计算机组装与维护项目教程(第2版)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2021-04-04 14:34:54

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作者:曲广平

出版社:人民邮电出版社

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计算机组装与维护项目教程(第2版)

计算机组装与维护项目教程(第2版)试读:

前言

“计算机组装与维护”是大多数高职高专院校计算机专业的入门课程,课程内容虽然比较简单,但要学好却又着实不易。这门课程主要存在以下两个较为普遍的问题。

第一个问题,课程的重点是什么?如果单从课程名称上来看,课程重点自然应该是“硬件组装”和“计算机维护”。但时至今日,还有几人会去 DIY 组装一台计算机?尤其是大学生群体,普遍使用的都是笔记本电脑。因此,如果课程还只是一味地以台式计算机为核心,重点讲解如何组装各种硬件设备,那就不合时宜了。“计算机维护”部分也同样如此,随着技术的不断完善,如今的计算机无论是硬件还是软件,出问题的概率相比之前都要小很多,所以这部分的重点是介绍计算机的主要使用和维护的方法。

第二个问题,信息技术发展迅猛,课程内容是否一定要体现出最新的技术发展趋势?这是一个见仁见智的问题,笔者认为还是应尽最大努力去把握和体现技术的发展。例如,截至本书成稿时的2018年9月,Intel公司的主流处理器是酷睿(Core)8代,AMD公司的主流处理器是锐龙(Ryzen),那么我们就不能还在讲奔腾(Pentium)和速龙(Athlon)。当然,硬件品牌和型号的变化还在其次,重点是各种新技术、新应用层出不穷,同时一些老产品或旧技术也在不断淘汰。例如,固态硬盘(SSD)在前几年还只是概念,而现在则已经成为主流。光驱和光盘在现在的计算机中已经见不到了。在操作系统方面,Windows 10已经成为了主流,我们就不应该还去讲Windows 7甚至Windows XP。个人认为,无论教师还是教材,都一定要能够反映出这些技术的更新和变化,不能让我们的课程充满陈腐之气。

另外,笔者在教学过程中还发现,很多大学二年级或大学三年级的计算机专业学生,仍然无法区分CPU、内存、硬盘这些计算机最核心的硬件设备,也无法去处理一些基本的计算机故障,这很明显是没能掌握“计算机组装与维护”这门基础课程。因而个人认为,对于这门课程应重点突出“入门”和“实用”这两个主题。一方面对课程内容要尽可能地简化,避免过多地介绍一些技术性过强或是实际用途不大的内容;另一方面课程内容要保证实用,保证零基础的学生也能看懂、学会,并能付诸实践,解决自己平时使用计算机过程中遇到的各种小问题。

基于上述认识,笔者将本教材分作“硬件组装与选购”“系统安装与应用”“系统维护与故障排除”3个模块,共9个项目,32个工作任务。

在“硬件组装与选购”部分,将侧重点放在让读者去了解一台计算机到底是由哪些硬件设备组成的,其中哪些硬件设备决定了一台计算机的性能。最终让读者可以看懂计算机的产品介绍或技术参数,并能够安装计算机的主要硬件设备。“系统安装与应用”是笔者最为看重的部分,这部分内容的核心是如何安装Windows 10系统,围绕这个核心,还介绍了如何设置BIOS、如何制作系统工具U盘、如何对Windows 10系统进行基本操作等内容。力求使得零基础的读者可以通过这部分内容,熟练掌握计算机的常规操作。“系统维护与故障排除”是这版教材中改动最大的部分,之前的教材中罗列了大量故障诊断的方法和案例,这其实没有多大意义和参考价值。在这版教材中,对于硬件和软件故障,只谈思路,不讲方法。因为只要会安装操作系统并能灵活使用WinPE,就可以解决日常所见到的计算机故障了。在这部分,本书新增了“网络故障分析与处理”内容,因为“上不了网”是大多数人最常遇到的故障,所以这部分内容给出了详细的分析思路和解决方法。

本书相比第1版教材重写或改写了将近一半的内容,力求使内容浅显易懂,并更具实用性。当然,受作者水平所限,本书无法面面俱到,部分内容也可能有失偏颇,敬请广大读者批评指正,编者联系邮箱:yttitan@163.com。

