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  一、计算机分类 根据计算机的运算速度、输入输出能力、数据存储能力等因素可以将计算机划分为: 大型机 中、小型机 台式机(微型机) 笔记本(微型机) 微机服务器 图形工作站 工业控制机 大型机 大型机(mainframe)这个词,最初是指装在非常大的带框铁盒子里的大型计算机系统,以用来同微型机有所区别。 大型机系统的主要特点是:并行系统结构、高可靠性、高可用性、高服务性、超强的计算能力和I/O处理能力。 例如:中国曙光3000型大型计算机的峰值浮点运算速度为每秒4032亿次,内存总量为168GB,磁盘总容量为3.63TB。IBM的z900大型机的I/O吞吐能力是最低每秒24GB。 中、小型机 中、小型机可以说是大型机的简化版。用户根据他们的实际情况选择合适的计算机系统,达到较高的性能价格比。 中、小型机通常是集成的计算机系统,将数据库、网络通讯、安全性等功能集成在操作系统中,多个用户通过不同的终端同时访问系统。 中、小型机同样具有高可靠性、高可用性、高服务性。但与同期的大型机相比,其计算能力和I/O处理能力都逊色得多。 台式机 台式机指的是台式的个人电脑。台式电脑和笔记本电脑都属于微型计算机。 无论是大型机、中型机、小型机还是微型计算机,它们都属于冯.诺依曼体系结构,即计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备构成。 CPU(中央处理器)被誉为计算机的大脑。计算机中有很多处理芯片和控制芯片,它们集成在主板(Motherboard)、插卡和各种输入/输出设备(如硬盘)上。 主板是计算机最重要的印刷电路板。上面集成了最主要的控制芯片。 笔记本 笔记本指的是笔记本式微型计算机,又称便携式电脑。 笔记本讲究轻便灵活耐用省电。与台式机相比,笔记本的内部结构比较紧凑,对散热要求性比较高,通常使用耗电量、发热量比较小的元件。 笔记本只使用液晶显示器,而且主板提供的外接设备接口相对台式机比较少。 将同等价位的笔记本与台式机相比,笔记本的性能会差一些。 微机服务器 “服务器”这个词可以有很多种解释。当有人说“你是否应该买一台新服务器了”的时候,这时他是指硬件;而有人说“我在这台机器上刚刚装了WEB服务器”时,他指的是一套软件。这两种用法中都包含这样的含义,即它准备接收第三方的请求,并通过回复特定类型的信息以满足这些请求。请求是通过一些客户端系统发出的,例如浏览器软件、数据库访问软件,当我们说某台机器是服务器时,常常是因为上面运行了一种或几种服务器软件,当然,这台机器可能由高性能的部件组成,以满足对它高要用性的要求。 图形工作站 “图形工作站”这个称呼表明计算机的工作内容是图形图象处理。 早期的个人计算机处理能力有限,哪怕是一般的图形计算也难以胜任。因此计算机厂商就设计了一些CPU处理能力强、内存大、图形性能好的计算机,称之为图形工作站。 从硬件角度来说,图形工作站界于简化的小型机和高级的个人电脑之间。现在很多图形处理工作用微型计算机即可胜任。 工业控制机 工业控制机不仅仅用在工业生产线上,它广泛应用在高温、潮湿、强电磁、易受冲击的恶劣的外部环境。因此,用户对工业控制机的可靠性、坚固性、稳定性、易维护性等方面的要求特别高。 从原理上说,工业控制机的工作机制与普通计算机并无太大区别。但由于它的应用环境特殊,工业控制机的任何零部件都需要特别加强,特别稳定可靠,因此工业控制机的价格比同等计算能力的普通计算机要高出几倍、几十倍甚至几千倍。 微机的基本构成 微机主机箱内有主板、微处理器、内存储器、软硬盘驱动器、电源和有关接口等部件 二、主板 主板是计算机中最重要的印刷线路板。如果说CPU是计算机的大脑,则主板就是计算机的脊柱和神经系统。 主板上集成了大量的芯片,例如南北桥芯片、BIOS芯片、I/O控制芯片、时钟频率发生器等,还提供了很多的插槽和接口。 对于一个DIY(Do It Yourself)人士来说,自己组装的计算机是否能充分发挥CPU、内存和外部设备的性能,关键在于主板的性能和参数。 3.3 微机结构 2.1 主要板载芯片 南北桥芯片 主板芯片组是一块主板的灵魂和中枢,这不仅在于它负责着主板上各种总线之间的数据和指令传输,而且还承担着硬件资源的分配与协调。 通常,芯片组有南北桥之分。“北桥”芯片担负CPU、内存、AGP显卡之间的数据、指令的交换、控制和传输任务;而“南桥”芯片则负责外部存储器(硬盘、光驱)以及其他硬件资源(USB、PCI、ISA等设备)的控制、调配及传输任务。 BIOS芯片 BIOS(Basic Input Output System即基本输入/输出系统)是电脑中最基础而又最重要的程序。这段程序存放在一个不需要电源的存储器(ROM芯片)中,这就是大家平时所说的BIOS。 