2.1 知识储备

对于DIY者来说，大家都想组装一台真正适合自己的电脑，笔者认为，“真正适合自己的电脑”是指使用尽可能少的资金满足自己的全部或主要需求。如果预算足够，那就简单了，全部选购性能最好的就可以了。

2.1.1 如何才能选到真正适合自己的电脑

问答1：明确购机需求，即自己到底需要什么？

购买电脑前应首先明确自己的需求，这是组装出既省钱又适合自己需求的电脑的前提。自己攒电脑主要用来做什么，是用来上网、办公，还是用来看电影、玩游戏；如果是看电影，是不是真的需要高清；如果是玩游戏，是玩普通的小游戏，还是要玩最新的大型3D游戏，如图2-1所示。上述问题，读者都需要有一个明确的答案。

图2-1 明确需求

不同的需求，必然需要组装不同性能的电脑。比如说，如果您的需求主要是上网办公，那么就可以选择一款中等性能的CPU及集成显卡的主板，并选择一个点距较大的显示器。如果您的需求主要是看高清电影，那么就必须配备大硬盘、全高清显示器，还需要视情况配备蓝光光驱等。

在上述基础之上，您还需要再细化需求。比如说，您看电影是不是只看普通RMVB格式的电影，如果是的话，那么对硬盘的需求就会减弱许多，显示器也不必配全高清的；玩游戏是玩最新的3D游戏，还是玩魔兽世界之类的网络游戏，如果只是玩网络游戏，对显卡的性能需求自然就可以适当地降低一些。

综上所述，您最先要做的是明确需求，最好将需求明确地写出来，并权衡一下，哪些功能是可以放弃的，哪些功能是必须满足的。待将需求最终确认下来，才知道自己真正需要什么配置的电脑。

问答2：那些超炫的功能是你真正需要的吗？

许多人买东西都爱求大求全，往往看到某个产品多了一个功能，感觉不错，头脑一发热，就买了，回家后又发现用不上，但已多花了250元。

攒机时，我们同样面临着许多配件功能的诱惑，比如说，某些主板提供的一键超频功能，您是否真的需要？某些显示器提供的全接口功能，如图2-2所示，您是否真的有那么多设备？某些机箱提供的前端LED指示面板，是不是真的实用？这些全部是用户在选购配件前需要考虑的。

图2-2 液晶显示器的接口

相信99%的人攒机时都有一个预算，不管是3000元，还是8000元，您都要保证您的每一分钱都花在刀刃上，不要让那些无用的功能占用有限的预算。

其实，过滤掉无用功能的方法也很简单。首先，要明确您的需求，在这一点上功夫一定要做到位。其次，对于每一项功能，您都要考虑清楚该功能是不是用得上，如果最终答案是有可能在未来某一天用得上，那建议您现在先不要选择此功能。为未来的“有可能”花钱，实在是不划算的，待未来需要了再配置才是比较划算的方案。

问答3：你选择的配件是否有瓶颈？

许多人在攒机时有这么一个想法，即电脑中CPU、显卡是最重要的，其他都是附属品。所以在实际购机时，恨不得将所有预算都花在这两个配件上，其他的则是能省则省。

笔者可以明确告诉大家，这个想法是错误的，电脑作为一个整体，每个配件都有它自己的作用。比如说，将一块顶级CPU放在一块低端主板上，有可能只能发挥CPU50%的性能；一块强劲的显卡，配一个19in的显示器，强劲显卡的优势则完全无法发挥。电脑瓶颈问题符合木桶定律，如图2-3所示。

图2-3 电脑瓶颈问题

由于瓶颈的问题涉及的东西过多，因此笔者无法为读者详细解析。不过，读者应把握以下两个原则。

（1）首先必须明白，您买的是一台电脑，而不是一个配件。如果单纯对某一个配件加大投资，在其他配件的限制下，这个配件是发挥不出其应有性能的。

（2）其次，由于CPU、显卡重要之说由来已久，因此如果您觉得自己的电脑在某方面有缺陷但又没有资金去补救，那么可以适当地降低CPU与显卡的预算。

问答4：商家为什么要临场换件？

如果您已经确定了电脑配置，在实际去电脑卖场时，商家却向您推荐别的产品，这时您一定要端正心态，哪怕商家说得天花乱坠，您也不要改变主意。

因为商家推荐产品，唯一的目的是赚取更多的利润。在他们的心中，不同的配件的差别就是利润不同。他们鲜少考虑配置是否合理，电脑是不是适合您使用，所以，对于他们提出的配置推荐，您基本可以无视。

此外，有些不良商家还会用先答应下来，攒到一半再说没货这样的办法来迫使您换件，如图2-4所示。对付这种奸商的最好办法就是，先在卖场多转转，确认一下自己的配件有没有货。到时他再说没货，你直接告诉他哪里有就好了。

问答5：ATX电源的功率越大越好吗？

许多消费者在攒机时，会想当然地认为某些配件不重要，比如ATX电源。但其实，ATX电源在一台电脑中是相当重要的，它是其他配件稳定工作的基础。

许多消费者的电脑在用了一段时间之后，或主板、或CPU、或其他配件烧了。追根究底发现，罪魁祸首几乎全部是劣质ATX电源。

并不是装在主机上能用的电源就是好电源，好的电源首先要拥有较高的转换效率。转换效率低的ATX电源会明显比较费电。其次，好的电源输出的电流必须要稳定，输入电流的高低变化对输出端的影响要尽可能地小。电流长时间的忽高忽低会提高主板等配件故障率。

图2-4 临场换件

此外，好的电源还应该有“保险”一类的装置，比如，当外部交流电突然短路时，好的电源能迅速断开，避免主机烧毁。

从价格来看，市场上与机箱搭售的50块钱左右的电源基本都存在安全隐患。笔者建议单独购买ATX电源，并且电源的预算在150元以上。

在ATX电源的选购中，首先一定要选知名品牌的产品，比如全汉、航嘉、长城之类的老品牌。其次，ATX电源的功率也没必要追求太高，对于一般的主机，额定350W电源就足够了，对于集成显卡的主机，额定300W电源就够了。最后，在购买ATX电源时，一定要注意厂商的小文字游戏，即是“额定300W”，还是“最高300W”，这两者绝对是不一样的，如图2-5所示。

