電腦硬體都有什麼

　　用了電腦這麼久，你都知道電腦硬體有哪些嗎?下面將由小編帶大家來解答這個疑問吧，希望對大家有所收穫!

　　什麼是電腦硬體

　　電腦硬體，包括電腦中所有物理的零件，以此來區分它所包括或執行的資料和為硬體提供指令以完成任務的軟體。 電腦硬體主要包含：機箱，主機板，匯流排，電源，硬碟，儲存控制器，介面卡，可攜儲存裝置，內建儲存器，輸入裝置，輸出裝置, CPU風扇，蜂鳴器等。

　　電腦硬體-主機板

　　簡介

　　主機板上承載著CPU***即中央處理器***、記憶體***隨機存取儲存器***和為擴充套件卡提供的插槽 ***可是CPU和記憶體並不是整合在主機板上，不是主機板的附件，本身也屬於電腦硬體*** 主機板，又叫主機板***mainboard***、系統板***systemboard***或母板***motherboard***;它安裝在機箱內，是微機最基本的也是最重要的部件之一。主機板一般為4-6層矩形電路板，上面安裝了組成計算機的主要電路系統，一般有南北橋晶片***有的南北橋整合在一起***BIOS晶片、I/O控制晶片、鍵盤和麵板控制開關介面、指示燈插接件、擴充插槽、主機板及插卡的直流電源供電接外掛等元件。

　　主要晶片

　　BIOS***Basic Input/Output System，基本輸入輸出系統***全稱是ROM-BIOS，是隻讀儲存器基本輸入/輸出系統的簡寫，它實際是一組被固化到電腦中，為電腦提供最低階最直接的硬體控制的程式，它是連通軟體程式和硬體裝置之間的樞紐，通俗地說，BIOS是硬體與軟體程式之間的一個“轉換器”或者說是介面***雖然它本身也只是一個程式***，負責解決硬體的即時要求，並按軟體對硬體的操作要求具體執行。

　　北橋晶片：北橋晶片***North Bridge***是主機板晶片組中起主導作用的最重要的組成部分，也稱為主橋***Host Bridge***。北橋晶片負責與CPU的聯絡並控制記憶體、AGP資料在北橋內部傳輸，提供對CPU的型別和主頻、系統的前端匯流排頻率、記憶體的型別和最大容量、AGP插槽、ECC糾錯等支援，整合型晶片組的北橋晶片還集成了顯示核心。

　　南橋晶片： 南橋晶片***South Bridge***是主機板晶片組的重要組成部分，負責I/O匯流排之間的通訊，如PCI匯流排、USB、LAN、ATA、SATA、音訊控制器、鍵盤控制器、實時時鐘控制器、高階電源管理等，一般位於主機板上離CPU插槽較遠的下方，PCI插槽的附近，這種佈局是考慮到它所連線的I/O匯流排較多，離處理器遠一點有利於佈線。相對於北橋晶片來說，其資料處理量並不算大，所以南橋晶片有時候沒有覆蓋散熱片。

　　RAID控制晶片：相當於一塊RAID卡的作用，可支援多個硬碟組成各種RAID模式。目前主機板上整合的RAID控制晶片主要有兩種：HPT372 RAID控制晶片和Promise RAID控制晶片。

　　電腦硬體-電源

　　電源是為電腦提供動力的源頭，它有：主機板介面：20+4pin， CPU介面***4+4pin***：1個，顯示卡介面***6+2Pin***：2個，硬碟介面***SATA***：4個，供電介面***大4pin***：3個，分別為電腦中相應的硬體供電。

　　電腦硬體-記憶體

　　記憶體是計算機中重要的部件之一，它是與CPU進行溝通的橋樑。計算機中所有程式的執行都是在記憶體中進行的，因此記憶體的效能對計算機的影響非常大。記憶體***Memory***也被稱為記憶體儲器，其作用是用於暫時存放CPU中的運算資料，以及與硬碟等外部儲存器交換的資料。只要計算機在執行中，CPU就會把需要運算的資料調到記憶體中進行運算，當運算完成後CPU再將結果傳送出來，記憶體的執行也決定了計算機的穩定執行。 記憶體是由記憶體晶片、電路板、金手指等部分組成的。

