浅谈装机for2011-12-2.ppt

第1讲 浅谈装机,本讲问题： Q1：装机包括哪些事项? Q2: 计算机系统由哪两部分组成？ Q2 ：计算机的硬件系统包括哪些部分？ Q3 ：CPU的主频、外频和倍频之间是什么关系？ Q4 ： 简述主板的结构。 Q5 ： 什么是BIOS？ Q6 ： DDR2内存的等效频率和核心工作频率的关系。 Q7 ： 常见的外存储器有哪些？ Q8 ： 常见的输入输出设备有哪些？,1.0 装机包括哪些事项 1.1 计算机系统硬件组成 1.2 微处理器 1.3 主板 1.4 内存 1.5 外存储器 1.6 输入系统设备 1.7 显示系统设备 1.8 声卡和音箱 1.9 机箱与电源,计算机装机与维护的内容,装机： 硬件组装、软件安装 维护： 日常维护（软件管理、文件管理、系统安全、硬件维护） 故障维修（硬件故障、软件故障）,装机包括哪些事项,市场调研，列配置单 散件选购 硬件组装 BIOS设置 软件安装 烤机测试,1.1 计算机系统硬件组成,通常人们所说的计算机指的是办公室或者家里用的微型计算机，简称“微机”，又称为“个人计算机”，即简称PC（Personal Computer）。 计算机系统必须由两部分组成：一是硬件（Hardware），二是软件（Software）。,返回首页,计算机的硬件是由电子器件和机电元件装置组成的，包括控制器、运算器(CPU)、存储器(内存(RAM即内存条、ROM即BIOS）、外存包括硬盘、光驱、闪存等）、输入和输出设备（键盘鼠标显示器等），这是计算机系统中的物理实体部分。根据其外观特征及功能的不同，可划分为主机、外部设备两大部分。,主机包括CPU（中央处理器）、主存储器、接口电路和总线电路。这部分实际上就是CPU+主板+内存条。 连接主机和外部设备的电路称为“I/O电路”，即“输入输出接口电路”，主机和外设之间通过它传输信息、实现数据缓冲、完成不同格式的数据转换以及设备选择、优先权处理等。 为了能保存运算信息与数据资料，计算机系统还需要外部存储器，如软盘、硬盘、光盘等。,图1-1 计算机系统硬件,返回本节,1.2 微处理器,1.2.1 CPU的类别 1.2.2 CPU的性能指标,返回首页,1.2.1 CPU的类别, Intel系列 AMD系列,CPU生产厂商现在主要有Intel和AMD。 选购CPU主要考察: 接口类型、CPU架构（核心及线程数量、是否APU等）、性能指标,接口类型: Intel：LGA 775/1156/1366/1155/2011 AMD：Am2/Am2+/Am3/AM3+/FM1 核心数量 Intel：单/双/四/六 AMD：单/双/三/四/六 Intel的睿频与AMD的APU： sandy bridge vs APU（两类CPU都整合了显示芯片）,睿频加速技术,睿频加速技术是英特尔酷睿i7处理器和i5处理器的独有特性。该技术可以智能地加快处理器速度，从而为高负载任务提供最佳性能即最大限度地有效提升性能以匹配工作负载。 第一代Nehalem，第二代sandy bridge，细分为酷睿i7、i5、i3三大系列，具体的产品特征是： 1. 酷睿 i7家族为4核心8线程，支持超线程技术，拥有8MB L3缓存，支持睿频加速2.0技术; 2. 酷睿i5家族为2核心或4核心4线程，双核处理器支持超线程技术，支持睿频加速2.0技术，拥有3-6MB L3缓存; 3. 酷睿i3家族为2核心4线程，搭载超线程技术但不支持睿频加速2.0技术，拥有2-3MB L3缓存; AMD对应的技术称为Turbo Core,APU,APU(Accelerated Processing Unit)中文名字叫加速处理器，是AMD融聚理念的产品，它第一次将处理器和独显核心做在一个晶片上，它同时具有高性能处理器和最新独立显卡的处理性能，支持DX11游戏和最新应用的“加速运算”，大幅提升电脑运行效率，实现了CPU与GPU真正的融合。 例：推土机(Bulldozer) 、 “山猫”(Bobcat) 、Llano等。,AMD的APU “推土机”(Bulldozer) “山猫”(Bobcat) 推土机架构主攻性能和扩展性，面向主流客户端和服务器领域；山猫架构的重点则是灵活性、低功耗和小尺寸，将用于低功耗设备、小型设备、云客户端。