本书提供免费电子教案,读者可通过邮件索取,或登录人民邮电出版社教育社区(www.ryjiaoyu.com)下载。编者2019年4月

模块一 硬件组装与选购

学习目标◆ 了解计算机的基本运行机制及硬件组成◆ 了解CPU、主板、内存、硬盘、显卡五大核心硬件◆ 了解计算机中的辅助硬件以及外部设备◆ 能够读懂装机配置单◆ 能够检测出计算机的硬件型号◆ 能够根据不同需求选购笔记本电脑◆ 能够组装台式计算机

项目一 认识和了解计算机

任何专业学习计算机,首先都要面对计算机这台机器。熟悉和了解计算机本身,然后才能更好地去使用它。本项目将介绍计算机的一些基本运行机制以及硬件组成。

学习目标

通过本项目的学习,读者将能够:

● 理解冯·诺依曼体系;

● 理解二进制的优点以及数据单位和数据编码;

● 掌握计算机系统的组成和硬件结构;

● 了解组成计算机的实际硬件设备;

● 了解计算机装机配置单;

● 能够用工具软件检测计算机硬件信息。

任务一 了解计算机的基本运行机制

任务描述

怎样的一台机器才能称之为计算机?作为一台计算机,它必须要能够实现哪些功能,必须要具备哪些基本的硬件?计算机的基本运行机制是什么?

在本任务中,我们将介绍一些计算机最基本的工作原理。

任务分析及实施1.冯·诺依曼设计思想

世界上第一台计算机于1946年诞生于美国的宾夕法尼亚大学,名字叫ENIAC(埃尼阿克),如图1-1所示。

在ENIAC诞生之前,人类已经发明了很多计算工具来协助自己计算,如中国古代的算盘,欧洲的计算尺、差分机等,但为什么这些计算工具都没有被称为计算机,而是将世界上第一台计算机这顶桂冠授予了ENIAC呢?

再如在我们日常生活中所使用的计算器是否也可以称之为计算机?如果答案是否定的,那么到底怎样的一台机器才能被称为计算机呢?

计算机早期重要的设计者冯·诺依曼(见图1-2)就这个问题给出了答案,他就计算机的设计提出了三点非常重要的思想。

● 计算机内的所有信息都应采用二进制数表示。

● 计算机硬件应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。

● 可以将指令存储在计算机内部,由计算机自动执行。

任何一台符合上述特征的机器都可以称为计算机。事实上,从1946年冯·诺依曼提出上述理论至今,所有的计算机都是依据这三点思想设计制造的,所以我们也把目前使用的计算机统称为“冯·诺依曼机”。图1-1 ENIAC图1-2 冯·诺依曼

冯·诺依曼的设计思想是计算机最重要的基础理论,下面针对其第一和第二点思想分别进行阐述。2.计算机中的数据表示(1)采用二进制数的必要性

我们在计算机中看到或听到的所有信息,包括电影、游戏、文字、歌曲等,在计算机内部其实都是一些数据。因为计算机作为一台机器,它无法理解那么多的信息,它所能理解和处理的只能是数据。

为什么在冯·诺依曼的设计中,要让计算机只能采用二进制数,而不是使用我们熟悉的十进制数?这是因为十进制数包括“0~9”共10个数字,这就要在计算机的电路设计中设计出10种不同的电路状态以分别来表示这10个数字。其实 ENIAC 在设计之初就是采用了十进制的体系结构,结果搞得电路超级复杂,计算机体积非常庞大,冯·诺依曼的三点设计思想也正是对此提出的改进。

二进制数在人类的数制中是数字个数最少的,只有“0”和“1”两个数字。相应地,在计算机中也只需要两种不同的物理状态就可以表示出这两个数字,而且稳定可靠,如磁化与未磁化、晶体管的截止与导通(表现为电平的高与低)等。所以采用二进制数可以大大地简化计算机内部的电路结构,同时也可以缩小计算机的体积。让计算机采用二进制数可谓是冯·诺依曼的天才设想。(2)计算机中的数据单位

