严彬的座驾:电脑DIY基本知识扫盲.

来源:百度文库 编辑:我爱散文网 时间:2019/12/07 12:56:01
总目录:

1楼:CPU类

1. ES版的CPU

2. CPU与内存同步(异步)超频

3. CPU的CnQ技术

4. 扣肉CPU

5. DIY领域中的OC

6. CPU外频和CPU的总线频率之间的关系(感谢网友大头彬提供资料)

7. AMD的H-T总线

8. CPU主频

9. CPU核心类型

10. CPU接口类型

11. CPU针脚数

12. CPU封装技术

13. CPU的流水线(感谢网友belatedeffort提供建议)

14. CPU的步进(Stepping)(感谢网友belatedeffort提供建议)

15. CPU的缓存

16. CPU的功耗指标:TDP

3楼:主板类


1. BIOS和CMOS简介:(感谢可爱笑笑芬提供资料)

2. PCB简介

3. 主板的南北桥芯片

4. 主板上的扩展插槽

5. 内存控制器

6. 内存控制器的分频效应(感谢网友大头彬提供资料)

7. 图解ATX主板上各个部件的名称和位置

8. Intel芯片组命名规则

9. 鼠标和键盘的接口:PS/2接口

6楼:显卡类

1. 公版、非公版和刀版显卡

2. 显卡的SLi和Crossfire

3. 显卡的核心和显存

4. nVIDIA/ATi显卡各版本级别之名词解析(感谢网友zg1hao提供资料)

7楼:内存类

1. 内存的CL值和内存延迟

2. 为什么DDR2-667的主频是667MHz,而工作频率却是333MHz?

3. DDR、DDR2和DDR3内存介绍和比较

4. ECC内存

5. GDDR和DDR的区别(感谢网友belatedeffort提供建议)

6. 内存封装技术

8楼:硬盘类

1. 硬盘的类型

2. 硬盘的RAID功能

3. 硬盘的NCQ技术

9楼:显示器类

1. LCD显示器DVI接口类型

2. LCD显示器的“点”缺陷

3. LCD类型

4. TFT液晶面板类型

10楼:其他

1. 通路商

2. HI-FI音响系统

3. HDCP技术

4. 计算机中数据传输的方式:串行通讯和并行通讯

5. HTPC(个人家庭影院电脑)

6. PS的含义





CPU类:


1. ES版的CPU:ES(Engineering Sample)是工程样品,一般是在新的CPU批量生产前制造,供测试用的CPU。

2. CPU与内存同步(异步)超频:

CPU与内存同步即调整CPU外频并使内存频率与之同频工作。

举例:Intel Core 2 Duo E4300默认外频是200MHz,

宇瞻 黑豹II代 DDRII667 1G默认频率是333MHz,

若将CPU外频提升至333MHz,此时CPU外频和内存频率相等,即CPU与内存同步超频。

CPU与内存异步则是指两者的工作频率可存在一定差异。该技术可令内存工作在高出或低于系统总线速度33MHz或3:4、4:5(CPU外频:内存频率)的频率上,这样可以缓解超频时经常受限于内存的“瓶颈”。

3. CPU的CnQ技术:

CnQ是Cool & Quiet的简称,跟Intel的SpeedStep及AMD移动平台CPU的PowerNow!功能近似,这是AMD用于桌面处理器的一项节能降耗的新技术。其作用是在CPU闲置时降低频率和电压,以减少发热量和能耗;在CPU高负荷运行时提高频率和电压,确保任务运算的顺利完成。CnQ的这种CPU能耗的调节功能可以事先通过相关的CnQ管理工具预置并随时调整。在目前CPU发热量和能耗都大幅提升的前提下,CnQ显得非常实用,能确保系统的稳定性和安全性。

目前,Athlon 64系列处理器除了ClawHammer核心的部分产品不支持CnQ外,其余均支持。值得一提的是,AMD低端的Sempron系列处理器也支持该项技术。不过由于Athlon 64产品核心和步进代号不同,对CnQ的支持程度也有所不同。

4. 扣肉CPU:

是intel推出的新一代CPU是他们用来对付竞争对手AMD的最新产品AM2的武器采用CORE DUO而不是我们常见的构架了。它的中文发音是"酷瑞"(标准的应该是酷睿,这里方便各位理解),所以读起来有点像扣肉。

5. DIY领域中的OC:

“OC”,英文全称“OverClock”,即超频。翻译过来的意思是超越标准的时钟频率。超频者就是"OverClocker"。

6. CPU外频和CPU的总线频率之间的关系(感谢网友大头彬提供资料)

(1)前端总线(FSB):英文全称Front Side Bus。

对Intel平台来说前端总线是PC内部2台设备之间传递数字信号的桥梁。CPU可以通过前端总线(FSB)与内存、显卡及其他设备通信。FSB频率越快,处理器在单位时间里得到更多的数据,处理器利用率越高。

对于AMD,K8以后系列CPU来说,由于其CPU内部集成了内存控制器,也就没有了前端总线这个概念,取而代之的是H-T总线频率。

(2)Intel 前端总线(FSB)带宽:

FSB带宽表示FSB的数据传输速度,单位MB/s或GB/s 。

FSB带宽=FSB频率*FSB位宽/8,现在FSB位宽都是64位。

举例:Intel Core 2 Duo E4300的FSB频率是800MHz,

则其FSB带宽=800*64/8=6.4GB/s。

AMD的总线带宽计算与Intel的不同,具体可用相关软件查看。(感谢网友穷啊穷指出错误)

(3)CPU外频与总线频率的关系:

Intel FSB频率=Intel P4 CPU外频*4

7. AMD的H-T总线

HT是HyperTransport的简称。HyperTransport本质是一种为主板上的集成电路互连而设计的端到端总线技术,目的是加快芯片间的数据传输速度。HyperTransport技术在AMD平台上使用后,是指AMD CPU到主板芯片之间的连接总线(如果主板芯片组是南北桥架构,则指CPU到北桥),即HT总线。类似于Intel平台中的前端总线(FSB),但Intel平台目前还没采用HyperTransport技术。“HyperTransport”构架不但解决了随着处理器性能不断提高同时给系统架构带来的很多问题,而且更有效地提高了总线带宽。

灵活的HyperTransport I/O总线体系结构让CPU整合了内存控制器,使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。这样前端总线的概念也就无从谈起了。

8. CPU主频

CPU的主频,即CPU内核工作的时钟频率(CPU Clock Speed)。通常所说的某某CPU是多少兆赫的,而这个多少兆赫就是“CPU的主频”。很多人认为CPU的主频就是其运行速度,其实不然。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU实际的运算能力并没有直接关系。主频和实际的运算速度存在一定的关系,但目前还没有一个确定的公式能够定量两者的数值关系,因为CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标(缓存、指令集,CPU的位数等等)。由于主频并不直接代表运算速度,所以在一定情况下,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。比如AMD公司的AthlonXP系列CPU大多都能以较低的主频,达到英特尔公司的Pentium 4系列CPU较高主频的CPU性能,所以AthlonXP系列CPU才以PR值的方式来命名。因此主频仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。

CPU的主频不代表CPU的速度,但提高主频对于提高CPU运算速度却是至关重要的。举个例子来说,假设某个CPU在一个时钟周期内执行一条运算指令,那么当CPU运行在100MHz主频时,将比它运行在50MHz主频时速度快一倍。因为100MHz的时钟周期比50MHz的时钟周期占用时间减少了一半,也就是工作在100MHz主频的CPU执行一条运算指令所需时间仅为10ns比工作在50MHz主频时的20ns缩短了一半,自然运算速度也就快了一倍。只不过电脑的整体运行速度不仅取决于CPU运算速度,还与其它各分系统的运行情况有关,只有在提高主频的同时,各分系统运行速度和各分系统之间的数据传输速度都能得到提高后,电脑整体的运行速度才能真正得到提高。

9. CPU核心类型

核心(Die)又称为内核,是CPU最重要的组成部分。CPU中心那块隆起的芯片就是核心,是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的,CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据都由核心执行。各种CPU核心都具有固定的逻辑结构,一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元都会有科学的布局。

为了便于CPU设计、生产、销售的管理,CPU制造商会对各种CPU核心给出相应的代号,这也就是所谓的CPU核心类型。

不同的CPU(不同系列或同一系列)都会有不同的核心类型(例如E6300的核心Allendale、E6600核心Conroe等等),甚至同一种核心都会有不同版本的类型(例如Northwood核心就分为B0和C1等版本),核心版本的变更是为了修正上一版存在的一些错误,并提升一定的性能,而这些变化普通消费者是很少去注意的。每一种核心类型都有其相应的制造工艺(例如0.25um、0.18um、0.13um、0.09um以及65nm等)、核心面积(这是决定CPU成本的关键因素,成本与核心面积基本上成正比)、核心电压、电流大小、晶体管数量、各级缓存的大小、主频范围、流水线架构和支持的指令集(这两点是决定CPU实际性能和工作效率的关键因素)、功耗和发热量的大小、封装方式(例如PLGA等等)、接口类型(例如Socket 775、Socket 939等等)、前端总线频率(FSB)等等。因此,核心类型在某种程度上决定了CPU的工作性能。

一般说来,新的核心类型往往比老的核心类型具有更好的性能,但这也不是绝对的,这种情况一般发生在新核心类型刚推出时,由于技术不完善或新的架构和制造工艺不成熟等原因,可能会导致新的核心类型的性能反而还不如老的核心类型的性能。例如,早期Willamette核心Socket 423接口的Pentium 4的实际性能不如Socket 370接口的Tualatin核心的Pentium III和赛扬,现在的低频Prescott核心Pentium 4的实际性能不如同频的Northwood核心Pentium 4等等,但随着技术的进步以及CPU制造商对新核心的不断改进和完善,新核心的中后期产品的性能必然会超越老核心产品。

CPU核心的发展方向是更低的电压、更低的功耗、更先进的制造工艺、集成更多的晶体管、更小的核心面积(这会降低CPU的生产成本从而最终会降低CPU的销售价格)、更先进的流水线架构和更多的指令集、更高的前端总线频率、集成更多的功能(例如集成内存控制器等等)以及双核心和多核心(也就是1个CPU内部有2个或更多个核心)等。CPU核心的进步对普通消费者而言,最有意义的就是能以更低的价格买到性能更强的CPU。

在CPU漫长的历史中伴随着纷繁复杂的CPU核心类型,以下分别就Intel CPU和AMD CPU的主流核心类型作一个简介。

主流核心类型介绍(仅限于台式机CPU,不包括笔记本CPU和服务器/工作站CPU,而且不包括比较老的核心类型)。

(1)INTEL核心

Tualatin

这也就是大名鼎鼎的“图拉丁”核心,是Intel在Socket 370架构上的最后一种CPU核心,采用0.13um制造工艺,封装方式采用FC-PGA2和PPGA,核心电压也降低到了1.5V左右,主频范围从1GHz到1.4GHz,外频分别为100MHz(赛扬)和133MHz(Pentium III),二级缓存分别为512KB(Pentium III-S)和256KB(Pentium III和赛扬),这是最强的Socket 370核心,其性能甚至超过了早期低频的Pentium 4系列CPU。

Willamette

这是早期的Pentium 4和P4赛扬采用的核心,最初采用Socket 423接口,后来改用Socket 478接口(赛扬只有1.7GHz和1.8GHz两种,都是Socket 478接口),采用0.18um制造工艺,前端总线频率为400MHz, 主频范围从1.3GHz到2.0GHz(Socket 423)和1.6GHz到2.0GHz(Socket 478),二级缓存分别为256KB(Pentium 4)和128KB(赛扬),注意,另外还有些型号的Socket 423接口的Pentium 4居然没有二级缓存!核心电压1.75V左右,封装方式采用Socket 423的PPGA INT2,PPGA INT3,OOI 423-pin,PPGA FC-PGA2和Socket 478的PPGA FC-PGA2以及赛扬采用的PPGA等等。Willamette核心制造工艺落后,发热量大,性能低下,已经被淘汰掉,而被Northwood核心所取代。

Northwood

这是主流Pentium 4和赛扬所采用的核心,其与Willamette核心最大的改进是采用了0.13um制造工艺,并都采用Socket 478接口,核心电压1.5V左右,二级缓存分别为128KB(赛扬)和512KB(Pentium 4),前端总线频率分别为400/533/800MHz(赛扬都只有400MHz),主频范围分别为2.0GHz到2.8GHz(赛扬),1.6GHz到2.6GHz(400MHz FSB Pentium 4),2.26GHz到3.06GHz(533MHz FSB Pentium 4)和2.4GHz到3.4GHz(800MHz FSB Pentium 4),并且3.06GHz Pentium 4和所有的800MHz Pentium 4都支持超线程技术(Hyper-Threading Technology),封装方式采用PPGA FC-PGA2和PPGA。按照Intel的规划,Northwood核心会很快被Prescott核心所取代。

Prescott

这是Intel新的CPU核心,最早使用在Pentium 4上,现在低端的赛扬D也大量使用此核心,其与Northwood最大的区别是采用了0.09um制造工艺和更多的流水线结构,初期采用Socket 478接口,以后会全部转到LGA 775接口,核心电压1.25-1.525V,前端总线频率为533MHz(不支持超线程技术)和800MHz(支持超线程技术),主频分别为533MHz FSB的2.4GHz和2.8GHz以及800MHz FSB的2.8GHz、3.0GHz、3.2GHz和3.4GHz,其与Northwood相比,其L1 数据缓存从8KB增加到16KB,而L2缓存则从512KB增加到1MB,封装方式采用PPGA。按照Intel的规划,Prescott核心会很快取代Northwood核心并且很快就会推出Prescott核心533MHz FSB的赛扬。

