㈠ 硬碟的參數基礎知識大全
硬碟是電腦缺一不可的硬體之一，在電腦中起著存儲的作用。目前 DIY 裝機在選購的硬碟時候，一般固態硬碟是目前裝機首選，而機械硬碟多數作為存儲盤使用。下面就讓我帶你去看看硬碟的參數 知識大全 吧，希望能幫助到大家!
硬碟的介面類型
硬碟按數據介面不同，大致分為ATA(IDE)和SATA以及SCSI和SAS。介面速度不是實際硬碟數據傳輸的速度，目前非基於快閃記憶體技術的硬碟數據實際傳輸速度一般不會超過300MB/s。
1.IDE硬碟介面
IDE的英文全稱為「Integrated Drive Electronics」。 IDE介面，也稱之為ATA介面，即「電子集成驅動器」,，是用傳統的 40-pin 並口數據線連接主板與硬碟的，介面速度最大為133MB/s，因為並口線的抗干擾性太差，且排線佔用空間較大，不利電腦內部散熱，已逐漸被 SATA 所取代。
2.SATA硬碟介面
SATA，全稱Serial ATA，也就是使用串口的ATA介面，因抗干擾性強，且對數據線的長度要求比ATA低很多，支持熱插拔等功能，SATA-II的介面速度為375MB/s，而新的SATA-III標准可達到750MB/s的傳輸速度。SATA的數據線也比ATA的細得多，有利於機箱內的空氣流通，整理線材也比較方便。
3.SCSI硬碟介面
SCSI，全稱是Small Computer System Interface(小型機系統介面)，經歷多代的發展，從早期的 SCSI-II，到目前的 Ultra320 SCSI 以及 Fiber-Channel (光纖通道)，介面型式也多種多樣。SCSI 硬碟廣為工作站級個人電腦以及伺服器所使用，因此會使用較為先進的技術，如碟片轉速15000rpm的高轉速，且資料傳輸時CPU佔用率較低，但是單價也比相同容量的 ATA 及 SATA 硬碟更加昂貴。
4.SAS硬碟介面
SAS(Serial Attached SCSI)是新一代的SCSI技術，和SATA硬碟相同，都是採取序列式技術以獲得更高的傳輸速度，可達到6Gb/s。此外也透過縮小連接線改善系統內部空間等。
此外，由於SAS硬碟可以與SATA硬碟共享同樣的背板，因此在同一個SAS存儲系統中，可以用SATA硬碟來取代部分昂貴的SAS硬碟，節省整體的存儲成本。但SATA存儲系統並不能連接SAS硬碟。
5.USB硬碟介面
常見於移動硬碟中，如圖為usb3.0的介面。
6.ZIF硬碟介面
ZIF介面硬碟是Imprimis公司推出Wren系列5.25英寸硬碟(當時Compaq PC機所使用的 硬碟)專用的「PCAT」介面，後來的3.5英寸硬碟也採用這項規格，ZIF： 零中頻;零插入力;ZIF硬碟符合並口介面規范。 PATA標准規范產生於上個世紀80年代中期，1989年 希捷並購了「Imprimis科技-大容量硬碟和部件」公司。 A__D ZIF介面硬碟ZIF介面機械硬碟基本上已經消失了，取而代之的是速度更快、更穩定、性能更好的ZIF電子硬碟， 兼容IDE 傳輸介面。ZIF介面電子盤是具備高效能，高穩定度的快速記憶體儲存媒體元件， 為時下效能成本比最優異的記憶體儲存媒體解決方案。
7.CF硬碟介面
CF(Compact Flash)介面主要應用在移動等小型設備裡面，CF介面遵循ATA標准製造，不過它的介面是50針而不是68針，分成兩排，每排25個針腳。
8.CE硬碟介面
CE介面是東芝公司出的1.8寸硬碟介面，與CF介面類似。
9.光纖硬碟介面
FC(Fibre Channel，光纖通道介面)，擁有此介面的硬碟在使用光纖聯接時具有熱插拔性、高速帶寬(4Gb/s或10Gb/s)、遠程連接等特點;內部傳輸速率也比普通硬碟更高。限制於其高昂的售價, 通常用於高端伺服器領域。
選購機械硬碟需要注意什麼參數?
機械硬碟
1、按需選擇適合的容量
選購機械機械硬碟機械硬碟，首先要考慮的就是容量的大小，它直接決定了用戶使用存儲空間的大小，所以在機械硬碟的容量選擇上主要看用途而定。如今，1TB機械硬碟已經是主流首選，如果存儲量大，可以按需搭配適合自己的容量，例如2T、3T、4T等。
對於主流用戶來說，在眾多機械硬碟容量中，目前性價比最高的機械硬碟容量是1TB和2TB，也是最佳之選。
2、機械硬碟轉速
機械硬碟轉速以每分鍾多少轉來表示的，單位表示為RPM，RPM是Revolutions Perminute的縮寫，轉/每分鍾。RPM值越大，那麼內部傳輸率就越快，訪問時間就越短，機械硬碟的整體性能也就越好。機械硬碟的轉速越高，機械硬碟的尋道時間就越短，數據傳輸率就越高，機械硬碟的性能就越好。目前市面上的機械硬碟主流轉速為7200RPM。
機械硬碟的轉速指的是內部電機主軸的旋轉速度，也就是機械硬碟碟片在一分鍾內所完成的最大轉速，而轉速的快慢是決定機械硬碟的速度重要參數之一，它是決定機械硬碟內部傳輸率的關鍵因素之一，直接影響到機械硬碟的速度，機械硬碟轉速越快，則讀寫速度越快，不過發熱量也隨之增加。
機械硬碟轉速的不同，性能差別主要在隨機讀取/寫入尋道時間的性能上。隨機尋道性能這個參數的數值是越低越好，也是日常機械硬碟應用在速度上最能直接體驗的一個性能。無論是Windows系統啟動、大量零碎文件的讀寫、各種軟體的啟動時間等等，都和隨機讀取/寫入時間有著直接的關系。這是CPU、內存性能再高都無法改變的，所以不少用戶開始選擇固態硬碟。
3、機械硬碟緩存大小
除了轉速影響機械硬碟的速度以外，機械硬碟的緩存大小也是影響速度的重要參數，機械硬碟存取零碎數據的時候需要不斷的在硬碟與內存之間交換數據，如果機械硬碟具備大緩存，可以將零碎數據暫時存儲在緩存中，減小對系統的負荷，也能夠提升數據傳輸速度。
目前的市場中的主流1T、2T、3T容量的機械硬碟一般緩存容量為64MB，不過還是有一些低容量的機械硬碟為32MB，比如500GB的，而一些大容量的機械硬碟達到了256MB，例如4T機械硬碟，緩存越大，速度越快。
4、單碟容量越大性能越高
在日常的應用中，機械硬碟的性能好壞的區別能夠直接感受到的，除了尋道性能就是持續傳輸速率，它們性能表現在不同的的應用上也作用各不相同。在說明持續傳輸速率之前，先要說一下和它性能表現有密切關系的——單碟容量。
垂直記錄技術出現之前，機械硬碟碟片的容量和性能到達了一個瓶頸，直到2006年採用垂直記錄技術的機械硬碟產品開始量產，這個瓶頸才得到緩解。
目前，主流機械硬碟的單碟容量，單碟片容量越大，機械硬碟可儲存的數據就越多。傳統機械硬碟主要由磁碟和磁頭組成，由於體積的限制，每個機械硬碟腔體所能安放的碟片也有限。要在有限的碟片里增大機械硬碟的容量，就只能靠提升碟片的存儲密度。通過垂直記錄技術，不但碟片的容量提到了一個新高度。與此同時，由於碟片數據密度的增加，機械硬碟的持續傳輸速率也獲得了質的提升。
由於採用了磁軌密度更高、單碟容量更大的碟片，在軟體測試上的平均持續傳輸速率獲得了超過25%的性能提升。而最能體驗這種性能提升的應用就是機械硬碟間的大體積文件拷貝。像一些光碟鏡像、高清視頻文件，在兩個機械硬碟之間對拷時，這25%的性能提升就意味著可以比原來節省了1/4的等待時間，大大提高了效率。
5、機械硬碟介面類型
機械硬碟的介面與主板連接的部件，作用時是機械硬碟緩存與內存之間的傳輸數據。機械硬碟的介面決定了與電腦的連接速度。
目前的機械硬碟主流介面是sata3類型的，老介面還有IDE、sata1、sata2，目前新款機械硬碟都是SATA3介面的。一般來說，無論是sata1、sata2還是sata3介面，都可以相互兼容，SATA1、SATA2、SATA3外觀上是沒區別的，介面外觀相同，線也相同，主要是傳輸速率不一樣，控制晶元不一樣。
SATA1.0：理論傳輸速度為1.5Gbit/s
SATA2.0：理論傳輸速度為3Gbit/s
SATA3.0：理論傳輸速度為6Gbit/s
此外，IDE介面屬於老式的硬碟介面，IDE是介面理論傳輸速度為100或166MB/S，傳輸速度較慢，因此已被淘汰，目前的主板都不支持IDE。
總結 ：
以上就是裝機之家分享的機械硬碟選購知識，我們在選購機械硬碟的時候除了需要關心容量方面，還需要注意一下緩存和轉速的，它決定了傳輸速度。至於機械硬碟品牌方面，我們優先選用希捷與西部數據兩大品牌。
電腦硬碟錯誤以及處理 方法
第一個：系統不承認硬碟
首先講一種常見的故障問題,就是硬碟無法啟動,從a盤啟動不可以進入c盤,用cmos中的自動監測功能也不可以發現硬碟的存在.這種故障都會出現在連接電纜或ide口埠上,硬碟本身的故障率是很少的,重新插拔硬碟電纜或者改換ide口及電纜等進行替換試驗,會很快發現故障的所在.新接上的硬碟不承認,還有一種原因就是硬碟上的主從條線,如果硬碟接在ide的主盤位置,那硬碟必須跳為主盤狀,跳線錯誤一般無法檢測到硬碟.
第二個：主引導程序引起的啟動故障
接下來我們說第二種問題，硬碟的主引導扇區是硬碟中的最為敏感的一個部件,裡面主引導程序是它的一部分,主要用於檢測硬碟分區的正確性,並確定活動分區,負責把引導權移交給活動分區的dos或其他 操作系統 .這個程序損壞將無法從硬碟引導,但是從軟區或光區之後可對硬碟進行讀寫.修復方法也很簡單,用高版本dos的fdisk最為方便,當帶參數/mbr運行時,會直接更換(重寫)硬碟的主引導程序.實際上硬碟的主引導扇區正是此程序建立的,fdisk.e__e之中包含有完整的硬碟主引導程序.雖然dos版本不斷更新,但硬碟的主引導程序一直沒有變化,從dos 3.__到目前有windos 95的dos,所以只要找到一種dos引導盤啟動系統並運行此程序就可以修復了.此外,像kv300等其他工具軟體也有此功能.
第三個：cmos引起的故障
cmos引起的故障主要是指硬碟類型.現在的機器都可自動檢測硬碟的類型.連接新的硬碟或者更換新的硬碟都要通過此功能重新進行設置類型.當然,現在有些類型的主板能自動識別硬碟的類型.如果硬碟類型錯誤,嚴重的就是 不能啟動 系統,但有時是能夠啟動的,也會發生讀寫錯誤.比如cmos中的硬碟類型小於實際的硬碟容量,則硬碟後面的扇區將無法讀寫.如果是多分區狀態則個別分區將丟失,那還有一種原因,由於目前的ide都支持邏輯參數類型,硬碟可採用normal,lba, large等.如果在一般的模式下安裝了數據,而又在cmos中改為其他的模式,則會發生硬碟的讀寫錯誤故障,因為其物理地質的映射關系已經改變,所以不能讀取原來的正確硬碟位置.
第四個：分區表錯誤引導的啟動故障
分區表錯誤的故障嚴重程度是不同的,如果是沒有活動分區標志,計算機就不能啟動.但從軟區或光區引導系統後可對硬碟讀寫,可通過fdisk重置活動分區進行修復.如果是某一分區類型錯誤,可造成某一分區的丟失.分區表的第四個位元組為分區類型值,正常的可引導的大於32mb的基本dos分區值為06,而擴展的dos分區值是05.如果把基本dos分區類型改為05則無法啟動系統, 而且就不能讀寫其中的數據.如果把06改為dos不識別的類型如efh,則dos認為改分區不是 dos分區,就不能讀寫.很多人會利用此類型值實現單個分區的加密技術,恢復原來的正確類型值即可使該分區恢復正常.分區表中還有其他數據用於紀錄分區的起始或終止地址.這些數據的損壞會造成該分區的混亂或丟失,是不能進行手工恢復的,唯一的方法就是用備份的分區表數據重新寫回,或者從其他的相同類型的並且分區狀況相同的硬碟上獲取分區表數據,否則將導致其他的數據永久的丟失.在對主引導扇區進行操作時,可採用nu等工具軟體,操作非常的方便,可直接對硬碟主引導扇區進行讀寫或編輯.也可以採用debug進行操作,要注意的是不僅操作繁瑣而且這是有風險的.
第五個：dos引導系統引起的啟動故障
dos引導系統主要由dos引導扇區和dos系統文件組成.系統文件主要包括io.sys, msdos.sys,command.com,而command.com是dos引導系統的外殼文件,用其他的文件替換也是可行的.預設狀態下是dos啟動的必備文件,在windows 95攜帶的dos 系統中,msdos.sys是一個文本文件,是啟動windows必須的文件.但只啟動dos時可不用此文件.當dos引導出錯時,可從軟盤或光碟引導系統,再用sys c:傳送系統即可修復故障,包括引導扇區及系統文件都能自動修復到正常狀態.