,几种不同类型的CPU及其参数,返回本节,1.2.2 CPU的性能指标,1主频、倍频与外频 2内存总线速度或系统前端总线速度（FSB） 3CPU的位和字长 4缓存 5 CPU内核和I/O工作电压 6. 制造工艺,返回本节,1主频、外频与倍频,1.主频(单位:MHz) 主频也叫时钟频率，表示CPU的运算速度。 主频仅仅是CPU性能表现的一个方面，而不代表CPU的整体性能。 2.外频(单位也是MHz ) 外频是CPU的基准频率。外频决定着整块主板的运行速度。 外频也是内存与主板之间的同步运行的速度，可以理解为外频决定CPU与内存间的同步运行状态。凡是通过主板与CPU联系的，其速度都由外频决定。 注意外频与前端总线(FSB)频率的区别。,3. 倍频系数 倍频系数是指CPU主频与外频之间倍数关系。在相同外频下，倍频越高CPU的频率也越高。但在相同外频的前提下，高倍频的CPU意义并不大。一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。 CPU的主频外频倍频系数,2内存总线速度或系统前端总线速度（FSB）,前端总线(FSB)频率(即总线频率) 直接影响CPU与内存直接数据交换速度。数据带宽(总线频率数据位宽)/8。比方，某64位的CPU，前端总线是800MHz，它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。 外频与前端总线(FSB)频率的区别：前端总线的速度指的是数据传输的速度，外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说，100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡100M次；而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz64bit8Byte/bit=800MB/s。 FSB和外频的倍数关系：INTEL是4倍，AMD是可达10倍（所谓的超传输，即HT）。,3. CPU的位和字长,位：在数字电路和电脑中采用二进制，代码只有“0”和“1”，其中无论是 “0”或是“1” 都是 一“位”。 字长：电脑中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。 字节和字长的区别：由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示，所以通常就将8位称为一个字节。8位的CPU一次只能处理一个字节，而32位的CPU一次能处理4个字节，64位的CPU一次可以处理8个字节。,4. 缓存,缓存也是CPU的重要指标之一，CPU内缓存一般和处理器同频运作，远大于系统内存和硬盘。工作时，CPU要重复读取同样的数据块，而缓存容量的增大，可以大幅提升CPU内部读取数据的命中率，而不用再到内存或者硬盘上寻找。 L1 Cache(一级缓存)是第一层高速缓存，分为数据缓存和指令缓存。高速缓存均由静态RAM组成，结构较复杂，L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32 256KB。 L2 Cache(二级缓存)是第二层高速缓存，分内部和外部两种芯片。内部二级缓存运行速度与主频相同，而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能，原则是越大越好。 L3 Cache(三级缓存)，可以进一步降低内存延迟，同时提升大数据量计算时处理器的性能。,5. CPU内核和I/O工作电压（略）,6.制造工艺 制造工艺的尺寸是指IC内电路与电路之间的距离或者最小线宽。制造工艺的趋势是向密集度越来越高的方向发展。密度愈高的IC电路设计，意味着在同样大小面积的IC中，可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。现在主要是90nm、65nm和45nm工艺的CPU。