图2-5 电源功率

问答6：攒机商（店）也需要货比三家吗？

现在的攒机商全都是能说会道，讨人欢心的手段也各有一套，往往几句话下来，就让客户感到宾至如归，觉得他就是客户的亲哥，客户就是他亲弟弟。这是商家工作中必须掌握的技能，自然无可厚非。

但作为一个消费者，您必须明白的是，商家不是您亲哥，您也不是他亲弟弟，他只是一个卖货的，您也只是一个买东西的。

许多消费者在攒机时，往往一和经销商提需求，经销商一热情，结果消费者就不好意思走了，心想“反正在哪攒都一样”，就直接攒了。其实，笔者可以明确告诉大家，不同商家攒的机器绝对不一样。

商家虽然都是逐利的，但有的商家确实会厚道一些，有的会黑一些。消费者多走几家，多对比一下，绝对是有利的。所以，对于消费者而言，一定要多走几家攒机商，为了避免服务热情导致不好意思走的情况发生，要把握住和每个商家都少谈几句，然后直接就走。

最后，一定要选一个报价略低于网上报价的商家来攒机。太贵的一定不选择，这就不用笔者多言了。太便宜了，就要小心商家换件、用二手件之类的问题。

问答7：攒机商选定后，验配件还需要那么认真吗？

在攒机时，配置、商家都选好后，下面最重要的事情就是验配件，以及攒完后验机。有的奸商为了使利润最大化，会偷偷使用一些二手返修件，或者在攒机时故意混淆配件型号，找个便宜的给装上。

对于消费者而言，为了避免这种情况发生，在攒机时一定要先让商家把配件拿齐了。在开始组装前，把所有配件检验一遍，千万不要边装边拿配件，因为一旦开始组装，有些事情就说不明白了。

每个配件，消费者都要过一下手，自己来拆包装，拆时看包装是不是新的，配件上有没有手印、灰尘之类，或是划痕。只要用心观察，二手件与全新件绝对是可以区分出来的。另外，每个配件的型号，一定与配件上的铭牌对一下，以免出错。

验机是在攒完电脑后要做的事情，消费者最好自己带一张Windows系统盘，自己动手安装，装上所有驱动后跑几个类似3DMark的程序，以确保电脑稳定，然后让商家出一个明确的装机配件清单，并针对每个配件列出质保期，盖上商家的印章，最后才将钱付给攒机商。

2.1.2 多核CPU的知识详解

问答1：CPU是如何制作的？

CPU是由很多很多晶体管集合而成的，这些晶体管的材质是“半导体”。从名字上可以看出，半导体是介于导体和绝缘体之间的一种物质，在满足某个条件的情况下可以从导体变成绝缘体，也可以从绝缘体变成导体。这就足够让它具有两个状态：导电的“1”和不导电的“0”。

有了“0”和“1”状态的晶体管就构成了二进制语言中最基本的单元“位”（bit）。那么，如果有8个这样的晶体管并排排列，就可以同时表示8个位，也就是一个“字节”（Byte），比如“10101010”。字节是计量存储容量和传输容量最常用的单位。那么，一个CPU中到底有多少个晶体管呢？最早期的8086CPU有将近3万个晶体管，而目前的AMD推土机CPU则有惊人的20亿个晶体管。如图2-6所示为AMD推土机CPU。

从上图可以看出，20亿个晶体管被集成在几毫米的底盘硅片上，这需要非常高的精密度，而一个细小的浮尘都可能损害CPU，因此CPU必须在绝对无尘的环境下，用精密的仪器来制作。晶体管之间的相互连通靠的是金属金、铜、铝，早期的CPU中用的是铝，现在已经用铜代替了，金在导电性和低损耗上是最佳材料，但由于价格昂贵而难以实现。

图2-6 AMD推土机CPU

问答2：如何确定CPU的性能？

图2-7 CPU内部运行框图

CPU的性能高低与其内部构造和运行过程是息息相关的。CPU的内部构造主要由输入设备、输出设备、运算器、控制器和存储器5个部分组成。如图2-7所示为CPU内部运行框图。在实际的使用过程中，由于无法看到CPU的内部构造和运行过程，因此只能通过其他途径确定CPU的性能。

那么如何确定CPU的性能呢？

目前，市场上的CPU核心数量一般在2～8核，核心数量的多少在很大程度上确定了处理器的性能强弱。另外，主频也是一个非常重要的参数，一般，主频较高的CPU性能会好一点；缓存容量也是影响CPU性能的主要因素之一，缓存容量越大，CPU的性能越好；CPU的热功耗（TDP）也是非常关键的因素，一般热功耗越低，CPU的性能越好，而CPU制造工艺决定了CPU的热功耗，目前最先进的制造工艺是14nm。

因此，可通过CPU的核心数量、主频、缓存容量、制造工艺等重要参数来了解CPU的性能。

问答3：检查一下自己的CPU

首先来认识一下电脑检测软件CPU-Z。它是一款功能强大的检测软件。用户可以利用CPU-Z对电脑的CPU进行一次彻底的体检。如图2-8所示为CPU-Z的检测CPU参数结果界面，CPU的核心数量、缓存大小、主频等信息都会显示在上面。

图2-8 CPU-Z的检测结果界面

问答4：如何查看CPU的主频？

CPU的主频就是CPU内核工作的时钟频率，一般以GHz（吉赫）为单位。通常来讲，主频越高的CPU，性能越强，但是由于CPU的内部结构不同，因此不能单纯地以主频来判断CPU的性能。

那么，如何查看CPU的主频信息呢？有一个简单的方法。因为CPU在封装时都会在外壳上标注一些信息，比如CPU的主频、型号、制造日期、制造国家等字符，所以直接看CPU的封装外壳上面的文字就可以找到CPU主频是多少。如图2-9所示中的Core i5-3450处理器的主频为3.10GHz。

另外，在电脑进入系统之后可以通过查看电脑属性了解CPU的主频。这里以Win-dows7系统为例，启动电脑进入系统之后在“计算机”图标上面单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择“属性”，在弹出的“系统”窗口中可以看见CPU的主频等信息，如图2-10所示。从图中可以看到，该CPU的型号为i3M370，主频为2.4GHz。此外，在图中左侧窗格中展开“设备管理器”，也可以查看CPU的主频。