目前市场上主要的BIOS有Award BIOS和AMI BIOS I/O控制芯片 I/O控制芯片就是输入/输出芯片,负责对系统的所有输入/输出设备(串行口、并行口等)进行管理。 I/O控制芯片往往还具备CPU过压保护、风扇转速检测、电压检测等硬件检测功能。 时钟频率发生器 自打IBM发布第一台PC机以来,电脑主板上就开始使用一个频率为14.318MHz的石英晶体振荡器来产生基准频率。当石英晶体振荡器与时钟发生器芯片(PPL-IC)组合时,就构成了系统时钟发生器。 系统时钟发生器产生的脉冲信号,不仅直接提供了CPU所需的外部工作频率,而且还提供了其他外设和总线所需要的多种时钟信号。随时超频之风的兴起,许多厂商都推出了自己的超频型主板,特别是某些主板还提供了逐MHz的超频能力,这样就对时钟发生器提出了更高的要求。 RAID控制芯片 RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks廉价磁盘冗余阵列,简称磁盘阵列)是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。组成磁盘阵列的不同方式成为RAID级别(RAID Level)。 主板上集成的RAID控制芯片一般能支持RAID 0以及RAID 1级别。 网卡控制芯片 为了方便局域网的组网和对ADSL的支持,许多主板上还整合了具备网卡功能的芯片。比较常见的有RTL8100B(支持10/100M)、BCM5702CKMB(支持1000M级的以太网)、BCM5702WKMB(支持1000M级的以太网)、Intel RC82540(支持1000M级的以太网)、Intel DA82562ET(支持10/100M)、AC101LKQT(支持10/100M)、VIA VT6103(支持10/100M)、RTL8801(支持10/100M)、ICS 1893Y(支持10/100M)等。 声卡控制芯片 目前的多数主板都集成了符合AC97规范的声卡芯片,常见的有ALC650(支持六声道音效,并且支持S/PDIF out数字音频)、CMI8738(支持六声道数字音频输出)、ALC202A(支持双声道输出)、AD1980(支持六声道音频输出)、AD1981B、CMI9739A(兼容EAX1.0及EAX2.0等多种3D音效,支持六声道并可实现S/PDIF in/out)等。 电源管理芯片 不少主板在其供电部分采用了专用的电源管理芯片,以负责直流电压的准确转换。譬如RT9237便是一颗高效而且稳定的电源管理芯片,它可以支持2、3、4相同步整流的电源转换,在4相架构下,可以非常精确地平衡各相供电电路输出的电流,以维持各功率组件的热平衡。这样做,可以确保系统的可靠性,使CPU的性能完全发挥出来。另外,起着相似功能的电源管理芯片还有:HIP6302/HIP6602等。 IEEE 1394控制芯片 IEEE1394也是一种传输速率高打400Mbps的传输规范,许多数码摄像机都采用了IEEE 1394接口。为了更为有效地支持当前大量涌现出来的数码产品,许多主板采用了IEEE1394控制芯片,并在主板上提供了IEEE1394接口。常见的IEEE1394控制芯片有德州仪器的TSB43AB22A和TSB43AB23、VIA的VT6306、agere的FW232-共处05等。它们通常都在主板上提供了两个IEEE 1394接口。通过专用的IEEE1394挡板和连接线,主板便能支持IEEE1394外设了。 USB控制芯片 USB(Universal Serial Bus通用串行总线)接口是现在最主要的外接设备的连接接口之一。USB接口简单高速,将逐渐替代串行口、并行口、键盘口和鼠标口。现在一些笔记本已经用USB接口替代了过去的大多数接口。 USB标准主要有1.1和2.0两种。 USB 1.0的最大传输速率为12Mbps,USB2.0的传输速率为480Mbps。 2.2 外设接口 鼠标/键盘接口 键盘接口实现微机系统和键盘的连接。计算机连接键盘常见的接口有AT接口、USB接口和PS/2接口。台式机通常使用PS/2接口。 鼠标接口实现微机系统和鼠标的连接。计算机连接鼠标常见的接口有RS-232接口、USB接口和PS/2接口。台式机通常使用PS/2接口。 右图中键盘和鼠标都使用PS/2接口,兰色的是键盘接口,绿色的是鼠标接口。 USB接口 USB(通用串行总线)接口是一种高速率的通讯接口。目前USB接口的标准有USB 1.1和USB 2.0,前者的通讯速率可达12Mbps,后者的通讯速率可达480Mbps。 USB接入现在是外部设备连接计算机的主流方式。常见的有USB键盘、USB鼠标、USB移动硬盘、USB移动光驱(包括CDROM和DVDROM)、USB刻录机、U盘、USB打印机等。 部分计算机已经取消了传统的串行口、鼠标口、键盘口甚至并行口,以多个USB接口替代之。 