Prescott 2M

Prescott 2M是Intel在台式机上使用的核心,与Prescott不同,Prescott 2M支持EM64T技术,也就说可以使用超过4G内存,属于64位CPU,这是Intel第一款使用64位技术的台式机CPU。Prescott 2M核心使用90nm制造工艺,集成2M二级缓存,800或者1066MHz前端总线。目前来说P4的6系列和P4EE CPU使用Prescott 2M核心。Prescott 2M本身的性能并不是特别出众,不过由于集成了大容量二级缓存和使用较高的频率,性能仍然有提升。此外Prescott 2M核心支持增强型IntelSpeedStep技术 (EIST),这技术完全与英特尔的移动处理器中节能机制一样,它可以让Pentium 4 6系列处理器在低负载的时候降低工作频率,这样可以明显降低它们在运行时的工作热量及功耗。

Smithfield

Smithfield基于双个采用90nm制程的Prescotts的核心。Smithfield相当于是两个Prescott核心的处理器的结合体,整合了一个可以平衡两个内核之间总线执行的仲裁逻辑,通过“中断机制”来平衡分配两个核心的工作。

Presler

这是Pentium D 9XX和Pentium EE 9XX采用的核心,Intel于2005年末推出。基本上可以认为Presler核心是简单的将两个Cedar Mill核心松散地耦合在一起的产物,是基于独立缓存的松散型耦合方案,其优点是技术简单,缺点是性能不够理想。Presler核心采用65nm制造工艺,全部采用Socket 775接口,核心电压1.3V左右,封装方式都采用PLGA,都支持硬件防病毒技术EDB、节能省电技术EIST和64位技术EM64T,并且除了 Pentium D 9X5之外都支持虚拟化技术Intel VT。前端总线频率是800MHz(Pentium D)和1066MHz(Pentium EE)。与Smithfield核心类似,Pentium EE和Pentium D的最大区别就是Pentium EE支持超线程技术而Pentium D则不支持,并且两个核心分别具有2MB的二级缓存。在CPU内部两个核心是互相隔绝的,其缓存数据的同步同样是依靠位于主板北桥芯片上的仲裁单元通过前端总线在两个核心之间传输来实现的,所以其数据延迟问题同样比较严重,性能同样并不尽如人意。Presler核心与Smithfield核心相比,除了采用65nm制程、每个核心的二级缓存增加到2MB和增加了对虚拟化技术的支持之外,在技术上几乎没有什么创新,基本上可以认为是Smithfield核心的65nm制程版本。Presler核心也是Intel处理器在NetBurst架构上的最后一款双核心处理器的核心类型,可以说是在NetBurst被抛弃之前的最后绝唱,以后Intel桌面处理器全部转移到Core架构。按照Intel的规划,Presler核心从2006年第三季度开始将逐渐被 Core架构的Conroe核心所取代。

Conroe

这是更新的Intel桌面平台双核心处理器的核心类型,其名称来源于美国德克萨斯州的小城市“Conroe”。Conroe核心于2006年7月27日正式发布,是全新的Core(酷睿)微架构(Core Micro-Architecture)应用在桌面平台上的第一种CPU核心。目前采用此核心的有Core 2 Duo E6x00系列和Core 2 Extreme X6x00系列。与上代采用NetBurst微架构的Pentium D和Pentium EE相比,Conroe核心具有流水线级数少、执行效率高、性能强大以及功耗低等等优点。Conroe核心采用65nm制造工艺,核心电压为1.3V左右,封装方式采用PLGA,接口类型仍然是传统的Socket 775。在前端总线频率方面,目前Core 2 Duo和Core 2 Extreme都是1066MHz,而顶级的Core 2 Extreme将会升级到1333MHz;在一级缓存方面,每个核心都具有32KB的数据缓存和32KB的指令缓存,并且两个核心的一级数据缓存之间可以直接交换数据;在二级缓存方面,Conroe核心都是两个内核共享4MB。Conroe核心都支持硬件防病毒技术EDB、节能省电技术EIST和64位技术EM64T以及虚拟化技术Intel VT。与Yonah核心的缓存机制类似,Conroe核心的二级缓存仍然是两个核心共享,并通过改良了的Intel Advanced Smart Cache(英特尔高级智能高速缓存)共享缓存技术来实现缓存数据的同步。Conroe核心是目前最先进的桌面平台处理器核心,在高性能和低功耗上找到了一个很好的平衡点,全面压倒了目前的所有桌面平台双核心处理器,加之又拥有非常不错的超频能力,确实是目前最强劲的台式机CPU核心。

Allendale

这是与Conroe同时发布的Intel桌面平台双核心处理器的核心类型,其名称来源于美国加利福尼亚州南部的小城市“Allendale”。 Allendale核心于2006年7月27日正式发布,仍然基于全新的Core(酷睿)微架构,目前采用此核心的有1066MHz FSB的Core 2 Duo E6x00系列,即将发布的还有800MHz FSB的Core 2 Duo E4x00系列。Allendale核心的二级缓存机制与Conroe核心相同,但共享式二级缓存被削减至2MB。Allendale核心仍然采用 65nm制造工艺,核心电压为1.3V左右,封装方式采用PLGA,接口类型仍然是传统的Socket 775,并且仍然支持硬件防病毒技术EDB、节能省电技术EIST和64位技术EM64T以及虚拟化技术Intel VT。除了共享式二级缓存被削减到2MB以及二级缓存是8路64Byte而非Conroe核心的16路64Byte之外,Allendale核心与 Conroe核心几乎完全一样,可以说就是Conroe核心的简化版。当然由于二级缓存上的差异,在频率相同的情况下Allendale核心性能会稍逊于 Conroe核心。

(2)AMD CPU核心

AMD CPU种类:毒龙(Duron) 闪龙(Semptron) 速龙(Athlon) 速龙双核心(Athlonx2) 皓龙(Opteron) 炫龙(Turion)。

一、Athlon(速龙) XP的核心类型


Athlon XP有4种不同的核心类型,但都有共同之处:都采用Socket A接口而且都采用PR标称值标注。

Palomino

这是最早的Athlon XP的核心,采用0.18um制造工艺,核心电压为1.75V左右,二级缓存为256KB,封装方式采用OPGA,前端总线频率为266MHz。

Thoroughbred

这是第一种采用0.13um制造工艺的Athlon XP核心,又分为Thoroughbred-A和Thoroughbred-B两种版本,核心电压1.65V-1.75V左右,二级缓存为256KB,封装方式采用OPGA,前端总线频率为266MHz和333MHz。

Thorton

采用0.13um制造工艺,核心电压1.65V左右,二级缓存为256KB,封装方式采用OPGA,前端总线频率为333MHz。可以看作是屏蔽了一半二级缓存的Barton。

Barton

采用0.13um制造工艺,核心电压1.65V左右,二级缓存为512KB,封装方式采用OPGA,前端总线频率为333MHz和400MHz。

二、新Duron(毒龙)的核心类型

AppleBred

采用0.13um制造工艺,核心电压1.5V左右,二级缓存为64KB,封装方式采用OPGA,前端总线频率为266MHz。没有采用PR标称值标注而以实际频率标注,有1.4GHz、1.6GHz和1.8GHz三种。

三、Semptron(闪龙)系列CPU的核心类型

Paris

Paris核心是Barton核心的继任者,主要用于AMD的闪龙,早期的754接口闪龙部分使用Paris核心。Paris采用90nm制造工艺,支持iSSE2指令集,一般为256K二级缓存,200MHz外频。Paris核心是32位CPU,来源于K8核心,因此也具备了内存控制单元。CPU内建内存控制器的主要优点在于内存控制器可以以CPU频率运行,比起传统上位于北桥的内存控制器有更小的延时。使用Paris核心的闪龙与Socket A接口闪龙CPU相比,性能得到明显提升。

Palermo

Palermo核心目前主要用于AMD的闪龙CPU,使用Socket 754接口、90nm制造工艺,1.4V左右电压,200MHz外频,128K或者256K二级缓存。Palermo核心源于K8的Wincheste核心,不过是32位的。除了拥有与AMD高端处理器相同的内部架构,还具备了EVP、Cool‘n’Quiet;和HyperTransport等AMD独有的技术,为广大用户带来更“冷静”、更高计算能力的优秀处理器。由于脱胎与ATHLON64处理器,所以Palermo同样具备了内存控制单元。CPU内建内存控制器的主要优点在于内存控制器可以以CPU频率运行,比起传统上位于北桥的内存控制器有更小的延时。

Manila

这是2006年5月底发布的第一种Socket AM2接口Sempron的核心类型,其名称来源于菲律宾首都马尼拉(Manila)。Manila核心定位于桌面低端处理器,采用90nm制造工艺,不支持虚拟化技术AMD VT,仍然采用800MHz的HyperTransport总线,二级缓存为256KB或128KB,最大亮点是支持双通道DDR2 667内存,这是其与只支持单通道DDR 400内存的Socket 754接口Sempron的最大区别。Manila核心Sempron分为TDP功耗62W的标准版(核心电压1.35V左右)和TDP功耗35W的超低功耗版(核心电压1.25V左右)。除了支持双通道DDR2之外,Manila核心Sempron相对于以前的Socket 754接口Sempron并无架构上的改变,性能并无多少出彩之处。

四、Athlon(速龙) 64系列CPU的核心类型

Sledgehammer

Sledgehammer是AMD服务器CPU的核心,是64位CPU,一般为940接口,0.13微米工艺。Sledgehammer功能强大,集成三条HyperTransprot总线,核心使用12级流水线,128K一级缓存、集成1M二级缓存,可以用于单路到8路CPU服务器。Sledgehammer集成内存控制器,比起传统上位于北桥的内存控制器有更小的延时,支持双通道DDR内存,由于是服务器CPU,当然支持ECC校验。

Clawhammer

采用0.13um制造工艺,核心电压1.5V左右,二级缓存为1MB,封装方式采用mPGA,采用Hyper Transport总线,内置1个128bit的内存控制器。采用Socket 754、Socket 940和Socket 939接口。

Newcastle

其与Clawhammer的最主要区别就是二级缓存降为512KB(这也是AMD为了市场需要和加快推广64位CPU而采取的相对低价政策的结果),其它性能基本相同。

Wincheste

Wincheste是比较新的AMD Athlon 64CPU核心,是64位CPU,一般为939接口,0.09微米制造工艺。这种核心使用200MHz外频,支持1GHyperTransprot总线,512K二级缓存,性价比较好。Wincheste集成双通道内存控制器,支持双通道DDR内存,由于使用新的工艺,Wincheste的发热量比旧的Athlon小,性能也有所提升。

五、速龙双核心(Athlonx2)CPU核心类型

Toledo

这是AMD于2005年4月在桌面平台上的新款高端双核心处理器的核心类型,它和Manchester核心非常相似,差别在于二级缓存不同。Toledo是在San Diego核心的基础上演变而来,基本上可以看作是两个San diego核心简单地耦合在一起,只不过协作程度比较紧密罢了,这是基于独立缓存的紧密型耦合方案,其优点是技术简单,缺点是性能仍然不够理想。Toledo核心采用90nm制造工艺,整合双通道内存控制器,支持1000MHz的HyperTransprot总线,全部采用Socket 939接口。Toledo核心的两个内核都独立拥有1MB的二级缓存,与Manchester核心相同的是,其缓存数据同步也是通过SRI在CPU内部传输的。Toledo核心与Manchester核心相比,除了每个内核的二级缓存增加到1MB之外,其它都完全相同,可以看作是Manchester核心的高级版。

Manchester

这是AMD于2005年4月发布的在桌面平台上的第一款双核心处理器的核心类型,是在Venice核心的基础上演变而来,基本上可以看作是两个Venice核心耦合在一起,只不过协作程度比较紧密罢了,这是基于独立缓存的紧密型耦合方案,其优点是技术简单,缺点是性能仍然不够理想。Manchester核心采用90nm制造工艺,整合双通道内存控制器,支持1000MHz的HyperTransprot总线,全部采用Socket 939接口。Manchester核心的两个内核都独立拥有512KB的二级缓存,但与Intel的Smithfield核心和Presler核心的缓存数据同步要依靠主板北桥芯片上的仲裁单元通过前端总线传输方式大为不同的是,Manchester核心中两个内核的协作程度相当紧密,其缓存数据同步是依靠CPU内置的SRI(System Request Interface,系统请求接口)控制,传输在CPU内部即可实现。这样一来,不但CPU资源占用很小,而且不必占用内存总线资源,数据延迟也比Intel的Smithfield核心和Presler核心大为减少,协作效率明显胜过这两种核心。不过,由于Manchester核心仍然是两个内核的缓存相互独立,从架构上来看也明显不如以Yonah核心为代表的Intel的共享缓存技术Smart Cache。当然,共享缓存技术需要重新设计整个CPU架构,其难度要比把两个核心简单地耦合在一起要困难得多。

Windsor

这是2006年5月底发布的第一种Socket AM2接口双核心Athlon 64 X2和Athlon 64 FX的核心类型,其名称来源于英国地名温莎(Windsor)。Windsor核心定位于桌面高端处理器,采用90nm制造工艺,支持虚拟化技术AMD VT,仍然采用1000MHz的HyperTransport总线,二级缓存方面Windsor核心的两个内核仍然采用独立式二级缓存,Athlon 64 X2每核心为512KB或1024KB,Athlon 64 FX每核心为1024KB。Windsor核心的最大亮点是支持双通道DDR2 800内存,这是其与只支持双通道DDR 400内存的Socket 939接口Athlon 64 X2和Athlon 64 FX的最大区别。Windsor核心Athlon 64 FX目前只有FX-62这一款产品,其TDP功耗高达125W;而Athlon 64 X2则分为TDP功耗89W的标准版(核心电压1.35V左右)、TDP功耗65W的低功耗版(核心电压1.25V左右)和TDP功耗35W的超低功耗版(核心电压1.05V左右)。Windsor核心的缓存数据同步仍然是依靠CPU内置的SRI(System request interface,系统请求接口)传输在CPU内部实现,除了支持双通道DDR2内存以及支持虚拟化技术之外,相对于以前的Socket 939接口Athlon 64 X2和双核心Athlon 64 FX并无架构上的改变,性能并无多少出彩之处。