图2-9 Corei5-3450处理器

图2-10 “系统”窗口

问答5：什么是CPU的缓存？

缓存是反映CPU性能的主要参数之一，它是内存与CPU之间的存储器中继器，其容量比较小但速度比内存高得多，接近于CPU的速度。缓存是用于减少CPU访问内存所需的平均时间的部件。在结构上，一个缓存由若干缓存段构成。每个缓存段存储具有连续内存地址的若干个存储单元。

高速缓存的工作原理是：当CPU要读取一个数据时，首先从高速缓存中查找，如果找到，就立即读取并送给CPU处理；如果没有找到，就用相对慢的速度从内存中读取并送给CPU处理，同时把这个数据所在的数据块调入高速缓存中，可以使得以后对整块数据的读取都从高速缓存中进行，不必再调用内存，如图2-11所示。

图2-11 缓存数据读取示意图

为了更好地了解缓存，我们可以将CPU理解为市中心工厂，内存为远郊仓库，而缓存就在CPU与内存之间。如图2-12所示为CPU、缓存与内存之间的位置关系。距离CPU工厂最近的仓库是一级缓存，其次为二级缓存、三级缓存。工厂所需的物资，可以直接从缓存仓库中提取，而不必到很远的郊区仓库中提取。

图2-12 CPU、缓存与内存之间的位置关系

正是这样的读取机制使CPU读取高速缓存的命中率非常高，通常，CPU要读取的数据90%都在高速缓存中，只有大约10%需要从内存读取。这大大节省了CPU直接读取内存的时间，也使CPU读取数据时基本无须等待。

正因为高速缓存的命中率非常高，所以缓存对CPU性能的影响很大，CPU中的缓存越大，整体性能越好。

问答6：如何从外观区分CPU

众多的CPU芯片，既有很多相同之处，也有很多不同之处，可以通过软件对CPU进行参数检测，以此来区分不同的CPU。

另外，还可以通过CPU的外观来区分CPU，因为不同CPU的接口类型是不同的，而且插孔数、体积、整体形状都有变化，所以部分不同的CPU不能互相接插。此外，还可以通过CPU芯片中间电容的排布形式的不同来进行区分。

CPU的接口就是CPU与主板连接的通道。CPU的接口类型有多种形式，有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。目前主流CPU的接口分为两类：触点式和针脚式。其中，Intel公司的CPU采用触点式接口，如图2-13所示分别为LGA1150、LGA1151、LGA1155、LGA2011CPU接口类型；而AMD公司的CPU主要采用针脚式，如Socket AM3、Socket AM3+等，这些接口都与主板上的CPU插座类型相对应，如图2-14所示为AMD公司的CPU接口。

图2-13 Intel公司的主流CPU接口

图2-14 AMD公司的主流CPU接口

a）Sockot AM3 b）Socket AM3+

2.1.3 主板知识详解

问答1：主板上有哪些插槽？

主板上的插槽和接口如图2-15所示。

图2-15 主板上的插槽和接口

CPU插槽：安装CPU的插槽。Intel公司和AMD公司的CPU安装插槽明显很不同，Intel公司的CPU插槽有很多小针（Intel CPU是触点型的），AMD公司的CPU插槽有很多小孔（AMDCPU是针脚型的），所示安装CPU前一定要了解清楚对应的CPU。AMD公司的CPU是可以向下兼容的，而Intel公司的CPU即使同是LGA775 Socket接口，能安装的CPU也有可能不同。

内存插槽：安装内存的插槽。不同类型的内存，插槽也不相同，不能混用。DDR采用的是184针插槽；DDR2采用的是240针插槽，DDR3同样采用240针插槽，但DDR2与DDR3的卡口位置不同，同样不能混插；DDR4采用284针插槽。另外，只有插在相同颜色的插槽上，内存才能组成双通道。

PCI-E×16插槽：主要是用来安装显卡，数据传输速率可以达到8GB/s。有一种SSD固态硬盘也使用PCI-E×16接口，速度非常快，但价格也非常高（硬盘章节中有相关介绍）。另外，为了支持Intel公司和AMD公司的双显卡技术（Cross Fire、SLI），有的主板提供2～3个PCI-E×16插槽。

PCI-E×1插槽：这是一个通用插槽，用来代替PCI插槽，以后声卡、网卡都可以插在PCI-E×1插槽上。

USB扩展连接器：USB扩展连接器主要用于连接数码相机和摄像机等设备，可以把USB端口扩展到6个。

SATA数据接口：连接SATA硬盘和光驱的接口。一般主板都有2～8个SATA数据接口。SATA数据接口比以前的IDE数据接口占用空间更少，插拔线缆更容易，数据传输更快、更稳定。现在流行的SATA数据接口有SATA1.0、SATA2.0、SATA3.0。

电源接口：ATX电源为主板提供电源的插座。现在主流供电是24针，以前用的是20针。

CPU辅助电源接口：这是ATX电源专为CPU提供的供电接口，一般是4针或8针。

前面板插针（PANEL）：这是主板连接电脑机箱上电源开关、复位开关、电源指示灯硬盘数据指示灯的插针。

问答2：主板中有哪些重要芯片？

主板中的芯片主要有芯片组、I/O芯片、BIOS芯片、电源控制芯片和网络控制芯片等，如图2-16所示。

图2-16 主板上重要的芯片

1.BIOS芯片

BIOS（Basic Input Output System，基本输入/输出系统）是为电脑中的硬件提供服务的。BIOS属于只读存储器，它包含了系统启动程序、系统启动时必需的硬件设备的驱动程序、基本的硬件接口设备驱动程序。主板中的BIOS芯片主要由AWARD和AMI两家公司提供。

目前，BIOS芯片主要采用PLCC（塑料有引线芯片）封装形式。采用这种形式封装的芯片非常小巧，从外观上看，它大致呈正方形。这种小型的封装形式可以减少主板空间的占用，从而提高主板的集成度，缩小主板的尺寸。

2.I/O芯片

I/O芯片是主板输入输出管理芯片，它在主板中起着举足轻重的作用，它负责管理和监控整个系统的输入输出设备。在主板的实际工作中，I/O芯片有时对某个设备只是提供最基本的控制信号，再用这些信号去控制相应的外设芯片，如鼠标键盘接口（PS/2接口）、串口（COM口）、并口、USB接口、软驱接口等都统一由I/O芯片控制。部分I/O芯片还能提供系统温度检测功能，BIOS中的系统温度最原始的数据就是由它提供的。