串行口 串行口是计算机最古老的外设接口之一。使用MODEM(调制解调器)上网就是通过串行口连接计算机的。由于串行口的通讯速率较低(最大115.2Kbps),因此这种接口已经被逐渐淘汰。 串行口通常有DB-9和DB-25两种引脚形式,目前计算机上常见的是9针串行口。 由于使用串行口的设备越来越少,因此大多数台式机现在只提供一个9针串行口,部分笔记本甚至取消了串行口。(笔记本通常会将MODEM处理芯片直接集成在主板上,提供RJ-11接口供电话线接入) 并行口 并行口通常又称之为打印口,因为人们通常使用该端口连接打印机。 实际上,并行口并不仅仅用于连接打印机,它还经常用于工业控制中的数据信号采集和控制,以及连接某些硬加密设备(如加密狗)。 现在的打印机也越来越多地同时提供USB接口和并行口两种连接方式。 由于并行口的传输速率较低,传输距离也较短,因此这种端口也将逐渐被淘汰。 RJ11接口 RJ-11接口就是电话线接口,这种接口在电话机上很常见。 笔记本为了提供上网的便利,通常都会集成MODEM(调制解调器),并提供RJ-11接口连接电话线。 台式机主板上一般不会集成MODEM功能。如果需要拨号上网,可以使用外置的MODEM或者内置的MODEM卡。 RJ45接口 RJ-45是双绞线以太网接口。这是目前使用最普遍的网络接入方式。无论是十兆以太网、百兆以太网还是千兆以太网,只要他们采用双绞线接口。至于网线连接上后计算机的最大通讯速度,则需要通讯设备之间(例如计算机与集线器)进行协商。 通常来说笔记本一般都带有RJ-45接口,而台式机的主板则未必。如果主板上集成了网卡控制芯片,则主板会提供RJ-45接口。 15针显示器接口 显示器接口用于连接CRT显示器、液晶显示器、等离子显示或投影仪等外部设备。 如果主板没有集成显示处理功能则不会提供显示器接口。 笔记本一定会提供显示器接口,而台式机则未必。 主板集成显示处理功能主要以提高性能价格比为主,因此与同时期高中档的专门的显示卡相比,主板的显示处理功能相对较弱。 笔记本的显示器接口通常具有自动感应功能。如果检测到有外接显示设备,则输出VGA信号;反之,只在笔记本自身的液晶显示板显示。 音频接口 常见的音频接口有三个:Line Out、Line In、Mic和MIDI。 Line in用于接磁带录音机等设备的信号,Line Out用于接音箱,Mic用于接麦克风,MIDI用于连接电子乐器设备(如电子琴、游戏杆)。 早期主板虽然能够集成音频处理功能,但效果不如专门的声效卡好。现在的一体化主板常常将网络通讯功能和音频处理功能集成为一体,效果并不差,性能价格比也很高。 IEEE 1394接口 一些需要高流量传送资料的电脑产品,如外置式硬盘、扫描仪、数码摄像机等,都极其需要IEEE1394这种高速接口。它的最高速度可达400Mbps。 IEEE1394传输技术正在走向普及,并逐渐成为电脑产品的标准传输接口。很多个人电脑内置IEEE1394适配卡,极大地方便了采集数码摄像机中的图像。此外,也有一些为旧电脑设计的IEEE1394适配卡。 PCMCIA接口 PCMCIA(PC机内存卡国际联合会的缩写)是一个有300多个成员公司的国际标准组织和贸易联合会,该组织成立于1989年,目的是建立一项集成电路国际标准,提高移动计算机的互换性。这种计算机要求强度高,能耗低,尺寸小,而且对这几条性能的要求都很高。由于可移动计算机用户的需求变了,所以PC卡的标准也相应地变了。1991年,PCMCIA定义了原本用于内存卡的68个脚的I/O连接线路标准。同时增加了插槽使用说明。 PCMCIA常见于笔记本,用户可以使用PCMCIA接口的专用扩展卡外接MODEM、网络、光盘驱动器、刻录机、硬盘等设备。 2.3 插槽/跳线 CPU插座 CPU插座用于安装中央处理器CPU。目前常见的CPU插座有两种,一种是比较传统的CPU插座叫ZIF,中文意思是零插拔力插座,用来安装奔腾、赛扬CPU或者AMD、CYRIX的CPU。而奔腾II、奔腾III使用的是另一种新型的安装方式,奔腾II/III的 CPU就像一块插卡,而CPU插座就像扩展槽。 ZIF插座,它的一个角比其它三个角少一个插孔,CPU本身也是如此,所以CPU的接脚和插孔的位置是对应的,这就标明了CPU的安装方向。 内存插槽 内存插槽是用于安装内存条的扩展槽,常见的有184线线的SIMM插槽。 SDRAM使用168pin的SIMM插槽,而DDR SDRAM和RDRAM使用184pin插槽。 电源插槽 电源插槽有AT和ATX两种规格。现在ATX已经完全取代了AT。 ATX采用20pin接口。 和AT电源不一样,ATX电源除了在线路上作了一些改进,其中最重要的区别是,关机时ATX电源本身并没有彻底断电,而是维持了一个比较微弱的电流。同时它利用这一电流增加了一个电源管理功能,称为Stand-By。