Orleans

这是2006年5月底发布的第一种Socket AM2接口单核心Athlon 64的核心类型,其名称来源于法国城市奥尔良(Orleans)。Manila核心定位于桌面中端处理器,采用90nm制造工艺,支持虚拟化技术AMD VT,仍然采用1000MHz的HyperTransport总线,二级缓存为512KB,最大亮点是支持双通道DDR2 667内存,这是其与只支持单通道DDR 400内存的Socket 754接口Athlon 64和只支持双通道DDR 400内存的Socket 939接口Athlon 64的最大区别。Orleans核心Athlon 64同样也分为TDP功耗62W的标准版(核心电压1.35V左右)和TDP功耗35W的超低功耗版(核心电压1.25V左右)。除了支持双通道DDR2内存以及支持虚拟化技术之外,Orleans核心Athlon 64相对于以前的Socket 754接口和Socket 940接口的Athlon 64并无架构上的改变,性能并无多少出彩之处。

10. CPU接口类型

我们知道,CPU需要通过某个接口与主板连接的才能进行工作。CPU经过这么多年的发展,采用的接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。而目前CPU的接口都是针脚式接口,对应到主板上就有相应的插槽类型。CPU接口类型不同,在插孔数、体积、形状都有变化,所以不能互相接插。

(1)Socket 775

Socket 775又称为Socket T,是目前应用于Intel LGA775封装的CPU所对应的接口,目前采用此种接口的有LGA775封装的Pentium 4、Pentium 4 EE、Celeron D和Conroe等CPU。与以前的Socket 478接口CPU不同,Socket 775接口CPU的底部没有传统的针脚,而代之以775个触点,即并非针脚式而是触点式,通过与对应的Socket 775插槽内的775根触针接触来传输信号。Socket 775接口不仅能够有效提升处理器的信号强度、提升处理器频率,同时也可以提高处理器生产的良品率、降低生产成本。随着Socket 478的逐渐淡出,Socket 775将成为今后所有Intel桌面CPU的标准接口。

(2)Socket 754

Socket 754是2003年9月AMD64位桌面平台最初发布时的CPU接口,目前采用此接口的有低端的Athlon 64和高端的Sempron,具有754根CPU针脚。随着Socket 939的普及,Socket 754最终也会逐渐淡出。

(3)Socket 939

Socket 939是AMD公司2004年6月才推出的64位桌面平台接口标准,目前采用此接口的有高端的Athlon 64以及Athlon 64 FX,具有939根CPU针脚。Socket 939处理器和与过去的Socket 940插槽是不能混插的,但是,Socket 939仍然使用了相同的CPU风扇系统模式,因此以前用于Socket 940和Socket 754的风扇同样可以使用在Socket 939处理器。

(4)Socket 940

Socket 940是最早发布的AMD64位接口标准,具有940根CPU针脚,目前采用此接口的有服务器/工作站所使用的Opteron以及最初的Athlon 64 FX。随着新出的Athlon 64 FX改用Socket 939接口,所以Socket 940将会成为Opteron的专用接口。

(5)Socket 603

Socket 603的用途比较专业,应用于Intel方面高端的服务器/工作站平台,采用此接口的CPU是Xeon MP和早期的Xeon,具有603根CPU针脚。Socket 603接口的CPU可以兼容于Socket 604插槽。

(6)Socket 604

与Socket 603相仿,Socket 604仍然是应用于Intel方面高端的服务器/工作站平台,采用此接口的CPU是533MHz和800MHz FSB的Xeon。Socket 604接口的CPU不能兼容于Socket 603插槽。

(7)Socket 478

Socket 478接口是目前Pentium 4系列处理器所采用的接口类型,针脚数为478针。Socket 478的Pentium 4处理器面积很小,其针脚排列极为紧密。英特尔公司的Pentium 4系列和P4 赛扬系列都采用此接口。

(8)Socket A

Socket A接口,也叫Socket 462,是目前AMD公司Athlon XP和Duron处理器的插座接口。Socket A接口具有462插空,可以支持133MHz外频。

(9)Socket 423

Socket 423插槽是最初Pentium 4处理器的标准接口,Socket 423的外形和前几种Socket类的插槽类似,对应的CPU针脚数为423。Socket 423插槽多是基于Intel 850芯片组主板,支持1.3GHz~1.8GHz的Pentium 4处理器。不过随着DDR内存的流行,英特尔又开发了支持SDRAM及DDR内存的i845芯片组,CPU插槽也改成了Socket 478,Socket 423接口也就销声匿迹了。

(10)Socket 370

Socket 370架构是英特尔开发出来代替SLOT架构,外观上与Socket 7非常像,也采用零插拔力插槽,对应的CPU是370针脚。英特尔公司著名的“铜矿”和”图拉丁”系列CPU就是采用此接口。

(11)SLOT 1

SLOT 1是英特尔公司为Pentium Ⅱ系列CPU设计的插槽,其将Pentium Ⅱ CPU及其相关控制电路、二级缓存都做在一块子卡上,多数Slot 1主板使用100MHz外频。SLOT 1的技术结构比较先进,能提供更大的内部传输带宽和CPU性能。此种接口已经被淘汰,市面上已无此类接口的产品。

(12)SLOT 2

SLOT 2用途比较专业,都采用于高端服务器及图形工作站的系统。所用的CPU也是很昂贵的Xeon(至强)系列。Slot 2与Slot 1相比,有许多不同。首先,Slot 2插槽更长,CPU本身也都要大一些。其次,Slot 2能够胜任更高要求的多用途计算处理,这是进入高端企业计算市场的关键所在。在当时标准服务器设计中,一般厂商只能同时在系统中采用两个 Pentium Ⅱ处理器,而有了Slot 2设计后,可以在一台服务器中同时采用 8个处理器。而且采用Slot 2接口的Pentium Ⅱ CPU都采用了当时最先进的0.25微米制造工艺。支持SLOT 2接口的主板芯片组有440GX和450NX。

(13)SLOT A

SLOT A接口类似于英特尔公司的SLOT 1接口,供AMD公司的K7 Athlon使用的。在技术和性能上,SLOT A主板可完全兼容原有的各种外设扩展卡设备。它使用的并不是Intel的P6 GTL+ 总线协议,而是Digital公司的Alpha总线协议EV6。EV6架构是种较先进的架构,它采用多线程处理的点到点拓扑结构,支持200MHz的总线频率。

11. CPU针脚数

目前CPU都采用针脚式接口与主板相连,而不同的接口的CPU在针脚数上各不相同。CPU接口类型的命名,习惯用针脚数来表示,比如Pentium 4系列处理器所采用的Socket 478接口,其针脚数就为478针;而Athlon XP系列处理器所采用的Socket 462接口,其针脚数就为462针。

接口类型 针脚数

SOCKET 775 775

SOCKET 939 939

SOCKET 940 940

SOCKET 754 754

SOCKET A(462) 462

SOCKET 478 478

SOCKET 604 604

SOCKET 603 603

SOCKET 423 423

SOCKET 370 370

12. CPU封装技术

所谓“封装技术”是一种将集成电路用绝缘的塑料或陶瓷材料打包的技术。以CPU为例,我们实际看到的体积和外观并不是真正的CPU内核的大小和面貌,而是CPU内核等元件经过封装后的产品。

封装对于芯片来说是必须的,也是至关重要的。因为芯片必须与外界隔离,以防止空气中的杂质对芯片电路的腐蚀而造成电气性能下降。另一方面,封装后的芯片也更便于安装和运输。由于封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB(印制电路板)的设计和制造,因此它是至关重要的。封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁——芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。因此,对于很多集成电路产品而言,封装技术都是非常关键的一环。

目前采用的CPU封装多是用绝缘的塑料或陶瓷材料包装起来,能起着密封和提高芯片电热性能的作用。由于现在处理器芯片的内频越来越高,功能越来越强,引脚数越来越多,封装的外形也不断在改变。封装时主要考虑的因素:

芯片面积与封装面积之比为提高封装效率,尽量接近1:1;

引脚要尽量短以减少延迟,引脚间的距离尽量远,以保证互不干扰,提高性能;

基于散热的要求,封装越薄越好。

作为计算机的重要组成部分,CPU的性能直接影响计算机的整体性能。而CPU制造工艺的最后一步也是最关键一步就是CPU的封装技术,采用不同封装技术的CPU,在性能上存在较大差距。只有高品质的封装技术才能生产出完美的CPU产品。

CPU芯片的封装技术:

DIP技术、QFP技术、PFP技术、PGA技术、BGA技术

目前较为常见的封装形式:

OPGA封装、mPGA封装、CPGA封装、FC-PGA封装、

FC-PGA2封装、OOI 封装、PPGA封装、S.E.C.C.封装、

S.E.C.C.2 封装、S.E.P.封装、PLGA封装、CuPGA封装。

13. CPU的流水线(感谢网友belatedeffort提供建议)

对于CPU来说,它的工作可分为获取指令、解码、运算、结果几个步骤。其中前两步由指令控制器完成,后两步则由运算器完成。按照传统的方式,所有指令按顺序执行,先由指令控制器工作,完成一条指令的前两步,然后运算器工作,完成后两步,依此类推……很明显,当指令控制器工作时运算器基本上处于闲置状态,当运算器在工作时指令控制器又在休息,这样就造成了相当大的资源浪费。于是CPU借鉴了工业生产中被广泛应用的流水线设计,当指令控制器完成了第一条指令的前两步后,直接开始第二条指令的操作,运算器单元也是,这样就形成了流水线。流水线设计可最大限度地利用了CPU资源,使每个部件在每个时钟周期都在工作,从而提高了CPU的运算频率。

工业生产中采用增设工人的方法加长流水线作业可有效提高单位时间的生产量,而CPU采用级数更多的流水线设计可使它在同一时间段内处理更多的指令,有效提高其运行频率。如Intel在Northwood核心Pentium 4处理器中设计的流水线为20级,而在Prescott核心Pentium 4处理器中其流水线达到了31级,而正是超长流水线的使用,使得Pentium 4在和Athlon XP(整数流水线10级,浮点流水线15级)的频率大战中取得了优势。

CPU工作时,指令并不是孤立的,许多指令需要按一定顺序才能完成任务,一旦某个指令在运算过程中发生了错误,就可能导致整条流水线停顿下来,等待修正指令的修正,流水线越长级数越多,出错的几率自然也变得更大,旦出错影响也越大。在一条流水线中,如果第二条指令需要用到第一条指令的结果,这种情况叫做相关,一旦某个指令在运算过程中发生了错误,与之相关的指令也都会变得无意义。

最后,由于导电体都会产生延时,流水线级数越长导电延迟次数就越多,总延时自然也就越长,CPU完成单个任务的时间就越长。因此,流水线设计也不是越长越好的。

注意:CPU的流水线级数和CPU的倍频是两个完全不同的概念。

14. CPU的步进(Stepping)(感谢网友belatedeffort提供建议)

步进(Stepping)可以看作是CPU的版本,不同步进的CPU在超频能力、稳定性,BUG的处理方面是不同的,当然不同步进的CPU在功耗和发热方面也会有所不同的。在谈到哪款CPU好超频时,往往会说什么什么步进的哪款CPU好超之类的话(尤其是英特尔)而AMD往往是以哪个代号的核心比较好超来说的。

步进(Stepping)是CPU的一个重要参数,也叫分级鉴别产品数据转换规范,“步进”编号用来标识一系列CPU的设计或生产制造版本数据,步进的版本会随着这一系列CPU生产工艺的改进、BUG的解决或特性的增加而改变,也就是说步进编号是用来标识CPU的这些不同的“修订”的。同一系列不同步进的CPU或多或少都会有一些差异,例如在稳定性、核心电压、功耗、发热量、超频性能甚至支持的指令集方面可能会有所差异。

对于CPU制造商而言,步进编号可以有效地控制和跟踪所做的更改,也就是说可以对自己的设计、生产和销售过程进行有效的管理;而对于CPU的最终用户而言,通过步进编号则可以更具体的识别其系统所安装的CPU版本,确定CPU的内部设计或制作特性等等。步进编号就好比CPU的小版本号,而且步进编号与CPU编号和CPU ID是密切联系的,每次步进改变之后其CPU ID也可能会改变。

一般来说步进采用字母加数字的方式来表示,例如A0,B1,C2等等,字母或数字越靠后的步进也就是越新的产品。一般来说,步进编号中数字的变化,例如A0到A1,表示生产工艺较小的改进;而步进编号中字母的变化,例如A0到B1,则表示生产工艺比较大的或复杂的改进。

在选购CPU时,应该尽可能地选择步进比较靠后的产品。

15. CPU的缓存

CPU缓存(Cache Memory)位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。在缓存中的数据是内存中的一小部分,但这一小部分是短时间内CPU即将访问的,当CPU调用大量数据时,就可避开内存直接从缓存中调用,从而加快读取速度。由此可见,在CPU中加入缓存是一种高效的解决方案,这样整个内存储器(缓存+内存)就变成了既有缓存的高速度,又有内存的大容量的存储系统了。缓存对CPU的性能影响很大,主要是因为CPU的数据交换顺序和CPU与缓存间的带宽引起的。

缓存的工作原理是当CPU要读取一个数据时,首先从缓存中查找,如果找到就立即读取并送给CPU处理;如果没有找到,就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理,同时把这个数据所在的数据块调入缓存中,可以使得以后对整块数据的读取都从缓存中进行,不必再调用内存。

总的来说,CPU读取数据的顺序是先缓存后内存。

最早先的CPU缓存是个整体,而且容量很低。后来出现了集成在与CPU同一块电路板上或主板上的缓存,此时就把 CPU内核集成的缓存称为一级缓存,而外部的称为二级缓存。一级缓存中还分数据缓存(Data Cache,D-Cache)和指令缓存(Instruction Cache,I-Cache)。二者分别用来存放数据和执行这些数据的指令,而且两者可以同时被CPU访问,减少了争用Cache所造成的冲突,提高了处理器效能。

随着CPU制造工艺的发展,二级缓存也能轻易地集成在CPU内核中,容量也在逐年提升。而且随着二级缓存被集成入CPU内核中,以往二级缓存与CPU大差距分频的情况也被改变,此时其以相同于主频的速度工作,可以为CPU提供更高的传输速度。