　　概念

　　記憶體是計算機中重要的部件之一，它是與CPU進行溝通的橋樑。計算機中所有程式的執行都是在記憶體中進行的，因此記憶體的效能對計算機的影響非常大。記憶體***Memory***也被稱為記憶體儲器，其作用是用於暫時存放CPU中的運算資料，以及與硬碟等外部儲存器交換的資料。只要計算機在執行中，CPU就會把需要運算的資料調到記憶體中進行運算，當運算完成後CPU再將結果傳送出來，記憶體的執行也決定了計算機的穩定執行。 記憶體是由記憶體晶片、電路板、金手指等部分組成的。

　　分類

　　只讀儲存器***ROM***

　　ROM表示只讀儲存器***Read Only Memory***，在製造ROM的時候，資訊***資料或程式***就被存入並永久儲存。這些資訊只能讀出，一般不能寫入，即使機器停電，這些資料也不會丟失。ROM一般用於存放計算機的基本程式和資料，如BIOS ROM。其物理外形一般是雙列直插式***DIP***的整合塊。

　　隨機儲存器***RAM***

　　隨機儲存器***Random Access Memory***表示既可以從中讀取資料，也可以寫入資料。當機器電源關閉時，存於其中的資料就會丟失。我們通常購買或升級的記憶體條就是用作電腦的記憶體，記憶體條***SIMM***就是將RAM整合塊集中在一起的一小塊電路板，它插在計算機中的記憶體插槽上，以減少RAM整合塊佔用的空間。市場上常見的記憶體條有1G/條，2G/條，4G/條等。

　　高速緩衝儲存器***Cache***

　　Cache也是我們經常遇到的概念，也就是平常看到的一級快取***L1 Cache***、二級快取***L2 Cache***、三級快取***L3 Cache***這些資料，它位於CPU與記憶體之間，是一個讀寫速度比記憶體更快的儲存器。當CPU向記憶體中寫入或讀出資料時，這個資料也被儲存進高速緩衝儲存器中。當CPU再次需要這些資料時，CPU就從高速緩衝儲存器讀取資料，而不是訪問較慢的記憶體，當然，如需要的資料在Cache中沒有，CPU會再去讀取記憶體中的資料。

　　物理儲存器和地址空間

　　物理儲存器和儲存地址空間是兩個不同的概念。但是由於這兩者有十分密切的關係，而且兩者都用B、KB、MB、GB來度量其容量大小，因此容易產生認識上的混淆。初學者弄清這兩個不同的概念，有助於進一步認識記憶體儲器和用好記憶體儲器。

　　物理儲存器是指實際存在的具體儲存器晶片。如主機板上裝插的記憶體條和裝載有系統的BIOS的ROM晶片，顯示卡上的顯示RAM晶片和裝載顯示BIOS的ROM晶片，以及各種適配卡上的RAM晶片和ROM晶片都是物理儲存器。

　　儲存地址空間是指對儲存器編碼***編碼地址***的範圍。所謂編碼就是對每一個物理儲存單元***一個位元組***分配一個號碼，通常叫作“編址”。分配一個號碼給一個儲存單元的目的是為了便於找到它，完成資料的讀寫，這就是所謂的“定址”***所以，有人也把地址空間稱為定址空間***。

　　地址空間的大小和物理儲存器的大小並不一定相等。舉個例子來說明這個問題：某層樓共有17個房間，其編號為801～817。這17個房間是物理的，而其地址空間採用了三位編碼，其範圍是800～899共100個地址，可見地址空間是大於實際房間數量的。

　　對於386以上檔次的微機，其地址匯流排為32位，因此地址空間可達2的32次方，即4GB。***雖然如此，但是我們一般使用的一些作業系統例如windows xp、卻最多隻能識別或者使用3.25G的記憶體，64位的作業系統能識別並使用4G和4G以上的的記憶體，