它可以让操作系统直接对电源进行管理。 软驱/硬盘数据线插槽 对于普通主板来说,通常只有两个IDE接口(IDE1、IDE2)和一个软驱接口(FDD)。而对于IDE设备(硬盘、CD-ROM、DVD-ROM、CD-R/W)来说,每个IDE接口上的设备,是有主、从之分的。但对于Serial ATA接口的设备来说,则无此要求。 主板上的两个IDE口,一个是主接口,一个是副接口。每个IDE口可以连接两个IDE设备,所以,一台电脑最多可连接四个IDE设备。连接的时候要注意,不仅两个IDE口之间有主次关系,接在同一个IDE口上的两个IDE设备之间也有主次关系;主硬盘,也就是启动硬盘必须作为主设备接到主IDE口上。比较新的主板没有这样严格的要求。 AGP插槽 现在的显示卡大多数是使用AGP插槽的,理所当然地AGP插槽就成了基本的设备。 AGP是第一个为图形卡所设计的界面。实际上AGP不能算是总线,因为总线可以支持多种设备,它只能算是一种端口。 AGP使用32位总线X总线MB/s。 PCI插槽 PCI(Peripheral Component Interconnect,外设部件互连标准)是目前个人电脑最广泛使用的总线标准。 PCI插槽使用32位总线MB/s。 多数情况下,PCI插槽采用白色/乳白色来进行标识。 ISA插槽 ISA扩展槽是16位总线MB/s。 ISA扩展槽的颜色一般是黑的,在80X86系列电脑中,除了最早的XT机的主板,几乎所有主板都有数个ISA扩展槽。 由于ISA插槽的带宽低,因此已经被淘汰了,部分工业控制机中还保留着少数几个ISA插槽。 跳线 跳线主要是用来设定硬件的工作状态,譬如CPU的内核电压、“外频”和“倍频”,主板的资源分配以及启用/关闭某些主板功能等。跳线赋予了主板更为灵活地设置方式,使用户能够随心所欲地对主板上各部件的工作方式进行设置。 随着大量硬件参数设置在BIOS中得以完成,主板上的跳线时代大大减少了 三、CPU CPU是主机板最重要的部件,它是电脑的运算和控制中心,电脑的一切操作都由它来完成。 在早期的286、386、486主板上,CPU均被直接插在上面,和主板是一起出售的 。随着CPU的发展,其针脚越来越多,安装难度逐渐增大,因此自Pentium CPU起,主板上不再带CPU,仅留出一CPU插座。用户如要自行选择电脑,需单独购置主板和CPU。 CPU是计算机的主要发热部件,现在的CPU上基本需要安装风扇进行降温。 ZIF插座型CPU ZIF的中文含义是指零插拔力的插座。使用该封装技术的CPU可以很容易、轻松地插入插座中,然后将搬手压回原处,利用插座本身的特殊结构产生的挤压力,将CPU的管脚与插座牢牢的接触,绝对不会存在接触不良的问题。而拆卸CPU芯片只需将插座的搬手轻轻抬起,则压力解除,CPU芯片即可轻松取出。 SLOT1插槽型CPU SLOT1插槽是Intel公司Pentium II和Pentium III CPU使用的插槽方式,现在看来这种接口方式的出现更多的是因为与AMD公司的商业竞争的原因。Intel 公司现在已经回归到使用ZIF插座式接口了。 四、内存 30pin SIMM内存 30pin(引脚)的SIMM内存是80286时代的内存。在80286之前,内存芯片是直接焊接在主板上的。 这种内存虽然已经被淘汰,但它是第一代采用SIMM(Single Inline Memory Modules,单边接触内存模组)接口封装的,从而产生了内存条的概念。 30pin内存现在已经被淘汰。 72pin SIMM内存 72pin内存与30pin相比,其优势在于支持32bit的快速页模式内存,内存带宽得以大幅度提升。 72pin内存现在也已经被淘汰。 EDO DRAM内存 1991年到1995年,EDO内存(扩展数据输出)逐步取代了72pin SIMM内存。此时的内存技术发展相当缓慢,几乎是停滞不前。EDO内存也属于72pin SIMM内存的范畴,不过它采用了全新的寻址方式。 EDO内存在成本和容量上都有所突破,凭借着制作工艺的飞速发展,此时单条EDO内存的容量已达到4~16MB。 SDRAM内存 SDRAM(Synchronous DRAM,同步DRAM)是一种新的DRAM架构,它运用芯片内的时钟使输入及输出能同步进行。所谓时钟同步是指内存频率与CPU频率能同步存取资料。SDRAM能节省执行指令及资料传输的时间,故能提升计算机效率。 SDRAM由早期的66MHz,发展到现在常见的100MHz、 133MHz。 由于SDRAM的带宽为64位,正好对应CPU的64位数据总线宽度,因此它只需要一条内存便可工作。 由于SDRAM的输入输出信号保持于系统外频同步,因此速度明显超越EDO内存。 DDR RAM内存 DDR(Double Data Rate双倍数据传输内存)是在SDRAM基础上发展而来的,最大的特点就是采用了双沿触发技术,可在时钟周期的上升沿和下降沿同时进行数据触发,因此数据传输频率是时钟频率的两倍,性能也得到了相应的提升。 