第六個：分區有效標志錯誤引起的 硬碟故障
硬碟中有一個重要的問題就是其最後的兩個位元組:55aah,此字為扇區的有效標志.當從硬碟,軟盤或光區啟動時,將檢測這兩個位元組,如果存在則認為有硬碟存在,否則將不承認硬碟.這個標志從硬碟啟動將轉入rom basic或提示放入軟盤.從軟盤啟動時無法轉入硬碟.此處可用於整個硬碟的加密技術.可採用debug方法進行恢復處理.此外,dos引導扇區仍有這樣的標志存在,當dos引導扇區無引導標志時,系統啟動將顯示為:"missing operating system".其修復的方法可採用的主引導扇區修復方法,只是地址不同,更方便的方法是使用下面的dos系統通用的修復方法.
第七個：fat表引起的讀寫故障
fat表有存儲數據地址的作用,裡面每一個文件都有一組連接的fat鏈指定其存放的簇地址.fat表的損壞意味著數據的丟失.慶幸的是dos系統本身提供了兩個fat表,如果目前使用的fat表損壞,可用第二個進行覆蓋修復.但由於不同規格的磁碟其 fat表的長度及第二個fat表的地址也是不固定的,所以修復時必須正確查找其正確位置,因為一些工具軟體如nu等本身具有這樣的修復功能,所以用起來也非常方便.採用debug也可實現這種操作,即採用其m命令把第二個fat表移到第一個表處.如果第二個fat表也損壞了,則也無法把硬碟恢復到原來的狀態,但文件的數據仍然存放在硬碟的數據區中,可採用chkdsk或scandisk命令進行修復,最終得到__.chk文件,丟失fat鏈的扇區數據就在這里.如果是文本文件則可從中提取並可合並完整的文件,如果是二進制的數據文件,就很難恢復出完整的文件.
第八個：目錄表損壞引起的引導故障
目錄表是記錄硬碟中文件的文件名等數據的地方,裡面最重要的一項就是這個文件的起始簇號,目錄表沒有自動備份的功能,如果目錄損壞就會丟失大量的文件.解決方法是採用上面的chkdsk或scandisk程序的方法,從硬碟中搜索出chk文件,因為目錄表損壞時是首簇號丟失,所以在fat為損壞的情況下所形成的chk文件一般都比較完整的文件數據,每一個chk文件都是一個完整的文件,只要把其改為原來的名字可恢復大多數文件.
第九個:格式化硬碟數據的恢復
通常在dos高版本狀態下,格式化操作format在預設狀態下都建立了用於恢復格式化的磁碟信息,實際上是把磁碟的dos引導扇區,由於後面的扇區很少使用,所以fat分區表及目錄表的所有內容復制到了磁碟的最後幾個扇區中,但是數據區中的內容不會改變.這樣通過運行;即可恢復原來的文件分配表及目錄表,從而完成硬碟信息的恢復.另外dos還提供了一個miror命令用於紀錄當前的磁碟的信息,為格式化或刪除之後的恢復使用,這種方法還是很有用的.
第十個：誤刪分區時數據的恢復
誤刪分區時,數據表面現象是硬碟中的數據已經完全消失,在沒有格式化時進入硬碟會顯示無效驅動器.fdisk只是重新改寫了硬碟的主引導扇區(0面0道1扇區)中的內容,這是它工作原理的體現.具體的來說就是刪除了硬碟分區表信息,但是硬碟中的任何分區的數據都不會改變,這時可以按照上面分區表錯誤的修復方法,想辦法恢復分區表數據就可以恢復原來的分區即數據,但是只限於除分區或重建分區之後.如果分區已經用format格式化,必須要先恢復分區,才能繼續恢復分區數據.
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㈡ 電腦光存儲的基礎知識
光存儲是由光碟表面的介質影響的，光碟上有凹凸不平的小坑，光照射到上面有不同的反射，再轉化為0、1的數字信號就成了光存儲。
光存儲概述：
光存儲是指採用激光技術在碟片上存儲數據的技術、設備和產品，如光碟（Optical disc）、激光碟機動器、相關演算法和軟體等。
從1960年發明紅寶石激光器，到1981年推出CD唱盤、1993年推出VCD、1995年推出DVD，再到2002年提出BD和HD DVD，光存儲技術日新月異。
光存儲技術的快速發展和廣泛使用，不僅為計算機和多媒體技術的發展和應用提供了條件，也在很大程度上改變了人類的娛樂方式、大大提高了我們的生活品質。
當然光碟外面還有保護膜，一般看不出來，不過你能看出來有信息和沒有信息的地方。
刻錄光碟也是這樣的原理，就是當刻錄的時候光比較強，燒出了不同的凹凸點。
光碟只是一個統稱，它分成兩類，一類是只讀型光碟，其中包括CD-Audio、CD-Video、CD-ROM、DVD-Audio、DVD- Video、DVD-ROM等；另一類是可記錄型光碟，它包括CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD+R、DVD+RW、DVD-RAM、 Double layer DVD+R等各種類型。
隨著光學技術、激光技術、微電子技術、材料科學、細微加工技術、計算機與自動控制技術的發展，光存儲技術在記錄密度、容量、數據傳輸率、定址時間等關鍵技術上將有巨大的發展潛力。在下一個世紀初，光碟存儲將在功能多樣化，操作智能化方面都會有顯著的進展。隨著光量子數據存儲技術、三維體存儲技術、近場光學技術、光學集成技術的發展，光存儲技術必將在下一世紀成為信息產業中的支柱技術之一。
光存儲的原理
無論是CD光碟、DVD光碟等光存儲介質，採用的存儲方式都與軟盤、硬碟相同，是以二進制數據的形式來存儲信息。而要在這些光碟上面儲存數據，需要藉助激光把電腦轉換後的.二進制數據用數據模式刻在扁平、具有反射能力的碟片上。而為了識別數據，光碟上定義激光刻出的小坑就代表二進制的「1」，而空白處則代表二進制的「0」。DVD盤的記錄凹坑比CD-ROM更小，且螺旋儲存凹坑之間的距離也更小。DVD存放數據信息的坑點非常小，而且非常緊密，最小凹坑長度僅為0.4μm，每個坑點間的距離只是CD-ROM的50%，並且軌距只有0.74μm。
CD光碟機、DVD光碟機等一系列光存儲設備，主要的部分就是激光發生器和光監測器。光碟機上的激光發生器實際上就是一個激光二極體，可以產生對應波長的激光光束，然後經過一系列的處理後射到光碟上，然後經由光監測器捕捉反射回來的信號從而識別實際的數據。如果光碟不反射激光則代表那裡有一個小坑，那麼電腦就知道它代表一個「1」；如果激光被反射回來，電腦就知道這個點是一個「0」。然後電腦就可以將這些二進制代碼轉換成為原來的程序。當光碟在光碟機中做高速轉動，激光頭在電機的控制下前後移動，數據就這樣源源不斷的讀取出來了。
㈢ CPU的基礎知識大全
中央處理器(CPU)其實是一塊超大規模的集成電路，用顯微鏡觀察一平方毫米的地方都有超密集的電路集成。是一台電腦的運算核心和控制核心，它的功能主要是解釋計算機指令以及處理各種軟體數據。下面就讓我帶你去看看關於CPU 的基礎 知識大全 吧，希望能幫助到大家!
CPU 的基礎知識
CPU是計算機的大腦。
1、程序的運行過程，實際上是程序涉及到的、未涉及到的一大堆的指令的執行過程。
當程序要執行的部分被裝載到內存後，CPU要從內存中取出指令，然後指令解碼(以便知道類型和操作數，簡單的理解為CPU要知道這是什麼指令)，然後執行該指令。再然後取下一個指令、解碼、執行，以此類推直到程序退出。
2、這個取指、解碼、執行三個過程構成一個CPU的基本周期。
3、每個CPU都有一套自己可以執行的專門的指令集(注意，這部分指令是CPU提供的，CPU-Z軟體可查看)。
正是因為不同CPU架構的指令集不同，使得x86處理器不能執行ARM程序，ARM程序也不能執行x86程序。(Intel和AMD都使用x86指令集，手機絕大多數使用ARM指令集)。
註：指令集的軟硬體層次之分：硬體指令集是硬體層次上由CPU自身提供的可執行的指令集合。軟體指令集是指語言程序庫所提供的指令，只要安裝了該語言的程序庫，指令就可以執行。
4、由於CPU訪問內存以得到指令或數據的時間要比執行指令花費的時間長很多，因此在CPU內部提供了一些用來保存關鍵變數、臨時數據等信息的通用寄存器。
所以，CPU需要提供 一些特定的指令，使得可以從內存中讀取數據存入寄存器以及可以將寄存器數據存入內存。
此外還需要提供加法、減、not/and/or等基本運算指令，而乘除法運算都是推算出來的(支持的基本運算指令參見ALU Functions)，所以乘除法的速度要慢的多。這也是演算法里在考慮時間復雜度時常常忽略加減法次數帶來的影響，而考慮乘除法的次數的原因。
5、除了通用寄存器，還有一些特殊的寄存器。典型的如：
PC：program counter，表示程序計數器，它保存了將要取出的下一條指令的內存地址，指令取出後，就會更新該寄存器指向下一條指令。
堆棧指針：指向內存當前棧的頂端，包含了每個函數執行過程的棧幀，該棧幀中保存了該函數相關的輸入參數、局部變數、以及一些沒有保存在寄存器中的臨時變數。
PSW：program status word，表示程序狀態字，這個寄存器內保存了一些控制位，比如CPU的優先順序、CPU的工作模式(用戶態還是內核態模式)等。
6、在CPU進行進程切換的時候，需要將寄存器中和當前進程有關的狀態數據寫入內存對應的位置(內核中該進程的棧空間)保存起來，當切換回該進程時，需要從內存中拷貝回寄存器中。即上下文切換時，需要保護現場和恢復現場。
7、為了改善性能，CPU已經不是單條取指-->解碼-->執行的路線，而是分別為這3個過程分別提供獨立的取值單元，解碼單元以及執行單元。這樣就形成了流水線模式。
例如，流水線的最後一個單元——執行單元正在執行第n條指令，而前一個單元可以對第n+1條指令進行解碼，再前一個單元即取指單元可以去讀取第n+2條指令。這是三階段的流水線，還可能會有更長的流水線模式。
8、更優化的CPU架構是superscalar架構(超標量架構)。這種架構將取指、解碼、執行單元分開，有大量的執行單元，然後每個取指+解碼的部分都以並行的方式運行。比如有2個取指+解碼的並行工作線路，每個工作線路都將解碼後的指令放入一個緩存緩沖區等待執行單元去取出執行。
9、除了嵌入式系統，多數CPU都有兩種工作模式：內核態和用戶態。這兩種工作模式是由PSW寄存器上的一個二進制位來控制的。
10、內核態的CPU，可以執行指令集中的所有指令，並使用硬體的所有功能。
11、用戶態的CPU，只允許執行指令集中的部分指令。一般而言，IO相關和把內存保護相關的所有執行在用戶態下都是被禁止的，此外 其它 一些特權指令也是被禁止的，比如用戶態下不能將PSW的模式設置控制位設置成內核態。
12、用戶態CPU想要執行特權操作，需要發起系統調用來請求內核幫忙完成對應的操作。其實是在發起系統調用後，CPU會執行trap指令陷入(trap)到內核。當特權操作完成後，需要執行一個指令讓CPU返回到用戶態。
13、除了系統調用會陷入內核，更多的是硬體會引起trap行為陷入內核，使得CPU控制權可以回到 操作系統 ，以便操作系統去決定如何處理硬體異常。
關於CPU的基本組成
1、CPU是用來運算的(加法運算+、乘法運算__、邏輯運算and not or等)，例如c=a+b。
2、運算操作涉及到數據輸入(input)、處理、數據輸出(output)，a和b是輸入數據，加法運算是處理，c是輸出數據。
3、CPU需要使用一個叫做存儲器(也就是各種寄存器)的東西保存輸入和輸出數據。以下是幾種常見的寄存器(前文也介紹了一些)
MAR: memory address register，保存將要被訪問數據在內存中哪個地址處，保存的是地址值
MDR: memory data register，保存從內存讀取進來的數據或將要寫入內存的數據，保存的是數據值
AC: Accumulator，保存算術運算和邏輯運算的中間結果，保存的是數據值
PC: Program Counter，保存下一個將要被執行指令的地址，保存的是地址值
CIR: current instruction register，保存當前正在執行的指令
4、CPU還要將一些常用的基本運算工具(如加法器)放進CPU，這部分負責運算，稱為算術邏輯單元(ALU, Arithmetic Logic Unit)。
5、CPU中還有一個控制器(CU, Control Unit)，負責將存儲器中的數據送到ALU中去做運算，並將運算後的結果存回到存儲器中。
控制器還包含了一些控制信號。
5、控制器之所以知道數據放哪裡、做什麼運算(比如是做加法還是邏輯運算?)都是由指令告訴控制器的，每個指令對應一個基本操作，比如加法運算對應一個指令。
6、例如，將兩個MDR寄存器(保存了來自內存的兩個數據)中的值拷貝到ALU中，然後根據指定的操作指令執行加法運算，將運算結果拷貝會一個MDR寄存器中，最後寫入到內存。
7、這就是馮諾依曼結構圖，也就是現在計算機的結構圖。
關於CPU的多核和多線程
1、CPU的物理個數由主板上的插槽數量決定，每個CPU可以有多核心，每核心可能會有多線程。
2、多核CPU的每核(每核都是一個小晶元)，在OS看來都是一個獨立的CPU。
3、對於超線程CPU來說，每核CPU可以有多個線程(數量是兩個，比如1核雙線程，2核4線程，4核8線程)，每個線程都是一個虛擬的邏輯CPU(比如windows下是以邏輯處理器的名稱稱呼的)，而每個線程在OS看來也是獨立的CPU。
這是欺騙操作系統的行為，在物理上仍然只有1核，只不過在超線程CPU的角度上看，它認為它的超線程會加速程序的運行。
4、要發揮超線程優勢，需要操作系統對超線程有專門的優化。
5、多線程的CPU在能力上，比非多線程的CPU核心要更強，但每個線程不足以與獨立的CPU核心能力相比較。
6、每核上的多線程CPU都共享該核的CPU資源。
例如，假設每核CPU都只有一個"發動機"資源，那麼線程1這個虛擬CPU使用了這個"發動機"後，線程2就沒法使用，只能等待。
所以，超線程技術的主要目的是為了增加流水線(參見前文對流水線的解釋)上更多個獨立的指令，這樣線程1和線程2在流水線上就盡量不會爭搶該核CPU資源。所以，超線程技術利用了superscalar(超標量)架構的優點。
7、多線程意味著每核可以有多個線程的狀態。比如某核的線程1空閑，線程2運行。
8、多線程沒有提供真正意義上的並行處理，每核CPU在某一時刻仍然只能運行一個進程，因為線程1和線程2是共享某核CPU資源的。可以簡單的認為每核CPU在獨立執行進程的能力上，有一個資源是唯一的，線程1獲取了該資源，線程2就沒法獲取。
但是，線程1和線程2在很多方面上是可以並行執行的。比如可以並行取指、並行解碼、並行執行指令等。所以雖然單核在同一時間只能執行一個進程，但線程1和線程2可以互相幫助，加速進程的執行。
並且，如果線程1在某一時刻獲取了該核執行進程的能力，假設此刻該進程發出了IO請求，於是線程1掌握的執行進程的能力，就可以被線程2獲取，即切換到線程2。這是在執行線程間的切換，是非常輕量級的。(WIKI: if resources for one process are not available, then another process can continue if its resources are available)
9、多線程可能會出現一種現象：假如2核4線程CPU，有兩個進程要被調度，那麼只有兩個線程會處於運行狀態，如果這兩個線程是在同一核上，則另一核完全空轉，處於浪費狀態。更期望的結果是每核上都有一個CPU分別調度這兩個進程。
關於CPU上的高速緩存
1、最高速的緩存是CPU的寄存器，它們和CPU的材料相同，最靠近CPU或最接近CPU，訪問它們沒有時延(<1ns)。但容量很小，小於1kb。
32bit：32__32比特=128位元組
64bit：64__64比特=512位元組
2、寄存器之下，是CPU的高速緩存。分為L1緩存、L2緩存、L3緩存，每層速度按數量級遞減、容量也越來越大。
3、每核心都有一個自己的L1緩存。L1緩存分兩種：L1指令緩存(L1-icache)和L1數據緩存(L1-dcache)。L1指令緩存用來存放已解碼指令，L1數據緩存用來放訪問非常頻繁的數據。
4、L2緩存用來存放近期使用過的內存數據。更嚴格地說，存放的是很可能將來會被CPU使用的數據。
5、多數多核CPU的各核都各自擁有一個L2緩存，但也有多核共享L2緩存的設計。無論如何，L1是各核私有的(但對某核內的多線程是共享的)。
史上最通俗易懂的CPU知識!