3.电源控制芯片

电源控制芯片的功能是根据电路中反馈的信息，在内部进行调整后，再输出各路供电或控制电压。电源控制芯片主要负责识别CPU供电幅值，从而更好地为CPU、内存、芯片组等供电。

4.音频芯片

音频芯片，也可称为音效芯片，是主板集成声卡时的一个声音处理芯片。音频芯片是一个方方正正的芯片，四周都有引脚，一般位于第一个PCI插槽附近靠近主板边缘的位置。在它的周围，整整齐齐地排列着电阻和电容，所以能够比较容易辨认出来。

5.网络控制芯片

网络控制芯片是主板集成网络功能时用来处理网络数据的芯片，一般位于音频接口或USB接口附近。

问答3：哪些元件影响主板供电？

如果主板没有一个稳定的供电，那么即使主板安装了性能良好、稳定性高的芯片组，以及CPU和内存，系统也不会稳定。所以，主板供电是否稳定是一个比较重要的问题。

主板供电电路中有一些关键的部件，如PWM控制器芯片（PWM Controller）、MOS-FET驱动芯片（MOSFET Driver）、输出扼流圈（Choke）、输出滤波的电解电容（Electro-lyticCapacitors）等。如果这些部件都比较好，那么主板供电基本就比较稳定了。

1.PWM控制器芯片

PWM控制器芯片。是控制CPU供电电路的中枢神经，在CPU插座附近。如图2-17所示就是PWM控制器芯片。PWM控制器芯片受VID的控制，通过向每相的驱动芯片输送PWM控制器芯片的方波信号来控制最终核心电压Vcore的产生。它对于主板的电压稳定性起着至关重要的作用。

2.MOSFET驱动芯片

MOSFET驱动芯片是CPU供电电路里常见的一种芯片，它有8根引脚。通常，每相配备一颗MOSFET驱动芯片。很多PWM控制器芯片里集成了三相的MOSFET驱动芯片，这时主板上就看不到独立的MOSFET驱动芯片了。MOSFET驱动芯片对于主板的电压稳定性起着至关重要的作用。如图2-18所示为MOSFET驱动芯片。

MOSFET的中文名称是场效应管，因此，MOSFET也被叫作MOS管。如图2-19所示，8引脚的黑色方块在供电电路里表现为受到栅极电压控制的开关。

图2-17 PWM控制器芯片

图2-18 MOSFET驱动芯片

图2-19 MOS管

每相中的驱动芯片受到PWM控制器芯片控制的上MOS管和下MOS管轮番导通，对这一相的输出扼流圈进行充电和放电，从而在输出端得到一个稳定的电压。每相电路都要有上桥和下桥，所以每相至少有2颗MOSFET驱动芯片，而上MOS管和下MOS管还可以用并联2～3颗代替一颗来提高导通能力，因而每相还可能看到总数为3颗、4颗甚至5颗的MOS-FET驱动芯片。

如图2-20所示，这种有三只引脚的小方块也是一种常见的MOSFET封装，称为D-PAK（TO-252）封装，也就是俗称的三脚封装。中间的脚是漏极（Drain），漏极同时连接到MOS管背面的金属底，通过大面积焊盘直接焊在PCB上，因而中间的脚往往会被剪掉。这种封装可以通过较大的电流，散热能力较好，成本低廉，易于采购，但是引线电阻和电感较高，不利于达到500kHz以上的开关频率。

图2-20 三引脚场效应管

3.输出扼流圈

输出扼流圈，也称电感（Inductor）。在输入电路中，一般每相配备一颗扼流圈，在它的作用下输出连续平滑的电流。少数主板每相使用两颗扼流圈并联，即两颗扼流圈等效于一颗。主板常用的输出扼流圈有环形磁粉电感、DIP铁氧体电感（外形为全封闭或半封闭）或SMD铁氧体电感等形态。如图2-21所示为半封闭式和全封闭式的铁氧体功率电感。电感体上标注的“1R0”或“1R2”，表示其电感值为1.0μH、1.2μH，其中“R”表示小数点。

图2-21 铁氧体功率电感

如图2-22所示为主板环形电感。环形电感的磁路封闭在环状磁芯里，因而磁漏很小，磁芯材料为铁粉或Super-MSS等其他材料。随着板卡空间限制的提高和供电开关频率的提高，磁路不闭合的铁氧体电感、乃至匝数很少的小尺寸SMD铁氧体功率电感以其高频区的低损耗，越来越多地取代了环形电感，但是在电源里因为各种应用特点，环形电感还在被大量作为扼流圈或其他用途使用。

图2-22 主板环形电感

4.输出滤波的电解电容

供电的输出部分一般都会有若干颗大电容（Bulk Capacitor）进行滤波，它们就是输出滤波的电解电容。电容的容量和ESR（Equivalent Series Resistance，等效串联电阻）影响输出电压的平滑程度。电解电容的容量大，但是高频特性不好，所以还有其他形式的滤波电容，例如固态电容。如图2-23所示为输出滤波电容。

固态电容常位于CPU供电部分。常见的固态电容为铝-聚合物电容，属于新型的电容器。与一般铝电解电容相比，它的性能和寿命受温度影响较小，而且高频特性要好一些，ESR低，自身发热小。

图2-23 输出滤波电容

2.1.4 内存知识详解

问答1：内存由哪些元件组成？

从外观看，内存主要由电路板、内存芯片、内存引脚（金手指）、散热片等组成，如图2-24所示。

图2-24 内存的外部结构

内存芯片：内存芯片也叫“内存颗粒”，是电路板上的存储装置。本小节“问答2”将详细介绍内存颗粒的内部结构。

电路板：电路板是内存的基板，在PCB板上刻上电路，所有的内存颗粒和电阻等元件都安装在这个电路板上。

内存引脚（金手指）：内存引脚是内存与主板连接的接口，因为内存引脚一般是铜制品，所以俗称“金手指”。

定位卡口：将内存插到主板内存插槽中的时候，通过定位卡口可以快速判断内存的正反，还能避免不同型号的内存误插。

固定卡口：当把内存插在内存插槽上的时候，插槽两边的卡子可以咬合在固定卡口上，从而达到固定内存的目的。

散热片：散热片是给内存颗粒散热用的，一般内存不带散热片。

除了上面介绍的内存结构外，内存上还有一些标签，如图2-25所示。

图2-25 内存上的标签

标签：标注着内存的类型、容量、位宽、频率和序列号等信息。

代理商标签：很多内存上都贴有代理商标签，从这可以看出内存的来路，在保修和退换时有一些作用。

问答2：内存的内部结构是怎样的？

内存的内部结构指的是内存颗粒的内部结构。内存颗粒的生产厂商主要有现代、三星、镁光、奇梦达等。如图2-26所示为内存芯片的内部结构。

图2-26 内存芯片的内部结构

内存颗粒与CPU一样，都依次有序地排列着很多存储装置，不同的是，内存通常使用类似蓄电池的电容（Capacitor），用电容带电状态来表示“1”，用电容放电状态来表示“0”。这样的电容带电量非常小，存储一定量的电荷后，如果置之不理，很快就会失去电荷，所以必须每过一定时间就刷新一次电容。内存就是由无数个这样的电容组成的。