DDR内存的延迟时间并不会因为双向触发技术而减半,在此指标上于与SDRAM并无太大区别。 DDR的标准有DDR 200、DDR 266、 DDR 333、DDR 400。 DDR II RAM内存 DDR 200、 DDR 266、 DDR 333、DDR 400等标准构成了第一代DDR内存家族,而DDR II将从DDR II 400起步,逐步发展出DDR II 533、DDR II 667等。DDR II是在DDR技术基础上改良而来,逻辑架构和物理结构都有不少改进,着重于降低干扰、功耗和提升高频工作的稳定性。 QBM内存 QBM(Quad Band Memory)是一种四倍带宽内存技术,它可以在一个时钟周期进行四次数据传输,因此带宽可以达到DDR、DDR II的两倍。 Rambus DRAM内存 Rambus DRAM又称RDRAM,它是与SDRAM、DDR体系截然不同的另一种DRAM技术分支,引入RISC(精简指令集计算机)的设计思想,在一个时钟周期内,RDRAM只传输很少的数据量,但它的数据传输频率相当高,以简化结构、提高频率的方法来获得高效能。 Rambus DRAM存储模块被简称为RIMM(RamBus In-line Memory Module)。 RDRAM的规范有PC800、PC1066、RIMM4200等。 由于价格过于高昂,RDRAM的市场开拓受阻。目前市场上使用较多的是DDRRAM。 五、存储设备 软盘驱动器 软盘驱动器简称为软驱,现在常见的是3.5英寸的软驱,而5英寸以上的软驱早已淘汰了。 3.5英寸软驱使用的软盘的容量常见的是1.44MB。 软驱曾经是计算机最常见的外部存储设备,由于软盘容量小,可靠性低,现在已经面临淘汰。很多计算机已经不再安装软驱。 硬盘 硬盘是在精密加工的铝基片或玻璃基片上涂以磁性材料,再经过研磨和抛光制成的。硬盘存储容量大,读写速度快。 硬盘的性能要根据转速、平均寻道时间、突发数据传输率、连接方式、缓冲区大小等参数决定。 常见转速有5400rpm,7200rpm,10000rpm。 硬盘常见接口有ATA、SCSI。普通微机一般使用ATA接口,而大/中/小型机和微机服务器通常使用SCSI接口。 CDROM CDROM光盘是现代多媒体应用的重要载体,具有容量大、易保存、携带方便等特点,众多游戏或应用软件都被保存在光盘上传播、流行。 CDROM盘片直径为12CM,可以保存大约700MB的数据,这些数据被记录在高低不同的凹凸起伏槽上,这是CDROM盘同软盘、硬盘等介质保存数据的重要区别之一。盘片中心有一个15CM的孔,向外有13.5CM的环是不保存任何东西的,再向外的38CM区才是真正存放数据的地方,盘的最外侧还有一圈1MM的无数据区。 CDROM的单倍速为150kB/s,现在常见的是52倍速的CDROM(即52X CDROM)。 DVDROM DVD利用数字方式存储,不论是在画面还是在声音远非VCD、VHS(录像机)可比拟。它采用MPEG II压缩标准。DVD消除了马赛克、锯齿等现象,比以往的视频信号(VHS)和MPEG I标准要清晰得多。 DVDROM是能够读取DVD盘片的设备。 CDROM容量是650MB左右,DVD单面单层(DVD-5)是4.7GB,相当于4813MB。 DVDROM的一倍速为1358kB/s,它的一倍速等于CDROM的9倍多。现在常见的是12和16倍速的DVDROM。 CD-RW刻录机 CD-RW代表一种重复写入技术,在CD-RW盘片中有一种可改写的染色层。在写数据时采用激光照射使这层材料在结晶和非结晶状态中转换。刻录机首先将数据读入自己的内存缓冲区中,然后再将数据从内存缓冲区中写入CD-RW盘片中。 常见的CDRW刻录机的速度已达到16X10X40。即以40倍速读,16倍速写,10倍速复写。 CD-RW刻录机的接口主要分为以下几种:SCSI、IDE和USB接口等。 刻录稳定性是刻录机最受关注的一项性能。 COMBO COMBO驱动器实际上就是混合了CDROM、DVDROM、CD-RW功能的混合型的光盘驱动器。 U盘 U盘是现在最常用的移动存储工具之一,与软盘相比,其容量大、数据传输率高、可靠性高。 U盘通过USB接口与计算机相连。USB接口有1.1和2.0两种类型,前者的传输速率为12Mb/s,后者的传输速率为480Mb/s。 U盘的主要评价参数包括: 容量大小; 接口类型; 是否带硬加密。 磁带机 一般来说,数据存储备份的目的,主要是为了在系统和数据遭到破坏时能够及时进行恢复,这正是磁带的最大优势之一。磁带机产品的大容量、低备份成本、技术及高可管理性等四个方面可以充分满足用户的备份需要。 