电脑硬件补坑

最近打算购置一台台式机,自己购买配件然后进行组装,同时也是对计算机组成原理的一次小小复习吧。

基本结构

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冯诺依曼体系结构的其中一条说到:计算机硬件由运算器控制器存储器输入设备输出设备五大部分组成。

而对应到现在装机所需要购买的硬件,就有了如下的对应关系:

  • 运算器 + 控制器 = CPU
  • 存储器 = 硬盘
  • 输入设备 = 键盘、鼠标
  • 输出设备 = 屏幕

但是现代计算机,比如为了能够CPU更好地工作,我们还需要内存来提供缓存的功能;同时为了能够运行大型游戏,我们需要单独的显卡来进行图形计算。除此之外,还需要一个机箱来装下这些部件,一块主板来提供元器件之间的沟通以及提供网卡声卡等的支持,若干个散热器来提供良好的散热。

CPU

有能力制造CPU的厂商有不少,但是市面上买的只有两种:Intel和AMD这两家。

Intel

下图是从其官网找到的下属处理器的品牌:

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其中酷睿(Core)一般就是家用最主流的CPU,其他的或是用于服务器,或者是用于嵌入式的,这里不做讨论。

至于每个型号让人看得眼花缭乱的一些数字+字母的配置,英特尔官方给出了解释,有兴趣的可以自行前往阅读。嫌麻烦知乎的这篇文章概括的也很好。

这里就只给出简要摘录:

Core i3/i5/i7/i9后的第一位数字,通常表示隶属第几代酷睿处理器,比方说Core i7-8700K,第一位数字8,表明这款CPU隶属第八代,代数肯定是越大越好呗(当然不排除倒退的可能性)

紧接着的三位数字基本上就是Intel SKU型号划分,一般来说Core i7有固定几个SKU,比方说700;Core i5有600/500/400;Core i3有300/100等等,一般来说数字越大说明隶属的Core系列越高级,同级别下比较,数字越大频率越高,换句话说性能就越强,比方说Core i5-8600默认3.1GHz,睿频4.3GHz,比Core i5-8500默认3.0GHz,睿频4.1GHz要强。

最后一位花里胡哨,真的是太多了,请自行查阅吧。

AMD

AMD旗下的CPU牌子:

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家用的只会考虑Ryzen,而且它的命名方式和Intel惊人的相似,所以理解起来也很方便。

第一位数字也是表明这是第几代锐龙处理器,1700X就是第一代,“Zen”内核;2700X就是第二代。

接下来的三位数字就是AMD CPU的SKU,Ryzen 7有800/700,Ryzen 5有600/500/400,Ryzen 3有300/200。同样地,数字越大,频率越高,在Ryzen 5里面甚至会有更多核心和线程。

后缀相比英特尔就少了很多了:

​ X:支持XFR技术,自适应动态扩频,除了睿频以外,还能够让CPU做工在高于睿频频率的工作状态,而频率的最大值受到散热器散热效果而变化,简单来说就是,散热器越强,频率越高。

​ G:带显卡的版本。

​ U:面向笔记本版本。

内存

内存主要是为了弥补CPU的超高速和硬盘的超慢速而设计的,所以理论上来说如果有个超大的内存,那我完全可以开机的时候花个几分钟把整个磁盘的内容都读取到内存中,然后就能痛快使用了,最后关机的时候再把整个东西都写到磁盘里就好了。(美好的想象而已)

一般选购内存的时候,容量肯定是大家最关注的,因为这决定了缓存的容量,这个很好理解,越大越贵效果越好呗。

其次你会发现绝大部分都会标注有DDR3/DDR4,这里的DDR是什么意思呢?它的全称是Double Data Rate,翻译一下就是双倍数据速率,它能在一个时钟周期内传输两次数据。而后面的数字可以理解为“代数”,目前最新的是第四代,下图是各代DDR内存的速度。

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现在是一般购买第四代,2666即可满足绝大部分要求(再高需要主板进行支持,否则就是白给)

硬盘

现在主流的应该算是固态硬盘了,但是还有少部分使用的是机械硬盘,那么硬盘里那些什么SATA啊,NVMe啊,M.2啊这些都是什么东西呢?

机械硬盘(HDD)

机械硬盘使用的是多个盘面,然后让盘面高速转动,同时磁头在上面就能够读写数据的这种模式。所以没事请不要拆开硬盘,因为就算是极小的尘埃落在上面,也会导致一块硬盘的报废。机械硬盘由于受制于其旋转速度,导致了其读写速度很慢的现状。

固态硬盘(SSD)

机械硬盘之所以慢,就是因为要让磁头移动到指定的位置,而SSD则是通过主控-闪存这一方式解决了这个问题,相当于你不用天天跑到别人家和别人进行通信了,只需要一通电话就行了。具体原理涉及到闪存颗粒等内容,这里暂不展开。

NVMe

NVM是non-volatile memory非易失性存储器的缩写,它的本质是一个协议,一个总线传输协议规范,所以它并不存在于主板上或者你的硬盘上。

SATA接口

首先需要明确的一点是,SATA作为一个接口,是可以看得见摸得着的,在你的主板上仔细找找便可以发现引诱SATA-3(或者类似)的字样。SATA3.0的理论传输带宽6Gbps,差不多750MB/s的速度,应付一般低端的固态硬盘(读写500MB/s)是绰绰有余了,同时这也已经足够日常使用了。