二级缓存是CPU性能表现的关键之一,在CPU核心不变化的情况下,增加二级缓存容量能使性能大幅度提高。而同一核心的CPU高低端之分往往也是在二级缓存上有差异,由此可见二级缓存对于CPU的重要性。

CPU产品中,一级缓存的容量基本在4KB到64KB之间,二级缓存的容量则分为128KB、256KB、512KB、1MB、2MB、4MB等。一级缓存容量各产品之间相差不大,而二级缓存容量则是提高CPU性能的关键。二级缓存容量的提升是由CPU制造工艺所决定的,容量增大必然导致CPU内部晶体管数的增加,要在有限的CPU面积上集成更大的缓存,对制造工艺的要求也就越高。

(以下内容选看)

CPU在缓存中找到有用的数据被称为命中,当缓存中没有CPU所需的数据时(这时称为未命中),CPU才访问内存。从理论上讲,在一颗拥有二级缓存的CPU中,读取一级缓存的命中率为80%。也就是说CPU一级缓存中找到的有用数据占数据总量的80%,剩下的20%从二级缓存中读取。由于不能准确预测将要执行的数据,读取二级缓存的命中率也在80%左右(从二级缓存读到有用的数据占总数据的16%)。那么还有的数据就不得不从内存调用,但这已经是一个相当小的比例了。目前的较高端的CPU中,还会带有三级缓存,它是为读取二级缓存后未命中的数据设计的—种缓存,在拥有三级缓存的CPU中,只有约5%的数据需要从内存中调用,这进一步提高了CPU的效率。

为了保证CPU访问时有较高的命中率,缓存中的内容应该按一定的算法替换。一种较常用的算法是“最近最少使用算法”(LRU算法),它是将最近一段时间内最少被访问过的行淘汰出局。因此需要为每行设置一个计数器,LRU算法是把命中行的计数器清零,其他各行计数器加1。当需要替换时淘汰行计数器计数值最大的数据行出局。这是一种高效、科学的算法,其计数器清零过程可以把一些频繁调用后再不需要的数据淘汰出缓存,提高缓存的利用率。

16. CPU的功耗指标:TDP

TDP是反应一颗处理器热量释放的指标。TDP的英文全称是“Thermal Design Power”,中文直译是“热量设计功耗”。TDP功耗是处理器的基本物理指标。它的含义是当处理器达到负荷最大的时候,释放出的热量,单位未W。单颗处理器的TDP值是固定的,而散热器必须保证在处理器TDP最大的时候,处理器的温度仍然在设计范围之内。

处理器的功耗:是处理器最基本的电气性能指标。根据电路的基本原理,功率(P)=电流(A)×电压(V)。所以,处理器的功耗(功率)等于流经处理器核心的电流值与该处理器上的核心电压值的乘积。

处理器的峰值功耗:处理器的核心电压与核心电流时刻都处于变化之中,这样处理器的功耗也在变化之中。在散热措施正常的情况下(即处理器的温度始终处于设计范围之内),处理器负荷最高的时刻,其核心电压与核心电流都达到最高值,此时电压与电流的乘积便是处理器的峰值功耗。

处理器的功耗与TDP 两者的关系可以用下面公式概括:

处理器的功耗=实际消耗功耗+TDP

实际消耗功耗是处理器各个功能单元正常工作消耗的电能,TDP是电流热效应以及其他形式产生的热能,他们均以热的形式释放。从这个等式我们可以得出这样的结论:TDP并不等于是处理器的功耗,TDP要小于处理器的功耗。虽然都是处理器的基本物理指标,但处理器功耗与TDP对应的硬件完全不同:与处理器功耗直接相关的是主板,主板的处理器供电模块必须具备足够的电流输出能力才能保证处理器稳定工作;而TDP数值很大,单靠处理器自身是无法完全排除的,因此这部分热能需要借助主动散热器进行吸收,散热器若设计无法达到处理器的要求,那么硅晶体就会因温度过高而损毁。因此TDP也是对散热器的一个性能设计要求。

主板类:

1. BIOS和CMOS简介:(感谢可爱笑笑芬提供资料)

(1)BIOS:

BIOS是Basic Input-Output System的缩写。它是PC的基本输入输出系统,是一块装入了启动和自检程序的 EPROM 或 EEPROM 集成电路,也就是集成在主板上的一个ROM(只读存储)芯片。其中保存有PC系统最重要的基本输入/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。

(2)CMOS:


CMOS英文全称Comple-mentary Metal-Oxicle-Semiconductor,中文译为"互补金属氧化物半导体" 。

CMOS是微机主板上的一块可读写的RAM芯片。主要用来保存当前系统的硬件配置和操作人员对某些参数的设定。CMOS RAM芯片由系统通过一块后备电池供电,因此无论是在关机状态中,还是遇到系统掉电情况,CMOS信息都不会丢失。由于CMOS ROM芯片本身只是一块存储器,只具有保存数据的功能,所以对CMOS中各项参数的设定要通过专门的程序,现在多数厂家将CMOS设置程序做到了BIOS芯片中,在开机时通过按下“DEL”键进入CMOS设置程序而方便地对系统进行设置,因此CMOS设置又通常叫做BIOS设置。

(3)BIOS和CMOS的关系:

BIOS中的系统设置程序是完成CMOS参数设置的手段;CMOS RAM既是BIOS设定系统参数的存放场所,又是BIOS设定系统参数的结果。因此他们之间的关系就是“通过BIOS设置程序对CMOS参数进行设置”。

(4)BIOS和CMOS的区别:(感谢网友deng1231000提供建议)

CMOS只是一块存储器,而 BIOS才是PC的“基本输入输出系统”程序。由于 BIOS和CMOS都跟系统设置密切相关,所以在实际使用过程中造成了BIOS设置和CMOS设置的说法,其实指的都是同一回事,但BIOS与CMOS却是两个完全不同的概念,千万不可搞混淆。


2. PCB简介:

PCB,即印刷电路板(Printed circuit board,PCB)。它几乎会出现在每一种电子设备当中。如果在某样设备中有电子零件,那么它们也都是镶在大小各异的PCB上。除了固定各种小零件外,PCB的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。随着电子设备越来越复杂,需要的零件越来越多,PCB上头的线路与零件也越来越密集了。

电脑的主板在不放电阻、芯片、电容等零件的时候就是一块PCB板。

3. 主板的南北桥芯片:

(1)北桥芯片(North Bridge)是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分,也称为主桥(Host Bridge)。一般来说,芯片组的名称就是以北桥芯片的名称来命名的,例如英特尔 845E芯片组的北桥芯片是82845E,875P芯片组的北桥芯片是82875P等等。北桥芯片负责与CPU的联系并控制内存、AGP或PCI-E数据在北桥内部传输,提供对CPU的类型和主频、系统的前端总线频率、内存的类型(SDRAM,DDR SDRAM以及RDRAM等等)和最大容量、AGP或PCI-E插槽、ECC纠错等支持。整合型芯片组的北桥芯片还集成了显示核心。

北桥芯片就是主板上离CPU最近的芯片,这主要是考虑到北桥芯片与处理器之间的通信最密切,为了提高通信性能而缩短传输距离。因为北桥芯片的数据处理量非常大,发热量也越来越大,所以现在的北桥芯片都覆盖着散热片用来加强北桥芯片的散热,有些主板的北桥芯片还会配合风扇进行散热。因为北桥芯片的主要功能是控制内存,而内存标准与处理器一样变化比较频繁,所以不同芯片组中北桥芯片是肯定不同的,当然这并不是说所采用的内存技术就完全不一样,而是不同的芯片组北桥芯片间肯定在一些地方有差别。

(2)南桥芯片(South Bridge)是主板芯片组的重要组成部分,一般位于主板上离CPU插槽较远的下方,PCI插槽的附近,这种布局是考虑到它所连接的I/O总线较多,离处理器远一点有利于布线。相对于北桥芯片来说,其数据处理量并不算大,所以南桥芯片一般都没有覆盖散热片。南桥芯片不与处理器直接相连,而是通过一定的方式(不同厂商各种芯片组有所不同,例如英特尔的英特尔Hub Architecture以及SIS的Multi-Threaded“妙渠”)与北桥芯片相连。

南桥芯片负责I/O总线之间的通信,如PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器、高级电源管理等,这些技术一般相对来说比较稳定,所以不同芯片组中可能南桥芯片是一样的,不同的只是北桥芯片。所以现在主板芯片组中北桥芯片的数量要远远多于南桥芯片。南桥芯片的发展方向主要是集成更多的功能,例如网卡、RAID、IEEE 1394、甚至WI-FI无线网络等等。

4. 主板上的扩展插槽:

扩展插槽是主板上用于固定扩展卡并将其连接到系统总线上的插槽,也叫扩展槽、扩充插槽。扩展槽是一种添加或增强电脑特性及功能的方法。例如,不满意主板整合显卡的性能,可以添加独立显卡以增强显示性能;不满意板载声卡的音质,可以添加独立声卡以增强音效;不支持USB2.0或IEEE1394的主板可以通过添加相应的USB2.0扩展卡或IEEE1394扩展卡以获得该功能等。

目前扩展插槽的种类主要有ISA,PCI,AGP,CNR,AMR,ACR和比较少见的WI-FI,VXB,以及笔记本电脑专用的PCMCIA等。历史上出现过,早已经被淘汰掉的还有MCA插槽,EISA插槽以及VESA插槽等等。目前的主流扩展插槽是PCI Express插槽。

(1)AGP插槽(Accelerated Graphics Port)是在PCI总线基础上发展起来的,主要针对图形显示方面进行优化,专门用于图形显示卡。AGP标准也经过了几年的发展,从最初的AGP 1.0、AGP2.0 ,发展到现在的AGP 3.0,如果按倍速来区分的话,主要经历了AGP 1X、AGP 2X、AGP 4X、AGP PRO,目前最新片版本就是AGP 3.0,即AGP 8X。AGP 8X的传输速率可达到2.1GB/s,是AGP 4X传输速度的两倍。AGP插槽通常都是棕色(以上三种接口用不同颜色区分的目的就是为了便于用户识别),还有一点需要注意的是它不与PCI、ISA插槽处于同一水平位置,而是内进一些,这使得PCI、ISA卡不可能插得进去

(2)PCI-Express是最新的总线和接口标准,它原来的名称为“3GIO”,是由英特尔提出的,很明显英特尔的意思是它代表着下一代I/O接口标准。交由PCI-SIG(PCI特殊兴趣组织)认证发布后才改名为“PCI-Express”。这个新标准将全面取代现行的PCI和AGP,最终实现总线标准的统一。它的主要优势就是数据传输速率高,目前最高可达到10GB/s以上,而且还有相当大的发展潜力。PCI Express也有多种规格,从PCI Express 1X到PCI Express 16X,能满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。

PCI-E和AGP的区别:

第一,PCI-E x16总线通道比AGP更宽、“最高速度限制”更高;

第二,PCI-E通道是“双车道”,也就是“双工传输”,同一时间段允许“进”和“出”的两路数字信号同时通过,而AGP只是单车道,即一个时间允许一个方向的数据流。而这些改进得到的结果是,PCI-E x16传输带宽能达到2×4Gb/s=8Gb/s,而AGP 8x规范最高只有2Gb/s,PCI-E的优势可见一斑。


(3)PCI插槽是基于PCI局部总线(Pedpherd Component Interconnect,周边元件扩展接口)的扩展插槽,其颜色一般为乳白色,位于主板上AGP插槽的下方,ISA插槽的上方。其位宽为32位或64位,工作频率为33MHz,最大数据传输率为133MB/sec(32位)和266MB/sec(64位)。可插接显卡、声卡、网卡、内置Modem、内置ADSL Modem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、电视卡、视频采集卡以及其它种类繁多的扩展卡。PCI插槽是主板的主要扩展插槽,通过插接不同的扩展卡可以获得目前电脑能实现的几乎所有外接功能。

(4)PCI-X是PCI总线的一种扩展架构,它与PCI总线不同的是,PCI总线必须频繁的于目标设备和总线之间交换数据,而PCI-X则允许目标设备仅于单个PCI-X设备看已进行交换,同时,如果PCI-X设备没有任何数据传送,总线会自动将PCI-X设备移除,以减少PCI设备间的等待周期。所以,在相同的频率下,PCI-X将能提供比PCI高14-35%的性能。

PCI-X又一有利因素就是它有可扩展的频率,也就是说,PCI-X的频率将不再像PCI那样固定的,而是可随设备的变化而变化,比如某一设备工作于66MHz,那么它就将工作于66MHz,而如果设备支持100MHz的话,PCI-X就将于100MHz下工作。PCI-X可以支持66,100,133MHz这些频率,而在未来,可能将提供更多的频率支持。

5. 内存控制器

内存控制器(Memory Controller)是计算机系统内部控制内存并且通过内存控制器使内存与CPU之间交换数据的重要组成部分。内存控制器决定了计算机系统所能使用的最大内存容量、内存BANK数、内存类型和速度、内存颗粒数据深度和数据宽度等等重要参数,也就是说决定了计算机系统的内存性能,从而也对计算机系统的整体性能产生较大影响。

传统的计算机系统其内存控制器位于主板芯片组的北桥芯片内部,CPU要和内存进行数据交换,需要经过“CPU--北桥--内存--北桥--CPU”五个步骤,在此模式下数据经由多级传输,数据延迟显然比较大从而影响计算机系统的整体性能;而AMD的K8系列CPU(包括Socket 754/939/940等接口的各种处理器)内部则整合了内存控制器,CPU与内存之间的数据交换过程就简化为“CPU--内存--CPU”三个步骤,省略了两个步骤,与传统的内存控制器方案相比显然具有更低的数据延迟,这有助于提高计算机系统的整体性能。

CPU内部整合内存控制器的优点,就是可以有效控制内存控制器工作在与CPU核心同样的频率上,而且由于内存与CPU之间的数据交换无需经过北桥,可以有效降低传输延迟。打个比方,这就如同将货物仓库直接搬到了加工车间旁边,大大减少了原材料和制成品在货物仓库和加工车间之间往返运输所需要的时间,极大地提高了生产效率。这样一来系统的整体性能也得到了提升。