磁盘阵列 RAID(Redundant Array of Inexpensive Disks廉价磁盘冗余阵列,简称磁盘阵列)是一种把多块独立的硬盘(物理硬盘)按不同方式组合起来形成一个硬盘组(逻辑硬盘),从而提供比单个硬盘更高的存储性能和提供数据冗余的技术。这里说的磁盘阵列是采用RAID技术的商用型磁盘阵列存储设备。 这类设备有独立的电源和控制设备,可靠性、速度都比较高,而且其硬盘一般支持热插拔。在硬盘坏掉的时候,会自动鸣叫提示管理员更换硬盘。 六、插卡 显示卡 显示卡是连接计算机和显示器的插卡,有些主板上已经集成有显示处理芯片,可以不必再购买显示卡。 显示卡接口有ISA接口、PCI接口和AGP接口等。现在常用的是AGP接口,这种接口是为了3D处理中大量数据传输的需要独立于PCI总线而设立的图形接口。 现在的AGP接口有AGP1X、AGP2X、AGP4X 、AGP8X之分。 网卡 以网络类型区分,网卡以太网网卡、令牌患网卡、无线网卡等。常见的网卡是以太网网卡。 以接口区分,网卡有RJ-45接口、BNC接口和AUI接口等。常见的是RJ-45接口。 以总线连接方式区分,网卡有PCI和ISA等几种,现在常见的是PCI总线的。 以通讯速率划分,网卡有有10Mbps,100Mbps,10M/100M/1000M自适应等多种。 声卡 声卡是集成了声音处理芯片的扩展卡。 声卡是多媒体计算机的重要设备之一。 现在很多主板上已经集成了声音处理芯片,因此可以不再需要另外插声卡。 声卡常见的音频接口有三个:Line Out、Line In、Mic和MIDI。 Line in用于接磁带录音机等设备的信号,Line Out用于接音箱,Mic用于接麦克风,MIDI用于连接电子乐器设备(如电子琴、游戏杆)。 SCSI卡 SCSI( Small Computer System Interface小型计算机系统接口) 是专门用于服务器和高档工作站的数据传输接口技术。SCSI卡是SCSI控制卡的简称,它的功能就是串接和控制SCSI设备,在计算机主板和连接的SCSI设备之间(如SCSI硬盘、SCSI光驱、SCSI接口的扫描仪)快速传递数据。 SCSI卡是一种32位或64位PCI设备,需要插在主板的32位或64位PCI插槽上。如果主板上已经集成了SCSI控制器,则没有必要安装SCSI卡。 RAID阵列卡 RAID(Redundant Arrayof Inexpensive Disk廉价冗余磁盘阵列)的原理是利用若干个小型硬盘驱动器加上控制组成一个整体,从使用者来看是一个大磁盘。由于有多个驱动器并行工作,大大提高了存储容量和数据传输率,某些级别的RAID技术可以把速度提高到单个硬盘驱动器的4倍,而且采用了纠正技术,提高了可靠性。 RAID卡可以将计算机的硬盘系统组合成为一个阵列。目前RAID卡是利用将硬盘阵列设置成为不同的RAID级别来使计算机的硬盘系统获得不同的性能提升。 七、显示设备 CRT显示器 CRT(Crystal Ray Tube,阴极射线管)可以说是投影技术的“鼻祖”。CRT投影机由阴极射线电子束扫描击射到成像面上,使成像面上的荧光粉发光形成图像后。 CRT技术的优点是分辨率高、对比度好、色彩饱和度佳、对信号的兼容性强,且技术十分成熟; CRT技术的缺点是辐射量较大,功耗大,发热量大,老化速度快。另外显示器的体积也较大。 随着液晶显示器价格的下降,CRT将逐步淡出市场。 液晶显示器 LCD(Liquid Crystal Display,液晶平面显示器,简称液晶显示器)的工作原理是利用液晶的物理特性:通电时排列变得有序,使光线容易通过;不通电时排列混乱,阻止光线通过。 与CRT显示器相比,LCD的优点主要包括零辐射、低功耗、散热小、体积小、图像还原精确、字符显示锐利等。现在笔记本上全部使用LCD显示器。 LCD显示器的主要技术包括:亮度、对比度、可视范围和讯号反应时间。 八、常见输入设备 鼠标 鼠标是使用图形界面时最重要的输入设备之一。 鼠标可分为机械和光电式两类。通常情况下光学鼠标精度比较高,而机械鼠标价格比较便宜。 鼠标的按键常见的有双键和三键的两种。 有一种与鼠标类似的输入设备,叫做轨迹球。 键盘 游戏杆 游戏杆是电脑游戏发烧友的重要装备,对于他们来说,游戏杆就有如士兵手中的枪一样重要。 不同类型的游戏杆适合于不同类型的游戏。例如右边图示的游戏杆就绝对不适合于玩赛车游戏。一个赛车游戏玩家会去选购一个方向盘式的游戏杆。 游戏杆的接口有MIDI接口和USB接口等几种。传统的常用MIDI接口,现在越来越多的游戏杆采用USB接口。 九、多媒体设备 摄像头 计算机上使用的通常都是简单便宜的小型摄像头,一般不具备变焦功能。 根据感光方式区分,摄像头有CMOS式和CCD两种类型。 根据接口方式区分,摄像头有USB接口和AV接口两种。 摄像头的分辨率有硬件分辨率和软件分辨率两种。硬件分辨率是摄像头物理能实现的分辨率,而软件分辨率是对采集的图象进行软件插值放大的分辨率。 