　　好了，可以解釋為什麼會產生諸如：常規記憶體、保留記憶體、上位記憶體、高階記憶體、擴充記憶體和擴充套件記憶體等不同記憶體型別。

　　常用記憶體

　　EDORAM、 FPRAM、 SDRAM、 DDR、 DDR2、 DDR3、DDR4、 Rambus、DDR5

　　電腦硬體-硬碟

　　簡介

　　硬碟***英文名：Hard Disk Drive 簡稱HDD 全名 溫徹斯特式硬碟***是電腦主要的儲存媒介之一，由一個或者多個鋁製或者玻璃制的碟片組成。這些碟片外覆蓋有鐵磁性材料。絕大多數硬碟都是固定硬碟，被永久性地密封固定在硬碟驅動器中。

　　硬碟種類

　　硬碟分為固態硬碟***SSD***和機械硬碟***HDD***;SSD採用快閃記憶體顆粒來儲存，HDD採用磁性碟片來儲存，下面主要介紹HDD。

　　物理結構

　　磁頭

　　磁頭是硬碟中最昂貴的部件，也是硬碟技術中最重要和最關鍵的一環。傳統的磁頭是讀寫合一的電磁感應式磁頭，但是，硬碟的讀、寫卻是兩種截然不同的操作，為此，這種二合一磁頭在設計時必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性，從而造成了硬碟設計上的侷限。而MR磁頭***Magnetoresistive heads***，即磁阻磁頭，採用的是分離式的磁頭結構：寫入磁頭仍採用傳統的磁感應磁頭***MR磁頭不能進行寫操作***，讀取磁頭則採用新型的MR磁頭，即所謂的感應寫、磁阻讀。這樣，在設計時就可以針對兩者的不同特性分別進行優化，以得到最好的讀/寫效能。另外，MR磁頭是通過阻值變化而不是電流變化去感應訊號幅度，因而對訊號變化相當敏感，讀取資料的準確性也相應提高。而且由於讀取的訊號幅度與磁軌寬度無關，故磁軌可以做得很窄，從而提高了碟片密度，達到200MB/英寸2，而使用傳統的磁頭只能達到20MB/英寸2，這也是MR磁頭被廣泛應用的最主要原因。目前，MR磁頭已得到廣泛應用，而採用多層結構和磁阻效應更好的材料製作的GMR磁頭***Giant Magnetoresistive heads***也逐漸普及。

　　磁軌

　　當磁碟旋轉時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁碟表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁軌。這些磁軌用肉眼是根本看不到的，因為它們僅是盤面上以特殊方式磁化了的一些磁化區，磁碟上的資訊便是沿著這樣的軌道存放的。相鄰磁軌之間並不是緊挨著的，這是因為磁化單元相隔太近時磁性會相互產生影響，同時也為磁頭的讀寫帶來困難。一張1.44MB的3.5英寸軟盤，一面有80個磁軌，而硬碟上的磁軌密度則遠遠大於此值，通常一面有成千上萬個磁軌。

　　扇區

　　磁碟上的每個磁軌被等分為若干個弧段，這些弧段便是磁碟的扇區，每個扇區可以存放512個位元組的資訊，磁碟驅動器在向磁碟讀取和寫入資料時，要以扇區為單位。

　　柱面

　　硬碟通常由重疊的一組碟片構成，每個盤面都被劃分為數目相等的磁軌，並從外緣的“0”開始編號，具有相同編號的磁軌形成一個圓柱，稱之為磁碟的柱面。磁碟的柱面數與一個盤單面上的磁軌數是相等的。無論是雙盤面還是單盤面，由於每個盤面都有自己的磁頭，因此，盤面數等於總的磁頭數。所謂硬碟的CHS，即Cylinder***柱面***、Head***磁頭***、Sector***扇區***，只要知道了硬碟的CHS的數目，即可確定硬碟的容量，硬碟的容量=柱面數*磁頭數*扇區數*512B。

