2009年9月10日 星期四

電腦主機零件介紹

來源:http://tw.myblog.yahoo.com/jw!buHQ3N6GHxCbJ7WN4nIg/article?mid=953
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一、主機板(Motherboard)
主機板就是電腦裡面最主要的電路板。一般來說,主機板包含中央處理器(CPU)、開機程序記憶體(BIOS)、晶片組(chipset)、序列埠(serial port)、平行埠(parallel port)、擴充槽(expansion slots)、各輸入/輸出埠等等。也就是說主機板就是一台電腦的地基,幾乎主機裡面所有零件跟周邊設備都必須跟他它相附接,主機板的基本架構、效能也關係到將來系統運作、資料傳輸、硬體的擴充、電腦升級等等重要因素。


二、晶片組(chipset)
晶片組(Chipset),顧名思義,指的是一「組」晶片,而非一「顆」晶片。 它們被安置在主機板上,是主機板不可或缺的元件,主宰主機板的功能定位,也是主機板上成本最高的元件。晶片組的角色,在於輔助中央處理器(CPU)。由於中央處理器僅負責運算功能,至於電流訊號何去何從?中央處理器可不管,這一切都得靠晶片組代為安排 。此外,主機板上負責各種功能的部門,也都由晶片組統籌控制。如果說中央處理器是個人電腦的「大腦」,那麼,晶片組就是主機板上的「心臟」,也就是說晶片組本身具有的功能與速度就關係到電腦整
體運作的效益。
 
三、開機程序記憶體(BIOS)
開機程序記憶體(BIOS)中記載著電腦開機標準程序的一道道命令,當電腦電源開啟時,首先會依開機程序記憶體中所記載的開機程序命令來開機:通常是先自動檢測主機板上的基本硬體元件,看看中央處理器(CPU)、記憶體(RAM)等是否正常,然後至儲存設備(通常是硬碟)找尋、啟動作業系統(Operating System),並將電腦硬體交給作業系統開啟、控制與管理。

四、中央處理器(CPU)
CPU(Central Processing Unit)如同電腦的大腦一般,電腦所作的動作都必須要經由CPU來作計算整理。近年來CPU的速度每秒「脈衝頻率(Clock Rate)」已達數GHZ,相較於早期電CPU486DX-100MHZ,可說進步神速,現在更推出雙核心CPU。
雙核心指的是一顆CPU裡有兩個實體核心晶片單核心指的是一顆CPU裡只有一個實體核心晶片
CPU因為常常須要做高速運算,為了預防過熱所以在CPU上面在放一個風扇作為散熱之用。

五、插槽
1. 記憶體插槽
專門用來插Ram的插槽。因為主機板上面的Ram槽是做死的,但是Ram槽的數量對電腦日後的設備擴充具有相當大的影響,比如說主機板上的RAM槽只有兩個,除非上面插的RAM Card單位很大,否則日後一定會面臨到需要加RAM但是RAM槽已經插滿了的情況。因此,在選擇在選擇主機板時,也要注意到其上的Ram槽是否足夠作為日後擴充之用。
2. 擴充槽(Expansion Slots):
主要是用來插輸入/輸出設備卡的的插槽。這些擴充槽所插的卡可以 用來增強電腦整體的功能,或是提供特殊設備的支援;現在許多電腦所附的擴充槽界面大部分有三種:AGP(Accelerated Graphics Port)、PCI(Peripheral Component Interconnect)、ISA(Industry Standard Architecture)(現在已經漸漸被淘汰了),這三種界面的傳輸速度分別為AGP>PCI>ISA,三種界面標準都由Intel發展出來。通常AGP槽用來插顯示卡,因為AGP不但可以增強呈像的功能,對於3D動畫效果也有支援。PCI、ISA可以用來插音效卡、SCSI卡(這兩者也可用來插顯示卡,但是如果有AGP,就不用考慮插在其他槽上了),主要是看這些卡的界面規格來決定插在PCI上或是ISA上。