CPU内部整合内存控制器的最大缺点,就是对内存的适应性比较差,灵活性比较差,只能使用特定类型的内存,而且对内存的容量和速度也有限制,要支持新类型的内存就必须更新CPU内部整合的内存控制器,也就是说必须更换新的CPU;而传统方案的内存控制器由于位于主板芯片组的北桥芯片内部,就没有这方面的问题,只需要更换主板,甚至不更换主板也能使用不同类型的内存,例如Intel Pentium 4系列CPU,如果原来配的是不支持DDR2的主板,那么只要更换一块支持DDR2的主板就能使用DDR2,如果配的是同时支持DDR和DDR2的主板,则不必更换主板就能直接使用DDR2。

6. 内存控制器的分频效应(感谢网友大头彬提供资料)

系统工作时,内存运行频率是根据CPU运行频率的变化而变化的。控制这种变化的元件就是内存控制器,内存控制器的这种根据CPU的实际频率来调节内存运行频率的方式称作内存控制器的分频效应。具体的分频方式因不同平台而异。

(1)AMD平台

目前主流的AMD CPU都在内部集成了内存控制器,所以无论搭配什么主板,其内存分频机制都是一定的。每一个确定了硬件配置的AMD平台都有其固定的内存分频系数,这些系数影响着内存的实际运行频率。

AMD平台内存分频系数的具体计算方法如下:

分频系数N=CPU默认主频×2÷内存标称频率

得到的数字再用“进一法”取整数。注意,“进一法”不是四舍五入,而是把小数点后的数字舍掉,在前面的整数部分加1。

这时,内存实际运行频率=CPU实际运行主频÷分频系数N

例如,AM2接口的Athlon64 3000+搭配DDR2 667内存时,我们在BIOS里把内存频率设置为DDR2 667,而此时内存实际工作在DDR2 600下,这就是由内存分频系数引起的。由于此时BIOS的设置值并非内存的实际工作频率,因此我们把BIOS中的设置值称为内存标称频率。

以上面所说的AM2 Athlon64 3000+搭配DDR2 667内存为例:

N=1800×2÷667≈5.397,取整数=6,

此时内存的实际运行频率=1800MHz÷6=300MHz,即DDR2 600。

如果在BIOS中把内存设置为DDR2 533,则用上述公式计算得出其分频系数N=7,内存实际工作在DDR2 517下。

不同频率的内存搭配不同主频的CPU时,其内存分频系数又各不相同。

如果CPU换成3200+,默认频率为2GHz,

则在DDR2 667时:N=2000×2÷667,取整数为6,

DDR2 533时,N=2000×2÷533,取整数为8,

平台的硬件配置不同,则系数N不同。

对AMD平台而言,直接关系到超频幅度的三个决定性因素分别为:CPU、内存、HT总线,其中任何一项拖了后腿,整个平台的超频幅度都大受影响。我们可以人为地降低CPU倍频和HT总线倍频,以减少CPU和HT总线对超频结果的影响,这时进行超频就可以确定内存的超频极限。

(2)Intel平台

Intel平台的内存控制器一般集成在主板芯片上,其分频机制也由不同的主板芯片来决定。

Intel平台的内存分频系数=CPU外频:内存运行频率

以目前主流的Intel 965/975芯片组为例,其分频机制非常明了,在BIOS中直接提供几个固定的分频系数。例如1∶1、1∶1.33、1∶1.66等等,

E6300的默认外频为266MHz,如果分频系数设置为1∶1.33,

则内存实际运行频率=266MHz×1.33=353.78MHz,即DDR2 707。

Intel 平台上直接关系到超频幅度的三个决定性因素分别为:CPU、内存、FSB总线,其中FSB总线值固定为CPU外频的四倍。Intel 965/975芯片组的分频系数都小于1,分频系数越小,内存运行频率相对于CPU外频的倍数就越大,我们选择越小的分频系数,就可以降低CPU体质对平台整体超频结果的影响,从而测试出内存的极限超频频率。在NVIDIA的nForce680i芯片组上还提供大于1的分频系数,可以让内存低于CPU外频频率运行。

7. 图解ATX主板上各个部件的名称和位置

(以华硕 P5B-E PLUS主板为例)



http://v1.bbs.zol.com.cn/tips/show_bbs_pic.php?picid=72859 华硕 P5B-E PLUS主板

(1)主板供电设计:



主板供电设计

(2)CPU插槽:(下图中红色框部分)




CPU插槽(Socket 775)

(3)南北桥芯片:



主板北桥和南桥芯片(上面覆盖散热片)

(4)内存插槽:(下图中红色框部分)




DDR2 DIMM内存插槽

(5)硬盘接口:(下图中红色框部分)




硬盘接口

包括6个SATA 3.0 Gb/s接口、1个UltraDMA 133/100/66接口、1个Internal SATA 3.0 Gb/s接口和1个 External SATA 3.0 Gb/s 接口。

(6)为硬盘接口提供支持的JMB363芯片:(下图)




(7)板载声卡芯片:(下图)



(8)板载网卡芯片:(下图)



(9)扩展插槽:



主板上的扩展插槽

上图中绿色框框部分分别为显卡插槽PCI-E X16(比较长的那根蓝色插槽)和PCI-E X4(比较短的那根黑色插槽)。

上图中红色框框部分是普通PCI扩展插槽。

(10)输入输出设备接口:




输入输出设备接口

8. Intel芯片组命名规则

(1)从845系列到915系列以前

PE是主流版本,无集成显卡,支持当时主流的FSB和内存,支持AGP插槽。

E并非简化版本,而应该是进化版本,比较特殊的是,带E后缀的只有845E这一款,其相对于845D是增加了533MHz FSB支持,而相对于845G之类则是增加了对ECC内存的支持,所以845E常用于入门级服务器。

G是主流的集成显卡的芯片组,而且支持AGP插槽,其余参数与PE类似。

GV和GL则是集成显卡的简化版芯片组,并不支持AGP插槽,其余参数GV则与G相同,GL则有所缩水。

GE相对于G则是集成显卡的进化版芯片组,同样支持AGP插槽。

P有两种情况,一种是增强版,例如875P;另一种则是简化版,例如865P

(2)915系列及之后

P是主流版本,无集成显卡,支持当时主流的FSB和内存,支持PCI-E X16插槽。

PL相对于P则是简化版本,在支持的FSB和内存上有所缩水,无集成显卡,但同样支持PCI-E X16。

G是主流的集成显卡芯片组,而且支持PCI-E X16插槽,其余参数与P类似。

GV和GL则是集成显卡的简化版芯片组,并不支持PCI-E X16插槽,其余参数GV则与G相同,GL则有所缩水。

X和XE相对于P则是增强版本,无集成显卡,支持PCI-E X16插槽。

(3)965系列之后

从965系列芯片组开始,Intel改变了芯片组的命名方法,将代表芯片组功能的字母从后缀改为前缀,并且针对不同的用户群体进行了细分,例如P965、G965、Q965和Q963等等。

P是面向个人用户的主流芯片组版本,无集成显卡,支持当时主流的FSB和内存,支持PCI-E X16插槽。

G是面向个人用户的主流的集成显卡芯片组,而且支持PCI-E X16插槽,其余参数与P类似。

Q则是面向商业用户的企业级台式机芯片组,具有与G类似的集成显卡,并且除了具有G的所有功能之外,还具有面向商业用户的特殊功能,例如Active Management Technology(主动管理技术)等等。

另外,在功能前缀相同的情况下,以后面的数字来区分性能,数字低的就表示在所支持的内存或FSB方面有所简化。例如Q963与Q965相比,前者就仅仅只支持DDR2 667。

9. 鼠标和键盘的接口:PS/2接口

PS/2接口是目前最常见的鼠标和键盘接口,最初是IBM公司的专利,俗称“小口”。这是一种6针的圆型接口。但鼠标只使用其中的4针传输数据和供电,其余2个为空脚。PS/2接口的传输速率比COM接口稍快一些,而且是ATX主板的标准接口,但仍然不能使高档鼠标完全发挥其性能,而且不支持热插拔。在BTX主板规范中,这也是即将被淘汰掉的接口。




需要注意的是,在连接PS/2接口鼠标时不能错误地插入键盘PS/2接口(当然,也不能把PS/2键盘插入鼠标PS/2接口)。一般情况下,符合PC99规范的主板,其鼠标的接口为绿色、键盘的接口为紫色,另外也可以从PS/2接口的相对位置来判断:靠近主板PCB的是键盘接口,其上方的是鼠标接口。(如图)



