0.2 計算機硬體介紹

阿新 • • 發佈：2021-08-11

中央處理器（CPU），記憶體（主存），儲存裝置（磁碟、光碟、磁帶），輸入裝置（鍵盤、滑鼠），輸出裝置（顯示器、印表機），通訊裝置（如網絡卡、調製解掉器；不再是獨立計算機，可以連線網際網路）

而以上這些硬體，由主線（bus）連線，資料就在主線之間傳送。

在個人計算機上，匯流排搭建在主機板上，而主機板是一個連線計算機各個部分的電路板。

中央處理器CPU

包括在馮諾依曼體系結構裡的運算器和控制器。

運算器負責完成數值運算和邏輯運算。 -- 算術/邏輯單元

控制器負責完成控制和協調其他元件的動作。 -- 控制單元

CPU的效率：

每臺計算機都有一個內部時鐘，該時鐘以固定速度發射電子脈衝。時鐘速度越快，發射的電子脈衝越多，在一定時間段內可執行的指令就越多。（CPU執行速度越快）速度的計量單位是赫茲(Hz), 1Hz相當於每秒一個脈衝。隨著CPU速度不斷提高，目前以千兆赫茲(GHz)來表述。
- 1khz = 1024hz
- 1mhz = 1024khz
- 1Ghz = 1024mhz
最初一個CPU只有一個核（core）。核是處理器中實現指令讀取和執行的部分。一個多核CPU是一個具有兩個或者更多獨立核的元件。可提高CPU的處理能力。
CPU一般會被焊到主線板上

當價格不變時，積體電路上可容納的元器件的數目，約每個18-24個月便會增加一倍，效能也能將提升一倍。換言之，每一美元能買到的電腦效能，將每個18-24個月翻一倍以上。

描述了硬體產商和軟體產商之間的關係。原話是 “Andy gives, Bill takes away.（安迪提供什麼，比爾拿走什麼。）” 安迪指

英特爾前CEO安迪·格魯夫，比爾指微軟前任CEO比爾·蓋茨，這句話的意思是，硬體提高的效能，很快被軟體消耗掉了。

反過來看摩爾定律，一個IT公司如果今天和18個月前賣掉同樣多的同樣產品，它的營業額就要降一半。所以， IT公司需要不斷更新產品。如果不，那就是一個IT公司花了同樣的勞動卻值得的以前一半的收入

記憶體和硬碟的區別： 1. 執行速度 2. 儲存資料，斷電時記憶體中儲存的資料會消失，但是硬碟不會。

儲存裝置主要有三種：

位元bit 和位元組byte

CPU、記憶體和硬碟的關係：

硬碟會以二進位制的形式進行儲存，（任何圖片、文件···都以0、1的形式儲存在硬盤裡），而CPU會需要儲存在硬碟當中的資料（/文件圖片之類的），但是CPU不會直接從硬碟當中呼叫。原因是， CPU的執行速度非常快，而硬碟的執行速度非常慢，兩者的合作會十分不方便，而記憶體舅子啊兩者之中方便CPU和硬碟調取資料的交流。
而一個程式和它的資料在被CPU執行前必須移動到計算機的記憶體中
記憶體的存在的作用：
- 並且記憶體儲存資料的速度比硬碟的存取速度快至少10倍。所以CPU所執行的資料都來自於記憶體。當我們把程式從硬碟放到記憶體以後， CPU就直接在記憶體執行程式，這樣速度就會加快許多。
- 1. 儲存從硬碟讀取的資料，提供給CPU使用
  2. 儲存CPU的一些臨時執行結果，以便CPU下次使用或儲存到硬碟
⚠️由於記憶體的帶電儲存的，一旦斷電資料就會消失，而且容量有限，所以要長時間儲存資料或程式就需要使用硬碟。