六、儲存設備:
1. 記憶體(Ram)
當作業系統程式和應用程式在執行、處理資料時,必須先將程式與資料從硬碟載入記憶體(RAM)當中,中央處理器(CPU)再依記憶體中的程式碼,一步步執行命令並處理計算資料,這樣的方法比直接從CPU將程式與資料從硬碟叫出來執行還要快上非常多。因為作業系統程式和應用程式在執行、處理資料時要CPU去接收上百、上千個指令,如果不經由一個更快速的中介-RAM來執行,而讓CPU從硬碟裡面慢慢地叫出資料、程式來執行、計算,那麼電腦運作起來就會非常的龜速。
RAM依照接腳數目可分為三種類:30pin、70pin、168pin。30pin就是指記憶體的安插部份有30個金屬接腳,72pin是72個金屬接腳,168-pin就是168個金屬接腳。不同的接腳數目必須搭配不同的記憶體插槽。除了外觀,它們還有非常重要的不同處,跟安裝擴充有關係,分述如下:
30pin:這是遠古時代的記憶體形式,為386或早期486電腦所採用,目前電腦已經不採用這種記憶體,也就是它已經被淘汰。
72pin:這是中期486及pentium電腦所採用的記憶體。72pin RAM又分兩種形式,一種是傳統的DRAM(Dynamic Ram),另一種是EDO RAM(Ram),目前均以EDO為主。 目前電腦已經不採用這種記憶體。
168pin:這是目前的記憶體形式。有 SDRAM及DDR 2種。目前市面上的SDRAM記憶體,每一條168pin記憶體的資料量為64位元,可單獨使用但目前已漸被淘汰!DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory;同步雙倍資料傳輸動態隨機存取記憶體) , 是目前使用的 SDRAM 記憶體所延伸的技術。目前使用的 SDRAM 簡稱為 SDR (Singal Data Rate),兩者最大的差別在於 DDR 在每一個時脈邊緣的上升緣和下降緣之間均能傳輸資料,不同於 SDRAM 只在上升緣才能輸出資料。DDR也就是「雙倍資料傳輸」(double data rate)的縮寫,目前DDR已達到400MHz。更高的時脈將可達到更高的資料傳輸,提高PC效能。所以在相同時脈為基準下的理論值,DDR 記憶體的資料傳輸效率是 SDR 記憶體的二倍。
DDR2 為未來主流系統記憶體,雖然名字上與 DDR 只差毫釐,但DDR2和DDR卻是完全不兼容的,DDR2接口為240Pins比DDR的184Pin長,而且較省電,這些都是DDR2記憶體的優點;DDR2將以533MHz起跳。
基本上Ram不僅僅存在於主機板上面而已,在加強列表機、顯示卡的功能時也會強調這些設備所附Ram數多少來代表其效能。
2. Cache
是一種特殊、快速記憶方式。Cache是利用主記憶體中某一部份來作為我們在電腦上面常常重複執行的動作、資料存放的地方。等到下一次在做到同一個動作的時候,CPU就不需要「重新」的將這些資料從硬碟裡面叫出來執行,直接從Cache抓即可,這樣可以提昇第二次開啟程式時的速度。舉例來說,當開機後,第一次打開 Writer 這個程式時,可以很清楚的聽到硬碟在動的聲音,這是因為CPU正從硬碟裡面呼叫這個程式的指令。等到程式關閉,再次將 Writer打開時,很明顯的感覺到開啟 Writer 程式的速度比第一次開還要快許多,而且完全聽不見硬碟轉動的聲音,這是因為CPU直接從Cache裡面叫出程式。
3. 唯獨記憶體(ROM, Read-Only Memory)
唯讀記憶體,就是一但被寫入資料就不能被移除只能被讀的記憶體。不同於RAM一但電源關掉,RAM裡面的資料也會隨之消失的特性,ROM裡面所寫入的資料並不會因為關機而消失。ROM的用途除了像寫入開機相關程序的BIOS以外,也常用在記憶列表機的字體上面。