前面介绍了能够存储“0”和“1”的电容，这就是电脑应用中最小的存储单位“位（bit）”。为了能够连续存放一个二进制数字，把连续的几个电容组合在一起，表示为一个“存储单元”（Cell）。一般用8个电容表示一个二进制数，这就是电脑中常用的单位“字节”（Byte）了。

问答3：DDR3内存与DDR4内存有何区别？

大家在购买内存时，会发现既有DDR4内存还有DDR3内存，那么，它们之间有什么区别呢？DDR4属于第四代DDR内存，它与前一代内存DDR3的区别主要有以下几个方面。

1.外形差异

首先，DDR4内存的针脚数增加到了284个，DDR3内存只有240个，由于内存整体长度不变，所以相邻针脚之间的距离从1.00mm减到了0.85mm，而每个针脚本身的宽度为0.60±0.03mm。

另外一个明显的差别是DDR4内存底部的金手指不再是直的，而是呈弯曲状。从左侧数，第35针开始变长，到第47针达到最长，然后从第105针开始缩短，到第117针回到最短。

最后是接口位置也发生了改变，金手指中间的“缺口”位置相比DDR3内存更加靠近中间，这样做的目的就是防止用户插错内存，历代内存产品升级均如此，如图2-27所示。

图2-27 DDR3内存和DDR4内存的外形差异

2.容量和电压差异

DDR4内存在使用了3DS堆叠封装技术后，单条内存的容量最大可以达到目前产品容量的8倍之多。举例来说，目前常见的大容量内存条容量为8GB（单颗芯片512MB，共16颗），而DDR4内存则完全可以达到64GB，甚至128GB。

而电压方面，DDR4内存将会使用20nm以下的工艺来制造，电压从DDR3内存的1.5V降低至DDR4内存的1.2V，移动版的SO-DIMMDDDR4的电压还会降得更低。

3.性能差异

DDR4内存最重要的使命当然是提高频率和带宽。DDR4内存的每个针脚都可以提供2Gbit/s（256MB/s）的带宽，DDR4-3200则是51.2GB/s，比DDR3-1866高出了70%。

DDR3内存采用多点分支总线连接方式，DDR4内存采用点对点总线。相比之下，点对点相当于一条主管道只对应一个注水管，大大简化了内存模块的设计，更容易达到更高的频率。另外，3DS封装技术不断扩增DDR4内存容量，从而可以很轻松地提升系统内存总量，这样即便每通道只能支持一根内存，保障系统平衡运行也不会有问题。

问答4：什么是双通道、三通道？

1.双通道

双通道内存技术，是为了满足CPU带宽而开发的。当时，英特尔Pentium4处理器与北桥芯片的数据传输采用QDR（QuadDataRate，四倍数据速率）技术，其FSB（FrontSide Bus，前端总线）频率是外频的4倍。英特尔Pentium4的FSB频率分别是400MHz、533MHz、800MHz，总线带宽分别是3.2GB/s、4.2GB/s、6.4GB/s，而DDR266、DDR333、DDR400所能提供的内存带宽分别是2.1GB/s、2.7GB/s、3.2GB/s。在单通道内存模式下，DDR内存无法提供CPU所需要的数据带宽，导致内存成为系统的性能瓶颈，如图2-28所示。

图2-28 内存瓶颈

在双通道内存模式下，双通道DDR266、DDR333、DDR400所能提供的内存带宽分别达到4.2GB/s、5.4GB/s、6.4GB/s。在这里可以看到，双通道DDR400内存刚好可以满足800MHzFSBPentium4处理器的带宽需求，所以为了解决这个内存瓶颈问题，增加了一个内存向CPU传送数据的通道，也就是双通道了。

其实，双通道就是一种内存控制和管理技术，它依赖于芯片组的内存控制器。双通道体系的两个内存控制器是独立的、具备互补性的智能内存控制器，因此两者能并行工作，并且，这两个内存控制器可以通过CPU分别寻址、读取数据，从而理论上使内存的带宽增加一倍，数据存取速度也相应增加一倍。

双通道中的两个独立、具备互补性的智能内存控制器，能够实现彼此间零等待时间。例如，当控制器B准备进行下一次存取内存的时候，控制器A就读/写主内存，反之亦然。两个内存控制器的这种互补的“天性”可以让有效等待时间缩减50%，因此双通道技术使内存的带宽翻了一番。如图2-29所示为双通道内存插槽。

图2-29 双通道内存插槽

因此，双通道技术的核心在于芯片组（北桥）可以在两个不同的数据通道上分别寻址、读取数据，内存可以达到128bit/s的带宽。

双通道内存一般要求按主板上内存插槽的颜色成对使用。此外，有些主板还要在BIOS进行设置，主板说明书上一般都会有说明。当系统已经实现双通道后，有些主板在开机自检时会有提示，读者可以仔细看看。由于自检速度比较快，所以可能看不到或者某些画面屏蔽了主板自检显示信息，导致无法看到这些信息。但是我们可以用一些软件查看，比如CPU_- Z。可以查看通道模式信息。如图2-30所示，在“Memory”选项卡中，如果“Channels#”选项为“Dual”，就表示已经实现了双通道。