数码摄象机 数码摄象机可以将捕捉音频/视频信号,将其数字化并实时压缩,存储在磁带、磁盘或闪存中。 数码摄象机的关键参数包括: 图象大小(分辨率); 存储介质容量; 光学变焦倍数; 录音系统; LCD尺寸等。 数字摄象机可以通过IEEE 1394接口、USB接口、音频/视频接口或其它专用接口与计算机相连。 数码相机 数码相机(Digital Still Camera)又称数字相机,简称DSC。数码相机是一种非胶片型照相机。由光电转换器件接收板感应从镜头传来的光信号,由光电转换器件把光信号转换成一一对应的模拟电信号,再经过A/D模数转换(使模拟电信号变成数字信号),最后利用数码相机中固化的程序(压缩算法)按照指定的文件格式,将图象以二进制数码的形式存入存储介质中。 音箱 音箱是多媒体计算机的重要组成部分。 音箱分为有源和无源两大类。有源音箱的功放设置在音箱内部,而无源音箱内部没有功放。 普通的立体声音箱只有左右两个扬声器。要实现好的声响效果,最好使用5.1音箱。当然,这需要与声效卡共同配合。 由于天生的缺陷,多媒体计算机的音响系统无论如何都很难和专门的音响系统媲美。 手写笔 手写笔的出现就是为了输入中文,使用者不需要再学习其它的输入法就可以很轻松的输入中文,当然这还需要专门的手写识别软件。同时手写笔还具有鼠标的作用,可以代替鼠标操作Windows,并可以作画。 触摸屏 为了操作方便,人们用触摸屏代替鼠标或键盘,根据手指触摸的图标或菜单位置来定位选择信息输入。触摸屏由触摸检测部件和触摸屏控制器组成;触摸检测部件安装在显示器屏幕前面,用于检测用户触摸位置,接受后送触摸屏控制器,然后把接受的信息送主机。 触摸屏根据所用的介质以及工作原理,可分为电阻式、电容式、红外线式和声表面波式多种。 MP3播放器 MP3是利用一种音频压缩技术,将声音用1:10甚至1:12的压缩率压缩。由于这种压缩方式的全称叫MPEG Audio ayer3,所以人们把它简称为MP3形式存储的音乐就叫做MP3音乐,能播放MP3音乐的机器就叫做MP3播放器。 MP3播放机与以往的随身听相比,体积小、重量轻、不怕震动、便于随身携带,而且功耗低、连续播放时间长,又没有机械磨损。此外,它还具有可反复录入和编辑音乐节目的特点,免去了购买载体的成本和麻烦。 MP3播放器使用闪存作为存储介质,通常采用USB接口与计算机相连。 十、常见外部设备 针式打印机 针式打印机通过打印针头击打色带把色带上的墨打在纸上形成文本或图形,现在的针式打印机通常都是24针打印机。 针式打印机的优点是:技术成熟、价格低廉、打印成本低。 针式打印机的缺点是:噪声大、打印速度慢、打印质量不佳。 针式打印机正处于被逐步淘汰的状态中,现在针式打印机主要用于票据和证件打印。 喷墨打印机 喷墨打印机按打印头工作方式可以分为压电喷墨和热喷墨两大类型。按照喷墨的材料性质又可以分为水质材料、固态油墨和液态油墨等类型的打印机。 在喷墨打印机中,喷头、墨盒及其相应的墨水循环系统是最为关键的部件,这是它区别于针式打印机和其它击打式打印机的主要部分,并且喷墨打印机最常见的故障是“堵头”或打印不畅,其主要故障源都在这几个关键部件中。 喷墨打印机的优点是:打印机成本低、打印质量高。 喷墨打印机的缺点是:打印速度慢、故障率偏高、墨水消耗快(尤其在打印图象的时候)导致打印总成本高。 激光打印机 激光打印机的分辨率很高,有的能达到600DPI以上,打印效果精美细致,但其价格较高,所以常用于激光照排系统以及办公室应用。 目前激光打印机能提供各类打印机产品中最好的文本打印质量,打印速度在各类打印机中最快,非常适合于共享式的网络打印。 激光打印机的耗材是硒鼓。 激光打印机的价格相对针式打印机和喷墨打印机为高,但激光打印机的耗材价格比喷墨打印机低,因此其综合打印成本比喷墨打印机低。 激光打印机也有宽行、窄行及彩色、黑白之分,但宽行和彩色机型都很昂贵,所以用于打A4单页纸的窄行黑白机型是目前比较普遍应用的。 证件、票据打印机 从某种程度来说,证件、票据打印是针式打印机最后的一块阵地。 常见的证件、票据打印机是平推式的针式打印机。 由于激光打印机综合成本下降,并且激光打印机高打印速度和高打印质量的特点,越来越多的行业转而使用激光打印机完成证件和票据打印工作。 扫描仪 扫描仪是一种高精度的光电一体化产品,它能通过光电器件将检测到的光信号转换为电信号,再将电信号通过模拟/数字转换器转化为数字信号传输到计算机中处理。 目前市场上扫描仪种类很多,按不同的标准可分成不同的类型。 按扫描原理可将扫描仪分为以CCD为核心的平板式扫描仪、手持式扫描仪和以光电倍增管为核心的滚筒式扫描仪。 按扫描图稿的介质可分为反射式(纸材料)扫描仪和透射式(胶片)扫描仪以及既可扫反射稿又可扫透射稿的多用途扫描仪。 按用途可将扫描仪分为可用于各种图稿输入的通用型扫描仪和专门用于特殊图像输入的专用型扫描仪加条码读入器、卡片阅读机等。 