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显示器发白(显示器发白怎么办)

小智 资讯 2023-08-12 05:10:17 3

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一、 冯诺依曼计算机

对计算机的发展影响比较大的、比较知名的两个人有:图灵、冯诺依曼。冯诺依曼是现代计算机之父,继图灵之后对计算机影响最大的人物。世界上第一台通用计算机Eniac,就有冯诺依曼的参与。他提出的思想,将数据和程序分离开了,程序是程序,数据是数据,数据可以由程序打开和保存,比如计算器、word等等,以前不是这样的,程序和数据是一体的,导致一个问题就是,如果想以某种形式呈现某些数据,那么就需要自己写程序,并且将数据提前编辑到 程序里面才行,那这样的话计算机只能是高手才能用,普通人用不了。并且他将计算机的各个部件分割开了,不管是在使用、维护和功能扩展上都是非常便利的,这就是冯诺依曼体系计算机,我们现在用的 都是这种形式的计算机。

程序数据分类来进行数据处理工作是从第二代计算开始的。冯·诺依曼提出了计算机制造的三个基本原则,即采用二进制逻辑、程序存储执行以及计算机由五个部分组成(运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备),这套理论被称为冯·诺依曼体系结构。

台式机硬件组成图解,主板是用来连接所有硬件的

02、计算机硬件组成(一)

二、 软硬件工作流程

现在的计算机主要是由两部分组成:软件系统和硬件系统。这里先捋清楚硬件和软件的关系,以及电脑各个组成部分是如何配合工作的,这个流程要明白。方便后续的学习,并且能够让你更加清晰的知道电脑是如何工作的。软件系统其实又可以细分为系统软件和应用软件,系统软件就是我们的操作系统,比如win10、win11、linux等等,应用软件就是我们用户自己用电脑的时候会自行安装或者系统给你自动安装的一些工具软件,比如你的word、excel、qq、微信、王者荣耀、LOL、网易云音乐等等。

没有安装操作系统的电脑称之为裸机,裸机是不能直接安装应用软件的,裸机就是一堆烂铁,不会自己干活的,因为没有灵魂,而操作系统就是灵魂,关于操作系统,我后面也会给大家详细的讲解,现在先看一下他们的大致关系。比如,我们举个例子,就拿我们经常会用到的,打开一个word文档,都发生了哪些事情来看吧。

当我们通过鼠标双击打开某个word文档时,比如jaden.docx吧,会经历如下事情

02、计算机硬件组成(一)

为什么有了硬盘来存储程序和数据,还需要内存呢?因为CPU的计算速度很快,硬盘受限于物理技术,速度相对CPU来讲,很慢,那么就需要一个中间区域来作为CPU和硬盘之间数据交互的缓冲区,你硬盘不是慢吗,你把想要运行的程序或者数据放到内存中,内存的制作材质很好,存取速度也比硬盘快很多,那么CPU直接去内存中取数据即可,这样就能很好的平衡硬盘和CPU的速度差距问题,但是内存不能永久存储数据,断电之后内存中的数据会丢失,比如我们用word程序打开了一个文档并写入了一些数据,这个数据是先写入到内存中的,如果不保存的话(也就是不写入到硬盘上),突然断电的话,内存中的数据就会丢失,写了好多数据都白写了。以前的机械硬盘很慢,现在出现了固态硬盘,存取速度也提高了很多。运行速度相比:CPU > 内存 > 硬盘。

三、 CPU中央处理器

中央处理器(central processing unit,简称CPU)作为计算机系统的运算和控制核心,是信息处理、程 序运行的最终执行单元。

3.1 CPU架构

CPU架构是什么?CPU架构是CPU厂商给属于同一系列的CPU产品定的一个制作规范,主要目的是为了作为区分不同类型CPU的重要标示。市面上的CPU分类主要分有两大阵营,一个是Intel、AMD为首的复杂指令集CPU,另一个是以IBM、ARM为首的精简指令集CPU。两个不同品牌的CPU,其产品的架构也不相同,例如,

Intel、AMD的CPU是X86架构的,

IBM公司的CPU是PowerPC架构,

ARM公司是ARM架构

不同架构的CPU在制作的时候元件的材质、个数、处理指令的流程、指令集等偏重点可能都会有所不同,虽然得到的结果是相同的,但是过程不同,就各有优劣,这就是所谓的CPU架构。

指令集:CPU是负责运算的,但是它需要在什么时候运算,具体做哪些运算,得听操作系统指令。系统程序发 出的各种指令,在被执行前,需要翻译成CPU能听懂的语言。这个翻译官,就是指令集(英文缩写ISA),那么 其实就是系统和CPU约定好了一些命令所对应的代码指令,内置在CPU中了(二进制的机器码指令),你系统只 要告诉我需要我做什么,那么CPU会调用自己内置的指令集来完成指令的运算和控制。常见的指令集有两种,