图2-30 软件CPU-Z检测内存双通道

另外，两条2GB的内存构成双通道的效果会比一条4G的内存效果好。

2.三通道

随着CPU不断地更新，性能在不断地增强，FSB频率也越来越高，三通道技术应运而生。

双通道的出现是由于单通道内存读写成为数据交换的瓶颈，而三通道内存技术，实际上可以看作是双通道内存技术的后续技术发展，也就是说，双通道内存技术已经不能满足CPU的高速发展，三通道内存技术随着Inte lCore i7平台的发布而产生了。Intel之所以能够轻松实现三通道内存技术，与IntelCore i7平台应用的QPI直连总线技术是密切相关的，或者说QPI直连总线技术，是三通道内存技术能够实现的一个重要因素。

与双通道内存技术类似，三通道内存技术主要也是为了提升内存与处理器之间的通信带宽。三通道内存将内存总线位宽扩大到了64bit×3=192bit。若同时采用DDR31600内存，内存总线带宽可达到1600MHz×192bit/8=38.4Gb/s，因此，内存带宽得到了巨大的提升。另外，内存控制器配合三通道内存技术，就可以直接和内存进行数据交换，内存延迟的影响就能够降低到最低的可控范围，这是一个非常重要的改变。

三通道和双通道在内存的应用上有所不同。若想实现三通道，主板内存条数须为3的倍数，不能为2或4。若主板上插了两根内存条，那么该主板系统的运行模式为双通道模式；若主板内存条数为4，主板系统会自动进入单通道模式。此外，由于每个内存模组的容量和速度均相同，因此还需要以三通道的方式将内存正确插入主板。目前，三通道技术内存已经不受单根内存容量的限制了。

若某主板支持三通道，那么该主板至少要有3个内存插槽，而且通常这3个内存插槽会采用同一种颜色。所以，在购买主板时，观察内存插槽的个数和颜色也能对主板有一个简单的认识。

若电脑已经正确插入了3根内存条，那么电脑会自动识别，并运行在三通道模式。此时可以通过软件来检测电脑是否已经运行在三通道模式。在软件CPU-Z的“Memory”选项卡中的“Channels”选项，如果这里显示“Triple”，就表示已经实现了三通道通道，如图2-31所示。

图2-31 用软件CPU-Z检测内存三通道

2.1.5 硬盘知识详解

问答1：硬盘外壳都有哪些信息？

硬盘的外壳主要采用不锈钢材质制成，用来保护硬盘内部的元器件。硬盘外壳上面通常会标有硬盘的一些信息，如硬盘的品牌、参数等，如图2-32所示。

图2-32 电脑硬盘外壳

问答2：硬盘电路中各个元器件都有哪些功能？

硬盘的电路板在硬盘的反面，上面有很多的芯片和元器件。大多数的硬盘控制电路都采用贴片式焊接。硬盘的电路板包括主轴调速电路、磁头驱动与伺服定位电路、读写电路、高速缓存、控制与接口电路等，主要负责控制盘片转动、控制磁头读写、控制硬盘与CPU的通信等。其中，读写电路的作用就是控制磁头进行读写操作；磁头驱动电路的作用是直接控制寻道电机，使磁头定位；主轴调速电路的作用是控制主轴电机带动盘体以恒定速率转动。

硬盘的电路板主要由主控制芯片、电机驱动芯片、缓存芯片、硬盘的BIOS芯片（有的集成在主控芯片中）、晶振、电源控制芯片、三极管、场效应管、贴片电阻电容组成。另外，在硬盘内部的磁头组件上还有磁头芯片等，如图2-33所示。

（1）主控制芯片

主控制芯片也就是硬盘的CPU芯片，它在整个底板上块头最大，呈正方形，主要负责数据交换和数据处理。有的主控制芯片内部还内置BIOS模块、数字信号处理器等。

（2）缓存芯片

缓存芯片是为了协调硬盘与主机在数据处理速度上的差异而设计的，缓存芯片在硬盘中主要负责给数据提供暂存空间，提高硬盘的读写效率。目前主流硬盘的缓存芯片容量有2MB和8MB，最大的达到16MB，缓存容量越大，硬盘性能越好。

图2-33 硬盘的电路板

（3）电机驱动芯片

电机驱动芯片一般是正方形模样，比主控芯片要小很多，主要负责给硬盘的音圈电机和主轴电机供电。目前的硬盘由于转速太高，容易导致该芯片发热量太大而损坏。据不完全统计，70%左右的硬盘电路路障是由该芯片损坏引起的。

（4）BIOS芯片

硬盘BIOS芯片有的在电路板中，有的集成在主控制芯片中。硬盘BIOS芯片内部固化的程序可以进行硬盘的初始化，执行加电和启动主轴电机，加电初始寻道、定位以及故障检测等。一般，硬盘BIOS芯片的容量为1MB，用于保存与硬盘容量、接口信息等。

硬盘所有的工作流程都与BIOS程序相关，通断电瞬间可能会导致BIOS程序丢失或紊乱。BIOS不正常会导致硬盘误认、不能识别等各种各样的故障现象。

（5）加速度感应器芯片

加速度感应器是用来感应跌落过程中的加速度，以使电动机及时停止转动，并将磁头移动到碟片外侧，从而保护硬盘免受冲击和碰撞。一般在笔记本电脑的硬盘中会设计此功能。

问答3：高性能硬盘需要什么条件？

硬盘的性能也对电脑的整体性能有着一定的影响，而硬盘的性能主要由硬盘的转速、寻道时间、缓存决定。一般，转速快、寻道时间和存取时间短、缓存大的硬盘性能会比较高。

1.转速要快

电脑系统中硬盘与其他的硬件不同，它的内部有存储数据的盘片，加电后会高速地转动，所以硬盘的转速是制约硬盘性能的一个重要因素。硬盘的转速越快，磁头在同样的时间内处理的数据量就会越多，同等条件下硬盘的数据处理能力就会越强。

硬盘的转速指的是硬盘内电机主轴的旋转速度，也就是硬盘盘片在一分钟内所能完成的最大转数。硬盘转速的单位为rpm（Revolutions Per Minute，转/每分钟）。目前，硬盘的转速有很多种，一般在5400～10200rpm范围内，主流硬盘的转速一般为7200rpm。更高转速的硬盘一般应用在服务器或大型的工作站上。

虽然说硬盘的转速越高，硬盘的平均寻道时间和实际读写时间越短，数据传输速度越快，但是，硬盘转速的不断提高也带来了温度升高、电机主轴磨损加大、工作噪声增大等负面影响。

