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移动端

1.1.2 内部PC组件(2)

《思科网络技术学院教程:IT基础(第6版)》第1章个人计算机系统简介,本章开启探索和了解计算机硬件之旅,将讨论计算机系统中的硬件组件、计算机组件的替代品,以及专用计算机系统的配置。本节为大家介绍内部PC组件。

作者:思科系统公司 译来源:人民邮电出版社|2017-08-27 17:14

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1.1.2 内部PC组件(2)

超频或运行多个内核的CPU往往会产生过多热量。常规做法是在散热器顶部安装一个风扇,如图1-10所示。该风扇可将热量从散热器的金属翅片中排出。这就是所谓的主动散热。

一些其他组件也容易受到热损坏,因此通常也配备风扇。许多显卡自带处理器(称为图形处理单元[GPU]),它也会产生过多热量。有些显卡已经配备了一个或多个风扇,如图1-11所示。

配备极速CPU和GPU的计算机可使用水冷系统。图1-12是水冷系统的一个示例。金属片放置于处理器之上,水被泵送到顶部,以吸收处理器产生的热量。水被泵送到散热器上,将热量散发到空气中,然后再进行循环。

CPU风扇会产生噪音,高速运转时的噪音可能会非常烦人。借助风扇对CPU进行散热的另一种方案是使用热导管。热导管中包含在工厂中永久密封的液体并使用一个循环蒸发和冷凝的系统。

5.ROM

计算机的内存芯片有多种不同类型。但是,所有内存芯片都以字节的形式存储数据。字节是一组数字信息,用于表示字母、数字和符号等信息。具体而言,1个字节就是一个8位二进制块,每个位以0或1的形式存储于内存芯片中。

一种基本的计算机芯片是只读存储器(ROM)芯片。ROM芯片位于主板和其他电路板上,其中包含可由CPU直接访问的指令。ROM中存储的指令包括基本的操作指令(例如启动计算机和加载操作系统)。

下面列出了有关不同类型的ROM存储器的详细说明。

只读存储器芯片(ROM):信息在制造ROM芯片时写入。ROM芯片不可擦除或重写。此类ROM现已不再使用。

可编程只读存储器(PROM):信息在制造PROM芯片之后写入。PROM芯片不可擦除或重写。

可擦写可编程只读存储器(EPROM):信息在制造EPROM芯片之后写入。EPROM芯片可用紫外线擦除。需使用特殊设备。

带电可擦写可编程只读存储器(EEPROM):信息在制造EEPROM芯片之后写入。EEPROM芯片也称作闪存ROM。EEPROM芯片无需从计算机上取下即可擦除和重写。

必须注意的是,即使计算机断电,ROM芯片也能保留其内容。这些内容不会轻易地被擦除或更改。

注意:

ROM有时也被称为固件。这种说法具有误导性,因为固件实际上是指存储于ROM芯片中的软件。

6.内存

内存(RAM)是CPU工作时访问的数据和程序的临时工作存储器。

下面列出了计算机可使用的多种不同类型的内存。

动态RAM(DRAM):一种用作主内存的内存芯片。DRAM必须随着电脉冲不断刷新,以便维护存储在芯片内的数据。

静态RAM(SRAM):一种用作缓存内存的内存芯片。SRAM比DRAM快得多,且不需要频繁刷新。SRAM比DRAM昂贵得多。

同步RAM(SDRAM):与内存总线同步运行的DRAM。内存总线是CPU与主内存之间的数据路径。控制信号用于协调SDRAM与CPU之间的数据交换。

双倍数据速率SDRAM(DDR SDRAM):数据传输速度是SDRAM两倍的内存。DDR SDRAM通过在每个时钟周期内进行两次数据传输来提升性能。

第二代双倍数据速率SDRAM(DDR2 SDRAM):速度比DDR SDRAM内存更快。DDR2 SDRAM通过减小信号线之间的噪音和串扰来改善性能,使之优于DDR SDRAM。

第三代双倍数据速率SDRAM(DDR3 SDRAM):通过加倍DDR2 SDRAM的时钟频率来扩展内存带宽。DDR3 SDRAM比DDR2 SDRAM耗电少,产热也更少。

第四代双倍数据速率SDRAM(DDR4 SDRAM):DDR3最大存储容量的四倍,因其使用低电压,故所需能耗减少了40%,并且具备高级的纠错功能。

与ROM不同,RAM是易失性存储器,也就是说,每次计算机断电时内容都将擦除。

注意:

ROM是非易失性存储器,也就是当计算机断电时,内容不会被擦除。

在计算机中添加更多内存可提升系统性能。例如,更多的内存会增加计算机存储和处理程序和文件的内存容量。内存不足时,计算机必须在内存和较慢的硬盘驱动器之间交换数据。可安装的内存的最大数量受主板的限制。

7.内存模块

早期的计算机将内存作为单个芯片安装于主板上。单个内存芯片(称为双列直插式封装[DIP]芯片)安装不便且容易松动。为解决此问题,设计师将内存芯片焊接到电路板上,创建一个内存模块,然后将内存模块置于主板上的内存插槽中。

各种不同类型的内存模块如表1-2所示。

注意:

内存模块可以是单面或双面。单面内存模块仅在模块的一个面上包含RAM。双面内存模块的两个面上均包含RAM。

表1-2 内存模块

内存的速度直接影响给定时间内处理器能够处理的数据量。随着处理器速度的提高,内存速度也必须提高。通过多通道技术也可以增加内存吞吐量。标准的内存为单通道,这意味着所有的内存插槽同时寻址。双通道内存增加了第二条通道,可同时访问第二个模块。三通道技术提供了第三条通道,可同时访问三个模块。

最快的内存通常是静态RAM(SRAM),它是一种用于存储CPU最近使用的数据和指令的缓存内存。与较慢的动态RAM(DRAM)或主内存相比,SRAM在检索数据时为处理器提供了更快的数据访问速度。

三种最常见的缓存内存类型如下所述。

L1缓存是内部缓存,且集成在CPU中。

L2缓存是外部缓存,最初安装在CPU旁边的主板上。L2缓存现在集成在CPU中。

L3缓存用于某些高端工作站和服务器CPU。

当数据在芯片中未正确存储时,会出现内存错误。计算机使用不同的方法来检测和纠正内存中的数据错误。

不同类型的错误检查方法如下所述。

非奇偶校验内存不检查内存中的错误。

奇偶校验内存包含8个数据位和1个错误检查位。错误检查位被称为奇偶校验位。

纠错码内存可检测内存中的多位错误并纠正内存中的单一位错误。

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