计算机硬件概述(1)

一、计算机硬件的组成部分

一个完整的计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部件组成。控制器是计算机的中枢神经,负责解释控制信息并根据程序要求进行调度和控制。运算器则负责执行各种算术运算和逻辑运算。存储器用于存储程序、数据以及其他信息,并在需要时提供这些信息。输入设备和输出设备,通常被统称为外部设备,它们分别负责将信息输入计算机和输出计算机处理的结果。这些组件协同工作,共同支撑起计算机系统的运行和功能实现。

现代家用及工作中常用的计算机的硬件通常由中央处理器(控制器和运算器)、主板、电源、图形处理器、内部存储器和外部存储器以及其他的输入输出设备,最常见的输入设备是键盘和鼠标,最常见的输出设备是显示器。

(一)中央处理器

英文缩写为CPU。是计算机硬件的核心组成部分,承担着解释和执行计算机程序指令的重要任务。它由运算器、控制器、寄存器等关键部件组成,共同协作完成数据的承担着解释和执行计算机程序指令的重要任务。

中央处理器作为计算机系统的大脑,负责控制和运算,执行程序的指令,返回运行的结果,控制部分的计算机硬件(存储器、输入设备、输出设备)。

(二)主板

是计算机硬件的核心组成部分,负责连接和协调所有其他系统组件的功能。它是一块大型的印刷电路板,上面布置有多种电子元件,包括中央处理器、内存插槽、扩展插槽以及各种接口。主板的质量直接关系到计算机系统的稳定性和可靠性。主板还提供了电源分配,将电源的供电分配给中央处理器和其他的硬件。在计算机启动过程中,负责初始化硬件并加载操作系统。

(三)电源

是计算机硬件的重要组成部分,作用是把交流220 V的电源转换为计算机内部使用的直流5V,12V,24V的电源。确保供电的连续性和安全性。电源的质量直接影响到计算机系统的稳定性和性能,电源的效率也是一个重要指标,影响系统的能耗和散热。

(四)图形处理器

英文缩写为GPU。是计算机硬件的重要组成部分。可以计算计算机所需要显示的画面并输出到显示器。它们专为处理大量并行任务而设计,这使得它们在图形渲染和图像处理任务中表现出色。图形处理器的诞生最初是为了分担中央处理器的图形渲染压力。与中央处理器相比,图形处理器能够同时执行多个计算任务,从而显著提高了计算效率。这种高度并行化的架构不仅使图形处理器在游戏和多媒体应用中发挥着核心作用,而且在科学计算、虚拟现实、深度学习和机器学习等领域也变得日益重要。图形处理器目前是AI领域重要的算力来源,各大科技公司目前都在争夺图形处理器资源,图形处理器已然成为了AI领域的入场券。

图形处理器可单独与专用电路板以及附属组件组成显卡(通常称为独立显卡),或单独一片芯片直接内嵌入到主板上(通常称为集成显卡),也有内置在中央处理器中的(通常称为核芯显卡)。由于集成显卡现在已经销声匿迹,核芯显卡与中央处理器集成,因此维护部分只考虑独立显卡。

目前主流的显卡品牌有英伟达(NVDIA)、超微(AMD)、英特尔(Intel)以及摩尔线程(Moore Threads)。

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