2.寻道时间和存取时间要短

硬盘的优劣主要取决于硬盘的存取速度的高低，而硬盘的存取速度与硬盘的转速、容量、寻道时间息息相关。假如有两块不同的硬盘，它们容量相同、转速相同，那么，寻道时间短的硬盘存取数据的速度就可能会较快，该硬盘的性能就会比较好。硬盘转速决定单位时间内磁头所能扫过的盘片面积；容量决定了盘片数据密度的高低，容量越高，数据密度越高。

寻道时间是指硬盘在接到系统指令后，磁头从开始移动到找到数据所在的磁道平均所用的时间，其单位为毫秒（ms）。平时所说的寻道时间实际上指的是平均寻道时间，它是鉴别硬盘性能的一个重要的参数，平均寻道时间越短，硬盘性能越好。一般，硬盘的平均寻道时间在7.5～14ms之间。

3.缓存要大

由于CPU与硬盘之间存在巨大的速度差异，为解决硬盘在读写数据时CPU的等待问题，在硬盘上设置适当的高速缓存，以解决两者之间速度不匹配的问题。硬盘缓存实际上就是硬盘控制器上的一块内存芯片，具有极快的存取速度，它是硬盘内部存储和外界接口之间的缓冲器。

硬盘缓存容量的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素，缓存能够大幅度地提高硬盘整体性能。例如，当硬盘存取零碎数据时需要不断地在硬盘与内存之间交换数据，若有大缓存，则可以将那些零碎数据暂存在缓存中，减小外部系统的负荷，也提高了数据的传输速度。

目前主流硬盘的缓存容量通常为64MB，一些低价位的硬盘缓存容量通常为16MB。硬盘背面的标签中通常会标注硬盘缓存容量的大小，如图2-34所示的硬盘上就标注了硬盘缓存容量。

图2-34 硬盘上标注的缓存容量

问答4：固态硬盘与机械硬盘有何不同？

固态硬盘是目前较流行的硬盘类型，是采用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，它由控制单元和存储单元组成。固态硬盘在接口、功能和使用方法上与机械硬盘（普通硬盘）相同。

目前，固态硬盘主要分为两种：一种是采用闪存（Flash芯片）作为存储介质，另外一种是采用DRAM作为存储介质。如图2-35所示是常见的SSD固态硬盘。这种SSD固态硬盘最大的优点就是可以移动，而且数据保护不受电源控制，能适应于各种环境，但是使用年限不高，适合个人用户使用。第二种固态硬盘比较少见，如图2-36所示，它是一种高性能的存储器，而且使用寿命很长，美中不足的是需要独立电源来保护数据安全。

图2-35 SSD固态硬盘

图2-36 DRAM固态硬盘

固态硬盘与机械硬盘相比，具有读写速度快，噪声小，工作温度范围大，体积小，出现机械错误的可能性很低，不怕碰撞、冲击和震动等。但短时间内，固态硬盘不会完全取代机械硬盘，因为其存在价格相对较高、容量小、数据损坏后难以恢复等缺点。目前一种比较主流的做法是，将固态硬盘作为系统启动盘使用，而存储还是使用机械硬盘。这样既提升了主机的速度，又保证了存储的需求。

固态硬盘的主要品牌有三星、Intel、镁光、威刚、金士顿、OCZ、金胜、海盗船等。

问答5：如何解读希捷硬盘出厂日期？

不少人认为硬盘的出厂日期和保质期颇为费解，细心的朋友会发现硬盘的出厂日期是不能按照公历计算的，这个是为什么呢？

希捷硬盘自2011年7月份开始实行2年质保。不过，硬盘厂家是按照财年计算的，较之公历季度要延后一个季度，由于7月份是第三季度，它是2011年财年的第四财度，因此在2011年7月份之前出厂的硬盘为3年质保，如图2-37所示。

通过解读希捷硬盘的出厂日期，能够知道这款硬盘究竟是何时生产的，是老款产品还是新款产品。

图2-37 硬盘的出厂日期

2.1.6 显卡知识详解

问答1：显卡电路中的各个元器件有何功能？

显卡主要由电路板和散热器组成，电路板上面有很多的芯片和分立元器件，大多数的显卡控制电路都采用贴片式焊接。显卡的电路主要由显示芯片、显存芯片、供电电路、电源接口、PCI-E总线接口、DVI接口等组成，如图2-38所示。

图2-38 显卡组成

1.显示芯片

显示芯片即图形处理芯片，也就是常说的GPU（Graphic Processing Unit，图形处理单元）。它是显卡的“大脑”，负责绝大部分的计算工作。在整个显卡中，GPU负责处理由电脑发来的数据，并将产生的结果显示在显示器上。GPU会产生大量热量，所以它的上方通常安装有散热器或风扇。

2.显存芯片

显存即显示内存，它与主板上的内存功能基本一样，显存的速度及带宽直接影响着显卡的速度，即使CPU性能很强劲，但是如果板载显存达不到要求，无法将处理过的数据即时传送，也无法得到满意的显示效果。显存的容量跟速度直接关系到显卡性能的高低，高速的CPU对显存的容量要求就相应地更高一些，所以显存的好坏也是衡量显卡的重要指标。要评估一块显存的性能，主要从显存类型、工作频率、封装和显存位宽等方面来分析。

3.显卡电源电路

显卡的电源电路通常是由电容、电感线圈和场效应管（MOSFET管）这三大部分组成开关电源。开关电源的主要工作原理就是上桥和下桥的MOS管轮流导通：首先，电流通过上桥MOS管流入，利用线圈的存储功能，将电能集聚在线圈中，最后关闭上桥MOS管，打开下桥的MOS管，线圈和电容持续给外部供电。然后又关闭下桥MOS管，再打开上桥让电流进入，就这样重复进行。利用开关电源供电，除了能够为核心和显存提供更加纯净、稳定的电流之外，还起到了降压限流的作用，以此来保证显卡的正常工作。

4.显卡PCI-E总线接口

显卡须插在主板上面才能与主板交换数据，因而就必须有与之相对应的总线接口。现在最主流的总线接口是PCI-E接口。此接口是显卡的一种新接口规格，PCI-E3.0×16接口的数据带宽是32GB/s，PCI-E接口还可给显卡提供高达75W的电源供给，因此，PCI-E接口是现在比较先进的接口规范。