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显卡类:
1. 公版、非公版和刀版显卡:
公版显卡指的是由芯片制造商为后续生产厂商提供的一套“参考设计方案”。它规定了PCB板的布局、供电设计、电容选用等等。采用公版设计的显卡在质量和稳定性上都可以很好的满足用户的需要。
非公版显卡指的是有实力的显卡大厂自己设计的电路结构,或是对公版的优化,或是偷工减料。
刀版显卡又叫低切割版显卡,就是显卡的PCB板使用比正常显卡窄的切割方法,整张卡看上去很小很窄,感觉象刀的样子。这是厂商为了节约成本使用的方法。一般用于生产低价的产品。性能比原来缩水。
2. 显卡的SLi和Crossfire:
指在一块主板上插两块同样的显卡,视频信息被一分为二分别交给两块显卡处理,处理完后再合并在一起输出,这样视频处理速度就会大大增加。好比吃西瓜一样,同样大的西瓜,以前你一个人吃,现在由你的双包胎哥哥和你一起吃,当然吃得会比以前快了。
这种多显卡并行处理技术,对nVIDIA芯片的显卡叫做SLi,对ATi芯片的显卡叫做Crossfire。
3. 显卡的核心和显存:
显卡的这两个元素,就相当于主机的CPU和内存。
显卡的显示核心叫GPU(类似于CPU),
显卡的核心频率是指显示核心的工作频率(类似于CPU主频)。
显卡的核心位宽就是显示核心(GPU)的位宽(类似于CPU位宽)。
显存容量(类似于内存容量)。显存容量决定着显存临时存储数据的多少。目前主流显卡的显存容量是256MB。
显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数。位数越大,则瞬间所能传输的数据量越大,这是显存的重要参数之一。显存位宽=显存颗粒位宽×显存颗粒数。目前,市场上的显存位宽有64 位、128 位和256 位三种,人们习惯上叫的64位显卡、128位显卡和256位显卡,就是指其相应的显存位宽。一般地。显存位宽越高,性能越好,价格也就越高。
显存频率,是指默认情况下,该显存在显卡上工作时的频率,以MHz(兆赫兹)为单位(类似于内存工作频率)。显存频率在一定程度上反应着该显存的速度。
显存速度即显存时钟周期,就是显存时钟脉冲的重复周期。一般以ns(纳秒)为单位。它是作为衡量显存速度的重要指标。
显存频率(MHz)=1000/显存速度(ns)*系数
判断显卡优劣最直接的方法是软件测试如3DMARK,OpenGL测试等,可以直观地反映显卡的综合性能。
一般情况下,从参数上判断显卡性能好坏的方法是:
首先,比较显卡的显示芯片(通常推出时间越晚,制作工艺越精良,性能越高)和显存类型;
其次,比较显卡的带宽和显存速度。带宽越大且显存速度越快,显卡性能越好,价格也就越高。
显存(核心)带宽=显存(核心)工作频率*显存(核心)位宽/8
显存频率(MHz)=1000/显存速度(ns)*系数
因此,在比较时要综合考虑显卡的频率(包括核心频率和显存频率)、位宽(核心位宽和显存位宽)以及显存的速度。
PS:“显存容量越大,显卡性能越好”的观点是错误的。
比如:同等条件下,128MB显存、256bit位宽的显卡性能要好于256MB显存、128bit位宽的显卡。
此外,象素渲染管线、象素渲染单元以及顶点着色引擎数等参数也是决定显卡性能的重要因素。
需要注意的是,以上辨别方法只适合一般情况,有些特殊情况比如厂家优化板型设计和供电设计,或者采用更好的做工用料,使得显卡的综合性能超越其原来的水平。这个时候,就不能死板地套用以上的方法了。要具体情况具体分析。以下是案例:
案例分析:
为什么七彩虹逸彩8600GT-GD3 CF黄金版256M F14(核心频率:540MHz/显存频率:1400MHz)和七彩虹逸彩8600GT-GD3 UP 烈焰战神纪念版(核心频率:800MHz/显存频率:2100MHz),2块显卡核心频率和显存频率相差这么大价格却一样呢?
分析:
七彩虹逸彩8600GT-GD3 CF黄金版256M F14采用的核心是GeForce 8600GT,核心代号G84-300。其核心频率(540MHz)和显存频率(1400MHz)是该类型显卡的标准频率。
而七彩虹逸彩8600GT-GD3 UP 烈焰战神纪念版采用的核心是基于GeForce 8600GT核心的准GeForce 8600GTS核心(代号G84-400)。它采用GeForce 8600GTS的板型设计和供电设计,在用料上做到精益求精,然后使核心(显存)频率可以轻易提升到GeForce 8600GTS的程度,而成本则提升不多。
厂商通过采用更好的PCB和更好的做工用料使显卡工作在更高的工作频率下,这样的结果就是我可以用七彩虹逸彩8600GT-GD3 CF黄金版256M F14的价格(即GeForce 8600GT的价格)买到七彩虹逸彩8600GT-GD3 UP 烈焰战神纪念版(即GeForce 8600GTS),区别在于烈焰战神纪念版的GeForce 8600GTS的核心是由GeForce 8600GT超频而来的。换言之,七彩虹逸彩8600GT-GD3 UP 烈焰战神纪念版是七彩虹逸彩8600GT-GD3 CF黄金版256M F14的超频版。
4. nVIDIA/ATi显卡各版本级别之名词解析(感谢网友zg1hao提供资料)
显卡除了标准版本之外,还有些特殊版,特殊版一般会在标准版的型号后面加个后缀,常见的有:
ATi显卡:
SE (Simplify Edition 简化版) 通常只有64bit内存界面,或者是像素流水线数量减少。
Pro (Professional Edition 专业版) 高频版,一般比标版在管线数量/顶点数量还有频率这些方面都要稍微高一点。
GT 针对pro版的降频版
XT (eXTreme 高端版) 是ATi系列中高端的,而nVIDIA用作低端型号。
XT PE (eXTreme Premium Edition XT白金版) 高端的型号。
XL (eXtreme Limited 高端系列中的较低端型号)ATI最新推出的R430中的高频版
XTX (XT eXtreme 高端版) X1000系列发布之后的新的命名规则。
CE (Crossfire Edition 交叉火力版) 交叉火力。
VIVO (VIDEO IN and VIDEO OUT) 指显卡同时具备视频输入与视频捕捉两大功能。
HM (Hyper Memory)可以占用内存的显卡
nVIDIA显卡:
ZT 在XT基础上再次降频以降低价格。
XT 降频版,而在ATi中表示最高端。
LE (Lower Edition 低端版) 和XT基本一样,ATi也用过。
MX 平价版,大众类。
GTS/GS 低频版。
GE 比GS稍强点,其实就是超了频的GS。
GT 高频版。比GS高一个档次 因为GT没有缩减管线和顶点单元,而ATI用pro版的降频版。
GTO 比GT稍强点,有点汽车中GTO的味道。
Ultra 在GF7系列之前代表着最高端,但7系列最高端的命名就改为GTX 。
GTX (GT eXtreme)加强版,降频或者缩减流水管道后成为GT,再继续缩水成为GS版本。
GT2 双GPU显卡。
TI (Titanium 钛) 一般就是代表了nVidia的高端版本。
Go 多用于移动平台。
TC (Turbo Cache)可以占用内存的显卡
内存类:
1. 内存的CL值和内存延迟:
CL是CAS Latency的缩写,是内存性能的一个重要指标,它是内存纵向地址脉冲的反应时间。当电脑需要向内存读取数据时,在实际读取之前一般都有一个“缓冲期”,而“缓冲期”的时间长度,就是这个CL了。
内存延迟表示系统进入数据存取操作就绪状态前等待内存相应的时间,它通常用4个连着的阿拉伯数字来表示,例如“3-4-4-8”。其中第一个数字表示内存读取数据所需的延迟时间(CAS Latency),即我们常说的CL值;第二个数字表示从内存行地址到列地址的延迟时间(tRCD);第三个数字表示内存行地址控制器预充电时间(tRP),即内存从结束一个行访问到重新开始的间隔时间;第四个数字表示内存行地址控制器激活时间(tRAS)。一般来说,这4个数字越小,表示内存性能越好。
2. 为什么DDR2-667的主频是667MHz,而工作频率却是333MHz?
内存主频和CPU主频一样,习惯上被用来表示内存的速度,它代表着该内存所能达到的最高工作频率。内存主频是以MHz(兆赫)为单位来计量的。内存主频越高在一定程度上代表着内存所能达到的速度越快。内存主频决定着该内存最高能在什么样的频率正常工作。
计算机系统的时钟速度是以频率来衡量的。晶体振荡器控制着时钟速度,在石英晶片上加上电压,其就以正弦波的形式震动起来,这一震动可以通过晶片的形变和大小记录下来。晶体的震动以正弦调和变化的电流的形式表现出来,这一变化的电流就是时钟信号。而内存本身并不具备晶体振荡器,因此内存工作时的时钟信号是由主板芯片组的北桥或直接由主板的时钟发生器提供的,也就是说内存无法决定自身的工作频率,其实际工作频率是由主板来决定的。
一般情况下内存的工作频率是和主板的外频相一致的,通过主板调节CPU的外频也就调整了内存的实际工作频率。内存工作时有两种工作模式,一种是同步工作模式,此模式下内存的实际工作频率与CPU外频一致,这是大部分主板所采用的默认内存工作模式。另外一种是异步工作模式,这样允许内存的工作频率与CPU外频可存在一定差异,它可以让内存工作在高出或低于系统总线速度33MHz,又或者让内存和外频以3:4、4:5等定比例的频率上。利用异步工作模式技术就可以避免以往超频而导致的内存瓶颈问题。
PS:DDR2-533,DDR2-667,DDR2-800等规格的内存,位宽是64bit,
工作频率分别是266MHz,333MHz,400MHz,
分别提供每秒4.3GB,5.3GB,6.4GB的带宽。
3. DDR、DDR2和DDR3内存介绍和比较:
(1)DDR的定义:
严格的说DDR应该叫DDR SDRAM,人们习惯称为DDR,部分初学者也常看到DDR SDRAM,就认为是SDRAM。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR内存是在SDRAM内存基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM生产体系。
SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。
(2)DDR2的定义:
DDR2(Double Data Rate 2) SDRAM是由JEDEC(电子设备工程联合委员会)进行开发的新生代内存技术标准,它与上一代DDR内存技术标准最大的不同就是,虽然同是采用了在时钟的上升/下降延同时进行数据传输的基本方式,但DDR2内存却拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力(即:4bit数据预读取)。换句话说,DDR2内存每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写数据,并且能够以内部控制总线4倍的速度运行。
要注意的是:DDR2不兼容DDR,除非主板标明同时支持。
(3)DDR3内存:
DDR3可以看作DDR2的改进版。
具体内容请参见这篇帖子:
DDR3内存的介绍
4. ECC内存
ECC内存即纠错内存,简单的说,其具有发现错误,纠正错误的功能,一般多应用在高档台式电脑/服务器及图形工作站上,这将使整个电脑系统在工作时更趋于安全稳定。
ECC内存在数据位上的额外的位存储一个用数据加密的代码。当数据被写入内存,相应的ECC代码与此同时也被保存下来。当重新读回刚才存储的数据时,保存下来的ECC代码就会和读数据时产生的ECC代码做比较。如果两个代码不相同,他们则会被解码,以确定数据中的那一位是不正确的。然后这一错误位会被抛弃,内存控制器则会释放出正确的数据。被纠正的数据很少会被放回内存。假如相同的错误数据再次被读出,则纠正过程再次被执行。重写数据会增加处理过程的开销,这样则会导致系统性能的明显降低。如果是随机事件而非内存的缺点产生的错误,则这一内存地址的错误数据会被再次写入的其他数据所取代。
使用ECC校验的内存,会对系统的性能造成不小的影响,不过这种纠错对服务器等应用而言是十分重要的,带ECC校验的内存价格比普通内存要昂贵许多。
5. GDDR和DDR的区别(感谢网友belatedeffort提供建议)
显卡和主板上都有“内存”,不过主板上的那种被称为内存条,而显卡上的被称为显存。一般显卡用的被称为GDDR,高端显卡需要比系统内存更快的存储器,所以显卡厂商转向使用DDR2和DDR3技术。显卡用的DDR与主板上的DDR有所不同,其中最主要的是电压不同。因此显卡用的被称为GDDR2和GDDR3,以示区别(这里“G”是英文显卡的单词Graphics的缩写)。另外由于GDDR2的工作频率比系统内存的DDR2高很多,所以它用的工作电压不是1.8伏而是2.5伏,发热量比较大。
6. 内存封装技术
(1)DIP封装技术
上个世纪的70年代,芯片封装基本都采用DIP(Dual ln-line Package,双列直插式封装)封装,此封装形式在当时具有适合PCB(印刷电路板)穿孔安装,布线和操作较为方便等特点。DIP封装的结构形式多种多样,包括多层陶瓷双列直插式DIP,单层陶瓷双列直插式DIP,引线框架式DIP等。但DIP封装形式封装效率是很低的,其芯片面积和封装面积之比为1:1.86,这样封装产品的面积较大,内存条PCB板的面积是固定的,封装面积越大在内存上安装芯片的数量就越少,内存条容量也就越小。同时较大的封装面积对内存频率、传输速率、电器性能的提升都有影响。理想状态下芯片面积和封装面积之比为1:1将是最好的,但这是无法实现的,除非不进行封装,但随着封装技术的发展,这个比值日益接近,现在已经有了1:1.14的内存封装技术。
(2)TSOP封装技术
到了上个世纪80年代,内存第二代的封装技术TSOP出现,得到了业界广泛的认可,时至今日仍旧是内存封装的主流技术。TSOP是“Thin Small Outline Package”的缩写,意思是薄型小尺寸封装。TSOP内存是在芯片的周围做出引脚,采用SMT技术(表面安装技术)直接附着在PCB板的表面。TSOP封装外形尺寸时,寄生参数(电流大幅度变化时,引起输出电压扰动) 减小,适合高频应用,操作比较方便,可靠性也比较高。同时TSOP封装具有成品率高,价格便宜等优点,因此得到了极为广泛的应用。
TSOP封装方式中,内存芯片是通过芯片引脚焊接在PCB板上的,焊点和PCB板的接触面积较小,使得芯片向PCB办传热就相对困难。而且TSOP封装方式的内存在超过150MHz后,会产品较大的信号干扰和电磁干扰。
(3)TinyBGA封装技术
TinyBGA技术是Kingmax的专利,于1998年8月开发成功。要了解TinyBGA技术,首先要知道BGA是什么,BGA是Ball-Gird-Array的英文缩写,即球栅阵列封装,是新一代的芯片封装技术,它的I/O端子以圆形或柱状焊点按阵列形式分布在封装下面,BGA技术的优点是可增加I/O数和间距,消除高I/O数带来的生产成本和可靠性问题。它已经在笔记本电脑的内存、主板芯片组等大规模集成电路的封装领域得到了广泛的应用。
TinyBGA就是微型BGA的意思,TinyBGA英文全称为Tiny Ball Grid Array(小型球栅阵列封装),其芯片面积与封装面积之比不小于1:1.14,属于BGA封装技术的一个分支。该项革新技术的应用可以使所有计算机中的DRAM内存在体积不变的情况下内存容量提高两到三倍,TinyBGA采用BT树脂以替代传统的TSOP技术,具有更小的体积,更好的散热性能和电性能。