数字化仪 数字化仪是图形输入的主要设备,是由电磁感应板、游标和相应的电子电路组成。当使用者在电磁感应板上移动游标到指定位置,并将十字叉丝的交点对准数字化的点位时,按动的按钮,数字化仪则将此时对应的命令符号和该点的位置坐标值排列成有序的一组信息,然后通过接口(多用串行接口)传送到主计算机。 PDA PDA(Personal Digital Assistant个人数字助理)是一种手持设备。它集中了计算,电话,传真,和网络等多种功能,不仅可用来管理个人信息(如通讯录,计划等),更重要的是可以上网浏览,收发Email,发传真,甚至还可以当作手机来用。这些功能都可以通过无线方式实现。可以预见,PDA发展的趋势和潮流就是计算、通信、网络、存储、娱乐、电子商务等多功能的融合。 PDA一般都不配备键盘,而用手写输入或语音输入。PDA所使用操作系统主要有 Palm OS,Windows CE和EPOC。 十一、机箱/电源/散热设备 散热设备 散热设备包括风扇和散热片,用于给CPU、芯片和计算机系统降温。 风扇的主要参数包括: 散热片尺寸规格; 风扇尺寸规格; 风扇转数; 最大气流量; 噪音; 工作寿命。 CPU和芯片风扇与芯片间常有导热硅脂,以提高导热效能。 CPU风扇有些还带有转速监测的3PIN CPU-FAN电源插头 机箱 机箱是计算机的家。对于一个DIY用户或者超频爱好者来说,选择一个好的机箱是很重要的一件事情。 评价一个机箱的好坏可以从以下几方面判断: 整体的结构是否坚固皮实。 部件是否符合规范,便于安装主板、扩展卡、软驱、硬盘等设备。 散热性能是否良好。好的机箱一般不少于两个风扇,一个用于抽风,一个用于排风。 是否便于拆卸及安装设备。好的机箱可以不借助工具即可打开。高档机箱经常配备驱动器导轨以便于安装设备。 PC电源是否优良。现在很多高档机箱甚至不配备电源,需用户另行购买。 PC电源 电源才应该是电脑的“心脏”,它向电脑的各个部件源源不断提供着能量。电源质量的优劣直接关系到系统的稳定和硬件的使用寿命。 常见的PC电源分两种:一是传统的普通电源(AT电源),给普通结构的AT主板使用,二是新型的ATX电源,给新型的ATX结构的主板或者有ATX电源接口的主板使用。 使用ATX电源的主板好处是可以实现软件关机,并可降低耗电量。 UPS电源 UPS(Uninterruptible Power Supply不间断电源)在市电供电正常时由市电充电并储存电能,当市电异常时由它的逆变器输出恒压的不间断电源继续为计算机系统供电,使用户能够有充分的时间完成计算机关机前的所有准备工作,从而避免了由于市电异常造成的用户计算机软硬件的损坏和数据丢失,保护用户计算机不受市电电源的干扰。 目前常见的UPS产品主要分为三种,包括离线式(Off Line)、在线式 (On Line)及在线互动式(Line Interactive),后则的特性介于离线式和在线式两者之间。 结束语 计算机技术的发展日新月异,只有不断地学习才能了解各种各样的硬件和软件知识。 “微型计算机硬件简介” 介绍了现在常见的一些与微型计算机有关的硬件设备,并不深入技术细节,仅仅停留在简介的层面上,达到知识普及的目的。 如果需要对各种硬件知识有更加深入的了解,请查阅其有关的技术资料。 键盘是由若干按键组成的开关矩阵,它是微型计算机最常用的输入设备,用户可以通过键盘向计算机输入指令、地址和数据。 键盘接口有AT接口、PS/2接口和USB接口。AT接口的键盘已经基本被淘汰了,目前大部分键盘采用PS/2接口,未来的主流将是USB接口的键盘。 键盘大致可分为有带托盘的、不带托盘的和人体工程学键盘三类。作为最主要的人机交互工具,键盘的手感、使用舒适度和工艺向来是最受用户关注的。 数码相机连接计算机的接口通常是USB接口,早期的一些同时软盘存储图象。 数码相机使用存储介质有软盘、硬盘、闪存、记忆棒等多种。现在的数码相机不但可以拍照片,而且可以存储MPEG录象。 Line Out Line In Mic MIDI 1394接口 ZIF SLOT 1 软驱线芯的,硬盘数据线芯的。上图右边是软驱数据线插槽,左边上下两个均为硬盘数据线插槽。 AGP规范是英特尔公司解决电脑处理3D图形能力差的问题而出台的。电脑在处理3D图形时需要与CPU和系统内存进行大量的数据交换,而PCI总线数据传输率低、显示卡显存容量不足是普通电脑提高处理和显示3D图形速度的瓶颈。针对电脑处理3D图形能力弱的瓶颈问题英特尔公司提出AGP技术规范。 内存插槽是用来插放内存条的,根据内存类型的不同,可以分为SDRAM、DDR RAM和RDRAM等几种内存架构的插槽。不同类型的内存条只能和与之匹配的内存插槽配合使用。 * * USB接口 9针串行口 并行口 RJ-11接口 RJ-45接口

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