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1、计算机硬件基础
在计算机中所有数据都是二进制的
计算机硬件基础主要包括计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种物理装置。这些物理装置共同为计算机软件运行提供物质基础，是计算机系统不可或缺的部分。以下是关于计算机硬件基础的详细分点介绍
1.1 计算机硬件的定义
- 计算机硬件是指计算机系统中所有物理的零件和设备，包括机箱、主板、总线、电源、硬盘、内存、CPU、输入设备和输出设备等。
1.2 计算机硬件的组成
运算器：负责进行数学运算和逻辑运算。
控制器：计算机的指挥系统，负责协调和控制计算机内部各个部件的工作。
存储器：用于存储数据和程序，分为内存（RAM）和外存（如硬盘）。内存是临时存储器，用于存储正在运行的程序和数据；外存是永久存储器，用于长期保存数据。
输入设备：如键盘、鼠标等，用于接收用户输入的数据和指令。
输出设备：如显示器、打印机等，用于展示或输出计算机处理后的结果。
1.3 主要硬件部件的功能
主板（Motherboard）：计算机的核心部件，连接着CPU、内存、硬盘等各个组件，提供它们之间的数据交换和通信。
CPU（Central Processing Unit）：计算机的大脑，负责执行指令、处理数据和协调其他硬件设备的工作。
内存（RAM）：计算机的工作内存，用于临时存储正在运行的程序和数据，提供快速的数据访问。
硬盘（Hard Disk Drive）：永久存储数据的地方，容量大但读写速度相对较慢。
1.4硬件之间的连接
- 所有硬件设备都通过总线（Bus）连接，总线相当于计算机的神经系统，负责各个部件之间的数据通信。
1.5发展趋势
未来的计算机硬件将朝着更高性能、更低功耗、更智能化的方向发展。
处理器将采用多核技术、低功耗技术和人工智能加速技术，以满足复杂计算任务的需求和环保要求。
存储器将追求更大的容量和更高的读写速度，固态硬盘（SSD）等新型存储技术将得到广泛应用。
总之，计算机硬件是计算机系统的物质基础，了解和掌握计算机硬件的基础知识对于理解计算机的工作原理、进行计算机维护和升级以及开发计算机应用程序都非常重要
2、存储单位
存储单位是计算机中用于计量数据存储容量的重要标准，从最小的位到最大的艾字节等，不同的存储单位适用于不同的数据存储需求。了解这些存储单位及其换算关系，有助于我们更好地管理和利用计算机存储空间
2.1 基本存储单位
位（bit）：比特，这是表示信息的最小单位,它只能表示 0 或 1
字节（Byte，B）：表示的值范围是0~255(无符号) 或 -127~127(有符号)，1 byte = 8 bit，一个英文字母1字节，一个汉字需要2字节（GBK编码）
2.2 扩展的存储单位
KB（Kilobyte）大约四五百个汉字的短篇小说。
MB（Megabyte）五十万多字的内容，《西游记》82万字2 MB就存完
GB（Gigabyte）大约5.37亿个汉字，历史上字数最多的《永乐大典》有3亿7千万字。
TB（Terabyte）约1.1万亿字节，在线看的720P电影每部大概500MB~1GB大小，可以存放1000多部。
PB（Petabyte）按上例，可以存放100万部电影，人活到100岁也不到90万小时。
EB（Exabyte）相当于52.4万个2T硬盘，一个按300元计算，需要1.57亿人民币。
ZB（Zettabyte）以 50MB/秒 的速度下载，需要71.4万年。
YB（Yottabyte）据预测到2025年全球每天产生的数据量将达到491EB，可以存2135天，也就是5年多。目前，应该全球的数据（包括视频、图片）总和加起来都没有这么多...
BB（Brontobyte）
NB（NonaByte）
DB（DoggaByte）数据到达这个量级是几百年之后的事情了，这时候8K视频都只能算一般画质，消费级硬盘都是以PB为单位了。
2.3 单位换算
在计算机中，存储容量单位的换算通常基于2的幂次方，即1KB=210 B，1MB=220 B，以此类推。但需要注意的是，硬盘厂家在标注硬盘容量时，通常按照1KB=1000B，1MB=1000KB，1GB=1000MB进行换算，这会导致实际可用容量与标称值有所差异
| 储存单位 | 转换关系 |
|---|---|
| 字节 byte | 1byte=8bit |
| KB | 1KB=1024byte |
| MB | 1MB=1024KB |
| GB | 1GB=1024MB |
| TB | 1TB=1024GB |
| PB | 1PB=1024TB |
| EB | 1EB=1024PB |
| ZB | 1ZB=1024EB |
| YB | 1YB=1024ZB |
| BB | 1BB=1024YB |
2.4 换算练习
将 512 字节转换为位
512 字节 × 8 位/字节 = 4096 位
将 2 KB 转换为字节
2 KB × 1024 字节/KB = 2048 字节
将 1.5 MB 转换为字节
1.5 MB × 1024 KB/MB × 1024 字节/KB = 1,572,864 字节
将 8 GB 转换为字节
8 GB × 1024 MB/GB × 1024 KB/MB × 1024 字节/KB = 8,589,934,592 字节
将 0.25 TB 转换为字节
0.25 TB × 1024 GB/TB × 1024 MB/GB × 1024 KB/MB × 1024 字节/KB = 274,877,906,944 字节