cpu
CPU知識科普
CPU有幾個重要的參數：主頻、核心、線程、緩存、架構。那麼他們到底是什麼意思，又有啥聯系呢?以下知識通俗易懂，看完秒懂。
一、主頻
我們常在CPU的參數里看到3.0GHz、3.7GHz等就是CPU的主頻，嚴謹的說他是CPU內核的時鍾頻率，但是我們也可以直接理解為運算速度。
舉個有趣的例子：CPU的主頻相當於我們胳膊的肌肉(力量)，主頻越高，力量越大。
主頻
二、核心
我們更多聽到的是，這個CPU是幾核幾核的，如2核、4核、6核、8核、16核等等。
這個核心可以理解為我們人類的胳膊，2核就是兩條胳膊，4核就是4條胳膊，6核就是6條胳膊。
核心
三、線程
光有胳膊(核心)和肌肉(頻率)是幹不了活的，還必須要有手(線程)才行。
一般來說，單核配單線程、雙核配雙線程或者雙核四線程、四核八線程等等，就相當於一條胳膊長一隻手。後來由於技術越來越厲害，造出了一條胳膊長兩只手的情況，這樣幹活的效率就大大的提高了。
四、架構
現在胳膊有了，肌肉有了，手也有了，就差一個工具就可以幹活了，這個工具就是CPU的架構，架構對性能的影響巨大。
新老架構區別很大
所以說有句話叫「拋開架構看核心、頻率都是耍流氓!」這就是為啥以前AMD的CPU雖然核心數量和頻率都比同時期的英特爾高，但是依然流傳著「i3戰A8，i5秒全家、i7轟成渣」這樣的說法了。
這個時候可能有的人不理解了，怎麼看架構呢?這個其實不用擔心，因為一般來說，每一代CPU的架構都是一樣的，比如i3-8100、i5-8500、i7-8700都是8代的CPU，使用的架構也是一樣的，現在官方店在售的也都是最新款，因此架構主要看最一代處理器就夠了。
五、緩存
緩存也是CPU里一項很重要的參數。由於CPU的運算速度特別快，在內存條的讀寫忙不過來的時候，CPU就可以把這部分數據存入緩存中，以此來緩解CPU的運算速度與內存條讀寫速度不匹配的矛盾，所以緩存是越大越好。
參數就算是說完了。既然開頭就說了「CPU也跟人腦一樣，術業有專攻。」那接下來就分析一波，什麼樣的U適合干什麼樣的工作。
需求：游戲
由於游戲運行需要的是粗暴直接的計算工作，所以主頻高的CPU會更有優勢。
這就好比我的工作是要搬個磚，肌肉強點，力氣大才是硬性需求。就算我有8條胳膊16隻手，看起來張牙舞爪的很厲害，但是我搬磚的時候根本用不到，而且這些胳膊大多力氣又小，所以效果並不會很好。
所以，有游戲需求的玩家可以選擇主頻高點的CPU，核心和線程數少一點無所謂。(當然不能太少，至少雙核四線程起步吧，如今主流都是4核4線程就差不多了)
適合游戲的高主頻CPU
整體來說，英特爾i3、i5、i7和銳龍2代的CPU主頻都挺高的，很適合玩游戲。英特爾後面帶「K」的CPU不僅主頻更高，而且是支持超頻的(需要用Z系或X系主板)。新出的AMD銳龍2代CPU主頻也很高，而且性價比也還不錯。
需求：圖形渲染等專業工作需求
對於需要進行大量並行運算的圖形渲染來說，多核心多線程同時工作能比單核心高主頻的傻大粗節省大量的時間。
綠巨人雖然搬磚能力出眾，但是如果讓他去完成一幅復雜的拼圖，速度自然是比那種有多條胳膊和多隻手同時工作的小機靈慢了不少。
綠巨人有力使不出啊
適合圖形渲染和視頻製作的CPU(多核、大緩存、性能強)：
圖形渲染 多核多線程CPU
此外，還有AMD二代銳龍R5 2600X、R7 2700/2700X以及Intel八代酷睿i7 8700/K等都很適合。
需求：日常家用，偶爾玩LOL、DNF等
這一類的用戶平時就是看看網頁，看看視頻、看文檔、玩玩LOL、DNF等游戲。
這類用戶可以選擇自帶核顯的CPU，如英特爾600塊的奔騰G5500，或者800元的i3-8100。這類CPU的自帶的HD630核顯完全可以輕松解碼4K視頻以及流暢運行LOL、DNF這類游戲，省下的錢買塊固態硬碟，加條內存豈不是美滋滋。
註：使用核顯請盡量組雙通道內存條，以提升核顯性能。預算有限可以上2條4GB組建8GB雙通道，預算充裕直接上2條8GB組16GB雙通道大內存。
總結 ：
1.游戲用戶選擇高主頻的CPU，4核4線程差不多就夠用了。如i3 8100/i5 8400等，此外英特爾i3-8350K、i5-8600K(這種帶K的CPU還可以通過超頻來達到更高的頻率，不過要搭配較貴的Z370系主板使用);AMD銳龍二代CPU也很不錯，建議購買後綴帶X的如，銳龍R5 2600X，雖然本身性價比並不突出，但是好在可以搭配AMD平台較便宜的B350主板進行超頻。
2.對於需要做圖形渲染工作的用戶來說，多核心多線程的CPU是最優的選擇。AMD多核心多線程的銳龍系列性價比非常的高。
3.普通用戶，如果沒有大型游戲需求，英特爾的i3-8100絕對是最有性價比的選擇。首先是4核4線程3.6GHz，性能足夠用，而且自帶的核顯性能也不俗，還能省下買顯卡的錢。
4.選擇CPU的時候，一定要詢問店家是不是支持自己的主板。有時候雖然介面針腳數量是一樣的，但是可能並不兼容。(英特爾，別左右瞎看了，說的就是你)
那些關於CPU的知識，你真的懂了嗎?
關於cpu和程序的執行
CPU是計算機的大腦。
1、程序的運行過程，實際上是程序涉及到的、未涉及到的一大堆的指令的執行過程。
當程序要執行的部分被裝載到內存後，CPU要從內存中取出指令，然後指令解碼(以便知道類型和操作數，簡單的理解為CPU要知道這是什麼指令)，然後執行該指令。再然後取下一個指令、解碼、執行，以此類推直到程序退出。
2、這個取指、解碼、執行三個過程構成一個CPU的基本周期。
3、每個CPU都有一套自己可以執行的專門的指令集(注意，這部分指令是CPU提供的，CPU-Z軟體可查看)。
正是因為不同CPU架構的指令集不同，使得x86處理器不能執行ARM程序，ARM程序也不能執行x86程序。(Intel和AMD都使用x86指令集，手機絕大多數使用ARM指令集)。
註：指令集的軟硬體層次之分：硬體指令集是硬體層次上由CPU自身提供的可執行的指令集合。軟體指令集是指語言程序庫所提供的指令，只要安裝了該語言的程序庫，指令就可以執行。
4、由於CPU訪問內存以得到指令或數據的時間要比執行指令花費的時間長很多，因此在CPU內部提供了一些用來保存關鍵變數、臨時數據等信息的通用寄存器。
所以，CPU需要提供 一些特定的指令，使得可以從內存中讀取數據存入寄存器以及可以將寄存器數據存入內存。
此外還需要提供加法、減、not/and/or等基本運算指令，而乘除法運算都是推算出來的(支持的基本運算指令參見ALU Functions)，所以乘除法的速度要慢的多。這也是演算法里在考慮時間復雜度時常常忽略加減法次數帶來的影響，而考慮乘除法的次數的原因。
5、除了通用寄存器，還有一些特殊的寄存器。典型的如：
PC：program counter，表示程序計數器，它保存了將要取出的下一條指令的內存地址，指令取出後，就會更新該寄存器指向下一條指令。
堆棧指針：指向內存當前棧的頂端，包含了每個函數執行過程的棧幀，該棧幀中保存了該函數相關的輸入參數、局部變數、以及一些沒有保存在寄存器中的臨時變數。
PSW：program status word，表示程序狀態字，這個寄存器內保存了一些控制位，比如CPU的優先順序、CPU的工作模式(用戶態還是內核態模式)等。
6、在CPU進行進程切換的時候，需要將寄存器中和當前進程有關的狀態數據寫入內存對應的位置(內核中該進程的棧空間)保存起來，當切換回該進程時，需要從內存中拷貝回寄存器中。即上下文切換時，需要保護現場和恢復現場。
7、為了改善性能，CPU已經不是單條取指-->解碼-->執行的路線，而是分別為這3個過程分別提供獨立的取值單元，解碼單元以及執行單元。這樣就形成了流水線模式。
例如，流水線的最後一個單元——執行單元正在執行第n條指令，而前一個單元可以對第n+1條指令進行解碼，再前一個單元即取指單元可以去讀取第n+2條指令。這是三階段的流水線，還可能會有更長的流水線模式。
8、更優化的CPU架構是superscalar架構(超標量架構)。這種架構將取指、解碼、執行單元分開，有大量的執行單元，然後每個取指+解碼的部分都以並行的方式運行。比如有2個取指+解碼的並行工作線路，每個工作線路都將解碼後的指令放入一個緩存緩沖區等待執行單元去取出執行。
9、除了嵌入式系統，多數CPU都有兩種工作模式：內核態和用戶態。這兩種工作模式是由PSW寄存器上的一個二進制位來控制的。
10、內核態的CPU，可以執行指令集中的所有指令，並使用硬體的所有功能。
11、用戶態的CPU，只允許執行指令集中的部分指令。一般而言，IO相關和把內存保護相關的所有執行在用戶態下都是被禁止的，此外其它一些特權指令也是被禁止的，比如用戶態下不能將PSW的模式設置控制位設置成內核態。
12、用戶態CPU想要執行特權操作，需要發起系統調用來請求內核幫忙完成對應的操作。其實是在發起系統調用後，CPU會執行trap指令陷入(trap)到內核。當特權操作完成後，需要執行一個指令讓CPU返回到用戶態。
13、除了系統調用會陷入內核，更多的是硬體會引起trap行為陷入內核，使得CPU控制權可以回到操作系統，以便操作系統去決定如何處理硬體異常。
關於CPU的基本組成
1、CPU是用來運算的(加法運算+、乘法運算__、邏輯運算and not or等)，例如c=a+b。
2、運算操作涉及到數據輸入(input)、處理、數據輸出(output)，a和b是輸入數據，加法運算是處理，c是輸出數據。
3、CPU需要使用一個叫做存儲器(也就是各種寄存器)的東西保存輸入和輸出數據。以下是幾種常見的寄存器(前文也介紹了一些)
MAR: memory address register，保存將要被訪問數據在內存中哪個地址處，保存的是地址值
MDR: memory data register，保存從內存讀取進來的數據或將要寫入內存的數據，保存的是數據值
AC: Accumulator，保存算術運算和邏輯運算的中間結果，保存的是數據值
PC: Program Counter，保存下一個將要被執行指令的地址，保存的是地址值
CIR: current instruction register，保存當前正在執行的指令
4、CPU還要將一些常用的基本運算工具(如加法器)放進CPU，這部分負責運算，稱為算術邏輯單元(ALU, Arithmetic Logic Unit)。
5、CPU中還有一個控制器(CU, Control Unit)，負責將存儲器中的數據送到ALU中去做運算，並將運算後的結果存回到存儲器中。
控制器還包含了一些控制信號。
5、控制器之所以知道數據放哪裡、做什麼運算(比如是做加法還是邏輯運算?)都是由指令告訴控制器的，每個指令對應一個基本操作，比如加法運算對應一個指令。
6、例如，將兩個MDR寄存器(保存了來自內存的兩個數據)中的值拷貝到ALU中，然後根據指定的操作指令執行加法運算，將運算結果拷貝會一個MDR寄存器中，最後寫入到內存。
7、這就是馮諾依曼結構圖，也就是現在計算機的結構圖。
關於CPU的多線和多進程