一种是复杂指令集(CISC),X86就属于复杂指令集;

一种是精简指令集(RISC),家族成员有ARM、RISCV、MIPS等。 复杂指令集:指令集中的一条指令可以完成一个复杂的动作,比如说,屏幕显示A字母,那么复杂指令集可能一 条指令就搞定了。 精简指令集:要完成一个动作,需要很多条指令集里面的指令才能完成,比如屏幕显示A字母,那么可能需要三 条指令才能搞定。

CPU架构

X86架构: intel、AMD都生产并主攻这个架构的,中国也有一个这样的厂商,叫做海光,海光x86,以前只有x86 架构的cpu才能和windows操作系统兼容,现在支持x86和arm架构(从win8开始的,但是从win10才算是兼容的比较好 一些)的,并且x86是人家国外的专利,中国拿到这个授权是挺艰难的。

特点:功耗高、性能高 现在的台式机、笔记本基本都是X86架构的CPU

ARM架构: 这个架构用的也挺多,比如苹果的A系列。国产的:高通的骁龙(android手机的处理器)、华为的麒麟、联发科的天玑(可以和高通平起平坐)、三星的猎户座、紫光展锐的虎贲,大家都是买的arm的授权,然后自己制作智能芯片,添加上自己的各种自定义的功能,这个是用的最广泛的cpu架构,主要应用在手机上, 现在电脑领域也有了ARM的身影(比如华为的鲲鹏处理器,可以用在台式机服务器上),Intel就有点慌了。

特点:功耗低、性能相对低(但是有反超x86的趋势),这个功耗低、性能相对低的情况正好适应智能手机,而且正好也赶上了智能手机的兴起,比如苹果手机的A15处理器是基于arm架构的cpu模仿改造(模改)出来 的。

手机芯片叫做SoC,从狭义角度讲,它是信息系统核心的芯片集成,是将系统关键部件集成在一块芯片上,从广义角度讲,SoC是一个微小型系统,如果说中央处理器(CPU)是大脑,那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的系统。国内外学术界一般倾向将SoC定义为将微处理器、模拟IP(Intellectual Property)核、数字IP核和存储器(或片外存储控制接口)集成在单一芯片上,这个芯片其实就是很多功能的集合。

以前windows只支持x86架构的,现在支持x86和arm架构(从win8开始的,但是从win10才算是兼容的比较好 一些)的,CPU的架构不同,那么是不能兼容相关软件的,软件是依赖于底层硬件的。手机是arm架构的,是可以安装win10、win11等系统的,这是微软在做支持,为了兼容各种软件,现在新的软件基本都可以兼容了, 老的软件还有很多不兼容。 苹果电脑的CPU,最开始用的是IBM power架构的CPU,后来由于性能和功耗不好,改用Intel的,再后来好像是2020年吧,开始使用自研的处理器,比如M1等等,但是很多软件出现了兼容性的问题,现在优化的也挺好的了

mips架构:这个的市场份额很少了,国产的有一个叫做龙芯的CPU就是这个架构的,中科院牵头研发的,主要应用 在国防科技上面、交换机、路由器,龙芯拥有自主知识产权,也不是自己创新出来的,也是买的,买的mips, 然后改出来的。不然从0摸索的话需要很多年。

RISC-V架构:这是一个新的架构,近几年才出现,前景巨大,开源免费的,不需要授权费。很多公司都在研究这 个,比如阿里达摩院的玄铁910就是这个架构的。

3.2 CPU针脚

电脑的两大厂商是Intel、AMD,区分他们两家的CPU,最简单的就是看CPU的针脚。

从形状上也大致能够看出来,AMD的logo占满了CPU的框框,Intel的是没有占满的。

02、计算机硬件组成(一)

CPU针脚如下,这一个个和小针一样的东西就是针脚,AMD的CPU一直都有针脚,Intel早期的CPU有,现在的基本都没有,Intel的针脚都封装到主板上去了,没在CPU上面了。

02、计算机硬件组成(一)

3.3 CPU性能参数介绍

02、计算机硬件组成(一)

看CPU的个数,可以在我的电脑-->右键-->管理-->设备管理器-->处理器

02、计算机硬件组成(一)

看CPU的性能信息,看这里,我的电脑-->属性

02、计算机硬件组成(一)