既然计算机中的所有信息都是一些二进制数据,那么必然得有一种统一的方法来计量和管理这些数据,这也就是计算机中的数据单位。

首先一个最基本的单位叫“位”,英文称作“bit(比特)”。1“位”其实就是二进制数的1个“0”或1个“1”,例如,“1010”这个二进制数就一共有4“位”。

为了便于管理和计算,计算机中的所有数据都是统一的8位长度,如果不够8位,则要在高位补0凑齐8位,例如,“1010”在计算机中就应以“00001010”的形式表示。像这样的一个8位的二进制数,就称为1“字节”,英文称作“Byte”,简写为“B”。

字节是计算机中信息存储的最基本单位,因为字节这个单位比较小,所以后来又发展出“KB”“MB”“GB”“TB”等较大的数据存储单位。我们通常所说的一个U盘的容量是8G,其实应该是8GB,最基本的数据存储单位还是字节。近几年,随着大数据技术的兴起,又出现了PB、EB等更大的存储单位,数据存储单位与字节之间的对应关系如下:10

1KB=2B=1024B10

1MB=2KB=1024KB10

1GB=2MB=1024MB10

1TB=2GB=1024GB10

1PB=2TB=1024TB10

1EB=2PB=1024PB

除了这些数据存储单位之外,在计算机中还会经常用到数据传输单位。例如,我们通常所说的上网带宽为100M。这个100M 就是表示网络的传输速率,它所采用的应当是数据传输单位。

在计算机中表示数据传输速率时,通常都是以bit/s作为基本单位,因而100Mbit/s带宽就表示通过这种网络可以在每秒内传输100Mbit的数据。

从网上下载某个资源,在表示下载速率时所采用的数据单位又是不同的。由于网上的资源被下载下来之后会保存到计算机里,因而在表示下载速率时所采用的单位与数据存储单位一样是字节(B),如下载速率是1MB/s。

根据之前所介绍的单位换算关系,我们很容易计算出 bit/s 和 B/s 之间的对应关系:1B/s=8bit/s。因而对于一个带宽为100Mbit/s 的网络,它所支持的最大下载速率应该为100Mbit/s÷8=12.5MB/s。(3)计算机中的数据编码

有人可能会问:计算机中的所有信息都以二进制数表示,但我们平时打字的时候并没有向计算机中输入过二进制数啊?

没错,我们平常是直接向计算机中输入英文字母、标点符号以及汉字,但所有这些字符在被输入到计算机中以后,都要转换为相应的二进制数,否则计算机一个也识别不了。

为了便于计算机的识别,我们必须对这些信息进行编码,也就是为它们分别指定对应的二进制数。例如,字符“a”对应的二进制数是“01100001”,当在键盘上按下“a”键的时候,向计算机中输入的其实是“01100001”数码。

毫无疑问,世界上所有国家使用的编码方案必须是统一的,否则不同国家之间的信息将无法交流,也就不可能有今天的国际互联网——Internet。目前国际上通用的英文字符编码是“ASCII码(美国标准信息交换码)”。ASCII码对英文字母以及一些常用的符号进行编码,一共表示了128个字符。每个字符在计算机内部都对应了一个8位的二进制数,大小为1字节。

我们不妨做个实验,在计算机中利用记事本新建一个文本文档,在其中只输入一个字母“a”,将文件保存之后查看它的大小,发现正是1字节,如图1-3所示。图1-3 验证ASCII码值大小

与英文字母相比,汉字的数量要多得多,所以汉字的编码方案也较为复杂,一般需要用2字节来表示1个汉字,所以如果在文本文件里输入1个汉字,可以发现文件大小为2字节。

另外需要说明一下的是标点符号的编码。ASCII 对各种常用标点符号都进行了编码,每个标点符号占1字节,像这类采用 ASCII码编码的标点符号称为“半角字符”。在汉字编码中对标点符号也重新进行了编码,每个标点符号占2字节,像这类采用汉字编码的标点符号称为“全角字符”。当我们在编辑一篇中文文档时,通常会采用全角字符,但如果是在进行编写程序代码或操作数据库这类专业应用时,则注意应采用半角字符。

总体来讲,字符在计算机中占用的存储空间非常小,所以有人说用一张普通的 DVD 光盘(容量为4.7GB)就能存放下一整座图书馆中所有的书籍,这绝非虚言。3.计算机硬件系统的理论构成