　　電腦硬體-顯示卡

　　簡介

　　顯示卡全稱顯示介面卡***Video card，Graphics card***，又稱為顯示介面卡***Video adapter***，顯示器配置卡簡稱為顯示卡，是個人電腦最基本組成部分之一。顯示卡的用途是將計算機系統所需要的顯示資訊進行轉換驅動，並向顯示器提供行掃描訊號，控制顯示器的正確顯示，是連線顯示器和個人電腦主機板的重要元件，是“人機對話”的重要裝置之一。顯示卡作為電腦主機裡的一個重要組成部分，承擔輸出顯示圖形的任務，對於從事專業圖形設計的人來說顯示卡非常重要。 民用顯示卡圖形晶片供應商主要包括AMD***超威半導體***和Nvidia***英偉達***2家。

　　基本結構

　　顯示晶片

　　顯示晶片簡稱GPU，全稱Graphic Processing Unit，中文翻譯為“圖形處理器”。GPU使顯示卡減少了對CPU的依賴，並進行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時。GPU所採用的核心技術有硬體T&L***幾何轉換和光照處理***、立方環境材質貼圖和頂點混合、紋理壓縮和凹凸對映貼圖、雙重紋理四畫素256位渲染引擎等，而硬體T&L技術可以說是GPU的標誌。GPU主要由nVIDIA與AMD兩家廠商生產。

　　視訊記憶體

　　視訊記憶體是顯示記憶體的簡稱。其主要功能就是暫時儲存顯示晶片要處理的資料和處理完畢的資料。圖形核心的效能愈強，需要的視訊記憶體也就越多。以前的視訊記憶體主要是SDR的，容量也不大。市面上的顯示卡大部分採用的是GDDR3視訊記憶體，現在最新的顯示卡則採用了效能更為出色的GDDR4或GDDR5視訊記憶體。

　　顯示卡BIOS

　　與驅動程式之間的控制程式，另外還存有顯示卡的型號、規格、生產廠家及出廠時間等資訊。開啟計算機時，通過顯示BIOS 內的一段控制程式，將這些資訊反饋到螢幕上。早期顯示BIOS 是固化在ROM 中的，不可以修改，而多數顯示卡則採用了大容量的EPROM，即所謂的Flash BIOS，可以通過專用的程式進行改寫或升級。

　　電腦硬體-匯流排

　　匯流排的分類

　　匯流排是構成計算機系統的其他高速功能部件，如儲存器、通道等互相連線的匯流排。

　　一個單處理器系統中的匯流排，大致分為三類：

　　***1***內部匯流排：CPU內部連線各暫存器及運算部件之間的匯流排。

　　***2***系統匯流排：CPU同計算

　　***3***I/O匯流排：中、低速I/O計算機系統的互連機構，是多個系統功能部件之間進行資料傳送的公共通路。

　　裝置之間互相連線的匯流排。

　　1.匯流排的特性

　　物理特性：指匯流排的物理連線方式，包括匯流排的根數，匯流排的插頭、插座的形狀，引腳線的排列方式等。

　　功能特性：描述匯流排中每一根線的功能。

　　電氣特性：定義每一根線上訊號的傳遞方向及有效電平範圍。送入CPU的訊號叫輸入訊號***IN***，從CPU發出的訊號叫輸出訊號***OUT***。

　　時間特性：定義了每根線在什麼時間有效。規定了總線上各訊號有效的時序關係，CPU才能正確無誤地使用。

　　2.匯流排的標準化

　　相同的指令系統，相同的功能，不同廠家生產的各功能部件在實現方法上幾乎沒有相同的，但各廠家生產的相同功能部件卻可以互換使用，其原因在於它們都遵守了相同的系統匯流排的要求，這就是系統匯流排的標準化問題。