5.输出接口

经显卡处理好的图像数据要显示在显示器上面，必须通过显卡的输出接口输出到显示器上，现在最常见的显卡输出接口主要有DVI接口、DisplayPort接口（简称DP接口）、HDMI接口等几种。

问答2：常见的显卡接口有哪几种？

如图2-39所示为显卡上的接口。

VGA接口：VGA（Video Graphics Adapter，视频图形阵列）是模拟信号接口。早期的CRT显示器（就是大脑袋那种）只能接收模拟信号，需要显卡将数字信号转换为模拟信号，再传输给显示器进行显示，VGA就是传输模拟信号的接口。由于接口在外形上像字母“D”，因此又叫D-SUB接口。这种接口已经随着液晶显示器的普及，逐渐退出了历史舞台，但在维修电脑时偶尔还能遇到。

DVI接口：DVI（Digital Visual Interface，数字视频接口）是数字信号接口。一般的液晶显示器都是可以直接处理和显示数字信号的，所以显卡可以不通过数-模转换器而直接把数字信号传输给显示器。通常，DVI接口可以传输两种信号，即数字信号和模拟信号。当显示器需要模拟信号的时候，DVI接口可以通过一个转换器连接模拟显示器，输出模拟信号。DVI接口可以分为两类：DVI-D接口和DVI-I接口。其中，DVI-D只有数字接口，DVI-I有数字接口和模拟接口。目前应用以DVI-D接口为主。DVI-D接口和DVI-I接口又有单通道（Single Link）和双通道（Dual Link）之分，平时见到的都是单通道的。

HDMI接口：HDMI（High Definition Multimedia Interface，高清晰度多媒体接口）也是直接传输数字信号的接口，最高数据传输速度为5Gbit/s，因此HDMI接口更适合高清晰视频音频的传输。1080p的视频信号和8声道的音频信号的需求少于4Gbit/s，所以HDMI接口在视频和音频传输方面具有明显优势。

DP接口：DVI接口和HDMI接口都是通过把信号转化成TMDS（Transition Minimized Differential Signaling，最小化传输差分信号）来进行传输，然而在笔记本电脑领域，长久以来都是LVDS（Low-Voltage Differential Signaling，低压差分信号）的天下。DP接口的推出正好完美地解决了这个难题。DP接口主要有两大优势：第一，DP接口在协议层上的优势，DP接口采用的是MPA（Micro-Packet Architecture，微封包架构）；第二，使用DP接口大大地简化了笔记本电脑布线的复杂度。

图2-39 显卡上的接口

问答3：如何看懂显卡处理器型号的后缀

无论是N卡（NVIDIA显卡）还是A卡（AMD显卡），显卡的型号命名都遵循一定的规律。生产商多会以后缀来区分显卡的性能优劣，所以，只要认识了显卡型号后缀的含义，就可为选购显卡带来很大的方便。A卡目前都采用了公版卡，型号的命名比较统一，数字越大的性能越好，而N卡大多采用后缀形式。N卡的型号后缀大概有以下5种。

LE——表示管线缩水产品。

GS——表示标准版显卡。

GE——表示影驰显卡，管线没缩水，频率接近GT，性价比还可以。

GT——表示高频显卡，性能稳定，但是价格比较高。

GTX——表示高端显卡顶级型号，价格高，性能强。

问答4：什么样的显卡才是高性能的？

1.要有高性能的显示芯片

显示芯片是显卡的核心芯片，它的主要任务就是处理系统输入的视频信息并对其进行构建、渲染等工作。显示芯片的性能直接决定了显示卡性能的高低。不同的显示芯片，不论是其内部结构还是其性能，都存在着差异，价格差别也很大。显示芯片在显卡中的地位，就相当于CPU在电脑中的地位，它是整个显卡的核心。由于显示芯片非常复杂，目前设计制造显示芯片的厂家主要有NVIDIA、AMD、Intel等公司，其中NVIDIA和AMD的市场占有率最高。

NVIDIA和AMD都有不少产品，性能高低读者可以参照图2-40所示的显卡天梯图。图中位置越靠上的显卡，性能越好。

图2-40 显卡天梯图

2.显示芯片中的核心频率要尽量高

核心频率是指显示芯片中的显示核心的工作频率，其工作频率在一定程度上可以反映出显示核心的性能。但显卡的性能是由核心频率、显存、像素管线、像素填充率等多方面因素所决定的，因此在显示核心不同的情况下，核心频率高并不代表此显卡性能强劲。在同样级别的芯片中，核心频率高的则性能要强一些，提高核心频率就是显卡超频的方法之一。

3.显存容量足够高，最好用GDDR5规格

显存是指显卡的内存，其主要功能是暂时存储显示芯片要处理的数据和处理完毕的数据。显示核心的性能愈强，需要的显存也就越多。目前主流显卡主要采用GDDR5规格的显存。显存主要由传统的内存制造商提供，比如三星、现代、Kingston等，容量一般为4GB、6GB或更高。一般来说，显存容量越大越好。

4.显存位宽尽量宽

显存位宽是指显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，显存带宽等于显存频率∗显存位宽/8。在显存频率相当的情况下，显存位宽将决定显存带宽的大小。因此，位数越大，瞬间所能传输的数据量越大。这是显存的重要参数之一。目前主流显卡的显存位宽有128bit、192bit、256bit、512bit等，其中，一些低性能的显卡多采用128bit显存位宽，而高性能的显卡则采用512bit的显存位宽。在选购显卡时尽量选购显存位宽大的显卡。

5.显存频率越高越好

显存频率是指默认情况下，该显存在显卡上工作时的频率。显存频率一定程度上反映该显存的速度。显存频率随着显存的类型、性能的不同而不同，目前主流的GDDR5显存的频率一般为5000MHz、7000MHz等。

6.流处理器越多越好

流处理器直接将多媒体的图形数据流映射到流处理器上进行处理，流处理器可以更高效地优化Shader引擎，它可以处理流数据，同样输出一个流数据，这个流数据可以应用在其他超标量流处理器（PS）当中，流处理器可以成组或者大量地运行，从而大幅度提升了并行处理能力。

流处理器的数量对显卡性能有决定性作用，可以说，高、中、低端的显卡除了核心不同外最主要的差别就在于流处理器的数量。对于同一品牌的显示芯片来说，流处理器数量越多，显卡性能越强劲。因此，选购显卡时尽量选购流处理器数量多的显卡。