根据冯·诺依曼的设计思想,计算机硬件系统在理论上应由五个部分组成,每个部分所要实现的功能分别如下。

• 运算器:计算机的数据处理中心,负责对所有的二进制数据进行运算。

• 控制器:计算机的神经中枢,负责指挥计算机中的各个部件自动、协调地工作。例如,运算器应从哪里获得运算的数据,数据运算结束之后的结果应保存到哪里,这些都要由控制器来负责控制。

• 存储器:计算机的记忆装置,用来保存数据。我们向存储器里面存放数据,称作“写入”,也可以从里面读出数据,称作“读取”。读取和写入是对存储器的基本操作。计算机正是因为有了存储器,才可以存放运算器运算所产生的中间和最终结果,以及向运算器提供运算所需的临时数据,从而实现自动计算。

• 输入设备:把数据和程序等信息转变为计算机可以接受的电信号送入计算机。

• 输出设备:把计算机的运算结果或工作过程以人们要求的直观形式表现出来。

任务二 了解实际组成计算机的硬件设备

任务描述

如果要组装一台台式计算机,应该具体选购哪些硬件设备?如果要选购一台笔记本电脑,哪些硬件设备决定和影响了这台计算机的整体性能?

在本任务中,我们将从实践的角度来介绍计算机中的硬件设备。

任务分析及实施1.计算机硬件系统的实际构成

冯·诺依曼从理论的角度指出了计算机硬件系统所应具备的五大功能,而所有这些功能都要由具体的硬件设备来实现。

计算机的物理结构并不复杂,如图1-4所示,从外观来看,一台计算机主要由主机、显示器、键盘、鼠标和音箱等几部分组成。图1-4 从外部看到的计算机系统

个人计算机(PersonaI Computer,PC)系列的计算机都是根据IBM提出的开放式体系结构设计的。硬件系统的组成部件从接口、尺寸等方面大多遵循一定的标准,用户可以根据需要自由选择,灵活配置。打开一台计算机的机箱,可以发现里面主要包括各种板卡、电源线、数据线等,机箱内部结构如图1-5所示。

目前,计算机配件品牌繁多,但都是按照国际标准生产的,用户只要掌握了计算机的组成,便可以组装自己需要的计算机。综合来看,在目前的台式计算机中普遍采用的基本硬件设备主要有13个:CPU、主板、内存、硬盘、显卡、显示器、声卡、音箱、网卡、机箱、电源、键盘和鼠标。笔记本电脑的硬件构成与台式计算机基本类似,只是将台式计算机的电源换成了电池加电源适配器,另外也没有了机箱。随着技术的不断发展,一些原本作为计算机标配的硬件设备如软驱、光驱,现在已经基本被淘汰了。图1-5 机箱内部结构

下面依次简单介绍一下这些硬件设备。(1)CPU

中央处理器(CentraI Processing Unit,CPU),它负责实现运算器和控制器的功能,是计算机中最核心、最关键的硬件设备,如图1-6所示。CPU 相当于是计算机的大脑。一台计算机当中的核心计算都是通过CPU来进行的,就像没有脑子的人不能生存一样,没有CPU的计算机也不能工作。图1-6 中央处理器(CPU)(2)主板

主板是一块矩形的电路板,上面焊接着各种芯片、插槽和接口等,如图1-7所示。计算机中所有的硬件设备都要安装或连接在主板上,主板负责协调各个部件之间的数据传输和控制信息的通信。主板是计算机的核心硬件设备之一,一块质量优良的主板能给系统带来更高的稳定性以及提升系统整体性能。(3)内存

存储器在计算机的实际组成中被分作了内存储器和外存储器两类。其中内存储器用来存放当前正在运行的程序以及相关数据。这些数据都是临时存放在内存储器中,当程序运行结束之后,所有的数据都要从内存储器中清除掉。外存储器则被当作数据仓库,我们在计算机中安装的所有软件以及相关数据都是存放在外存储器中,存放在外存储器中的数据是永久性的。

CPU运算所需要的数据以及运算之后得到的结果都存放在内存储器中,相比外存储器,内存储器要更为重要。内存储器主要就是指内存,其容量和性能是计算机整体性能的一个决定性因素,它是计算机的核心硬件设备之一,如图1-8所示。图1-7 主板图1-8 内存(4)硬盘

