：位于CPU与主存之间的高速存储器，用于暂时存储CPU频繁使用的数据和指令，提高访问速度。

寄存器（Register）：用于暂时存储数据或指令，以便CPU快速访问。寄存器通常分为通用寄存器、专用寄存器和程序计数器（PC）等。

算术逻辑单元（ALU）：负责执行各种算术和逻辑运算，如加减乘除、比较大小、逻辑与或非等。

Intel

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全球最大的CPU制造商之一，其x86架构广泛应用于个人电脑和服务器领域。IntelCPU以高性能和稳定性著称，同时拥有丰富的产品线和技术支持。

AMD

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另一家主要的x86CPU制造商，其产品在游戏、多媒体和工作站等领域具有较高的性价比。AMDCPU通常采用先进的制程技术和创新设计，以提供更高的性能和更低的功耗。

ARM

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专注于低功耗、高性能的CPU设计，其ARM架构广泛应用于移动设备、嵌入式系统和物联网等领域。ARMCPU以低功耗和高集成度著称，同时拥有丰富的生态系统和技术支持。

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时钟频率（Clock…

CPU每秒钟执行的时钟周期数，通常以兆赫兹（MHz）或吉赫兹（GHz）表示。时钟频率越高，CPU处理速度越快。

核心数（CoreCo…

CPU中集成的独立处理核心数量。多核心CPU可以同时处理多个任务，提高整体性能。

缓存容量（Cache…

CPU内置的高速缓存存储器容量。缓存容量越大，CPU访问数据的速度越快。

制程技术（Proces…

制造CPU所采用的半导体工艺技术。制程技术越先进，CPU的功耗越低、性能越高。

指令集架构（ISA）

CPU所支持的指令集合及其操作方式。不同的ISA具有不同的特点和适用场景，如x86、ARM等。

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存储设备

RAM（随机存取存储器）

读写速度快

断电后数据丢失

用于暂时存储和访问数据

ROM（只读存储器）

数据只能读取，不能写入

断电后数据保留

用于存储固定信息，如BIOS芯片

硬盘

容量大，价格相对较低

读写速度较慢

长期保存数据

SSD（固态硬盘）

读写速度快

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用于临时数据传输和备份

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体积小，携带方便

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读写速度一般

容量

读写速度

寻道时间

可靠性

衡量存储设备可以存储的数据总量，通常以GB、TB为单位。

对于硬盘等机械式存储设备，寻道时间指磁头定位到指定磁道所需的时间，影响数据访问速度。

衡量存储设备读取和写入数据的速度，通常以MB/s为单位。

衡量存储设备的稳定性和数据安全性，包括平均无故障时间（MTBF）和数据恢复能力等。

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输入输出设备

麦克风

将声音转换为计算机可处理的数字信号，用于语音输入和语音识别。

摄像头

捕捉图像和视频，常用于视频会议、在线教育等领域。

扫描仪

将纸质文档或图片转换为计算机可识别的数字格式。

键盘

用于输入文字、数字、符号等信息，是计算机最基本的输入设备之一。

鼠标

通过移动光标和点击按钮来选择、拖动、打开或关闭文件和程序。

显示计算机处理后的图像、文字和视频等信息。

将计算机中的文件或图像打印到纸上，形成纸质文档。

输出计算机中的声音信息，如音乐、语音等。

将计算机中的图像和视频投射到大屏幕上，用于会议、教学等场合。

显示器

打印机

音响

投影仪

分辨率

指输入输出设备能够处理的细节程度，通常以像素数量或点距来衡量。高分辨率的设备能够提供更清晰、更细腻的图像和文字。

响应速度

指输入输出设备对指令的响应速度，通常以毫秒为单位来衡量。响应速度快的设备能够提供更流畅的操作体验。

色彩表现

指输入输出设备能够呈现的色彩范围和色彩准