最新的是32nm工艺，,1.3 主板,1.3.1 主板的结构 1.3.2 主板的性能指标,返回首页,考虑因素：主板接口（支持CPU、内存等）、性能（扩展性、做工等）、品牌,1.3.1 主板的结构, 控制芯片组 总线 CPU插槽（或插座）、内存插槽和扩充插槽 驱动器接口 BIOS,主板（Mainboard）,又称为系统板（Systemboard）或母板（Motherboard），是安装在机箱内的一块矩形电路板，上面安装了组成微机的主要电路系统。,如图所示，主板的主要部件有主板芯片组、CPU插槽、BIOS芯片、扩充插槽、电源插座、内存插槽、IDE（硬盘、光驱）接口插座、软盘驱动器接口插座、串行口、并行口、PS/2接口、USB接口。, 控制芯片组,1传统的南北桥结构 2芯片组,Intel平台芯片组简介,目前市场上主要有P35、P43、P45、P55、P67、G31、G35、G41、G45、X48、X58、X79、H55、H57、H67、Z68等。其中P55、H55、57支持LGA1156的CPU，X58支持LGA1366的CPU。P67、H67支持最新的LGA1155。其他的支持LGA775。 Intel官网：/cn/index.htm,AMD平台芯片组简介,AMD主板芯片组，市场上主要有770、780、790、785、870、875、880、890系列和NVIDIA的MCP78系列。目前最新的是9系和A系芯片组。A系一般是FM1接口。注意对CPU接口类型和内存类型的支持，AM2/AM2+/AM3，DDR2、DDR3。 选AMD的主板看清楚接口类型和内存种类就能知道是否可用了。, 总线,总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，是cpu、内存、输入、输出设备传递信息的公用通道，主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成了计算机硬件系统在计算机系统中，各个部件之间传送信息的公共通路，即总线。 微型计算机是以总线结构来连接各个功能部件的。 计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址和控制信号。, 插槽（或插座）,1CPU插座 2ATX电源插座 3DIMM插槽与SIMM插槽 4ISA扩展槽和PCI扩展槽 5AGP插槽, 接口,（1）I/O接口。 （2）并口。 （3）串口。 （4）PS/2接口。 （5）USB接口。, BIOS,BIOS是Basic Input/Output System（基本输入/输出系统）的简称，它集成在主板的一个ROM芯片中，其中包括了一组例行程序，如基本输入/输出程序、系统信息设置程序、开机上电自检程序和系统启动自举程序。另外还有内部的诊断程序和一些应用程序。一块主板的性能先进与否和主板的BIOS程序功能是否强劲有着密切的关系。,返回本节,1.3.2 主板的性能指标,主板的主要性能指标有： （1）支持CPU的种类和频率。 （2）控制芯片组的型号。 （3）总线频率。 （4）支持内存的种类和容量。 （5）扩充插槽类型和数量。 （6）各种接口的种类和数量。 （7）主板BIOS功能和版本号。,返回本节,1.4 内存,1.4.1 内存的类型 1.4.2 内存的结构 1.4.3 内存的技术指标 1.4.4 内存条和高速缓存,返回首页,主要考虑：兼容性（主板、CPU）、性能指标、品牌,1.4.1 内存的类型,存储器按功能分为只读存储器（ROM，Read Only Memory）和随机存储器（RAM，Random Memory）两种。 RAM分为 SRAM（Static RAM，静态随机存储器）和DRAM（Dynamic RAM，动态随机存储器）两种。 现在常见的SDRAM是synchronous dynamic RAM 的缩写,指同步动态存储器，一般为168pin。DDR SDRAM即double data rate SDRAM,双速率SDRAM存储器。一般为184或200pin, DDR2一般为240pin.,1DDR SDRAM内存型号（略） 2. DDR2 内存型号 ddr2 667/pc2 5300 ddr2 800/pc2 6400 ddr2 1066 3.DDR3内存型号 ddr3 1333 ddr3 1600,DDR3内存相对于DDR2内存，其实只是规格上的提高，并没有真正的全面换代的新架构。