硬盘是计算机中最重要的外存储器,计算机中的绝大部分数据都存储在硬盘上。其特点是容量大,相对于内存,存取速度较慢。硬盘也是计算机的核心硬件设备之一,如图1-9所示。(5)显卡

显卡完成输出设备的功能,其工作原理是负责完成计算机中的图像数据处理任务,并对计算机中的显示信息进行转换,然后向显示器发出转换后的信号,以控制显示器正确显示,如图1-10所示。

显卡决定了计算机图像处理性能的强弱,随着人们对计算机视觉效果的要求越来越高,显卡的技术更新和产品换代速度也特别快,显卡也是计算机的核心硬件设备之一。(6)显示器

显示器是计算机中最重要的输出设备,经过计算机处理过的数据信息通过显示器显示出来。显示器是用户与主机沟通的主要桥梁。目前常见的显示器主要是液晶显示器(LCD),如图1-11所示。(7)网卡

网卡,即网络适配器,用于网络通信,负责完成冯·诺依曼五大基本功能中所没有的网络功能。随着网络的普及,网卡也已成为计算机中必备的部件,如图1-12所示。(8)声卡和音箱

声卡和音箱(或耳机)也负责实现输出设备的功能,但相比显卡和显示器,它们在计算机中的地位是次要的,如图1-13所示。图1-9 硬盘图1-10 显卡图1-11 液晶显示器图1-12 网卡图1-13 声卡和音箱(9)机箱和电源

计算机中的电源实际上是一个多功能的变压器,普通的交流电通过它的转换,即可变成适合计算机硬件设备正常工作所需的直流稳压电流。电源是计算机的动力系统,它的功率必须要能够满足所有硬件设备的需求,另外电源的质量优劣也直接关系到计算机的整体运行是否稳定。

机箱负责为所有的硬件设备提供安置的空间,并起着保护计算机设备和屏蔽电磁辐射的作用。机箱和电源如图1-14所示。图1-14 机箱和电源(10)键盘和鼠标

键盘和鼠标是最常用的输入设备,如图1-15所示。图1-15 键盘和鼠标

我们只要有了这13种硬件设备,就可以组装出一台计算机了。另外,随着技术的不断发展,越来越多的硬件设备被集成到了一起,如声卡和网卡目前基本都已经集成到了主板上,也就是说我们只要购买了一块主板,它本身就具备了声卡和网卡的功能。所以在实际选购组装计算机时,并不需要对每个设备都精挑细选,而是只要抓住重点就可以了。

在所有这些硬件设备中,CPU、主板、内存、显卡、硬盘尤为关键,它们基本可以决定一台计算机的整体性能,所以这几个核心硬件无论在实际应用,还是今后的学习中都是需要重点掌握的设备。2.装机配置单

常见的计算机装机配置单,一般都是围绕CPU、主板、内存、显卡、硬盘这5大核心硬件设备做出的具体配置。

表1-1和表1-2是两份典型的台式计算机装机配置单。由于计算机中最核心的硬件CPU主要是由InteI和AMD两家公司生产的,每家公司的产品互不兼容,所以相应地计算机整机也就分作InteI和AMD两大平台。需要注意的是,每个平台中的CPU和主板这两个硬件必须要搭配一致,不能混用。表1-1 台式计算机配置单(Intel平台)

续表表1-2 台式计算机配置单(AMD平台)

笔记本电脑的配置与台式计算机类似,不过由于笔记本电脑中的硬件设备在设计和制作等方面都与台式计算机不同,笔记本电脑中的硬件与台式计算机不能通用,所以相应的产品型号也不一样。典型的笔记本电脑配置单如表1-3所示。表1-3 笔记本电脑配置单(联想小新潮7000)

这几份配置单里列出的都是一些计算机核心硬件设备的品牌型号和主要性能参数,读者目前可能还无法完全理解其中所包含的一些信息,但随着本书内容的深入,能够阅读和制作这种装机配置单,将是必备的基本技能。

任务三 检测计算机硬件信息

任务描述

在对计算机进行维护操作时,经常需要检测出计算机的硬件配置信息。在本任务中将介绍一些常用的检测计算机硬件配置的方法。

任务分析及实施1.查看系统信息

在操作系统中可以查看到一些主要硬件的配置信息。

在 Windows 10系统的“此计算机”上单击右键,在弹出的快捷菜单中选择“属性”,在“系统”栏中可以查看到CPU和内存的相关信息,如图1-16所示。图1-16 Windows 10系统属性界面2.利用工具软件进行检测