TinyBGA封装技术使每平方英寸的存储量有了惊人的提升,在和128M TSOP封装的144针SO-DIMM相同空间的PCB板上利用TinyBGA封装方式可以制造256M内存。以相同大小的两片内存模块而言,TinyBGA封装方式的容量比TSOP高一倍,但价格却未有明显变化。资料显示,采用TinyBGA封装技术的内存产品以相同容量比较,体积只有TSOP封装的三分之一;当内存模组的制程直径小于0.25 m时TinyBGA封装的成本要小于TSOP封装成本。
TinyBGA封装内存的I/O端子是由芯片中心方向引出的,而TSOP则是由四周引出。这有效地缩短了信号的传导距离,信号传输线的长度仅是传统的TSOP技术的四分之一,因此信号的衰减便随之减少。这样不仅大幅度升芯片的抗干扰、抗噪性能,而且提高了电性能,采用TinyBGA封装芯片可抗高达300MHz的外额,而采用传统TSOP封装最高只可抗150MHz的外额。而且,用TinyBGA封装的内存,不但体积较之相同容量的TSOP封装芯片小,同时也更薄(封装高度小于0.8mm),从金属基板到散热体的有效散热路径仅有0.36mm。于是,TinyBGA内存便拥有更高的热传导效率,非常适用于长时间运行的系统,稳定性极佳。经过反复测试显示,TinyBGA的热抗阻比TSOP的低75%。很明显与传统TSOP封装方式相比,TinyBGA封装方式有更加快速和有效的散热途径。
(4)BLP封装技术
除了TinyBGA之外,BLP技术也是目前市场上常用的一种技术,BLP英文全称为Bottom Leaded Plastic(底部引出塑封技术),其芯片面积与封装面积之比大于1:1.1,符合CSP(Chip Size Package)填封装规范。不仅高度和面积极小,而且电气特性得到了进一步的提高,制造成本也不高,广泛用于SDRAM\RDRAM\DDR等新一代内存制造上。随着由于BLP封装中关键部件塑封基底价格的不断下降,BLP封装内存很快就会走入普通用户的家庭
(5)CSP封装技术
CSP(Chip Scale Package),是芯片级封装的意思。CSP封装最新一代的内存芯片封装技术,其技术性能又有了新的提升。CSP封装可以让芯片面积与封装面积之比超过1:1.14,已经相当接近1:1的理想情况,绝对尺寸也仅有32平方毫米,约为普通的BGA的1/3,仅仅相当于TSOP内存芯片面积的1/6。与BGA封装相比,同等空间下CSP封装可以将存储容量提高三倍。
CSP封装内存不但体积小,同时也更薄,其金属基板到散热体的最有效散热路径仅有0.2毫米,大大提高了内存芯片在长时间运行后的可靠性,线路阻抗显著减小,芯片速度也随之得到大幅度提高。
CSP封装内存芯片的中心引脚形式有效地缩短了信号的传导距离,其衰减随之减少,芯片的抗干扰、抗噪性能也能得到大幅提升,这也使得CSP的存取时间比BGA改善15%-20%。在CSP的封装方式中,内存颗粒是通过一个个锡球焊接在PCB板上,由于焊点和PCB板的接触面积较大,所以内存芯片在运行中所产生的热量可以很容易地传导到PCB板上并散发出去。CSP封装可以从背面散热,且热效率良好,CSP的热阻为35℃/W,而TSOP热阻40℃/W。
硬盘类:
1. 硬盘的类型:
目前有好几种:IDE(ATA)硬盘,SATA硬盘,SCSI硬盘和SAS硬盘。
IDE硬盘也叫ATA硬盘,是采用并行传输技术的硬盘。IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”,即“电子集成驱动器”,它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到了增强。
IDE硬盘的接口类型:ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA
IDE硬盘优点:价格低廉、兼容性强、性价比高。
IDE硬盘缺点:数据传输速度慢、线缆长度过短、连接设备少。
SATA硬盘采用串行传输技术,分为第一代SATA和第二代SATA2,其中SATA2可以达到3Gbps,速度比IDE快多了。
目前情况下,SATA硬盘分为原生和桥接两种:
1.原生SATA硬盘
这是真正的SATA硬盘,采用真正的SATA控制器,而最新的SATAⅡ支持NCQ(Native Command Queuing,原生命令队列),这个技术允许硬盘对读/写命令重新排序,允许硬盘根据哪一个功能最接近于磁头当前所在的位置来执行。
2.桥接SATA硬盘
只是将普通的IDE硬盘通过桥接控制芯片将其转化为SATA硬盘,通过“主板-硬盘”采用桥接芯片来实现“串→并”、“并→串的数据转换,在性能上比起IDE硬盘并没有太大的提升,反而影响带宽。
桥接SATA硬盘一般都是采用Narvell公司的88i8030芯片或Silicon Image公司的Sil3611芯片,如果你在自己SATA硬盘上发现了这两种芯片,那就是桥接SATA硬盘,如果没有的话,那么恭喜你,这就是原生SATA硬盘。
BIOS中激活SATA硬盘:
在主板的BIOS设置程序中,一般会有一个关于SATA硬盘的设置选项:SATA MODE,一个是增强模式,一个是兼容模式,如果是兼容模式的话就是ATA/133。
SATA硬盘与传统的并行ATA硬盘相比具有非常明显的优势:首先是SATA的传输速度快,除此之外,SATA硬盘还具有安装方便、容易散热、支持热插拔等诸多优点,这些都是并行ATA硬盘无法与之相比的。
还有一种硬盘叫SCSI硬盘,SCSI是Small Computer System Interface(小型计算机系统接口)的缩写,使用50针接口,外观和普通硬盘接口有些相似。用在服务器上面比较多,速度快,稳定性很好,比较适合做磁盘阵列。
SCSI硬盘的优势:
(1)转速高达15000RPM。高转速意味着硬盘的平均寻道时间短,能够迅速找到需要的磁道和扇区。
(2)SCSI硬盘可支持多个设备,SCSI-2(Fast SCSI)最多可接7个SCSI设备,Wide SCSI-2以上可接16个SCSI设备。也就是说,所有的设备只需占用一个IRQ,同时SCSI还支持相当广的设备,如CD-ROM、DVD、CDR、硬盘、磁带机、扫描仪等。
PS:IRQ全称为Interrupt Request,即是“中断请求”的意思。
IRQ的作用就是在我们所用的电脑中,执行硬件中断请求的动作,用来停止其相关硬件的工作状态,比如我们在打印一份图片,在打印结束时就需要由系统对打印机提出相应的中断请求,来以此结束这个打印的操作。在每台电脑的系统中,是由一个中断控制器8259或是8259A的芯片(现在此芯片大都集成到其它的芯片内)来控制系统中每个硬件的中断控制。目前共有16组IRQ,去掉其中用来作桥接的一组IRQ,实际上只有15组IRQ可供硬件调用。
(3)SCSI还允许在对一个设备传输数据的同时,另一个设备对其进行数据查找。这就可以在多任务操作系统如Linux、Windows NT中获得更高的性能。
(4)SCSI占用CPU极低,在多任务系统中占有着明显的优势。由于SCSI卡本身带有CPU,可处理一切SCSI设备的事务,在工作时主机CPU只要向SCSI卡发出工作指令,SCSI卡就会自己进行工作,工作结束后返回工作结果给CPU,在整个过程中,CPU均可以进行自身工作。
(5)SCSI设备还具有智能化,SCSI卡自己可对CPU指令进行排队,这样就提高了工作效率。在多任务时硬盘会在当前磁头位置,将邻近的任务先完成,再逐一处理其他任务。
(6)最快的SCSI总线有320MB/s的带宽,这要求使用一个64位的133MHz的PCI插槽,因此在普通PC机中所能达到的最大速度为160MB/s,理论上也就意味着硬盘传输率可高达160MB/s。(不过型号旧的SCSI就没这么快了)
最新的一种叫SERIAL ATTACHED SCSI,简称SAS硬盘,在SCSI的基础上采用串行的传输技术。本质上SAS硬盘就是改良的SCSI硬盘。最新的SAS二代可以达到6Gbps的速度。
2. 硬盘的RAID功能:
RAID(Redundant Array of Independent Disk 独立冗余磁盘阵列)技术是加州大学伯克利分校1987年提出,最初是为了组合小的廉价磁盘来代替大的昂贵磁盘,同时希望磁盘失效时不会使对数据的访问受损失而开发出一定水平的数据保护技术。RAID就是一种由多块廉价磁盘构成的冗余阵列,在操作系统下是作为一个独立的大型存储设备出现。RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势,可以提升硬盘速度,增大容量,提供容错功能够确保数据安全性,易于管理的优点,在任何一块硬盘出现问题的情况下都可以继续工作,不会受到损坏硬盘的影响。
RAID的几种工作模式
(1) RAID 0
即Data Stripping数据分条技术。RAID 0可以把多块硬盘连成一个容量更大的硬盘群,可以提高磁盘的性能和吞吐量。RAID 0没有冗余或错误修复能力,成本低,要求至少两个磁盘,一般只是在那些对数据安全性要求不高的情况下才被使用。
a、RAID 0最简单方式
就是把x块同样的硬盘用硬件的形式通过智能磁盘控制器或用操作系统中的磁盘驱动程序以软件的方式串联在一起,形成一个独立的逻辑驱动器,容量是单独硬盘的x倍,在电脑数据写时被依次写入到各磁盘中,当一块磁盘的空间用尽时,数据就会被自动写入到下一块磁盘中,它的好处是可以增加磁盘的容量。速度与其中任何一块磁盘的速度相同,如果其中的任何一块磁盘出现故障,整个系统将会受到破坏,可靠性是单独使用一块硬盘的1/n。
b、RAID 0的另一方式
是用n块硬盘选择合理的带区大小创建带区集,最好是为每一块硬盘都配备一个专门的磁盘控制器,在电脑数据读写时同时向n块磁盘读写数据,速度提升n倍。提高系统的性能。
(2) RAID 1
RAID 1称为磁盘镜像:把一个磁盘的数据镜像到另一个磁盘上,在不影响性能情况下最大限度的保证系统的可靠性和可修复性上,具有很高的数据冗余能力,但磁盘利用率为50%,故成本最高,多用在保存关键性的重要数据的场合。RAID 1有以下特点:
a、RAID 1的每一个磁盘都具有一个对应的镜像盘,任何时候数据都同步镜像,系统可以从一组镜像盘中的任何一个磁盘读取数据。
b、磁盘所能使用的空间只有磁盘容量总和的一半,系统成本高。
c、只要系统中任何一对镜像盘中至少有一块磁盘可以使用,甚至可以在一半数量的硬盘出现问题时系统都可以正常运行。
d、出现硬盘故障的RAID系统不再可靠,应当及时的更换损坏的硬盘,否则剩余的镜像盘也出现问题,那么整个系统就会崩溃。
e、更换新盘后原有数据会需要很长时间同步镜像,外界对数据的访问不会受到影响,只是这时整个系统的性能有所下降。
f、RAID 1磁盘控制器的负载相当大,用多个磁盘控制器可以提高数据的安全性和可用性。
(3) RAID 0+1
把RAID0和RAID1技术结合起来,数据除分布在多个盘上外,每个盘都有其物理镜像盘,提供全冗余能力,允许一个以下磁盘故障,而不影响数据可用性,并具有快速读/写能力。RAID0+1要在磁盘镜像中建立带区集至少4个硬盘。
(4) RAID 2
电脑在写入数据时在一个磁盘上保存数据的各个位,同时把一个数据不同的位运算得到的海明校验码保存另一组磁盘上,由于海明码可以在数据发生错误的情况下将错误校正,以保证输出的正确。但海明码使用数据冗余技术,使得输出数据的速率取决于驱动器组中速度最慢的磁盘。RAID2控制器的设计简单。
(5) RAID 3:带奇偶校验码的并行传送
RAID 3使用一个专门的磁盘存放所有的校验数据,而在剩余的磁盘中创建带区集分散数据的读写操作。当一个完好的RAID 3系统中读取数据,只需要在数据存储盘中找到相应的数据块进行读取操作即可。但当向RAID 3写入数据时,必须计算与该数据块同处一个带区的所有数据块的校验值,并将新值重新写入到校验块中,这样无形虽增加系统开销。当一块磁盘失效时,该磁盘上的所有数据块必须使用校验信息重新建立,如果所要读取的数据块正好位于已经损坏的磁盘,则必须同时读取同一带区中的所有其它数据块,并根据校验值重建丢失的数据,这使系统减慢。当更换了损坏的磁盘后,系统必须一个数据块一个数据块的重建坏盘中的数据,整个系统的性能会受到严重的影响。RAID 3最大不足是校验盘很容易成为整个系统的瓶颈,对于经常大量写入操作的应用会导致整个RAID系统性能的下降。RAID 3适合用于数据库和WEB服务器等。
(6) RAID 4
RAID4即带奇偶校验码的独立磁盘结构,RAID4和RAID3很象,它对数据的访问是按数据块进行的,也就是按磁盘进行的,每次是一个盘,RAID4的特点和RAID3也挺象,不过在失败恢复时,它的难度可要比RAID3大得多了,控制器的设计难度也要大许多,而且访问数据的效率不怎么好。
(7) RAID 5
RAID 5把校验块分散到所有的数据盘中。RAID 5使用了一种特殊的算法,可以计算出任何一个带区校验块的存放位置。这样就可以确保任何对校验块进行的读写操作都会在所有的RAID磁盘中进行均衡,从而消除了产生瓶颈的可能。RAID5的读出效率很高,写入效率一般,块式的集体访问效率不错。RAID 5提高了系统可靠性,但对数据传输的并行性解决不好,而且控制器的设计也相当困难。
(8) RAID 6
RAID6即带有两种分布存储的奇偶校验码的独立磁盘结构,它是对RAID5的扩展,主要是用于要求数据绝对不能出错的场合,使用了二种奇偶校验值,所以需要N+2个磁盘,同时对控制器的设计变得十分复杂,写入速度也不好,用于计算奇偶校验值和验证数据正确性所花费的时间比较多,造成了不必须的负载,很少人用。
(9) RAID 7
RAID7即优化的高速数据传送磁盘结构,它所有的I/O传送均是同步进行的,可以分别控制,这样提高了系统的并行性和系统访问数据的速度;每个磁盘都带有高速缓冲存储器,实时操作系统可以使用任何实时操作芯片,达到不同实时系统的需要。允许使用SNMP协议进行管理和监视,可以对校验区指定独立的传送信道以提高效率。可以连接多台主机,当多用户访问系统时,访问时间几乎接近于0。但如果系统断电,在高速缓冲存储器内的数据就会全部丢失,因此需要和UPS一起工作,RAID7系统成本很高。
(10) RAID 10
RAID10即高可靠性与高效磁盘结构它是一个带区结构加一个镜象结构,可以达到既高效又高速的目的。这种新结构的价格高,可扩充性不好。
个人使用磁盘RAID主要是用RAID0、 RAID1或RAID0+1工作模式。
3. 硬盘的NCQ技术
NCQ(Native Command Queuing本地命令排队)技术。它是一种使硬盘内部优化工作负荷执行顺序,通过对内部队列中的命令进行重新排序实现智能数据管理,改善硬盘因机械部件而受到的各种性能制约。NCQ技术是SATAⅡ规范中的重要组成部分,也是SATAⅡ规范唯一与硬盘性能相关的技术。
只要硬盘是SATA2的硬盘,那么肯定支持NCQ技术。但是NCQ不仅要硬盘支持,还需要主板的支持,具体请看主板说明书。
显示器类:
1. LCD显示器DVI接口类型:
规格 信号 备注
DVI-I双通道 数字/模拟 可转换VGA
DVI-I单通道 数字/模拟 可转换VGA
DVI-D双通道 数字 不可转换VGA
DVI-D单通道 数字 不可转换VGA
DVI-A 模拟 已废弃
DFP 数字 已废弃
VGA 模拟 ——
2. LCD显示器的“点”缺陷:
液晶屏常见的"点缺陷"可分为坏点、亮点和暗点三种。
坏点:在白屏情况下为纯黑色的点或者在黑屏下为纯白色的点。在切换至红、绿、蓝三色显示模式下此点始终在同一位置上并且始终为纯黑色或纯白色的点。