DDR3接触针脚数目同DDR2皆为240pin。但是防呆缺口的位置不同。,DDR内存和DDR2内存的频率,内存的频率可用工作频率和等效频率两种方式表示，工作频率是对应主板外频，由于DDR内存可以在脉冲的上升和下降沿都传输数据，因此传输数据的等效频率是工作频率的两倍；而DDR2内存每个时钟能以四倍于工作频率的速度读/写数据，因此等效频率是工作频率的四倍，DDR3则为8倍。 例如DDR 200/266/333/400的工作频率分别是100/133/166/200MHz，而等效频率分别是200/266/333/400MHz；DDR2 400/533/667 /800的工作频率分别是100/133/166/200MHz，而等效频率分别是400/533/667/800MHz。,1.4.2 内存的结构,通过下面图来了解内存的基本结构。,1.4.3 内存的技术指标,返回本节,1.5 外存储器,1.5.1 软盘和软盘驱动器 1.5.2 硬盘驱动器 1.5.3 光盘驱动器,返回首页,1.5.1 软盘和软盘驱动器（略）,1.5.2 硬盘驱动器 硬盘的结构和原理 硬盘接口 硬盘的性能指标,硬盘内部结构,考虑：容量（包括单碟容量、总容量）、接口、转速、缓存等, 硬盘的结构和原理（略）,1磁头 磁头是硬盘中最昂贵的部件，也是最重要和最关键的一环。 2磁道 当磁盘旋转时，磁头若保持在一个位置上，则每个磁头都会在磁盘表面划出一个圆形轨迹，这些圆形轨迹就叫做磁道。 3扇区 磁盘上的每个磁道被等分为若干个弧段，即磁盘的扇区 4柱面 硬盘通常由重叠的一组盘片构成，每个盘面都被划分为数目相等的磁道，并从外缘的“0”开始编号，具有相同编号的磁道形成一个圆柱，称之为磁盘的柱面。, 硬盘接口,1IDE接口 IDE接口是Compaq公司为解决老式的ST506/412接口速度慢、成本高而开发的硬盘接口标准，亦即ATA（AT Attachment）接口标准。 2. SATA接口即所谓的串口 3IEEE 1394接口 IEEE 1394并不是硬盘专用接口，但它却可以方便地连接包括硬盘在内的63个不同设备，并支持即插即用和热插拔。,硬盘接口, 硬盘的性能指标,1容量 硬盘的容量以兆字节（MB）或千兆字节（GB）为单位，1 GB=1024 MB。但硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1 GB=1000 MB，因此大家在BIOS中或在格式化硬盘时看到的容量会比厂家的标称值小。 2转速 转速（Rotational speed 或Spindle speed）是指硬盘盘片每分钟转动的圈数，单位为rpm。,3平均访问时间 平均访问时间（Average Access Time）是指磁头从起始位置到达目标磁道位置，并且从目标磁道上找到要读写的数据扇区所需的时间。 4数据传输速率 硬盘的数据传输率（Data Transfer Rate）是指硬盘读写数据的速度，单位为兆字节每秒（MB/s）。 5缓存（Cache） 与主板上的高速缓存（RAM Cache）一样，硬盘缓存的目的是为了解决系统前后级读写速度不匹配的问题，以提高硬盘的读写速度。,返回本节,1.5.3 光盘驱动器CD-ROM, 光驱的主要技术指标 光驱的接口 光驱的其他产品, 光驱的主要技术指标（略）,1寻迹和聚焦 准确地将光盘中的数据读出，直接决定的因素有激光头的寻迹是否准确，发射的光能否聚焦。 2速度 现有光驱的主流是40X以上（CD-ROM）的光驱。 3数据传输率 数据传输率直接决定光驱的速度。 4平均搜寻时间 这也是衡量光驱速度的另一重要标准，它是指激光头定位并读取数据所需的平均时间。,5缓存 光驱中的电机旋转速度不可能无限扩大，可用光驱的缓冲区来弥补速度上的不足。 6纠错能力 光驱的纠错能力的好坏很难有一个固定标准，通常方法就是在买光驱时放一张“烂盘”，看光驱能否顺利读过，这样来辨别光驱的纠错能力。 7CPU占用率 在执行中为了维持光驱随时被读取所需的准备也要占用CPU资源，使整体系统受到巨大影响。, 光驱的接口,1专用接口 早期，一些光驱的生产商，如索尼、美上美、松下等，都开发了本公司专用的光驱接口。 