4. 硬碟機(Hard Disk Dirve)
硬碟機是在硬碟上讀寫資料(data)的機器,讀寫資料後再將資料儲存在硬碟裡面。硬碟機依照界面不同分為 SATA(Serial ATA),IDE(Integrated Drive Electronics)內接硬碟、SCSI(Small Computer System Interface)外接硬碟 3種,一般常用的是 SATA。 目前PATA (IDE)只有到133Mb/s的傳輸率,而SATA第一代的標準就已達到150Mb/s,而現在硬碟廠商則是以3.0Gb/s這個頻寬速度宣揚自已已邁入了SATA II時代,現有的PATA完全無法比較。 除了傳輸率的優勢外,SATA的傳輸線相較IDE的排線更為細長,SATA的排線依據規範可達100公分,超過PATA上限的45公分兩倍有餘,以後機殼中煩雜的排線狀況將會獲得改善,而且SATA支援熱拔插,拿來當做外接式硬碟更為方便,不須再裝一個轉接盒。 SCSI硬碟指的是需要經由SCSI界面卡來外接的硬碟成本較高,但可外接多顆硬碟,速度也較快。
現在硬碟存量都是以GB來作單位。1 G約 10億 Bytes (1K 有人算 1024 也有人算 1000 ,所有會有些小誤差)
硬碟機的速度主要取決於兩個重要因素。一個是硬碟機本身的轉速。硬碟轉速是以rpm來作為單位,也就是每秒硬碟磁盤轉幾轉的意思,每秒轉的越多,磁頭讀取資料也就越快速。現在硬碟轉每分鐘至少數千轉 (rpm)。另外一個是硬碟存取某一筆資料並讓CPU做進一步計算處理所花的時間(access time),單位是毫秒(milliseconds,簡寫為ms)也就是數千分之一秒,因此硬碟存取資料所花的時間越小,表示硬碟速度越快。
5. 軟碟機(Floppy Disk Dirve)
軟碟機的種類有兩種,一種是3.5吋小軟碟機,一種是5.25吋大軟碟機。5.25吋的軟碟機已經很少人使用了。3.5吋小軟碟機的磁碟片容量只有1.44MB。
6. 唯讀光碟機(CD-ROM DVD-ROM Drive)
CD-ROM Drive(Disc-Read-Only Memory Drive)就是用來讀取CD-ROM裡面資料的磁碟機。CD-ROM就是一般我們說的CD片, 之所以稱為唯讀光碟機主要是因為光碟機只能做讀取CD資料的動作沒辦法儲存、燒錄資料到CD-ROM裡面。
判別唯讀光碟機速度的方式跟硬碟機類似,要從兩方面來看。一方面是光碟機的轉速。光碟機的轉速是以單速為標準來作倍數計算。單速(single-speed)相當於每分鐘150轉,40倍數(40X)光碟機相當於每分鐘6000轉,幾乎跟硬碟現在普及的轉速相當了。另外一種就是光碟機讀取資料的時間,讀取時間越少,光碟機讀取資料速度就越快。DVD-ROM是電腦資料檔唯讀光碟,用途類似CD-ROM ,可以讀取 DVD光碟片,以及一般的 CD音樂 、VCD及其它的 CD片,凡是 CD-ROM 能讀的它都能讀。
7. 燒錄機
燒錄機目前較普遍的是CD燒錄機,是可用來製作影音光碟、備份光碟片資料的磁碟機,另外也有可燒錄DVD 光碟片的 DVD燒錄機,價錢雖較貴一些,但是隨著DVD光碟片價格的下降,必是未來的主流。光碟機就只能讀取資料,燒錄機不但能讀取,並且能燒錄資料。不過要達到上述燒錄的目的還需要特殊程式來配合,否則單單一個燒錄機沒辦法直接燒錄資料到空白光碟片。CD光碟片分為CD-R及CD-RW光碟片,有大片與小片二種尺寸,常見的大片 CD時間長度及容量有 70分鐘/650MB 及 80分鐘/720MB 二種;CD-R光碟片只能寫一次,無法將資料刪除價錢較便宜,CD-RW光碟片可以重複寫價錢較貴。 現在還有 combo 燒錄機可讀 DVD 同時可燒錄 CD 光碟片,一機二用。
七、各式卡類
1. 顯示卡(Video Adapter)
讓電腦有呈像能力能將畫面顯示出來的卡。然而取決電腦呈像能力如何除了顯示卡的好壞以外,也關係到螢幕的品質,也就是說一台黑白的螢幕不論影像卡多好,也不能呈現出彩色。現在的顯示卡都附有Ram,作為加強呈像的效能之用,且大部分都是用 AGP插槽,當一部電腦要呈現複雜的 3D動畫,除了 CPU要夠快外,顯示卡也要夠好。顯示卡所支援的解析度大小也跟電腦呈像能力有關,解析度越大,呈像能力越好。
2. 音效卡(Sound Card)
主要讓電腦可以輸出、輸入、操作(manipulate)聲音之用。在現今電腦裡面,音效卡是不可或缺的零件。經由音效卡可以讓與之連結的喇叭輸出音樂、讓麥克風將聲音經由音效卡輸入電腦裡面,更進一部的可以將聲音儲存在電腦裡面。
3. 網路卡
可用來做資料分享連上網際網路的卡。通常還需要網路線、集線器來連接相互分享資料的幾台電腦。連上網際網路除了用電話撥接外(需要數據機或數據卡),其他都需要一張網路卡。現在有一些主機板都會內建網路卡、音效卡甚至顯示卡都有。
4. SCSI卡
SCSI(Small Computer System Interface)是一種平行埠界面標準,被廣泛的用在蘋果麥金塔、個人電腦、Unix系統電腦外接其他周邊設備上面。SCSI傳輸資料速率是每秒80MB(80MBps),遠高於序列埠、平行埠、USB的速度,如果所用的週邊設備(例如掃描器、燒錄機)是SCSI介面的就需要一張SCSI卡才能正常運作。SCSI的規格依照傳輸速度分好幾種:SCSI-1、SCSI-2、Wide SCSI、Fast SCSI、Fast Wide SCSI、Ultra SCSI、SCSI-3等等。
5. 影像擷取卡
可將電視、錄影機的類比影像轉成電腦的數位影像,配合適當的軟體如此電腦就可以看電視,也可當成錄影機錄電視節目。電腦要用來收看電視節目除了影像擷取卡外,也可加裝影音盒,但是影音盒只能看無法錄影。