这种情况说明该像素的R、G、B三个子像素点均已损坏,此类点称为坏点。
亮点:在黑屏的情况下呈现的R、G、B(红、绿、蓝)点叫做亮点。
亮点的出现分为两种情况:
①在黑屏的情况下单纯地呈现R或者G或者B色彩的点。
②在切换至红、绿、蓝三色显示模式下,只有在R或者G或者B中的一种显示模式下有白色点,同时在另外两种模式下均有其他色点的情况,这种情况是在同一像素中存在两个亮点。
暗点:在白屏的情况下出现非单纯R、G、B的色点叫做暗点。
暗点的出现分为两种情况:
①在切换至红、绿、蓝三色显示模式下,在同一位置只有在R或者G或者B一种显示模式下有黑点的情况,这种情况表明此像素内只有一个暗点。
②在切换至红、绿、蓝三色显示模式下,在同一位置上在R或者G或者B中的两种显示模式下都有黑点的情况,这种情况表明此像素内有两个暗点。
3. LCD类型:
LCD是液晶显示屏的全称:它包括了TFT,OLED,UFB,TFD,STN等类型的液晶显示屏。
STN型液晶显示屏,英文全称是(SuperTwistedNematic),它属于被动矩阵式LCD器件,它的好处是功耗小,省电是它的最大优点,它的工作原理是在单色STN液晶显示器上加一个彩色滤光片,并将单色显示矩阵中的每一像素分成三个子像素,分别通过彩色滤光片显示红,绿,蓝三原色,就可以显示出彩色画面了,一般最高能显示65536种色彩.缺点是色彩不真实,在太阳下几乎看不见!
TFT屏幕是薄膜晶体管,英文全称(ThinFilmTransistor),是有源矩阵类型液晶显示器,在其背部设置特殊光管,可以主动对屏幕上的各个独立的像素进行控制,这也是所谓的主动矩阵TFT的来历,这样可以大的提高么应时间,约为80毫秒,而STN的为200毫秒!也改善了STN闪烁(水波纹)模糊的现象,有效的提高了播放动态画面的能力,和STN相比,TFT有出色的色彩饱和度,还原能力和更高的对比度,太阳下依然看的非常清楚,但是缺点是比较耗电,而且成本也较高.
TFD是ThinFilmDiode薄膜二极管的缩写。由于TFT耗电高而且成本高昂,这无疑增加了可用性和手机成本,因此TFD技术被手机屏幕巨头精工爱普生开发出来专门用在手机屏幕上。它是TFT和STN的折衷,有着比STN更好的亮度和色彩饱和度,却又比TFT更省电。TFD的特点在于“高画质、超低功耗、小型化、动态影像的显示能力以及快速的反应时间”。TFD的显示原理在于它为LCD上每一个像素都配备了一颗单独的二极管来作为控制源,由于这样的单独控制设计,使每个像素之间不会互相影响,因此在TFD的画面上能够显现无残影的动态画面和鲜艳的色彩。和TFT一样TFD也是有源矩阵驱动。 最初开发出来的TFD只能显示4096色,但如果采用图像处理技术可以显示相当于26万色的图像。不过相对TFT在色彩显示上还是有所不及。
UFB是三星自己研究开发的一种显示屏,它结合了TFT和STN的优点,就是高亮度和底电耗相结合,因为它采用了特别的光栅设计,可减小像素间矩,以获得更佳的图像质量,通常可以显示到65536色,和TFT的亮度不相上下,而电耗比TFT小和多!售价和STN差不多,可以说是一种物廉价美的显示屏!
OLED即有机发光显示器,与传统的LCD不同的是OLED无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光,目前这种显示屏因为技的难度还不能做大,只能生产小尺寸的用作手机外屏上使用!
4. TFT液晶面板类型:
0) TN面板:
TN面板被广泛应用于入门级和中低端的液晶显示器当中,由于他的输出灰接级数较少,液晶分子偏转速度快,致使其响应时间容易提高,目前市场上8ms以下液晶产品均采用的是TN面板。但可视角度相对偏小是TN面板最大的缺点,因此现在市场中所出售的采用TN面板的液晶显示器普遍采用改良型的TN+FILM(补偿膜)用于弥补TN面板可视角度方面的不足,同时色彩抖动技术的使用也使得原本只能显示26万色的TN面板获得了16.2M的显示能力。总体来说,TN面板是一款优势和劣势都很明显的产品,价格便宜,响应时间较快是其优势所在,可视角度不理想和不能表现16.7M色所带来的色彩不真实又是其明显的劣势。
1) FUJITSU的MVA
富士通Fujitsu的MVA (Multi-domain Vertical Alignment)技术以字面翻译来看就是一种多象限垂直配向技术。它是利用突出物使液晶静止时并非传统的直立式,而是偏向某一个角度静止;当施加电压让液晶分子改变成水平以让背光通过则更为快速,这样便可以大幅度缩短显示时间,也因为突出物改变液晶分子配向,让视野角度更为宽广。在视角的增加上可达160度以上,反应时间缩短至20ms以内。MVA在制作程序来说并不会增加太多困难的技术,所以很受代工厂商的欢迎,目前有奇美电子(奇晶光电)、友达光电…等得到授权制造。
2) HITACHI的IPS
日立Hitachi的IPS(In-Plane Switching)技术是以液晶分子平面切换的方式来改善视角,利用空间厚度、摩擦强度并有效利用横向电场驱动的改变让液晶分子做最大的平面旋转角度来增加视角;换句话说,传的液晶分子是以垂直、水平角度切换作为背光通过的方式,IPS则将液晶分子改为水平选转切换作为背光通过方式。在商品的制造上不须额外加补偿膜,显示视觉上对比也很高。在视角的提升上可达到160度,反应时间缩短至40ms以内。但Hitachi仍旧改良IPS技术叫做Super-IPS,在视角的提升上可达到170度,反应时间缩短至30ms以内,NTSC色纯度比也由50%提升至60%以上。目前亦有少数厂商授权制造,算是与MVA技术并驾齐驱。
3) NEC的ExtraView
NEC作为全球能生产20英寸液晶屏数不多的生产商之一,其也研制出可以扩大可视角度的ExtraView技术。XtraView增加了浏览角度,确保了用户可以获得最佳的显示性能,并可以在上下、左右任何一个方向浏览屏幕。通过扩展浏览角度,使得多个用户可以纵向和横向模式观看屏。此技术目前只应用于NEC的LCD产品中。
4) SAMSUNG的PVA
三星Samsung电子的PVA(Patterned Vertical Alignment)技术则是一种图像垂直调整技术,该技术直接改变液晶单元结构,让显示效能大幅提升,其视角可达170度,反应时间达25ms以内,500:1的超高对比能力以及高达70%的原色显示能力。
5) PANASONIC的OCB
日本松下(Panasonic)所开发的OCB(Optical Compensated Birefringence)则有不一样的做法,完全以新开发的液晶材料与光学补偿膜作为核心材质,是一种高速反应的光学自己补偿型复折射式技术,虽然在视角的呈现上仅有进步达140度以上,但反应时间却能缩短至10ms以内,而色纯度的改进为传统TFT三倍以上,多半用于娱乐视听型彩色液晶显示器面板,这也是Panasonic PC用彩色液晶显示器的售价居高不下的原因。
6) HYUNDAI的FFS
现代Hyundai电子则采用FFS(Fringe Field Switching)技术也不需要额外的光学补偿膜,主要是将IPS的不透明金属电极改为透明的ITO电极,并缩小电极宽度和间距,在制造上比原先的IPS技术复杂,但因为使用了透明的ITO电极让透光率比IPS高出2倍以上。在视角的呈现上达160度,反应时间因受制于采用负型液晶制造,反应时间则略逊于IPS技术。为了增加良率与显示品质的提升,新的UFFS(Ultra FFS)技术,能将原色重现率提升至75%以上。
7) Sharp(夏普)的ASV
Sharp公司采用ASV(Advanced Super-V)技术,改进了TFT显示屏的响应速度和可视角。Sharp将ASV描述为一个排列晶状物质的新方法,而此晶状物质显示起来就象夹在两片薄薄玻璃中的三明治。这其中有几项改进,最明显的改进之一就是视觉角度。现在的显示最多让用户可以从垂直140度水平110度的角度看清显示内容,而ASV将这一角度提高到170度。 另外,现在决大多数显示器的默认状态为打开显示器时所有像素为白色,直到被转换为其它颜色,这就意味着那些坏掉的像素仍然是黑色而且很难被注意到。ASV的第三个改进就是响应时间减少,从45毫秒减少到25毫秒以下。此技术也主要应用于Sharp的产品中。
AGLR(Anti-Glare Low Reflection TFT)技术原理与原来的Black TFT的液晶显示技术原理是相通的。都是通过液晶表面加上特殊的化学涂层,令外界光线在屏幕上造成的反射发生变化,从而令背光源的光线能更好地透过液晶层,使亮度更高,反射更低。
而在SHARP高端的专业级液晶显示器用笔记本电脑的液晶面板方面,ASV与AGLR技术通常会结合使用,效果表现会相比起只是采用Black TFT技术要好,因为ASV主要是针对提高色彩显示效果,而AGLR技术则主要是降低光线造成的反射,两者分开处理将会令显示器更专业,技术结合性更强,令到产品更具市场竞争力!
其他:
1. 通路商:
是指有自己的品牌,但是没有自己做产品的工厂,只是叫别的厂家代工产品,然后贴上自己的商标进行销售的商家。
显卡五大通路商:铭瑄、昂达、七彩虹、双敏、盈通。
五大通路商均是同德代工的,因此这5家出的卡设计做工基本都差不多,我们统称为同德卡!因为代工的关系,不需要付出昂贵的设计制造成本,所以同德卡的价格都近乎大众水平,当然还是因为代工的关系,在设计水平、制作工艺用料方面自然也无法跟那些具有独自研发能力、制造能力的AIB、AIC大厂比!所以同德卡的卖点和优势主要是在价格那里!(感谢网友瓦良格号补充)
2. HI-FI音响系统:
Hi-Fi是英语High-Fidelity的缩写,直译为“高保真”,其定义是:与原来的声音高度相似的重放声音。
Hi-Fi音响系统从结构上可分为一体式、套装式及组合式。
一体式的音响系统是将各种功能的器材和扬声器组装在一个机箱内,不可以随意拆开,此类机器一般为低档普及型机器。
套装式音响系统是由生产商设计,将各种器材单搭配成套,各个单元之间可以拆开。
音响组合则是根据个人的爱好选择各种型号的器材,进行自由组合。
3. HDCP技术:
HDCP的全称是High-bandwidth Digital Content Protection,也就是“高带宽数字内容保护”。简单的说,HDCP就是要将通过DVI接口传递的数字信号进行加密,多媒体内容的发出端(电脑、DVD、机顶盒等)与接受端(显示器、电视机、投影机等)之间加上一道保护。这样一层保护主要并不是用来防止通过数字信号进行不合法的复制,而是将数字信号内容进行加密,使得不合法的复制无法得到准确的内容、满意的效果。
事实上HDCP不是支持高清HDTV, 而是HDCP保护有版权的HD节目。显示器是否具备HDCP是无关紧要的。
4. 计算机中数据传输的方式:串行通讯和并行通讯
(1)串行(serial)通讯是指数据一位位地顺序传送,其特点是通信线路简单,只要一对传输线就可以实现双向通信,并可以利用电话线,从而大大降低了成本,特别适用于远距离通信,但传送速度较慢。串行通信本身又分为异步通信与同步通信两种。
串行通信线路上传送的是数字信号,表示传送数字信号能力的指标为数据速率(Data Rate),其单位为bps(bit persecond),即每秒钟传送的二进制位数。
(2)并行(parallel)通讯是指数据中每个字符的二进制位使用多条数据线同时进行传输,传输速度相对要快些,但传输距离相对不能太远,计算机内部数据传输一般都是采用这种方法。
它有2个主要特点:一是同时并行传送的二进位数就是数据宽度,例如通常所说的8位,16位,32位,64位;二是在计算机与外设之间采用应答式的联络信号来协调双方的数据传送操作,这种联络信号又称为握手信号,例如标准打印口。
5. HTPC(个人家庭影院电脑)
HTPC是Home Theater Personal Computer的缩写,也就是家庭影院电脑的意思。
HTPC的特点:
PC灵活的配置,强大的处理能力,优异的显示质量,廉价的大容量存储,丰富的软件等等,能够带来传统碟机和AV解码器所不能轻易实现的功能和效果!
首先,灵活的配置,使得PC可以根据每个人的预算投入和实际的需要,随时选择各种品牌各种性能的配件,这是碟机所无法实现的,普通的DVD机,只能实现购买时功能,要增加和升级,只有整台更换,目前虽然有高端的模块化DVD机,可以用插件和软件升级,但是只能用其本品牌产品,而且价格极高,比如PROCEED 的模块化DVD机 PMDT (4000多美元),升级逐行输出插卡,就要1500美元,而PC的开放性架构,使得升级极其容易和价格合理,不满意任何部分,都能随时更换。
其次,强大的处理能力,PC的CPU及图像芯片(GPU)的处理能力日新月异,以及APU(音频处理芯片)概念的引入,PC能够实现以往家庭影院系统,需要多台设备才能实现的功能,比如以往需要DVD机负责MPEG2视频解码,AV解码器实现环绕声解码和处理,以及机顶盒负责HDTV的解码,和用D-VHS或光盘硬盘录像机视频信号的保存,等等这些,都将可以由PC来实现,这在性价比和占用空间方面,会有极大的改善!
同时PC具有优异的显示质量,由于目前的显示设备,除了三枪投影背投和电视机,其他的诸如LCD,DLP,LCOS/D-ILA,PDP,都是属于固定像素显示设备,也就是说任何信号输入,都要用其本身具备的像素来显示,然而只有和其像素一一对应的信号输入,才能发挥其最佳显示效果,这一点使用过LCD显示器的朋友一定身有体会,任何大于或小于其分辨率的格式,都会用拉伸和压缩来显示,效果极差!这时,就是显卡大显身手的时候,显卡加上优化软件,可以设置任意分辨率和场频的输出格式,用来对应各种显示设备。而传统家庭影院要达到这一目的,要用DVD机加上天价的倍线器,比如Faroudja倍线器,而且还多进行了一次D/A转换。
再次,廉价的大容量存储,这是HTPC最能体现其优点的方面。以往,要实现多碟(CD,DVD)播放,需要使用碟片库和复杂的机械机构,这是家用设备所不能承受的,所以普通家用设备,最多是3-5碟播放。而PC的大容量硬盘和虚拟光盘技术的发展,可以把DVD,CD虚拟到硬盘播放,等于拥有了一个碟片库,碟片库的容量只受硬盘容量和扩展硬盘数量的限制。从此,再也不用每次播放都要找碟和进退片,只需鼠标轻点即可轻松欣赏!而且,大容量的硬盘,对于视频采集也是极为有利,搭配包含高频头的采集卡,可以方便的实现硬盘录像机功能,配合CD-R/DVD-R刻录机,能够用各种格式(MPEG1/2,DIVX,WMV,RM)保存。
最后,丰富的软件,使得PC的功能得以发挥。大家知道,传统的家庭影院设备,其功能菜单都是固化在机器当中,虽然当前很多机型,可以通过软件升级,扩展一部分内容,但基本都是小的改进和修正,而且只能局限在同品牌的同一机型。而PC则不同,同一操作系统下的软件,只要不是有特殊的硬件要求,可以在任何PC上运行,而且丰富的组合,可以实现传统影院无法想象的功能!比如可以随意的截取视音频的片断,静止的画面,甚至你可以自己来编辑影片。
6. PS的含义:
(1) PS指postscript,“备注,注”的意思;
(2) PS指Photoshop,一种有名的专业图像处理软件,几乎所有的广告公司,平面设计公司都用;
(3) PS指索尼公司的游戏机play station,它的后续版本有PS2、PSP、PS3;
(4) PS指Political Science,即“政治科学”,是科学的一个分支;
(5) PS指Polystyrene,即一种热塑性合成树脂,最大的应用领域是电子/电器行业……
不同的场合,PS代表的含义不同。