苹果工程师教你电脑硬件基本知识

上回小伟哥写了一篇关于 iPhone 内存的基本知识,这次小伟哥打算以内存为切入点,再写一写我们常用的电脑.看完了我这篇文章,相信你也可以从一个电脑小白变成修电脑小能手啦.

首先要讲电脑,我们就要了解电脑的基本结构,一般来讲我们的电脑都是由硬件和软件两部分组成的.我们看得见,摸得着的,由塑料/金属/玻璃/碳纤维或者其他什么材料搞出来的东西,就是硬件.我们看得见,摸不到的,由代码/数据/文档组成的东西,就是软件.

绝大多数电脑的硬件包括以下几个部分: CPU,内存,硬盘,主板,电源,显卡.这几个东西重要性不分先后,缺了一个电脑都运行不起来.除了上边的几个大件之外,电脑还包含散热器,机箱,键盘,鼠标,显示器,声卡,网卡,音响等部件,这些也都算是硬件,但不是必备的.接下来小伟哥就简单说一下电脑的硬件部分.

首先给需要普及一个小知识:字节,字节是计算机储存信息的基本单位,比如英文字符句号"."占一个字节,中文字符句号"。"占两个字节.1024个字节叫1KB(一千字节);1024KB = 1MB(一兆字节);1024MB = 1GB(一吉字节);1024GB = 1TB(一太字节);1024TB = 1PB(一拍字节);1024PB = 1EB(一艾字节).人类目前产生的总数据量大概在50亿 GB 左右,就是5EB而已.不要小看这个数,不用科学计数法写出来就是5000000000000000000这样.

CPU: 是 中央处理器(Central Processing Unit) 的英文简写.CPU 对电脑来说就相当于人类的大脑,是一块超大规模集成电路,这个超大指的是多大呢?每个 CPU 中含有上亿个晶体管,一根头发那么粗的地方就有几千几万个晶体管,一个晶体管我们可以把它想象成一个小开关.这个上亿的数据不是我随便说的,根据英特尔官方公布的数据: Corei3 处理器含有的晶体管数量是6亿多个,Corei5 系列为7.74亿到14亿个,Corei7 是14亿到18.6亿个左右.而这几亿几十亿的晶体管都放在一个大拇指甲那么大的空间里.CPU 制造业可以说是人类科技的珠穆朗玛峰,关于 CPU 的具体技术细节我有空再开个文章详写一下,在这里就不多说了.
目前市面上在售的 CPU 主要是两个品牌,一个是英特尔(Inter),另一个是AMD(超微半导体公司).英特尔的主要产品是 酷睿(Core) i 系列,包括 i3,i5,i7和最新出的 i9,这个 i 后边的数字越大,CPU 就越强劲.i3售价在500-1000之间, i5售价在700-1700之间, i7售价在1800-4000之间, i9目前售价是7500左右.AMD 的主打产品是 RYZEN7 系列,售价大约在2200-3600之间,性能和 Corei7差不多.

CPU 放大4万倍的图像

内存:就是我们俗称的内存条,是与 CPU 进行沟通的桥梁.内存相当于人类大脑中的短时记忆能力.也相当于手机中的"非运行内存",在上次小伟哥写的关于内存基本知识的文章中,我说 CPU 吃的数据,都要先盛到内存这个碗里,所以内存很重要,可以说它决定了 CPU 的运算速度,如果一个 i7 处理器,相当于小伟哥这样一个壮汉,我们给他配了一块小小的 512MB 的内存,这对我来说就像用瓶盖吃饭一样困难,永远也吃不饱,吃不饱就干不动活,工作效率自然就低了.现在的内存也主要分两种,一种 DDR3,一种 DDR4,很简单,后边的数字越大越快,如今 DDR3 型号的内存已经买不到了.
现在电脑的内存动辄4GB,8GB,小伟哥家里的电脑有16GB 的内存,仅仅是一个 i5 的处理器, 电脑玩起来依然很流畅.内存的主要品牌有金士顿,海盗船,芝奇,威刚,影驰等.如果你要给电脑加一个内存条,就先看看你电脑里原来的内存条是啥牌子,啥型号,多大的,然后买个和它一样牌子一样大的内存条就好了.

小伟哥用的就是这款

硬盘:是电脑主要的存储媒介,我们电脑里的系统,软件,照片,文档,小说,视频都是储存在硬盘中的.硬盘相当于人大脑中的长时记忆功能,在手机中就是"非运行内存".硬盘也分为两种,一种是机械硬盘(HDD),一种是固态硬盘(SSD).机械硬盘其实就是一个大铁盒里边装着几张光碟,所有的数据都储存在光碟上,固态硬盘就像是一个大 U 盘,使用一种叫"闪存颗粒"的东西来存储数据.这俩硬盘的主要区别就是固态硬盘读写速度很快,而机械硬盘速度略慢,机械硬盘的读写速度大概在140MB/s, 而固态硬盘的读写速度大概是3000MB/s, 差的还是挺多的.
所以固态硬盘的价格也比机械硬盘贵很多,比如10TB 的机械硬盘价格是3800元左右,而4TB 的固态硬盘价格是...呃,50000元,没查错,5后边4个零...所以固态硬盘一般容量都比较小,超过1TB 的就很少见了,一般来讲我们自己家用128GB,256GB,最多512GB 就足够了.现在的电脑大多数都是混合使用:将系统装在固态硬盘中,剩下的数据在机械硬盘中.固态硬盘的主要品牌有三星,英特尔,闪迪等,价格128GB 大概在300元左右,256GB 大概500多元.机械硬盘的主要品牌有希捷,西部数据和东芝等,价格1TB 在350元左右.小伟哥自己用的是一块128GB 的 M.2接口固态硬盘,一块300GB 的 SATA2.0接口固态硬盘和一块1TB 的机械硬盘.小伟哥不建议选小于1TB 的机械硬盘,因为性价比太低.