1、CPU的物理個數由主板上的插槽數量決定，每個CPU可以有多核心，每核心可能會有多線程。
2、多核CPU的每核(每核都是一個小晶元)，在OS看來都是一個獨立的CPU。
3、對於超線程CPU來說，每核CPU可以有多個線程(數量是兩個，比如1核雙線程，2核4線程，4核8線程)，每個線程都是一個虛擬的邏輯CPU(比如windows下是以邏輯處理器的名稱稱呼的)，而每個線程在OS看來也是獨立的CPU。
這是欺騙操作系統的行為，在物理上仍然只有1核，只不過在超線程CPU的角度上看，它認為它的超線程會加速程序的運行。
4、要發揮超線程優勢，需要操作系統對超線程有專門的優化。
5、多線程的CPU在能力上，比非多線程的CPU核心要更強，但每個線程不足以與獨立的CPU核心能力相比較。
6、每核上的多線程CPU都共享該核的CPU資源。
例如，假設每核CPU都只有一個"發動機"資源，那麼線程1這個虛擬CPU使用了這個"發動機"後，線程2就沒法使用，只能等待。
所以，超線程技術的主要目的是為了增加流水線(參見前文對流水線的解釋)上更多個獨立的指令，這樣線程1和線程2在流水線上就盡量不會爭搶該核CPU資源。所以，超線程技術利用了superscalar(超標量)架構的優點。
7、多線程意味著每核可以有多個線程的狀態。比如某核的線程1空閑，線程2運行。
8、多線程沒有提供真正意義上的並行處理，每核CPU在某一時刻仍然只能運行一個進程，因為線程1和線程2是共享某核CPU資源的。可以簡單的認為每核CPU在獨立執行進程的能力上，有一個資源是唯一的，線程1獲取了該資源，線程2就沒法獲取。
但是，線程1和線程2在很多方面上是可以並行執行的。比如可以並行取指、並行解碼、並行執行指令等。所以雖然單核在同一時間只能執行一個進程，但線程1和線程2可以互相幫助，加速進程的執行。
並且，如果線程1在某一時刻獲取了該核執行進程的能力，假設此刻該進程發出了IO請求，於是線程1掌握的執行進程的能力，就可以被線程2獲取，即切換到線程2。這是在執行線程間的切換，是非常輕量級的。(WIKI: if resources for one process are not available, then another process can continue if its resources are available)
9、多線程可能會出現一種現象：假如2核4線程CPU，有兩個進程要被調度，那麼只有兩個線程會處於運行狀態，如果這兩個線程是在同一核上，則另一核完全空轉，處於浪費狀態。更期望的結果是每核上都有一個CPU分別調度這兩個進程。
關於CPU上的高速緩存
1、最高速的緩存是CPU的寄存器，它們和CPU的材料相同，最靠近CPU或最接近CPU，訪問它們沒有時延(<1ns)。但容量很小，小於1kb。
32bit：32__32比特=128位元組
64bit：64__64比特=512位元組
2、寄存器之下，是CPU的高速緩存。分為L1緩存、L2緩存、L3緩存，每層速度按數量級遞減、容量也越來越大。
3、每核心都有一個自己的L1緩存。L1緩存分兩種：L1指令緩存(L1-icache)和L1數據緩存(L1-dcache)。L1指令緩存用來存放已解碼指令，L1數據緩存用來放訪問非常頻繁的數據。
4、L2緩存用來存放近期使用過的內存數據。更嚴格地說，存放的是很可能將來會被CPU使用的數據。
5、多數多核CPU的各核都各自擁有一個L2緩存，但也有多核共享L2緩存的設計。無論如何，L1是各核私有的(但對某核內的多線程是共享的)。
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㈣ 內存與外存關鍵區別知識科普
首先簡要介紹一下計算機的存儲類型。在計算機的組成結構中，存儲器是其中最重要的部分之一。存儲器是用來存儲程序和數據的部件，它賦予計算機的記憶功能，保證正常工作。下面就讓我帶你去看看內存與外存關鍵區別知識科普，希望能幫助到大家!
計算機的內存和外存別再分不清了
內存，是大家對內部存儲器的簡稱，當然，我們也可以叫內部存儲器為主存。它是計算機中最重要的部件之一。內存是計算機運行過程中存放需要運行的程序和數據的地方。計算機工作的時候，是先把需要處理的數據從外存調入內存，然後CPU再從內存中調取數據;CPU處理完成當前這些數據之後，又將數據送回到內存中，之後才將內存中的數據又存入外存中。
大家熟悉的插在在主板內存插槽的內存條，它叫隨機存取存儲器，英文是Random Access Memory，縮寫為RAM，CPU要使用外存中的數據時，先把數據存入RAM中，RAM再將數據傳給CPU處理。
說到RAM，有一個和RAM縮寫相似的ROM存取器又是什麼呢?ROM是Read-Only Memory的縮寫，它叫只讀存儲器。ROM所存數據，一般是裝入整機前事先寫好的，整機工作過程中只能讀出，而不像RAM隨機存儲器那樣能快速地、方便地加以改寫。ROM所存數據穩定 ，斷電後所存數據也不會改變;其結構較簡單，讀出較方便，因而常用於存儲各種固定程序和數據。舉個例子，主板上的ROM裡面固化了一個基本輸入/輸出系統，簡稱為 BIOS ，它是個人電腦啟動時載入的第一個軟體。BIOS它是一組固化到計算機內主板上一個ROM晶元上的程序，它保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序、開機後自檢程序和系統自啟動程序，它可從CMOS中讀寫系統設置的具體信息。
說了這么多，還是沒太明白內存?沒關系，給大家來打個比方。假如說，你有一個經常使用的書包，今天剛好周末，你打算出去逛逛街，於是你在書包里除了裝好錢包、鑰匙和手機，你還帶上了水杯和麵包零食，萬一路上餓了還能吃。逛完街回來晚上了，明天周一了，要回校上課了，你拿出你逛街時候買的東西，把你的書本、 筆記本 、學習工具統統裝進你的書包。你看看，內存就跟你常用的這個書包一樣，它不需要存放固定不變的東西，相反，不同的情況中，它所存放的東西是不一樣的，是可以隨時變化的。
那麼，咱們再來 說說 外存吧。外存是相對計算機內存及CPU緩存以外的外部部存儲器，硬碟，光碟，U盤都是常用的外存。外存上的數據一般斷電後仍然能保存數據。這里請大家注意下，在自己的個人電腦「我的電腦「界面中看到的C盤、D盤、E盤等這些都是外部存儲器，而不是內存儲器。外存上保存的數據是暫時不使用的數據信息，比如你存在D盤中的電影和音樂，你存放在U盤中的學習資料等等。外存儲器的容量很大，比內存的容量要大得多。
內存儲器速度快 價格貴，容量小，斷電 後內存內數據會丟失。它是在計算機工作過程中暫時存放需要處理的數據和計算的結果，就像剛才說的你的書包，它是可是隨時更換其中的東西的，內存中的數據也是隨時可以更換了，內存它不用來長久保存數據。而你要長久保存一些數據信息的話，就需要使用外存儲器。外存儲器它的價格相對低些，容量大,但是讀寫數據的速度慢些, 斷電後數據不會丟失，所以它可以將你要長久保存的信息保存起來。
現在你分清楚什麼是內存和外存了吧。
內存與外存的關鍵區別有哪些?
計算機內存和外部存儲之間的主要區別是易失性和非易失性，以及性能和容量之間的差別。
易失性VS非易失性。內存，例如隨機存取內存(RAM)，是具有易失性的。這意味著當系統斷電時，數據就會丟失。與之相反，外部存儲是非易失性的，因此即使沒有電源，它也能保存數據。
性能和容量。在大多數情況下，外存比內存的速度慢得多。而與外存不同的是，RAM直接通過更寬更快的匯流排連接到CPU。
計算機內存提供了對數據的快速訪問，而外存提供了更大的容量。
下面，讓我們仔細看看計算機系統中三個主要的存儲類型：主內存、緩存和輔助存儲器(secondary memory)——其實「輔助存儲器」也可以說就是外部存儲器。
主內存(Primary Memory)
主內存是隨機存取內存(RAM)，內存晶元接收和處理CPU指令，用於計算和存儲命令。處理器寄存器每個都保存少量數據，並與CPU交互執行數學運算以及發出數據操作指令。(只讀存儲器，或著叫ROM，位於BIOS晶元上。)
主內存是CPU直接訪問的易失性內存。這個定義中包括了高速緩存內存，但是主內存是最常用的術語，用來描述通過快速匯流排連接到CPU的DRAM內存模塊。DRAM晶元存儲那些用於CPU計算的數據。RAM將計算作為一組指令傳遞給附加的/網路中的存儲媒介。
主內存是依賴於不間斷電源的易失性存儲，所以當CPU斷電時，內存和存儲在RAM中的任何數據都會丟失。在啟動時，系統訪問 操作系統 並從存儲器中啟動應用程序，然後重新填充主內存。盡管DRAM比高速緩存內存的SRAM慢，但它的體系結構以及與CPU的直接連接允許它傳輸數據的速度比輔助內存或存儲快得多。
高速緩沖存儲器(Cache Memory)
高速緩沖存儲器是一種用於高速數據處理的高速緩存。高速緩存內存標識位於主內存中的重復指令和數據，並將其復制到其內存中。CPU不再為相同的指令和數據重復訪問較慢的主內存，而是訪問更快的緩存。
緩存有時稱為CPU內存，通常運行在高性能的SRAM內存模塊上。CPU可以訪問更快的緩存內存來運行性能敏感的操作。高速緩存內存通常集成在主板下，或者在不同的晶元上，通過匯流排與CPU互連。
高速緩存存儲器存儲CPU在計算機操作期間經常訪問的指令和數據。CPU可以更快地從高性能高速緩存中檢索這些重復信息，而不必從主內存中訪問這些信息。
為了達到這種性能水平，當CPU處理數據和指令時，它首先在主內存之前查看緩存內存。緩存內存不是單塊的:多級緩存甚至更有效，因為CPU可以在高緩存性能層或低緩存性能層對重復數據和指令進行優先順序排序。
輔助存儲器(Secondary Memory)
所謂的輔助存儲器實際上就是計算機的外部存儲器，系統將應用程序和數據保存在非易失性介質上。CPU不能直接讀寫外存的數據。它向RAM發送一個包含特定存儲地址的讀/寫(或載入/存儲)命令，存儲控制器接收命令並完成請求。
目前有許多不同類型的存儲介質，包括機械硬碟(HDD)、固態硬碟(SSD)、磁帶、指狀儲存器和光碟。磁帶在受監管的行業中保持著在主動歸檔存儲和高可用性存儲方面的使用價值。但是就目前來看，HDD和SSD是數據中心中最常見的存儲類型。
內存和外存之間的關鍵區別
內存：易失性;內存包括RAM中的緩存和主內存。它正式包括存儲器和輔助存儲器。與CPU非常接近的高性能數據;SRAM比DRAM更貴;DRAM比外存更貴。可升級的;與外部存儲介質相比，價格昂貴。存儲CPU指令:使用頻繁重復的指令進行緩存以提高效率，主要用於將CPU指令與其他計算機設備和組件進行通信。
外存：非易失性;盡管外存也是一種存儲類型，但它與緩存和主內存不同，因為它是非易失性的。速度較慢，但能夠以更低的成本獲得更高的容量。可升級的;HDD成本在廣泛可接受的范圍內，而SSD的價格正在逐年降低，與HDD十分接近。
可存儲數據，直到預定的數據被移動或刪除。沒有電源的硬碟和磁帶將無限期地保存數據。無電源SSD可以保留數據長達兩年，但實際上這段時間要短得多。
堆內內存還是堆外內存?