3.3.1 主频和睿频

CPU主频:主频越高,功耗越高,也就是能力越强,但是耗电越高,热量也越大,我的主频是2.30GHz,Hz是频率单位,赫兹,GHz是千兆赫 千兆赫,缩写为GHz,是等于十亿赫兹(1,000,000,000 Hz)的交流(AC)或电磁(EM)波频率的单位。 可以理解为1秒钟可以进行23亿次运算。 GHz是CPU的处理频率,换言之,即CPU的电波处理速度。现今大多CPU是多核的,如双核、4核、8核、16核等。若为此况,则CPU的实际频率等于主频乘以核值再乘以0.8左右。譬如,4核1.5GHz的CPU的实际处 理速度为:4X1.5X0.8=4.8 (GHz) 。该数值愈大,则CPU的运行速度就愈快0.8是官方给的一个值,性能便愈强。可以看看某些 CPU的对比,比如Intel 酷睿i7的各代性能对比: https://detail.zol.com.cn/series/28/125/param_26802_0_1.html

  • 酷睿i7 10700:标准版,多用于台式机 Intel
  • 酷睿i7 10700K:带超频,多用于台式机。Intel的CPU型号,尾号带K的,表示可以超频,比如我们刚才看CPU参数,主频为2.30GHz,表示推荐使用的主频大小,带K的话,可以通过控制主板的一些参 数,让CPU的主频增大,比如可以让他工作到2.40、2.50GHz等,甚至更高,带K的也是卖的最贵的。
  • Intel 酷睿i7 10700F:不带核显。CPU里面集成显卡,以前CPU和显卡是分开的,近几年有了这种集成显卡的出现,我们管这种集成显卡也叫做核显,因为集成在CPU核心中了,带F的表示不带核显,减少了制作工艺,更便宜了。建议大家买带核显的,更好一些。Intel系列是不带F的都带核显AMD系列是带有字母G的表示带核显,没有字母G的都不带核显。大家可以看到我的是带核显的。
  • Intel酷睿i7 10750H:带H主频低一些。多用于笔记本。因为笔记本的体积小,散热空间少,需要主频低 一些。
  • Intel 酷睿i7 10510U:带U主频更低,多用于笔记本。主打低功耗,待机时间更长,计算能力相对差一些,但是对于普通人来说,感知差不多。当我们把电脑的CPU性能跑满的时候,比如玩大型游戏的时候,CPU主频高就顺畅一些,CPU主频低就可能会感受到卡顿,有时候可能会看到打开的软件比较多的时候,鼠标开始转圈圈,再点击屏幕变白,再点击可能死机、蓝屏,这也是受到CPU主频的参数的影响。
  • Intel 酷睿i7 1068G7:带G的以前是没有的,最近几年才出现的,多用于笔记本。表示带有Intel的锐炬核显,比普通的核显好一个档次。G7是现在比较高的核显版本,还有G1、G4等低版本的。

通过主频性能来排行:带K的 > 标准版 > 带F的 > 用于笔记本的,买电脑要看各种参数,找到最合适 的,不是性能最好就最适合你。

最高睿频:早期的CPU是支持超频的,玩家可以自己调整主板上的电压设置,来升压,控制超频,如果超频的 过程中不小心把电压升多了,CPU会直接烧毁,那就报废了。所以以前玩超频的人都是一点点的提高,担心超多了,后来官方说,你们别自己超了,我帮你们超,当我们CPU过载时,官方自动帮我们超频,CPU最高超频到 5GHz,这就是睿频。

02、计算机硬件组成(一)

3.3.2 核心数量

核心数,表示CPU内置的处理器个数

我们的电脑或者手机都是可以同时打开很多个程序的(qq、微信、游戏、音乐等等),打开的程序运行起来进入到了内存,就是行进当中的程序,称之为进程,每个进程都需要CPU进行一些计算处理,那么这些进程都称之为CPU的任务,运行多个进程可以说是多个任务。核心数越多,能够同时处理的任务就越多。

其实多任务这个性质,我们可以从微观、宏观两个角度来看: 宏观:看上去,打开的所有的程序都在同时运行着 微观:其实一个CPU在处理多个任务,每个任务切换执行,CPU运行处理速度很快,让你感觉所有任务 都在同时运行。用4核CPU来说,如果运行着8个任务,其实只有4个任务在同时运行,8个任务其实可以 理解为,每两个任务在一个CPU核心上切换执行。核心数量一般都是偶数,这是设计的原因,长方形或 者正方形的CPU,上下或者所有摆放核心,都是对称的,所以不存在奇数的数值。 这些东西大家先简单理解一下,等我讲到操作系统的时候,再给大家细致的讲解其中原理。

看任务管理器-->性能,内核这个数字就是核心数量:

02、计算机硬件组成(一)