硬盘中的2b小姐姐

主板:又称主机板,是为计算机供电的主电路板.主板相当于人类的骨骼,决定了电脑的外形,扩展性,最大能力等.一般来说,主板上都集成有声卡和网卡,有的主板甚至集成了显卡.主板上全都是插槽,最重要的就是 CPU 卡槽,我们选择主板都是先选好 CPU, 然后根据 CPU 去选择对应的主板,比如 Corei5 处理器就要选择 CPU 卡槽为 LGA1151 型号的主板,而 Corei9 处理器就要选择 CPU 卡槽为 LGA2066 型号的主板.这个卡槽如果选错了 CPU 是插不进去的.其实也没有必要很慌,因为除了 CPU 卡槽的规格略有区别之外,主办的其他插槽基本上都是一样的:四个内存插槽,两个插槽,四个硬盘插槽,一个固态硬盘插槽,还有一些电源线,指示灯,开机按钮针脚等等这些个玩意,并不复杂.在选好了 CPU 卡槽之后,可以选择主板的版型,一般包括 ATX(标准板型),M-ATX(小板型),iTX(迷你板型),XL-ATX(超大板型)等,小伟哥自己的电脑选用的是标准 ATX 板型,更大的板型意味着更好的扩展性,更优秀的散热,更多的接口,当然还有更昂贵的价格.当然主板上还有一些其他的东西比如南桥北桥芯片组等等,这里不具体讲了,改天小伟哥开个坑另外讲一下.
主板的品牌主要有华硕,微星,技嘉.开机的时候屏幕上显示的"ASUS"或者"GIGABYTE"字样的图案, 就是主板的型号了.一般主板价格都在它适配的 CPU 的价格的一半左右,比如小伟哥的 i5 处理器1600元,主板的价格是899元.有人说主板就是个大插排,随便买一个便宜的就行了,小伟哥不同意这样的说法,好的主板在细节上做的更加优秀,比如合理的布局可以使主机有良好的散热,更加精细的电路板印刷可以使硬件获得更高的功率等等.前几天公司的财务姐姐来找我,说电脑启动后就死机,经过维修师傅的诊断,就是由于主板烧毁引起的.

三种版型对比图

电源:是电脑各部件供电的枢纽,作用是把220V 交流电转换成直流电以供电脑硬件使用.电源相当于电脑的心脏,强劲有力的心脏是保证电脑各个部件正常运行的基础.现在家用机的电源功率一般在 350W 到 600W 之间,越大越好.电脑电源有一个 80PLUS 认证,从白牌,铜牌,银牌,金牌,白金牌到钛金牌,越往后,这个电源的转换效率就越高,越节能.
电源的选购基本遵循一个定律:一瓦一块钱,300W 的就300元左右,500W 的就500元左右.电源的主要品牌有:海盗船,先马,鑫谷,航嘉等.电脑的电源其实很重要,小伟哥曾经有一个电脑使用 USB2.0 接口的无线网卡,这个网卡在屋子里信号不好,小伟哥就搞了一条五米长的连接线,结果每次插上用一小会,电脑就蓝屏.后来把五米的连接线换成两米,电脑就不蓝屏了,这就是由于电脑的电源功率不足引起的.

显卡:全称显示接口卡,是计算机最重要的输出部件.显卡就相当于人的一张脸,好不好看全靠它.提到显卡就不能不提一下 GPU(图形处理器,英文 Graphics Processing Unit 的缩写),如果 CPU 决定了电脑的智商,那么 GPU 就相当于电脑的情商了,我们当然都喜欢智商情商双高的人,对吧?GPU 的主要作用就是做图形运算,显示的画面精不精美,颜色准不准确,游戏画面流不流畅都是它来决定.
显卡的主要品牌就是大名鼎鼎的英伟达(NVADIA)和 AMD(ATi),显卡从型号上就能看出性能,比如英伟达的 GTX960,GTX 的意思就是英伟达的 GTX 系列,9的意思是第九代,6的意思是定位为中高端,后边0没什么卵用.有的型号后边加 Ti 是加强版的意思,比如GTX980Ti 是 GTX980的加强版,加 M 是移动版的意思, 一般用在笔记本电脑上.买显卡时最重要的就是看一下是第几代,现在英伟达已经出了第十代显卡,所以显卡代号一般都是 GTX10XX, 后边的数字通常1定位为入门,2-3定位为低端,4-6定位为中低端,中端和中高端,7定位为高端,8-9定位为旗舰.小伟哥用了一款 GTX1060的显卡,属于第十代中高端显卡.有人问 GTX970和 GTX1060之间哪个好一点呢,小伟哥觉得差不多,但电子产品向来买新不买旧,我选1060.其实显卡能讲的地方还有很多,这里小伟哥也不多说了,改天再开个文章专门讲一下显卡的技术问题和选购指南.

各品牌显卡对比图

说了这么多(挖了这么多坑),你是否对电脑的了解更深入了一步呢?

附:2017年8月 CPU 及显卡天梯图

CPU 天梯图
显卡天梯图

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