一般情況下，Java中分配的非空對象都是由Java虛擬機的垃圾收集器管理的，也稱為堆內內存(on-heap memory)。虛擬機會定期對垃圾內存進行回收，在某些特定的時間點，它會進行一次徹底的回收(full gc)。徹底回收時，垃圾收集器會對所有分配的堆內內存進行完整的掃描，這意味著一個重要的事實——這樣一次垃圾收集對Java應用造成的影響，跟堆的大小是成正比的。過大的堆會影響Java應用的性能。
對於這個問題，一種解決方案就是使用堆外內存(off-heap memory)。堆外內存意味著把內存對象分配在Java虛擬機的堆以外的內存，這些內存直接受操作系統管理(而不是虛擬機)。這樣做的結果就是能保持一個較小的堆，以減少垃圾收集對應用的影響。
但是Java本身也在不斷對堆內內存的實現方式做改進。兩者各有什麼優缺點?Vanilla Java博客作者Peter Lawrey撰寫了一篇 文章 ，在文中他對三種方式：用new來分 配對 象、對象池(object pool)和堆外內存，進行了詳細的分析。
用new來分配對象內存是最基本的一種方式，Lawery提到：
在Java 5.0之前，分配對象的代價很大，以至於大家都使用內存池。但是從5.0開始，對象分配和垃圾回收變得快多了，研發人員發現了性能的提升，紛紛簡化他們的代碼，不再使用內存池，而直接用new來分配對象。從5.0開始，只有一些分配代價較大的對象，比如線程、套接字和資料庫鏈接，用內存池才會有明顯的性能提升。
對於內存池，Lawery認為它主要用於兩類對象。第一類是生命周期較短，且結構簡單的對象，在內存池中重復利用這些對象能增加CPU緩存的命中率，從而提高性能。第二種情況是載入含有大量重復對象的大片數據，此時使用內存池能減少垃圾回收的時間。對此，Lawery還以StringInterner為例進行了說明。
最後Lawery分析了堆外內存，它和內存池一樣，也能縮短垃圾回收時間，但是它適用的對象和內存池完全相反。內存池往往適用於生命期較短的可變對象，而生命期中等或較長的對象，正是堆外內存要解決的。堆外內存有以下特點：
1. 對於大內存有良好的伸縮性
2. 對垃圾回收停頓的改善可以明顯感覺到
3. 在進程間可以共享，減少虛擬機間的復制
4. Lawery還提到對外內存最重要的還不是它能改進性能，而是它的確定性。
當然堆外內存也有它自己的問題，最大的問題就是你的數據結構變得不那麼直觀，如果數據結構比較復雜，就要對它進行串列化(serialization)，而串列化本身也會影響性能。另一個問題是由於你可以使用更大的內存，你可能開始擔心虛擬內存(即硬碟)的速度對你的影響了。
Lawery還介紹了OpenHFT公司提供三個開源庫：Chronicle Queue、Chronicle Map和Thread Affinity，這些庫可以幫助開發人員使用堆外內存來保存數據。採用堆外內存有很多好處，同時也帶來挑戰，對堆外內存感興趣的讀者可以閱讀Lawery的原文來了解更多信息。
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㈤ 電腦內存基礎必備知識
對於電腦內存，可能大家都覺得內存影響不到游戲幀數，但這其實是非常片面的。舉個例子，在玩絕地求生時，按下TAB鍵會卡頓或者游戲忽然掉幀，那就是內存不足導致的。下面就讓我帶你去看看電腦內存基礎必備知識，希望能幫助到大家!
你會選購內存條嗎?最簡單的內存選配知識 ，
DDR3和DDR4怎麼區別選擇
按照目前來說，如今裝機的主流內存都是以DDR4為主，全新的電腦主機，基本上都不會有選擇組裝DDR3的配置硬體。除非是一些網上選購的電腦主機，可能還有DDR3在組裝，但是可能只有小白的才會入坑。
內存條區別
不過，還有一些用戶在使用的前幾年的電腦，可能還會使用DDR3內存的電腦，在一定程度上，可能還需要升級內存的。這就需要先確認自己電腦主板支持的是DDR3還是DDR4，再根據內存條型號需求進行升級內存條。在通常情況下，主板上DDR4還是DDR3內存，需要看主板插槽類型。在主板上插槽標注1.2V就是DDR4內存，如果標注1.5V就是DDR3內存。
根據個人需求選配內存容量
可以說，內存條的內存容量，是很多人在選配內存條時重要依據。可能也是大眾比較熟悉，也比較容量接受的觀點，在選購時直接說容量，別的不在乎。
目前主流內存容量是8G，對於日常辦公娛樂的用戶來說，8G的內存已經足夠滿足日常需求。當然也會有人追求高性能體驗，也可以根據自己的需求安裝16G的內存條。
DDR4 2400 8G內存條
如果說是專業玩家的平台，至少也需要安裝32G的內存條。但並不是說內存容量越大越好，這就要看個人需求，來選擇合適自己使用內存容量，不能盲目地去選擇。
內存頻率夠用就好
相對來說，相同代數和容量的內存情況下，內存條的頻率越高，性能就越好，電腦系統運行速度就越快。但也不能一味地追求高頻率的內存條，如果說你的主板不支持高內存頻率，那也是一點作用都沒有。
至於內存頻率要選擇多大頻率，個人認為只要夠用就好。在目前的電腦硬體市上，DDR3內存條的主流頻率是1600MHz頻率，DDR4內存條主流是2400MHz頻率。
DDR4 內存條
雖然也有DDR4 3000/4000MHz甚至更高的內存頻率，但是從性能性價比上來講，通常情況下 DDR4 2400/2666Mhz的內存頻率，已足夠滿足日常的電腦使用需求了。可以了解一下
內存知識 ：電腦內存時序是什麼意思呢?內存時序高好還是低好?
電腦內存時序是什麼意思?
內存時序，英文是」Memory Timing「，是描述內存性能的一項參數，一般存儲在內存的SPD中，通常電腦內存時序會標注在內存銘牌上，當然也有些內存品牌不會標注，我們可以在該型號內存參數中查看，或者使用CPU-Z進行查看。
內存時序通常被寫為破折號分隔開的四組數字，例如下圖的內存銘牌上標注的「16-18-18-38」就代表內存時序。當然也有的內存只標注前三個數字的，還有些標注五個數字，即Command rate(命令速率)，通常為2T或1T，也寫作2N、1N。反映的都是內存不同工作環節當中的延遲時間，數值越低意味著性能越好，而真正決定平台性能水平的延遲時間單位是納秒(ns,nanosecond)。
電腦內存時序高好還是低好?
內存時序是描述同步動態隨機存取存儲器性能的四個參數：地址訪問潛伏時間(CL)、行地址到列地址等待時間(TRCD)、行地址預充電時間(TRP)和行地址活動時間(TRAS)，單位為時鍾周期，數值越小代表越好，其中CL值，也就是時序當中首個數字是確切的周期數，CL對內存性能的影響是最明顯的，所以很多產品都會把內存CL值標在產品名上，而後面的三個數字都是最小周期數。
內存時序參數影響隨機存儲存儲器速度的延遲時間，較低的數字通常意味著更快的性能，所以在同代同頻率的情況下，內存時序越小越好，一般情況下大家只需要看內存時序中的第一個數字，也就是CL值，數字越小越好。
如何查看電腦內存的時序?
我們可以下載一款CPU-Z軟體，在內存的選項卡中查看CL、TRCD、TRP、TRAS的四個數值。
內存時序不一樣能兼容不?
現在的主板對不同主頻，不同時序，不同品牌的內存的兼容能力都很強，只要是內存代數相同，內存時序不同是能夠兼容的。
以上就是裝機之家分享的關於電腦內存時序的相關知識，一般來說，我們看內存時序只需要看CL值就可以了，也就是開頭第一組數字，這組數字在同代同頻率下越小越好，希望本文能夠幫助到大家。
科普：內存知多少?內存知識盲區詳解
1、為什麼內存能對游戲幀數造成影響?
這個問題其實非常簡單，我們都知道電腦中的CPU是負責運算和處理的，而內存是用來交換數據的，只要游戲中的數據量較大，那麼內存就會經常出現滿載情況，而滿載就會導致游戲內的幀數大幅度下降，這是非常典型的數據交互不及時所導致的。
2、雙通道內存對游戲性能有哪些影響?
因為雙通道體系的兩個內存控制器是獨立的、具備互補性的智能內存控制器，因此二者能實現彼此間零等待時間，同時運作。兩個內存控制器的這種互補「天性」可讓有效等待時間縮減50%，從而使內存的帶寬翻倍。
所以，使用雙通道內存進行游戲時要比使用單通道內存時的游戲幀數高，這是可以得到肯定的。
3、內存不足時加裝內存需要注意什麼?
如果電腦本身只有單獨一根8G內存，想要將其加裝成16G就需要購買相同頻率的8G內存，在這里需要特別注意，如果兩根內存的頻率不一致，那麼所導致的後果就是電腦只會按照最低頻率的內存運行。
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㈥ CPU基礎知識大全詳解
CPU基礎 知識大全 詳解有哪些？ CPU在電腦中是最核心關鍵的硬體之一，相當於人的大腦，決定了電腦運算能力，因此CPU的選擇至關重要。下面就讓我帶你去看看CPU基礎知識大全詳解，希望對你有所幫助吧!
程序員必須了解的CPU知識 - 科普篇
1導讀
對於一名程序員來說，無論你使用的是什麼語言，代碼最終都會交給CPU來執行。所以了解CPU相關的知識一方面屬於程序員的內功，另一方面也可以幫助你在日常編寫代碼時寫出更加高效的代碼
本文不打算對CPU進行深入探究，相反是以簡單的語言來幫助大家了解CPU的工作原理以及不得不提到的CPU緩存相關知識，其中晦澀的內容我會通過配圖來幫助大家理解，最後會以幾個例子來幫助大家更直觀的感受到CPU緩存帶來的性能影響
2CPU基礎知識
CPU即Central Processing Unit(中央處理器)，是我們的代碼打交道最多的硬體之一，要想讓一個CPU工作，就必須給它提供指令和數據，而這里的指令和數據一般就放在我們的內存當中。其中指令就是由我們平常編寫的代碼翻譯而來，數據也是我們代碼中需要用到的數據(例如一個int值、一串字元串等等)
以C語言為例，從我們開始編寫到運行的生命周期可以粗略的用下圖表示：
大致分為以下幾個步驟
我們日常中使用編輯器或者IDE敲入代碼
代碼編寫完成後使用編譯和鏈接工具生成可以被執行的程序，也就是機器語言(指令的集合)
當程序被運行時，整個程序(包括指令和數據)會被完整的載入到內存當中
CPU不停的向內存讀取該程序的指令執行直到程序結束
通過上述第4步我們知道，CPU自身是沒有保存我們的程序的，需要不停的向內存讀取
那麼有個問題是CPU是如何向內存讀取的呢?
這里其實存在一個「匯流排」的概念，即CPU會通過地址匯流排、控制匯流排、數據匯流排來與我們的內存進行交互。其中地址匯流排的作用是定址，即CPU告訴內存需要哪一個內存地址上的數據;控制匯流排的作用是對外部組件的控制，例如CPU希望從內存讀取數據則會在控制匯流排上發一個「讀信號」，如果希望往內存中寫一個數據則會發一個「寫信號」;而數據匯流排的作用顧名思義就是用來傳輸數據本身的了
例如CPU需要希望從內存中讀一條數據，那麼整個過程為：
到這里我們已經知道了CPU在執行我們程序的過程中會不斷的與內存交互，讀取需要的指令和數據或者寫入相關的數據。這個過程是非常非常快的，一般CPU與內存交互一次需要200個時鍾周期左右，而現代的處理器單個時鍾周期一般都短於1納秒(1秒 = 十億納秒)
但我們的前輩們仍然對這個速度不滿足，所以又對CPU設計了一套緩存系統來加速對內存中數據的讀取
3CPU緩存
現代CPU通常設計三級緩存(L1、L2、L3)，其中L1、L2緩存是每個CPU核心獨享的，L3緩存是所有CPU核心共享的，而L1緩存又分為數據緩存和指令緩存
我們的數據就從內存先到L3緩存中，再到L2緩存中，再到L1緩存中，最後再到CPU寄存器中
按照大小來看，通常L1 < L2 < L3 < 內存 < 磁碟，如果你手邊有一台Linu__機器的話，可以通過下面的命令查看CPU各級緩存的大小
以我手上這台伺服器為例，L1指令緩存大小為32K、數據緩存大小為32K，L2緩存大小為1MB，L3緩存大小為35.75MB
按照速度來看，通常L1 > L2 > L3 > 內存 > 磁碟，以時鍾周期為計量單位
L1緩存：約 4 個CPU時鍾周期
L2緩存：約 10 個CPU時鍾周期
L3緩存：約 40 個CPU時鍾周期
內存：約 200 個CPU時鍾周期
也就意味著如果能命中緩存，我們程序的執行速度至少提升5倍左右，如果能命中L1緩存則提升50倍左右，這已經屬於相當大的性能提升了
有了緩存系統後，CPU就不必要每條指令或數據都讀一次了，可以一次性讀取若干條指令或數據然後放到緩存里供以後查詢，因為根據局部性原理，CPU訪問內存時，無論是讀取指令還是數據，所訪問的內存單元都趨於聚集在一個較小的連續區域中，所以一次性讀取一塊連續的內存有利於後續的緩存命中
現實中，CPU通常情況下每次的讀取內存時都會一次性讀取內存中連續的64個位元組，這個連續的64位元組術語就叫做Cache Line(緩存行)，所以每一級CPU緩存就像下面這樣
如果你手邊有一台Linu__機器的話，可以通過下面的命令查看你的機器使用的CPU的Cache Line大小是多少
對於我的伺服器來說，L1緩存就有 32KB / 64B = 512 個Cache Line
到這里，我們已經知道了CPU緩存的工作原理和載入方式，這里實際上還遺留了兩個話題沒有講，一個是如何組織每一級的 Cache Line(例如 L1 的 512 個Cache Line)來提升訪問的命中率;另一個更加復雜一點，在現代CPU都是多核的場景下如何保證數據的一致性，因為每個核都有自己的L1和L2緩存，那麼如果核心1修改的時候只修改了緩存的數據而沒有修改內存中的數據，其他核心讀到的就是舊數據了，如何解決這一問題?