3.3.3 线程数量

我们看到上面截图的参数中有个线程数量,14核心,20线程。这是CPU的超线程技术。 超线程技术就是在一颗CPU同时执行多个程序而共同分享一颗CPU内核内的资源,这一技术可以把一个 实体核心的处理器划分为两个裸机核心,从而便可以在单位时间内同时处理两个线程,理论上要像两颗 CPU一样在同一时间执行两个线程,而线程是什么呢?其实进入到CPU中进行计算处理的程序就叫做线程,刚才不是说叫做任务吗?任务不是对应着进程吗?怎么又来个线程,这个我 们看图解

02、计算机硬件组成(一)

以前一个cpu核心只能处理一个线程,那么其他线程就需要等待,现在有了超线程技术,

一个cpu核心可以同时处理两个线程了,cpu的运行效率提高了。官方介绍,采用超线程技术,性能提升了40%,后面可能会越来越高。那怎么只提升了40%呢?不应该是100%,

注意,只是逻辑单元变成了两个,其他的没有变化,一个CPU除了逻辑单元之外,还有很多其他的组成部件,不能和真实的两个物理cpu核心一样,可以理解为假双核,但是性能确实是提升了。有了超线程技术之后,我们描述CPU,就不是单纯的说,你的电脑是几个CPU了,而是几核几线程,比如8核16线程。

3.3.4 三级缓存

性能越好的CPU,三级缓存越大,缓存的意思就是CPU在计算过程中产生的中间结果数据、后续需要参与计算的数据等等需要临时存放到某个地方,这个地方就是缓存。

三级缓存(包括L1一级缓存、L2二级缓存、L3三级缓存)都是集成在CPU内的缓存,它们的作用都是作为CPU与主内存之间的高速数据缓冲区,L1最靠近CPU核心;L2其次;L3再次。运行速度方面:L1最快、L2次快、L3最慢;容量大小方面:L1最小、L2较大、L3最大。CPU会先在最快的L1中寻找需要的数据,找不到再去找次快的L2,还找不到再去找L3,L3都没有那就只能去内存找了。缓存和内存都是会在断电之后,数据消失。

任务管理器-->性能可以看到缓存大小。

02、计算机硬件组成(一)

Intel的CPU核心的缓存是多核共享的,而AMD的缓存是单核独享的

比如Intel的三级缓存为32M,由于这个缓存是所有核心共享的,那么每个核心利用缓存的最大极限就是32M,而AMD为了超越Intel,出的缓存可能比Intel的大,比如64M,但是架构不同,比如上面的4核心的CPU,每个核心可利用缓存的最大极限只有8M,那么体现出来的效果就是,当我们玩大型游戏或者做 大型计算的时候,AMD的核心所占用的缓存很快就达到了极限,容易卡顿,而Intel的缓存虽然小,但是每个核心的缓存利用极限就相对比较大,那么实际上Intel的性能在缓存这个指标上更有优势,性能也越高,就不容易由于缓存不足而导致卡顿。后来AMD的制造工艺也调整了,共享缓存的形式,性能也跟着提升了。

02、计算机硬件组成(一)

CPU整体性能到底哪个好,可以参考CPU性能天梯图:http://tool.139sl.cn/tianti/cpu/index.html

3.3.5 热设计功耗(TDP)

TDP的英文全称是“Thermal Design Power”,中文直译是“散热设计功耗”。主要是提供给计算机系统厂商,散热片/风扇厂商,以及机箱厂商等等进行系统设计时使用的。热设计功耗的含义是当芯片达到最大负荷的时候〔单位为瓦(W)〕热量释放的指标,是电脑的冷却系统必须有能力驱散热量的最大限度,但不是芯片释放热量的功率。如果我们的电脑只是用来做一些简单的办公工作,那么就可以选择功耗低的,因为待机时间长,一般笔记本都会选择功耗低一些的。

如果想要兼顾性能和便携的话,你就选择CPU型号中带H字母的,属于标压U,比如Intel 酷睿i7 10750H,如果你想追求超长续航,性能要求不高,只要不是特别卡即可,那么就选择CPU型号中带U字母的,比如Intel 酷睿i710510U,低频U,功耗低。由于CPU的核心电压与核心电流时刻都处于变化之中,这样CPU的实际功耗(其值:功率P=电流I×电压U)也会不断变化,因此TDP值并不等同于CPU的实际功耗,更没有算术关系。举例来说,Pentium E2160 TDP为65W,而实际运行中的平均功耗仅19W。

3.3.5 内存参数

02、计算机硬件组成(一)

支持的最大内存32GB,也就是说你的CPU能够支持的最大内存是这个值,即便是你的电脑上有多个内存插槽,内存最大不能超过128GB,超过了的部分也是用不了的。以前可支持的内存其实相对很小,比 如8G、16G、32G什么的,现在越来越大了,以前单根内存2-8G,现在单个内存可以达到32G这么大, 如果有四个内存插槽,总内存就可以达到128G。

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