前面介绍的方法只能查看到计算机的部分硬件配置信息,如果要查看所有硬件的全面信息,推荐使用工具软件对计算机进行检测。能够检测计算机硬件信息的工具软件有很多,这里推荐鲁大师和CPU-Z。(1)鲁大师

鲁大师是一款免费国产软件,如果系统中已经安装了“360安全卫士”,可以直接在“360安全卫士”的“功能大全/系统工具”中安装鲁大师,如图1-17所示。当然也可以从网上单独下载安装,鲁大师的官网是“www.Iudashi.com”。

鲁大师的使用方法很简单,运行之后可以自动检测计算机硬件信息,检测结果如图1-18所示。

除了检测硬件配置信息之外,鲁大师还可以对计算机的综合性能进行评测,通过评测结果可以进一步了解计算机的整体性能,如图1-19所示。图 1-17 在“360安全卫士”中安装鲁大师图 1-18 鲁大师检测的计算机硬件配置信息(2)CPU-Z

CPU-Z是一款国外的免费软件,可以从官网“https://www.cpuid.com”下载到中文版本,下载时建议选择“SETUP.CHINESE(32 and 64-bit version)”,如图1-20所示。图1-19 鲁大师性能评测结果图1-20 下载中文版的CPU-Z

CPU-Z的安装过程非常简单,安装完成后运行软件,它也会自动检测计算机的硬件信息。与鲁大师不同的是,CPU-Z只检测CPU、主板、内存、显卡这些核心硬件的信息,但检测结果相比鲁大师要更为专业,可以显示出这些硬件的详细性能参数,如图1-21所示。图1-21 CPU-Z的检测结果

思考与练习

一、填空题

1.中央处理器(CPU)是计算机系统的核心,主要包括__________和__________两个部件。

2.目前国际上统一使用的英文字符编码是___________。

3.按照冯·诺依曼的理论,计算机硬件理论上应该由五部分组成,分别是____________、____________、____________、____________和____________。

4.在实际组成计算机的硬件设备中,5个最核心的硬件是____________、____________、____________、____________和____________。

5.计算机中数据存储的基本单位是____________,一些更大的数据存储单位还包括____________、____________和____________等。二、简答题

1.请简述计算机采用二进制数的必要性。

2.以前经常使用的软盘,容量只有1.44MB,计算一下,在这样的软盘中如果以纯文本方式存放汉字,共能存放多少个汉字。

3.列出组成计算机的13个硬件设备,并注明它们所负责完成的硬件系统功能。三、操作题

找一台计算机,用工具软件检测出计算机的硬件配置信息。

项目二 了解计算机的主机系统

主机系统是计算机硬件的核心部分,主要包括CPU、内存和主板。计算机中除了主机系统以外的所有设备都属于外部设备,主要用于辅助主机的工作。

在本项目中,我们将介绍计算机主机系统的工作特性和主要性能参数,以及相关的选购技巧。

学习目标

通过本项目的学习,读者将能够:

● 了解主流CPU,理解CPU的主要性能参数;

● 了解内存的特性与作用,理解内存的主要性能参数;

● 了解主板上的各个插槽和接口的用途;

● 了解如何选购CPU、内存和主板。

任务一 了解CPU

任务描述

一台计算机的整体性能,主要取决于采用了何种CPU。在选购计算机时,通常首先需要确定CPU的类型。CPU的生产技术主要被InteI和AMD两家公司所垄断,每家公司的CPU产品都有众多的品牌和分类,在面对众多品牌型号的 CPU 以及一大堆性能参数时,如何才能结合自身需求选择合适的CPU呢?