由於本篇 文章 只是期望對CPU知識進行一個科普，不希望對於小白來說一次性接觸大量的新內容，所以這兩個問題我准備在後面的另外兩篇再進行更細致的討論
4性能對比
下面以幾個實際的例子來加深大家對Cache Line如何影響程序性能的理解
示例一
我們假設有一個5000萬長度的int數組，接著把這個數組的其中一些元素乘以2，考慮下面這兩份代碼
直覺上代碼一比代碼二少循環了4倍，並且也少乘2了4倍，理論上代碼一比代碼二快4倍左右才合理
但在我的伺服器上運行的結果是代碼一平均花費90毫秒，代碼二平均花費93毫秒，性能幾乎是差不多的，讀者可以自行思考一下原因，再點擊下方空白處查看解析
點擊下方空白區域查看解析
▼
解析
這里最主要的原因還是Cache Line，雖然代碼一需要執行的指令確實比代碼二要少4倍，但由於CPU一次會把連續的64個位元組都讀入緩存，而讀寫緩存的速度又特別快(還記得嗎?L1的讀取速度只有約4個時鍾周期，是內存的50倍)，以至於我們很難察覺到這4倍指令的差距
示例二
假設我們需要遍歷一個二維數組，考慮下面這兩種遍歷 方法 ：
由於數組長度是一模一樣的，直覺上我們期望的是兩份代碼運行時間相差無幾。但在我的伺服器上代碼一運行需要23毫秒，代碼二運行需要51毫秒，讀者可以自行思考一下原因，再點擊下方空白處查看解析
點擊下方空白區域查看解析
▼
解析
這里最主要的原因依然是Cache Line，由於C語言中二維數組的內存是連續的，所以我們按行訪問的時候訪問的一直都是連續的內存，而Cache Line也是連續的64個位元組，所以按行訪問對Cache Line更友好，更容易命中緩存
而按列訪問的話每次訪問的內存不是連續的，每次的跨度都是256__sizeof(int)也就是1KB，更容易出現緩存Miss
示例三
假設我們有一個數組，我們希望計算所有大於100的元素的和，考慮下面兩份代碼
其中代碼一是隨機生成了個長度為1000W的數組，然後統計大於100的所有數字的和;代碼二也是隨機生成了個長度為1000W的數組，但是是先排完序，再統計大於100的所有數字的和。並且可以看到，兩份代碼都是只計算了統計sum的那段代碼的消耗時間，所以兩份代碼都不考慮隨機生成數組和排序花費的時間
理論上來講兩份代碼花費時間應當是相差無幾的，但實際上在我的機器上跑出來第一份代碼輸出的是46毫秒，第二份代碼輸出的是23毫秒
讀者可以自行思考一下原因，再點擊下方空白處查看解析，提示：第二份代碼中在統計sum之前數組是有序的
電腦CPU如何選購? 台式機 CPU知識掃盲和選購建議
CPU有幾個重要的參數：架構、主頻、核心、線程、緩存、介面。
架構：
有句老話叫「拋開架構看核心主頻都是耍流氓」，那什麼是架構?假如我們把架構想像成交通工具，那麼老的架構就是火車，而新的架構就是高鐵，所以架構的提升直接影響CPU的性能。這也就是為什麼老式的CPU雖然也有超高的主頻但性能還是被現在的i3碾壓的原因了。
電腦CPU如何選購?台式機CPU知識掃盲和選購建議
主頻：
我們常在CPU的信息里看到 某某CPU主頻3.6GHz，這里的主頻其實是CPU內核工作的時鍾頻率，並不直接等於CPU的運算速度，但是高的主頻對於CPU的運算速度卻至關重要。
核心：
核心又稱內核，是CPU用來完成所有計算、接受/存儲命令、處理數據等任務的裝置。我們可以簡單的把核心理解為人的手，單核就是一隻手、雙核就是兩只手、四核就是四隻手。
核心數並不是越多越好的，要看使用場景，比如在打字的時候，兩只手就比一隻手效率高，但是在操作滑鼠的時候，使用兩只手只會起到適得其反的效果。至於什麼場景需要使用多少核心的CPU在下面會講到。
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線程：
我們通常會看到「四核四線程」 和「四核八線程」這兩種說法，我們可以簡單的把工廠里的流水線比作線程，把工人比作核心，早先由於工人工作技能不高，一個工人只能處理一條流水線的任務，我們可以把這個稱為單核單線程，但是後來工人技術熟練了，覺得操作一條流水線很無聊，不能體現自己的價值，於是就給又分配一條流水線，讓這個工人同時處理兩條流水線的任務，我們可以把這個稱為「單核雙線程」。
緩存：
緩存也是CPU里的一項非常重要的參數，由於CPU的運算速度比內存條的讀寫速度要快很多，這會讓CPU花費很長的時間等待數據的到來或是把數據寫入內存條，這個時候CPU內的高速緩存可以作為臨時的存儲介質來緩解CPU的運算速度與內存讀寫速度不匹配的矛盾，所以緩存越大越好。
電腦CPU如何選購?台式機CPU知識掃盲和選購建議
介面：
CPU需要通過介面安裝在主板上才能工作，而目前CPU的介面都是針腳式介面，AMD和英特爾的CPU在介面上就有很大的差別，所以需要使用適配介面的主板才能正常工作。目前英特爾主流的介面類型為LGA-1151介面(6、7、8代i3 i5 i7都是這種介面);AMD平台主流的介面類型有AM4介面(銳龍系列)和FM2+介面(速龍系列、APU系列)。
PS:英特爾最新的酷睿8代CPU雖然也是LGA-1151介面，但不適配老式的LGA-1151介面主板的平台，需要另購主板
說完了這些重要的參數，相信你也對CPU有了一個大概的了解，我們再談談不同場景對CPU的選擇。
計算機系統基礎：CPU相關知識筆記
1、什麼是CPU
計算機的基本硬體系統由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備5大部件組成。
運算器和控制器等部件被集成在一起稱為中央處理單元(Central Processing Unit,CPU).CPU
是硬體系統的核心。
2、CPU的用途
CPU主要負責獲取程序指令、對指令進行解碼並加以執行。
CPU的功能如下：
3、CPU的組成
CPU主要由運算器、控制器、寄存器和內部匯流排等部件組成。
3.1 運算器
運算器包括算術邏輯單元(ALU)、累加器、緩沖寄存器、狀態條件寄存器等。它的主要工作是完成所規定的的各種算術和邏輯運算。
算術邏輯單元(ALU)：ALU的重要組成部件，負責處理數據，實現算術和邏輯運算。
累加器(AC)：當執行算術或邏輯運算時，為ALU提供一個工作區。
數據緩沖器(DR)：作為CPU和內存、外部設備之間數據傳送的中轉站、操作速度的緩沖;
在單累加器結構的運算器中，DR還可以作為操作數寄存器。
狀態寄存器(PSW)：保存算術指令和邏輯指令運行或測試的結果建立的的各種條件碼內容，分為狀態標志和控制標志。
3.2 控制器
用於控制這個CPU的工作，不僅要保證程序的正確執行，還要能處理異常事件。
控制器主要包括指令控制邏輯、時序控制邏輯、匯流排控制邏輯、中斷控制邏輯。
3.2.1 指令控制
指令寄存器(IR)：當執行一條指令時，需要先把它從內存存儲器取到緩沖寄存器中，再送入IR中暫存，指令解碼器會根據IR的內容產生各種微操作命令，控制其他部件協調工作，完成指令的功能。
程序計數器(PC)：PC具有寄存和計數兩種功能。又稱為指令計數器。
地址寄存器(AR)：用來保存當前CPU所訪問的內存單元地址。
指令解碼器(ID)：包含指令操作碼和地址碼兩部分，為了能執行任何給定的指令必須對操作碼進行分析，以便識別要進行的操作。
3.2.2 時序控制
時序控制要為每條指令按時間順序提供應有的控制信號。
3.2.3 匯流排控制
為多個功能部件提供服務的信息通路的控制電路。
3.2.4 中斷控制
用於控制各種中斷請求，並根據優先順序排隊，逐個交給CPU處理。
3.3 寄存器組
分為專用寄存器、通用寄存器。運算器和控制器中的寄存器是專用寄存器，作用是固定的。
通用寄存器用途廣泛由程序員規定其用途。
4、什麼是多核CPU
內核：CPU的核心稱為內核，是CPU的最重要組成部分。CPU的所有計算、接收/存儲命令、處理數據都是由核心執行。
多核：在一個單晶元上集成兩個或者更多個處理器內核，並且每個內核都有自己的邏輯單元、控制單元、中端處理器、運算單元、一級Cache、二級Cache共享或獨有。
多核CPU優點：可滿足用戶同時進行多任務處理等要求。
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㈦ 計算機一級基礎知識點歸納有哪些
計算機一級基礎知識點歸納有：
1、計算機的內存儲器是由許多存儲單元組成的，為使計算機能識別和訪問這些單元，給每個單元一個編號，這些編號稱為（地址）。
2、當窗口處於還原狀態時，移動窗口的方法是（拖動標題欄）。
3、上網必須的設備是數據機（MODEM)，即將計算機識別的數字信號和電話線傳輸識別的模擬信號進行轉化。
4、復制word里的數據到工作表中（先打開word文件，然後復制，再到Excel工作表裡粘貼）。
5、創建圖表時注意選擇數據源，只選擇圖表上要表示的數值，無關的數據不選；創建完成後再編輯圖表格式，多使用滑鼠右鍵的快捷菜單。
㈧ 硬碟基本知識
硬碟基本知識大全
硬碟的DOS管理結構
1.磁軌，扇區，柱面和磁頭數
硬碟最基本的組成部分是由堅硬金屬材料製成的塗以磁性介質的碟片，不同容量硬碟的碟片數不等。每個碟片有兩面，都可記錄信息。碟片被分成許多扇形的區域，每個區域叫一個扇區，每個扇區可存儲128×2的N次方（N＝0.1.2.3）位元組信息。在DOS中每扇區是128×2的2次方＝512位元組，碟片表面上以碟片中心為圓心，不同半徑的同心圓稱為磁軌。硬碟中，不同碟片相同半徑的磁軌所組成的圓柱稱為柱面。磁軌與柱面都是表示不同半徑的圓，在許多場合，磁軌和柱面可以互換使用，我們知道，每個磁碟有兩個面，每個面都有一個磁頭，習慣用磁頭號來區分。扇區，磁軌（或柱面）和磁頭數構成了硬碟結構的基本參數，幫這些參數可以得到硬碟的容量，基計算公式為：存儲容量＝磁頭數×磁軌（柱面）數×每道扇區數×每扇區位元組數
要點：
（1）硬碟有數個碟片，每碟片兩個面，每個面一個磁頭
（2）碟片被劃分為多個扇形區域即扇區
（3）同一碟片不同半徑的同心圓為磁軌
（4）不同碟片相同半徑構成的圓柱面即柱面
（5）公式：存儲容量＝磁頭數×磁軌（柱面）數×每道扇區數×每扇區位元組數
（6）信息記錄可表示為：××磁軌（柱面），××磁頭，××扇區
2.簇
「簇」是DOS進行分配的最小單位。當創建一個很小的文件時，如是一個位元組，則它在磁碟上並不是只佔一個位元組的空間，而是佔有整個一簇。DOS視不同的存儲介質（如軟盤，硬碟），不同容量的硬碟，簇的大小也不一樣。簇的大小可在稱為磁碟參數塊（BPB）中獲取。簇的概念僅適用於數據區。
本點：
（1）「簇」是DOS進行分配的最小單位。
（2）不同的存儲介質，不同容量的硬碟，不同的DOS版本，簇的大小也不一樣。
（3）簇的概念僅適用於數據區。
3.扇區編號定義：絕對扇區與DOS扇區
由前面介紹可知，我們可以用柱面/磁頭/扇區來唯一定位磁碟上每一個區域，或是說柱面/磁頭/扇區與磁碟上每一個扇區有一一對應關系，通常DOS將「柱面/磁頭/扇區」這樣表示法稱為「絕對扇區」表示法。但DOS不能直接使用絕對扇區進行磁碟上的信息管理，而是用所謂「相對扇區」或「DOS扇區」。「相對扇區」只是一個數字，如柱面140，磁頭3，扇區4對應的相對扇區號為2757。該數字與絕對扇區「柱面/磁頭/扇區」具有一一對應關系。當使用相對扇區編號時，DOS是從柱面0，磁頭1，扇區1開始（註：柱面0，磁頭0，扇區1沒有DOS扇區編號，DOS下不能訪問，只能調用BIOS訪問），第一個DOS扇區編號為0，該磁軌上剩餘的扇區編號為1到16（設每磁軌17個扇區），然後是磁頭號為2，柱面為0的17個扇區，形成的DOS扇區號從17到33。直到該柱面的所有磁頭。然後再移到柱面1，磁頭1，扇區1繼續進行DOS扇區的編號，即按扇區號，磁頭號，柱面號（磁軌號）增長的順序連續地分配DOS扇區號。
公式：記DH－－第一個DOS扇區的磁頭號
DC－－第一個DOS扇區的柱面號
DS－－第一個DOS扇區的扇區號
NS－－每磁軌扇區數
NH－－磁碟總的磁頭數
則某扇區（柱面C，磁頭H，扇區S）的相對扇區號RS為：
RS＝NH×NS×（C－DC）＋NS×（H－DH）＋（S－DS）
若已知RS，DC，DH，DS，NS和NH則
S＝（RSMODNS）＋DS
H＝（（RSDIVNS）MODNH）＋DH
C＝（（RSDIVNS）DIVNH）＋DC
要點：（1）以柱面/磁頭/扇區表示的為絕對扇區又稱物理磁碟地址
（2）單一數字表示的為相對扇區或DOS扇區，又稱邏輯扇區號
（3）相對扇區與絕對扇區的轉換公式
4.DOS磁碟區域的劃分
格式化好的硬碟，整個磁碟按所記錄數據的作用不同可分為主引導記錄（MBR:Main Boot Record），Dos引導記錄（DBRosBoot Record），文件分配表（FAT:File Assign Table），根目錄（BD:Boot Directory）和數據區。前5個重要信息在磁碟的外磁軌上，原因是外圈周長總大於內圈周長，也即外圈存儲密度要小些，可傷心性高些。
要點：
（1）整個硬碟可分為MBR，DBR，FAT，BD和數據區。
（2）MBR，DBR，FAT，和BD位於磁碟外道。
5.MBR
MBR位於硬碟第一個物理扇區（絕對扇區）柱面0，磁頭0，扇區1處。由於DOS是由柱面0，磁頭1，扇區1開始，故MBR不屬於DOS扇區，DOS不能直接訪問。MBR中包含硬碟的主引導程序和硬碟分區表。分區表有4個分區記錄區。記錄區就是記錄有關分區信息的一張表。它從主引導記錄偏移地址01BEH處連續存放，每個分區記錄區佔16個位元組。
分區表的格式
分區表項的偏移 意義 佔用位元組數
00 引導指示符 1B
01 分區引導記錄的磁頭號 1B
02 分區引導記錄的扇區和柱面號 2B
04 系統指示符 1B
05 分區結束磁頭號 1B
06 分區結束扇區和柱面號 2B
08 分區前面的扇區數 4B
0C 分區中總的扇區數 4B
4個分區中只能有1個活躍分區，即C盤。標志符是80H在分區表的第一個位元組處。若是00H則表示非活躍分區。例如：
800101000B FE 3F 81 3F 00 00 00 C3 DD 1F 00
00 00 01 82 05 FE BF 0C 02 DE 1F 00 0E 90 61 00
要點：
（1）MBR位於硬碟第一個物理扇區柱面0，磁頭0，扇區1處。不屬於DOS扇區，
（2）主引導記錄分為硬碟的主引導程序和硬碟分區表。
6.DBR
