计算机体系结构
计算机体系结构
计算机发展历史
冯·诺依曼体系结构
计算机发展
代数 | 计算机类型 | 年份 | 特点 |
---|---|---|---|
第一代 | 电子管计算机 | 1946年 | 并行计算,功能优先,速度很慢 |
第二代 | 晶体管计算机 | 1956年 | 体积小,速度快,功耗低 |
第三代 | 集成电路计算机 | 1964年 | 体积更小,速度更快,功耗更低 |
第四代 | 超大规模集成电路计算机 | 1972年 | 性能稳定,体积更小,速度更快,价格更低,可靠性强,功能丰富 |
计算机硬件组成
计算机组成
台式机硬件-内部
台式机硬件-外部
CPU
Central Processing Unit(中央处理器/处理器)常见的电脑处理器:
Intel奔腾8086、 酷睿i5 i7 i9;AMD 锐龙
常见的手机处理器:高通 骁龙系列、苹果 A系列、海思麒麟系列、联发科 天玑系列
CPU的本质
**控制单元(Control Unit):**完成数据处理整个过程中的调配工作;
**算术逻辑单元ALU(Arithmetic Logic Unit):**完成各个指令以便得到程序最终想要的结果;
**存储单元:**负责存储原始数据以及运算结果。
芯片和CPU的关系
芯片有很多种,CPU芯片是其中一种其他还有GPU、NPU、FPGA芯片等等
**GPU:**Graphic Processing Unit 图形处理单元NPU:Neural Networks Process Units 神经网络处理单元FGCA:Field-Programmable Gate Array 现场可编程门
CPU和GPU的区别
CPU重要参数
**核心数:**物理核心数
**线程:**超线程技术,逻辑处理器
**频率:**工作频率,1秒钟产生的脉冲信号
**32位和64位:**CPU一次能处理的位数
CPU指令集和架构
指令是用来控制硬件的,经过编译后:01010101的电信号
**复杂指令集(Complex Instruction Set Computer):**每个指令做复杂动作,完成操作需要较少指令,庞大
代表:Intel X86
**精简指令集(Reduced Instruction Set Computer):**每个指令做简单动作,完成操作需要很多指令,灵活
代表:ARM、RISC-V、MIPS
内存(主存)
内存与存储空间
运行内存:RAM(Random Access Memory)
存储空间:ROM(Read Only Memory)
内存的工作频率
SDRAM: 100 133 166 200
DDR: 200 266 333 400
DDR2: 400 533 667 800 1066
DDR3: 800 1066 1333 1600 1866 2133
DDR4: 2133 2400 2666 3200
DDR5:4800 5200 5600 ….
硬盘(外存)
硬盘类型
3.5寸机械盘、 2.5寸机械盘、 2.5寸SATA固态盘、M.2固态盘
机械硬盘和固态硬盘工作原理
硬盘和内存的区别:
- 读写速度
- 作用
- 持久存储
输入输出设备
输入设备:键盘、鼠标、麦克风、摄像头、扫描仪、数位板、游戏手柄等等;
输出设备:显示器、打印机、音响、显卡(GPU)等等。
声卡又是输入设备也是输出设备
计算机体系结构
欲将心事付瑶琴。知音少,弦断有谁听?