在本任务中,我们将介绍CPU的主要产品系列以及性能参数。

任务分析及实施

中央处理器(CentraI Processing Unit,CPU),它是一块超大规模集成电路芯片,内部是几千万个到数十亿个晶体管组成的复杂电路,负责实现运算器和控制器的功能。由于运算器和控制器本身工作的重要性,所以 CPU 当之无愧地成为计算机中最核心、最关键的硬件设备,它的性能强弱基本上可以决定一台计算机的整体性能。

从20世纪70年代微型计算机诞生至今,计算机的发展通常都是以CPU为标志,而CPU的发展基本上都是遵循着摩尔(Moore)定律,以平均每两年翻一番的速度在不断前进。1.CPU产品系列

生产CPU的技术难度大,成本高,因而目前世界上能够研发生产CPU的公司主要是InteI和AMD(见图2-1)。其中世界上第一款CPU就是由InteI公司研发设计的,InteI公司在芯片设计和核心技术等方面至今一直在引领着 CPU 的发展潮流。而 AMD 是目前世界上唯一 一家能够在CPU设计研发领域与InteI相抗衡的公司,其综合实力虽然一直略逊于InteI,但产品的性能却非常突出,性价比也比较高。图2-1 Intel和AMD

为了更好地满足市场需求,InteI和AMD公司各自推出了一些不同的产品系列。(1)InteI公司产品系列

InteI公司的CPU主要分为三大系列:酷睿(Core)、奔腾(Pentium)、赛扬(CeIeron),分别面向高、中、低端市场。

酷睿(Core)系列是InteI性能最强、技术最先进的CPU,价格相对较高。奔腾(Pentium)系列 CPU的性能稍差一些,价格相对便宜。随着技术的不断发展,InteI原先的产品定位已经发生了很大的变化。例如,低端的赛扬(CeIeron)系列 CPU 目前已经很少使用了,而奔腾(Pentium)系列CPU则成为了低端的代名词,原本定位高端的酷睿(Core)系列成为了InteI的主打产品,其又细分为Core i3、Core i5、Core i7三个子系列,以分别对应低、中、高的市场定位。图2-2所示为InteI Core i5-8400 CPU。图2-2 Intel Core i5-8400 CPU(2)AMD公司产品系列

AMD公司的CPU产品命名稍显混乱,前后曾推出很多不同名称的产品系列。从2017年开始,AMD 推出了新的产品系列——锐龙(Ryzen),并且也同样细分为 Ryzen7、Ryzen5、Ryzen3三个子系列,以分别对应InteI的Core i7、Core i5、Core i3。图2-3所示为AMD Ryzen7 1800X CPU。2.CPU性能指标

在选购 CPU 时,我们所直接面对的只是 CPU 的名字——CPU 的产品型号,如在表1-1与表1-2所示的装机配置单中所采用的“InteI酷睿i5-8600K”和“AMD锐龙5 1600X”。只单纯从名字中很难判断出一款CPU的性能,要评价CPU的性能强弱,必须要熟知一些相关的性能指标。而 CPU 是一款科技含量极高的产品,设计生产过程非常复杂,因而其性能指标相应也有很多,这里只列举其中较为重要的几项。图2-3 AMD Ryzen7 1800X CPU(1)CPU核心

核心(Core)又称为内核,是 CPU 最重要的组成部分。一个核心其实就是一套运算器和控制器,CPU 所有的计算、接受与存储命令、处理数据都由核心执行。CPU 的每次升级换代也主要都是CPU核心在技术上的改进,每一代CPU都有一个相应的核心代号,一般相同核心代号的CPU所采用的关键技术都是相同的,而不同核心的CPU则会有较大的差距。

图2-4所示是用CPU-Z检测到的CPU信息。可以看到,这款“Core i5-5200U”CPU的核心代号为“BroadweII”。采用相同核心的CPU,核心技术也都是相同的。图2-4 CPU信息(2)多核心及多线程技术

目前的 CPU 普遍采用了多核心技术,即在一个处理器中集成多个核心,使之同时工作。多核心技术虽然不能达到1+1=2的效果,但相对于单核心处理器,多核心仍然使CPU性能有了很大的提升,尤其是在同时处理多个工作任务时,更是可以极大地提高 CPU 的工作效率,随着技术的不断发展,在CPU中集成的核心数量也越来越多,目前InteI和AMD的高端CPU大多已是4个、6个甚至8个核心。

除了利用鲁大师、CPU-Z等工具之外,检测CPU核心数量的另一个简单办法是通过【任务管理器】。以Windows 10系统为例,同时按下“CtrI+Shift+Esc”组合键打开【任务管理器】,切换到“性能”选项卡,在“CPU”栏中可以看到CPU的内核数量,如图2-5所示。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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