DBR位於柱面0，磁頭1，扇區1，即邏輯扇區0。DBR分為兩部分：DOS引導程序和BPB（BIOS參數塊）。其中DOS引導程序完成DOS系統文件（IO.SYS，MSDOS.SYS）的定位與裝載，而BPB用來描述本DOS分區的磁碟信息，BPB位於DBR偏移0BH處，共13位元組。它包含邏輯格式化時使用的參數，可供DOS計算磁碟上的文件分配表，目錄區和數據區的`起始地址，BPB之後三個字提供物理格式化（低格）時採用的一些參數。引導程序或設備驅動程序根據這些信息將磁碟邏輯地址（DOS扇區號）轉換成物理地址（絕對扇區號）。
BPB格式
序號 偏移地址 意義
1 03H－0AH OEM號
2 0BH－0CH 每扇區位元組數
3 0DH 每簇扇區數
4 0EH－0FH 保留扇區數
5 10H FAT備份數
6 11H－12H 根目錄項數
7 13H－14H 磁碟總扇區數
8 15H 描述介質
9 16H－17H 每FAT扇區數
10 18H－19H 每磁軌扇區數
11 1AH－1BH 磁頭數
12 1CH－1FH 特殊隱含扇區數
13 20H－23H 總扇區數
14 24H－25H 物理驅動器數
15 26H 擴展引導簽證
16 27H－2AH 卷系列號
17 2BH－35H 卷標號
18 36H－3DH 文件系統號
DOS引導記錄公式：
文件分配表≡保留扇區數
根目錄≡保留扇區數＋FAT的個數×每個FAT的扇區數
數據區≡根目錄邏輯扇區號＋（32×根目錄中目錄項數＋（每扇區位元組數－1））DIV每扇區位元組數
絕對扇區號≡邏輯扇區號＋隱含扇區數
扇區號≡（絕對扇區號MOD每磁軌扇區數）＋1
磁頭號≡（絕對扇區號DIV每磁軌扇區數）MOD磁頭數
磁軌號≡（絕對扇區號DIV每磁軌扇區數）DIV磁頭數
要點：
（1）DBR位於柱面0，磁頭1，扇區1，其邏輯扇區號為0
（2）DBR包含DOS引導程序和BPB。
（3）BPB十分重要，由此可算出邏輯地址與物理地址。
7.文件分配表
文件分配表是DOS文件組織結構的主要組成部分。我們知道DOS進行分配的最基本單位是簇。文件分配表是反映硬碟上所有簇的使用情況，通過查文件分配表可以得知任一簇的使用情況。DOS在給一個文件分配空間時總先掃描FAT，找到第一個可用簇，將該空間分配給文件，並將該簇的簇號填到目錄的相應段內。即形成了「簇號鏈」。FAT就是記錄文件簇號的一張表。FAT的頭兩個域為保留域，對FAT12來說是3個位元組，FAT來說是4個位元組。其中頭一個位元組是用來描述介質的，其餘位元組為FFH。介質格式與BPB相同。
第一個位元組的8位意義：
7654321 0
└─────-┘ │ │ │┌0非雙面
置1 │ │ └┤
│ │ └1雙面
│ │┌0不是8扇區
│ └┤
│ └1是8扇區
│┌0不是可換的
└┤
└1是可換的
FAT結構含義
FAT12 FAT16 意義
000H 0000H 可用
FF0H－FF6H FFF0H－FFF6H 保留
FF7H FFF7H 壞
FF8H－FFFH FFF8H－FFFFH 文件最後一個簇
×××H ××××H 文件下一個簇
對於FAT16，簇號×2作偏移地址，從FAT中取出一字即為FAT中的域。
邏輯扇區號＝數據區起始邏輯扇區號＋（簇號－2）×每簇扇區數
簇號＝（邏輯扇區號－數據區起始邏輯扇區號）DIV每簇扇區數＋2
要點：
（1）FAT反映硬碟上所有簇的使用情況，它記錄了文件在硬碟中具體位置（簇）。
（2）文件第一個簇號（在目錄表中）和FAT的該文件的簇號串起來形成文件的「簇號鏈」，恢復被破壞的文件就是根
據這條鏈。
（3）由簇號可算邏輯扇區號，反之，由邏輯扇區號也可以算出簇號，公式如上。
（4）FAT位於DBR之後，其DOS扇區號從1開始。
8.文件目錄
文件目錄是DOS文件組織結構的又一重要組成部分。文件目錄分為兩類：根目錄，子目錄。根目錄有一個，子目錄可以有多個。子目錄下還可以有子目錄，從而形成「樹狀」的文件目錄結構。子目錄其實是一種特殊的文件，DOS為目錄項分配32位元組。目錄項分為三類：文件，子目錄（其內容是許多目錄項），卷標（只能在根目錄，只有一個。目錄項中有文件（或子目錄，或卷標）的名字，擴展名，屬性，生成或最後修改日期，時間，開始簇號，及文件大小。
目錄項的格式
位元組偏移 意義 佔位元組數
00H 文件名 8B
08H 擴展名 3B
0BH 文件屬性 1B
0CH 保留 10B
16H 時間 2B
18H 日期 2B
1AH 開始簇號 2B
1CH 文件長度 4B
目錄項文件名區域中第一個位元組還有特殊的意義：00H代表未使用
05H代表實際名為E5H
EBH代表此文件已被刪除
目錄項屬性區域的這個位元組各個位的意義如下： 76543210
未修修子卷系隱只
用改改目標統藏讀
標標錄屬屬屬
志志性性性
注意：WINDOWS的長文件名使用了上表中所說的「保留」這片區域。
要點：
（1）文件目錄是記錄所有文件，子目錄名，擴展名屬性，建立或刪除最後修改日期。文件開始簇號及文件長度的一張登記表.
（2）DOS中DIR列出的內容訓是根據文件目錄表得到的。
（3）文件起始簇號填在文件目錄中，其餘簇都填在FAT中上一簇的位置上。
9.物理驅動器與邏輯驅動器
物理驅動器指實際安裝的驅動器。
邏輯驅動器是對物理驅動器格式化後產生的。
要點：同上。
;㈨ 電腦內存基礎知識大全
內存是計算機的「靈魂」部件之一,被稱為內存儲器或主存儲器用於暫時存放CPU的運算數據以及CPU與硬碟等外部存儲的交換數據。下面就讓我帶你去看看電腦內存基礎 知識大全 ，希望能幫助到大家!
你的真知識在內存
互聯網時代是信息爆炸的時代。每天雅的俗的，真的假的，葷的素的，正面的負面的…各種消息、信息、 故事 ……如潮水般通過網路涌來，讓人應接不暇。夾雜著墮落的 文化 ，貪婪與自私，金錢與慾望的攪動，整個社會更加浮躁。這些年好像能夠安心讀書的人越來越少，認真思考問題的人也越來越少。一些人更喜歡「知識的快餐」、「信息的方便麵」。須知它們可以使大腦虛胖，但卻缺乏有價值的營養。
個人成長需要讀書，社會進步需要學習!
信息不能代替知識，看手機不能代替讀書，一般瀏覽不能真正掌握知識。手機、電腦、書本里的知識屬於「外存」，它們不屬於你或不完全屬於你。只有你自己大腦記住甚至掌握的知識才真正屬於你。大腦中的財富是你的「內存」，要有真知識就需要內存，需要不斷加大內存。
什麼是內存?在計算機結構中，一個很重要的部分就是存儲器。存儲器按其用途可分為主存儲器和輔助存儲器，主存儲器又稱內存儲器(簡稱內存)，輔助存儲器又稱外存儲器(簡稱外存)。內存與CPU(中央處理器，是一台計算機的運算核心和控制核心。)內存與CPU直接溝通。一般情況下計算機的運行主要是依靠內存的數據和程序，以保證它的快速運轉和正常工作。而外存需要調入才能使用，調動外存就會延緩計算機的運行速度。
對於人來講，自己大腦也包括思維和控制部分，這相當於電腦的CPU;也有存儲知識和信息的部分，這相當於電腦的內存。而手機、電腦、書本報紙存儲的知識則是我們的外存。通常情況下，人們的思維和判斷就是對 內存知識 的組織、加工和運用，這種能力的大小很大程度上取決於內存的容量和儲存的信息資料的質量。
內存的知識是你形成思想、作出判斷、表達意識的原材料，是你智慧的基礎，也是你外在氣質的基礎。內存達不到一定的數量和質量就不可能有成熟、正確和快速的反應、思考和判斷。如果內存不足甚至你連尋找外存的關鍵詞和索引都不具備，那麼你如何能夠進行快速的反應、思考和判斷呢。
一個人的水平高低、氣質俗雅、知識淵博還是膚淺主要取決於他的「內存」容量和質量。除非為了寫 文章 ，或為了專門的需要，通常你不會用到外存的。
通常人們內存的知識來自兩方面，一是上學讀書的積累，另一個是自己校外的讀書、攝取和積累。一個知識淵博的人，大部分的知識應來自校外的讀書和攝取，校內學習和積累的知識只是你內存的基礎和框架。
讀書是加大內存的主要途徑。許多時候，自己以為許多看過的書籍都成了過眼雲煙，不復記憶，其實他們仍是潛在的，在氣質里，在談吐上，在胸襟的無涯，當然也可能顯露在生活和文字里。讀書的最大理由是擺脫平庸，早一天讀就多一份人生的精彩;遲一天讀就多一天平庸的困擾。
讀書 重點內容要多讀幾遍，要抄寫整理，要背下來，要想加大內存一定要背記，除此之外，沒有更好的竅門和 方法 。文史哲方面至少要背幾百首經典詩詞文章，要記下幾百個經典歷史典籍、歷史人物、 歷史故事 、古今中外著名的哲學家和哲學觀點。數理化要在理解的基礎上背熟元素周期表，物理的定律及其理論，還要背熟大量相關數據。
總之要使自己知識淵博，要使自己思想深邃，要使自己聰明能幹，要使自己有氣質不凡，就一定加大自己的「內存」，要加大內存就一定要多讀書，要背要記，在這方面沒有捷徑。
程序員必須知悉的內存知識
其實組裝電腦整機，在選配電腦硬體的過程中，最容易選擇的莫過於內存條了。畢竟內存條並不是很復雜，只要清楚自己的主板是DDR3，還是DDR4的內存介面，就可以選擇了。不過，有不少人由於對內存條的了解不夠多。往往在選配內存條時，還是會出現很多的問題，還是糾結在內存容量、內存頻率上，從而選配內存條時不知如何下手。
DDR4內存條
其實，只要在平時注意了解下內存條一些簡單的知識，在選購內存時，想要選購到一條適合自己使用的內存條，並不困難。如果你是一個電腦小白的，就趕緊看過來吧，最簡單的內存選配知識送給你。
DDR3和DDR4怎麼區別選擇
按照目前來說，如今裝機的主流內存都是以DDR4為主，全新的電腦主機，基本上都不會有選擇組裝DDR3的配置硬體。除非是一些網上選購的電腦主機，可能還有DDR3在組裝，但是可能只有小白的才會入坑。
內存條區別
不過，還有一些用戶在使用的前幾年的電腦，可能還會使用DDR3內存的電腦，在一定程度上，可能還需要升級內存的。這就需要先確認自己電腦主板支持的是DDR3還是DDR4，再根據內存條型號需求進行升級內存條。在通常情況下，主板上DDR4還是DDR3內存，需要看主板插槽類型。在主板上插槽標注1.2V就是DDR4內存，如果標注1.5V就是DDR3內存。
根據個人需求選配內存容量
可以說，內存條的內存容量，是很多人在選配內存條時重要依據。可能也是大眾比較熟悉，也比較容量接受的觀點，在選購時直接說容量，別的不在乎。
目前主流內存容量是8G，對於日常辦公娛樂的用戶來說，8G的內存已經足夠滿足日常需求。當然也會有人追求高性能體驗，也可以根據自己的需求安裝16G的內存條。
DDR4 2400 8G內存條
如果說是專業玩家的平台，至少也需要安裝32G的內存條。但並不是說內存容量越大越好，這就要看個人需求，來選擇合適自己使用內存容量，不能盲目地去選擇。
內存頻率夠用就好
相對來說，相同代數和容量的內存情況下，內存條的頻率越高，性能就越好，電腦系統運行速度就越快。但也不能一味地追求高頻率的內存條，如果說你的主板不支持高內存頻率，那也是一點作用都沒有。
至於內存頻率要選擇多大頻率，個人認為只要夠用就好。在目前的電腦硬體市上，DDR3內存條的主流頻率是1600MHz頻率，DDR4內存條主流是2400MHz頻率。
DDR4 內存條
雖然也有DDR4 3000/4000MHz甚至更高的內存頻率，但是從性能性價比上來講，通常情況下 DDR4 2400/2666Mhz的內存頻率，已足夠滿足日常的電腦使用需求了。
篇後 總結
簡而言之，內存條的選擇在於個人電腦使用需求，根據自己的主板型號，以及電腦的工作需要來選定內存的容量和頻率，只要夠用就好。
金士頓內存條
在內存條的品牌商選擇上，盡量選擇比較常用的知名品牌，比如金士頓、威剛、宇瞻、海盜船、芝奇等等。這樣的話，在質量、穩定性和售後服務上都有一定保障，也用得放心一些。
原來內存插法也有講究
雙通道內存平台
主流平台一般都支持雙通道內存模式，例如目前流行的AMD AM4平台和Intel LGA1151平台，這類主板一般都提供兩條或四條內存插槽，玩家可以使用兩條或四條內存來組建雙通道系統。當然，也可以插一條內存來組建單通道內存系統，或是三條內存組建彈性雙通道系統。
如果是把內存插滿，那自然就不用考慮插哪個插槽的問題，雙插槽問題也不大，我們主要考慮四插槽的情況。一般來說，玩家在插內存的時候可能會理所當然地優先選擇靠近處理器的插槽，但實際上這樣並不是最好的方案。兼容性最好的插法是單條內存插第二條插槽，兩條內存插第二和第四條插槽。為什麼要這樣插?這是由主板上的布線設計決定的，當然，你要隨便插也不是不能用，但在一些主板上就有一定幾率遇到奇怪的兼容問題，例如需要開兩次機才能啟動、莫名重啟、無法使用__MP等等。
四通道內存平台
Intel和AMD的高端發燒級平台都支持四通道，例如__99、__299和__399。這些主板根據板型大小一般會提供四條或八條內存插槽(部分只支持Core i7 7740__和Core i5 7640__的__299主板雖然提供了四條內存插槽，但只支持雙通道模式)。
不過，就算是發燒級土豪玩家，也很少把8條內存插槽插滿(除非有使用超大內存的特別需求)，因為這樣會影響內存超頻的上限，一般插四條組建四通道內存就可以達到頻率和通道數的最佳平衡了。
那麼在八條內存插槽中插內存應該怎樣插才是最佳方案呢?這類高端主板的八條內存插槽一般會分兩組排列在處理器插座的兩側，總的來說就是雙通道平台的插法再「鏡像」一遍就可以了，下面來詳細介紹一下。
當只使用一條內存時，插在靠近主板24pin電源插座這一側的第二條插槽上;增加到兩條內存時，就在處理器插座另一側「鏡像」的插座上再加一條;增加到四條時，就插在處理器兩側內存插槽對應的二和四號插槽上;增加到六條時，插在處理器兩側的1、2、4號插槽上。不建議使用除這些組合之外的內存數量，那會影響系統的內存兼容性和性能。
總結：安裝前仔細看主板 說明書 ，可以避免很多問題
實際上，最佳的內存安裝方案和內存兼容性列表在主板說明書上都會標明(一線主板廠商會提供得更完整，甚至還會列出不同內存數量對應的極限頻率)，所以在安裝之間多讀一下主板說明書可以避免很多奇怪的問題。此外，如果紙質說明書不慎丟失，也可以上主板廠商官網下載電子版進行查閱。
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㈩ 各類硬碟選用基礎知識
目前固態硬碟開始普及，而在組裝電腦的時候，我們常常會考慮選固態硬碟還是機械硬碟，由於這兩種硬碟優勢各有千秋，對於小白來說，絕對是很糾結的事情。下面就讓我帶你去看看固態硬碟和機械硬碟的相關知識吧，希望能幫助到大家!