2SCSI接口 SCSI接口的好处在于可以连接多个不同设备，并且占用较少的CPU资源。 3IDE接口 4. sata接口（串口）, 光驱的其他产品,1CD-RW CD-RW驱动器可以刻写CD-R和CD-RW两种盘片，CD-R盘片只能烧刻一次。 2DVD-ROM DVD最初的含义是数字视频光盘，从本质上说，它是一种超级的高密度光盘。与CD-ROM相比，DVD使用波长更短的红色激光，可读取更小的凹坑和更密的光道。因此使用同样大小的光盘，CD-ROM可存储680 MB的数据，而DVD却可存储4.7 GB的数据，相当于7张CD-ROM盘的总容量。,1.6 输入系统设备,1.6.1 键盘 1.6.2 鼠标 1.6.3 扫描仪 1.6.4 数码相机,返回首页,1.6.1 键盘,键盘是计算机中最基本的输入设备，用于输入命令和数据。键盘也在不断发展：从早期的机械式键盘到现在的电容式键盘，从83键键盘到101（102）键键盘，到现在常见的104键的Windows 95键盘。微软的Windows 98流行后，市场上又出现了一种108键的“Windows 98”键盘，上面多了Windows 98的功能键：Power、Sleep、Fn和Wake Up。,图1-9 104键盘,返回本节,1.6.2 鼠标,鼠标（如图1-10所示）到现在已经有40年的历史了。1968年12月9日，鼠标诞生于美国加州斯坦福大学。设计鼠标的初衷就是为了使计算机的操作更加简便，并代替键盘烦琐的指令。 现在市面上的鼠标种类很多，机械式、半光电式、光电式、轨迹球式和网鼠等，平时人们用得最多的是机械式和半光电式两种。 鼠标的接口分为三种，串口、PS/2口还有USB口。,1.7 显示系统设备,1.7.1 显示卡 1.7.2 显示器,返回首页,1.7.1 显示卡,计算机的主机和显示器之间是通过显卡连接的，显卡包括显示芯片、显示内存、接口等, 显示芯片,CPU的速度再快也无法对如此庞大的数据量进行处理，因此显示芯片便责无旁贷地担负起“硬件加速”的工作。它是显示卡上最大的芯片，中高档芯片一般都有散热片和散热风扇。显示芯片上有商标、编号和厂商名称等。目前市场中所有的主流显示芯片主要有NVIDIA公司的GeForce系列和ATI公司的Radeon系列等。这两家是目前世界上最大的显示芯片制造公司。目前主流显示芯片一般是256位。, 显示内存,1显示内存的种类 目前显存主要有DDR2、DDR3等许多种。 2显存的容量也是多多益善。显存大，可以存储的图像数据就多，支持的分辨率与色阶就越高。显存容量与分辨率关系：所需显存=图形分辨率色彩精度/8 例如一帧16bit真彩的1024768，则需要102476816/8=1.5M，即2M显存 3显存的速度 显存的速度一般以ns为单位。常见的显存有7 ns、6 ns、5.5 ns、5 ns、4 ns，甚至3.8 ns的显存。,4、显存频率、带宽的计算,显存运行频率=1000/显存纳秒数 如5ns显存运行频率=1000/5ns=200MHZ，如果是DDR显存，再乘以2的结果，即为显存频率。 显存带宽=显存频率*显存位数总和/8。同理，DDR显存还是要再乘以2。 显存分为mBGA封装和TSOP封装。mBGA封装一般为32BIT/颗，TSOP封装一般为16BIT/颗。 mBGA显存封装为正方形，引脚不可见 TSOP显存为长方形，引脚为上下各有一排, 显示卡接口,1总线接口 目前市面上的显示卡以PCI E与PCI E2.0两种接口为主流。 AGP显卡已不多见。 2输出接口 显示器接口是显示卡和显示器的接口，一般为一个15针D型接口。也有一些显示卡有双显示器接口，可以同时连接两台显示器。,返回本节,1.7.2 显示器, 显示器的分类与原理 显示器的性能指标 环保与安全性能, 显示器的分类与原理,根据显像原理划分，显示器可分为CRT显示器（阴极射线管显示器）、LCD显示器（液晶矩阵平面显示器）和等离子显示器等。其中常见的是CRT显示器和LCD显示器，如图1-14所示。,图1-14 显示器,1CRT显示器 CRT显示器是目前桌面电脑的主流。一个典型的光栅式CRT由电子枪、偏转线圈、遮罩（荫罩）、荧光层四部分组成。 2LCD显示器, 显示器的性能指标,1