八、輸入/輸出埠(Input/Output Port)
位於主機背後,可以看到許多插著接線的孔,這就是輸入/輸出埠。凡是用輸入/輸出埠來與主機做連結的設備稱為外接設備或是周邊設備。通常主機的輸入/輸出埠有幾種:
序列埠(serial port):用來接鍵盤、滑鼠、數據機,序列埠的傳輸資料速度是1bit。現在為了增強傳輸效率已經將用來接鍵盤、滑鼠的序列埠改為PS/2的界面。
平行埠(parallel port):用來接列表機、掃描器,比起序列埠來說,是比較高頻寬的傳輸埠。
PS/2埠:用來連接滑鼠與鍵盤。PS/2是由IBM公司所發展較為快速的外接界面標準。
USB(Universal Serial Bus):一種新的外接標準。傳輸的速度是每秒1200萬bit(12Mbps),可外接127個周邊設備,例如鍵盤、滑鼠、數據機、Zip機…。從1996年,才有一些電腦公司在它們推出的新電腦裡面提供USB的支援,直到1998年Imac的大賣,USB才廣泛為人接受使用。現在USB2.0傳輸的速度更可高達480Mbs,預計將來USB可以完全取代序列埠、平行埠這兩種外接界面標準。能連接的週邊設備的種類是所有外接埠中最多的。
各式擴充卡上所附的插孔也是輸入/輸出埠的一種:音效卡、影像卡、網路卡、SCSI卡…。

九、電源供應器(Power Supply)
電源供應器主要是提供電源給電腦,並且穩定電腦的電力系統。越強大速度越快的電腦所需的電力就越大,一般的電腦所需電力大約為200瓦以上。並不是所有的電源供應器都可以達到穩定電腦電力系統的作用,通常需要經過安全規格檢驗才能夠保證電源供應器的效能。
許多停電、斷電的情況會造成電腦裡面資料的毀損,因此多加裝不斷電系統(UPS)變得很重要,它常被人當作備用電力來使用。
十、機殼(Case)
電腦外面包的那層皮就是機殼。它是用來保護電腦不受灰塵水氣侵害、避免擦撞的屏障。但是電腦機殼也不完全是密不通風的,機殼背後通常會預留電源風扇的散熱孔,保持主機內通風順利。
電腦機殼正面會預留大小開口給其他主機零件作為操作零件面版之用。例如大開口是預留給唯讀光碟機、燒錄機、內接式Zip等等。但是平常我們在機殼正面不會看硬碟是因為硬碟較其他零件脆弱、精細,如果敲開開口可能會讓硬碟受到灰塵、水氣的損害。小開口是預留給軟碟機、數位相機讀卡機,硬碟等等。放硬碟的位置一般都不留開口,所以啦,機殼的開口數跟主機本身零件多寡跟日後擴充有關,使用者在選擇機殼之前最好選擇多開口的設計,以方便日後擴充。隨著USB介面的週邊設備越來越多,有些電腦的主機板都會支援將USB前置,在機殼正面有USB埠,以方便拔取及置入。

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