　　匯流排的連線方式

　　1.單匯流排結構

　　在許多單處理器的計算機中，使用一條單一的系統匯流排來連線CPU、主存和I/O裝置，叫做單匯流排結構。CAI演示如圖所示點選演示

　　此時要求連線到總線上的邏輯部件必須高速執行，以便在某些裝置需要使用匯流排時能迅速獲得匯流排控制權;而當不再使用匯流排時，能迅速放棄匯流排控制權。

　　***1***取指令：當CPU取一條指令時，首先把程式計數器PC中的地址同控制資訊一起送至總線上。在“取指令”情況下的地址是主存地址，此時該地址所指定的主存單元的內容一定是一條指令，而且將被傳送給CPU。

　　***2***傳送資料：取出指令之後，CPU將檢查操作碼。操作碼規定了對資料要執行什麼操作，以及資料是流進CPU還是流出CPU。

　　***3***I/O操作：如果該指令地址欄位對應的是外圍裝置地址，則外圍裝置譯碼器予以響應，從而在CPU和與該地址相對應的外圍裝置之間發生資料傳送，而資料傳送的方向由指令操作碼決定。

　　***4***DMA操作: 某些外圍裝置也可以指定地址。如果一個由外圍裝置指定的地址對應於一個主存單元，則主存予以響應，於是在主存和外設間將進行直接儲存器傳送***DMA***。

　　***5***單匯流排結構容易擴充套件成多CPU系統：這隻要在系統總線上掛接多個CPU即可。

　　2.雙匯流排結構

　　這種結構保持了單匯流排系統簡單、易於擴充的優點，但又在CPU和主存之間專門設定了一組高速的儲存匯流排，使CPU可通過專用匯流排與儲存器交換資訊，並減輕了系統匯流排的負擔，同時主存仍可通過系統匯流排與外設之間實現DMA操作，而不必經過CPU。當然這種雙匯流排系統以增加硬體為代價。

　　匯流排的內部結構

　　早期匯流排的內部結構

　　它實際上是處理器晶片引腳的延伸，是處理器與I/O裝置介面卡的通道。這種簡單的匯流排一般由50—100條線組成，這些線按其功能可分為三類：地址線、資料線和控制線。

　　簡單匯流排結構的不足之處在於：

　　第一　CPU是總線上的唯一主控者。

　　第二　匯流排訊號是CPU引腳訊號的延伸，故匯流排結構緊密與CPU相關，通用性較差。

　　當代流行的匯流排內部結構它是一些標準匯流排，追求與結構、CPU、技術無關的開發標準，並滿足包括多個CPU在內的主控者環境需求。

　　在當代匯流排結構中，CPU和它私有的cache一起作為一個模組與匯流排相連。系統中允許有多個這樣的處理器模組。而匯流排控制器完成幾個匯流排請求者之間的協調與仲裁。

　　整個匯流排分成如下四部分：

　　1.資料傳送匯流排：由地址線、資料線、控制線組成。

　　2.仲裁匯流排：包括匯流排請求線和匯流排授權線。

　　3.中斷和同步匯流排：用於處理帶優先順序的中斷操作，包括中斷請求線和中斷認可線。

　　4.公用線;包括時鐘訊號線、電源線、地線、系統復位線以及加電或斷電的時序訊號線等。

　　電腦硬體-介面卡

　　音效卡、顯示卡、調變解調器介面卡、 網路介面卡、電視卡、視訊採集卡等…

　　電腦硬體-輸入裝置

　　鍵盤、滑鼠、觸控板、軌跡球、 數碼化輸入板及輸入筆/指向器 、觸控瑩幕、遊戲控制器、 遊戲控制桿、麥克風、掃描器、條碼閱讀機、網路攝影機、數碼相機、手機、以及大量的USB外界產品。

　　電腦硬體-輸出裝置

　　印表機、點陣式印表機、噴墨印表機、鐳射印表機、揚聲器、顯示器

　　電腦硬體-電腦顯示器

　　包括CRT、LCD、LED、PDP

　　電腦硬體-內建儲存器

　　硬碟、磁碟陣列控制器

　　電腦硬體-可攜儲存裝置

　　CD 、CD-ROM、CD-RW、 CD-R 、DVD 、DVD/CD-RW、 Combo 、DVD-ROM、DVD-RW、DVD-R、DVD-RAMDVD+RW、DVD+R、 軟碟、磁帶機、 外接式硬碟、快快閃記憶體儲器、拇指碟 、記憶卡 、SD、CF、 MMC SM 、SSD

　　互連裝置附加

　　網路互連裝置例如路由器、交換機、集線器等也可稱之為硬體

　　辦公硬體類

　　如：印表機、掃描器、投影儀、影印機等可稱之為計算機擴充套件硬體