一文看懂固態硬碟!
硬碟對於整台電腦的重要性不言而喻，電腦所運行的 操作系統 、軟體、以及游戲等所有文件資料都是存放在硬碟裡面的，硬碟的不同類型和你電腦的性能密切相關，本期筆者向大家介紹一些有關硬碟的知識。
硬碟的種類
目前分為三種硬碟：機械硬碟(HDD)、固態硬碟(SSD)、混合硬碟(SSHD)。其中機械硬碟和固態硬碟為主流，機械硬碟採用磁性碟片進行存儲，目前市面上主流機械硬碟品牌有：希捷、西部數據、東芝。固態硬碟採用快閃記憶體顆粒進行存儲，有體積小、速度快等特點。混合硬碟可以看做是機械硬碟和固態硬碟的結合體，多用於對空間要求較高的 筆記本 電腦中，但是隨著固態硬碟的普及，混合硬碟也逐漸被市場淘汰。
機械硬碟和固態硬碟的區別
固態硬碟普遍要比機械硬碟體積小且重量輕。其次是速度，固態硬碟比機械硬碟存儲速度快，如果將機械硬碟比作是一輛貨車，那固態硬碟就是一輛跑車。機械硬碟採用物理方式讀寫數據，所以在工作時會有噪音，使用時間久一點的機械硬碟噪音尤為明顯，而固態硬碟因為讀寫原理不同，噪音為0，並且功耗更低。固態硬碟採用快閃記憶體顆粒製作而成，具有更強的防震抗摔性，而機械硬碟在運行過程中，如遇到震動，則很容易產生壞道而造成數據丟失。那麼固態硬碟就沒有缺點了嗎?當然不是，固態硬碟有讀寫次數限制，而機械硬碟有著更長的壽命。
固態硬碟的重要參數
主控是固態硬碟的控制中心，市面上常見品牌的主控有邁威(Marvel)，後改名為「美滿」，人們常叫它「馬牌」，還有三星、英特爾、慧榮、群聯、東芝等。主控好比是固態硬碟的司機，司機技術越好，就越能發揮出固態硬碟的性能。
快閃記憶體顆粒同樣重要，3D NAND和3D __point為目前主流，NAND快閃記憶體又分為SLC、MLC、TLC、QLC四種類型快閃記憶體顆粒，SLC為單階存儲單元，每一個單元存儲一個信息，MLC為雙階存儲單元，每一個單元存儲兩個信息，TLC為三階存儲單元，每一個單元存儲三個信息，以此類推。其中SLC顆粒傳輸速度最快，使用壽命最久，但是成本也相對最高，多用於企業級存儲。而MLC顆粒速度和壽命都不如SLC顆粒，但成本較低，多用於消費級市場。而TLC顆粒和QLC在MLC的基礎上速度更慢，壽命更少，成本更低(後來TLC顆粒成為主流)。這些顆粒組合之後就成了NAND平面快閃記憶體，將這些平面快閃記憶體多個堆疊在一起就組成了3D NAND快閃記憶體。而3D X__oint比3D NAND速度更快，延遲更低且壽命更長，但成本也隨之水漲船高，目前只有英特爾使用。目前具備自主生產顆粒能力的廠商有：英特爾、三星、西部數據、鎂光、東芝、海力士。
固態硬碟介面和傳輸協議
目前分為三種介面：SATA、M.2、PCIE，傳輸速度由低到高。SATA介面固態傳輸速度不會超過550Mb/s。M.2介面分為M型和 B型 兩種類型，M型走PCIE通道，傳輸速度更快，而B型走SATA通道，傳輸速度相對較慢。我們可以把傳輸協議比作是道路，路越寬傳輸速度越快。
以上就是有關固態硬碟性能的部分重要參數，希望能夠幫助到你，筆者建議選擇有自產快閃記憶體顆粒能力的品牌，再根據自己預算進行選擇避免翻車。
伺服器的 硬碟知識
以下是主流硬碟：
1. SATA硬碟(普通硬碟，特點：便宜，讀寫速度一般，壽命一般)
2. SSD硬碟(固態硬碟，特點：讀寫速度很快，壽命較低，數據恢復不易)
3.SAS硬碟(大數據專用，特點：讀寫速度快，壽命很長)
比較：
讀寫速度：SSD〉SAS〉SATA
壽命：SAS>SATA>SSD
一般機房默認的是SATA硬碟，這個硬碟是自帶的，價格比較便宜特點上面也列有。如果沒什麼特殊情況，自帶的SATA硬碟就足夠;如果是追求讀寫速度的話SSD硬碟的確是個好選擇;如果數據比較重要的話，建議使用SAS硬碟，但是SAS硬碟對機器要求比較高，目前只有E5的機器支持。
如果是做資料庫伺服器，建議是對每台伺服器的硬碟做陣列，這樣以免當硬碟出現問題的時候，造成伺服器的數據不必要的損失，一般機房做最多的是陣列1和陣列0
硬碟的陣列1與陣列0
陣列0：兩塊500G硬碟做成的一塊1T硬碟，比一般單獨的1T硬碟發揮效果更好
陣列1：兩塊500G硬碟做成的一塊500G硬碟，有備份功能
RAID 0又稱為Stripe或Striping，它代表了所有RAID級別中最高的存儲性能。RAID 0提高存儲性能的原理是把連續的數據分散到多個磁碟上存取，這樣，系統有數據請求就可以被多個磁碟並行的執行，每個磁碟執行屬於它自己的那部分數據請求。這種數據上的並行操作可以充分利用匯流排的帶寬，顯著提高磁碟整體存取性能。
RAID 1通過磁碟數據鏡像實現數據冗餘，在成對的獨立磁碟上產生互為備份的數據。當原始數據繁忙時，可直接從鏡像拷貝中讀取數據，因此RAID 1可以提高讀取性能。RAID 1是磁碟陣列中單位成本最高的，但提供了很高的數據安全性和可用性。當一個磁碟失效時，系統可以自動切換到鏡像磁碟上讀寫，而不需要重組失效的數據。
科普機械硬碟與固態硬碟知識
機械硬碟篇
機械硬碟(HDD)最大優勢就是在於容量大，價格便宜。傳統的機械硬碟採用的是高速旋轉的磁碟來存儲數據，通過磁頭來進行讀寫，在這個機械運動過程中會存在延遲，並且無法同時迸發多向讀寫數據，目前的機械硬碟已經遇到了速度瓶頸。
1、機械硬碟容量
對於主流用戶來說，目前性價比最高的就是1T、2T機械硬碟，也是最佳容量之選。因此我們在裝機時候可根據自己需求來選擇適合自己的容量，一般家用、辦公、游戲用戶，選擇1T或者2T容量就對了。
2、機械硬碟轉速
目前市面上的主流機械硬碟，轉速一般是7200轉，部分會有5400轉，建議首選考慮7200轉。一般來說，機械硬碟轉速越高，那麼內部傳輸率就越快，讀寫速度越快，也就是機械硬碟的速度越快，但是發熱量也隨之增加。
3、機械硬碟緩存
除了轉速會影響機械硬碟的速度之外，機械硬碟的緩存大小也會影響速度，機械硬碟存取零碎數據的時候需要不斷的在硬碟與內存之間交換數據，如果機械硬碟具備大緩存，可以將零碎數據暫時存儲在緩存中，減小對系統的負荷，也能夠提升數據傳輸速度。
4、單碟容量越大性能越高
目前，對於機械硬碟來說，單碟片容量越大，機械硬碟可儲存的數據就越多。傳統機械硬碟主要由磁碟和磁頭組成，由於體積的限制，每個機械硬碟腔體所能安放的碟片也有限。要在有限的碟片里增大機械硬碟的容量，就只能靠提升碟片的存儲密度。通過垂直記錄技術，不但碟片的容量提到了一個新高度。與此同時，由於碟片數據密度的增加，機械硬碟的持續傳輸速率也獲得了質的提升。
5、機械硬碟介面類型
現階段的機械硬碟主流介面都是SATA3.0類型的，IDE、SATA1、SATA2介面都屬於機械硬碟老介面，其中SATA1、SATA2介面可以互相兼容，主要是傳輸速率不同，SATA1.0為理論傳輸速度為1.5Gbit/s，SATA2.0為理論傳輸速度為3Gbit/s，SATA3.0為理論傳輸速度為6Gbit/s。此外，IDE是老式的機械硬碟介面，理論傳輸速度僅有100或166MB/S，由於傳輸速度較慢，因此被淘汰，而目前的主板也已經完全取消了IDE介面的支持。
固態硬碟篇：
固態硬碟的優勢主要是讀寫速度快，完全突破了機械硬碟的速度瓶頸。固態硬碟用固態電子存儲晶元陣列而製成的硬碟，由控制單元和存儲單元(FLASH晶元、DRAM晶元)組成，有點類似於U盤，缺點是容量較小，價格較貴。
1.數據讀寫速度
入門級的SATA3.0固態硬碟讀寫速度能夠達到500M/S，而機械硬碟只能達到150MB/S，約三倍的差距。更別提現在的M.2 NVMe協議的固態硬碟了，讀寫速度高的嚇人。
2.固態硬碟噪音與散熱
由於固態硬碟內部是採用快閃記憶體顆粒而製成的硬碟，沒有機械部件轉動，沒有磁碟和磁頭機械馬達、風扇等，因此在運行時做到絕對的靜音，而且發熱量較小。
3.重量和體積、抗震性
固態硬碟內部都是類似於內存顆粒一樣的存儲晶元，所以重量輕， 體積小，抗震性能好。
5.功耗：
由於固態硬碟內部沒有機械部件，沒有高速旋轉的磁碟，所以功耗較小，更加節能省電。通常不超過3W，而機械硬碟則是5-10W，大了兩三倍，因此固態硬碟更加符合節能環保。
註：固態硬碟除了容量小的缺點，固態硬碟在數據安全性也是缺點，可能會導致數據無法恢復，但是機械硬碟損壞，一般還可以進行數據恢復，從數據安全性來講，機械硬碟也有優勢。
總結 ：
能夠看出來說，固態硬碟與機械硬碟優勢確實各有千秋，那麼買電腦選固態硬碟還是機械硬碟?對於目前普通用戶來說，如果對安全性要求不是很高，並且對容量存儲要求不高，建議首選速度更快的固態硬碟。當然，如果預算足夠，我們更加建議固態+機械雙硬碟方案，固態硬碟作為系統盤符，而機械硬碟作為存儲重要數據，兼備速度與大存儲需求。
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