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PCI-E（PCIExpress）插槽是用于连接有大带宽需求的设备的插槽，目前主要用来连接显卡、高级网卡及声卡等设备。
4．主板的芯片组
北桥芯片（NorthBridge）是主板芯片组中起主导作用的最重要的组成部分。
计算机中的CPU、内存、显卡都是由北桥芯片所控制的。
南桥芯片（SouthBridge）控制着I/O总线之间的通信，确保PCI总线、USB、LAN、ATA、SATA、音频控制器、键盘控制器、实时时钟控制器以及高级电源管理等设备的正常运行。
5．BIOS和CMOS
BIOS（BasicInputOutputSystem）即基本输入输出系统，它是主板中的一块ROM（只读）芯片，用于保存计算机最重要的基本输入输出程序、系统设置信息、开机自检程序和操作系统启动自检程序的。
CMOS即互补金属氧化物半导体，在这里它指的是主板上集成的一块RAM（可读写）芯片，里面存储着设置后的BIOS参数。
6.主板的外部接口
在主板上的侧面一般都集成了许多外部接口。
当主板被安装到计算机的机箱中时，鼠标、键盘和U盘等设备都是通过位于机箱背后的这些接口连接到主板上的。
一般常见的外部接口有PS/2接口、USB接口、串行接口、并行接口、集成网卡接口和集成声卡接口。
二．选购主板
（1）主板的应用领域
在选购主板之前，需要确定选择哪种主板更适合在日常学习或工作中使用。
不能盲目地认为最贵或功能最齐全的主板就是最合适的。
购买主板之前首先应考虑主板的用途，是需要更实用的还是性能更出众的主板。
如果是注重实用性，那么选购主板时需要多进行比较，选择性价比相对较高的主板；
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如果是注重性能，那么可以选择名牌大厂生产的中高端主板，尽管价格会高一些，但是性能会更加出众。
（2）主板的品牌
在选购主板时最好选购品牌主板，这样在质量和售后服务上都能得到保证。
有实力的品牌主板厂商生产的产品从设计、原料筛选、工艺控制、质量检测到包装运送都要经过十分严格的把关，经过这些工序生产出来的主板可为计算机的稳定运行提供牢固的保障。
目前市面上较知名的主板品牌包括微星、技嘉、华硕以及捷波等。
三．主板的供电设计
（1）CPU供电线路
CPU的供电线路通常是由电容、电感线圈和场效应管3部分所组成的。
在主板上通常是由若干个电容、场效应管与一个电感线圈组成一个相对独立的供电电路，该种电路组合称为单相供电电路。
目前大多数主板在CPU的供电线路上都会设置2组、3组或4组这种单相供电电路，因此也就出现了两相供电、三相供电或四相供电线路。
一般四相供电线路较两相和三相供电线路更稳定，如图所示即是一个四相供电线路。
内存供电线路
内存供电线路也是由电容、电感线圈和场效应管3部分所组成的，通常被设计在内存插槽的附近。
由于内存的耗电量通常并不高，对于只有两条内存插槽的主板产品，许多主板厂商都不会在内存供电线路中安装电感线圈，而只保留场效应管进行供电，同样能使内存稳定运行，而且还节约了成本。
显卡供电线路
显卡的供电线路通常位于显卡插槽的上方或下方，目前一些低端主板一般都会采用场效应管为显卡直接供电，省略掉电感线圈这个组成部分。
对于低端显卡来说，这样的设计方案还是可行的。
但对于高端显卡，尤其是那些不具备外置电源接口的高端显卡来说，这样的设计方案存在着很大的隐患。
四．主板的焊接
主板中大多数电子元件都是通过焊接来进行固定和信号传输的。
劣质主板的焊接工艺往往不佳，从外形看其焊接点密密麻麻毫无规则。
优质主板的焊接点应该是非常平整的，而且不会出现焊锡的淤积。
五.主板的“保险丝”
在优质主板的PS/2接口、串行接口、并行接口以及USB接口附近，一般都应有用于避免违规插拔外置设备的多状态保险丝，即PolyFuse压敏电阻，如图所示。
六．主板的插槽
主板的各种插槽是主板与计算机的其他设备进行连接和数据交流的主要通道。
如果这些插槽的质量低劣，在使用主板过程中，计算机就会出现许多意想不到的故障，有的甚至在拔插过程中由于插槽的金属簧片断裂，造成整个主板报废。
目前主流的SATA插槽一般有两种样式，如图所示，其中右边图中的SATA插槽四周加入了一圈保护外壳，更有利于固定连接的数据线，而且安全性能更好。
七．主板的售后服务
在选购主板时应首先了解你想购买产品厂家的背景和实力，不要为了贪一时的便宜，买廉价杂牌的主板来使用。
虽说这些主板的价格很低，但一旦出了问题，商家在服务上推三阻四，反而得不偿失。
无论选择何种档次的主板，在购买前都要认真了解厂商的售后服务。
如厂商能否提供完善的质保服务，包括产品售出时的质保卡、承诺产品包换时间的长短、产品的说明书及包装、配件提供的完整性等。
八．主板的故障分析
1内存插槽故障
故障表现：
计算机在使用一段时间后经常出现蓝屏和死机的现象，导致计算机无法正常使用，而且死机以后重新按下电源开关有时不能够正常启动，计算机主机不停发出急促的报警声。
解决方法：
通过BIOS的报警声分析是内存有问题。
对内存进行重新拔插后，计算机能够正常启动，但使用一段时间后依旧会出现蓝屏或死机。
此时用替换法检查内存条，没有发现故障。
从另外一台机器中取出一条正常使用的内存条插入到这台故障机中进行测试，使用一段时间后机器死机，这说明故障是出在主板的内存插槽上。
仔细检查主板上的内存插槽，发现所使用的内存插槽有点变形。
由于当前主板上还有一个空闲的内存插槽，将内存条插入其中即可继续使用。
2显卡插槽故障
一台计算机在使用一段时间后，经常在第一次开机时出现显示器全黑无反应的情况，切断电源后再开机则可以成功启动。
首先从计算机的电源进行检查，没有发现故障。
经仔细检查主板上其他部件，发现显卡插槽的固定卡子松动了，导致显卡没有插牢。
重新插拔后，故障解决。
3主板BIOS的故障
计算机在设置了新的时间后，重新启动计算机，发现计算机中的时间依然保持修改之前的设置。
这种故障一般是由于BIOS中的设置不能保存所致，这往往与主板电池电量不足有关。
因为主板电池的价格便宜，最好直接更换电池，故障即可解决。
第3章CPU
一.CPU概述
1CPU的类型
4位处理器
4004CPU是Intel公司于1971年推出的第一款微处理器，如图所示。
这一突破性的发明最先应用于Busicom计算器，为无生命体和个人计算机的智能嵌入铺平了道路。
它能同时处理4位数据，晶体管数量为2
300个，时钟频率为1MHz，其中包括了寄存器、累加器、算术逻辑部件、控制部件、时钟发生器以及内部总线等组件。
8位处理器
自第一款CPU推出后不久，Intel公司于1972年推出了8位处理器8008，如图所示。
它的性能是4004的两倍，它能同时处理8位数据，晶体管数量为3
500个，速度为200kHz。
1974年Intel公司又推出了8080CPU（如图所示），然后在1976年推出了8085CPU，它们都是8位处理器。
16位处理器
1978年，Intel公司生产出了具有16位处理能力的CPU8086，如图所示。
1979年，Intel公司又开发出8088CPU，它有40针脚，集成了29
000个晶体管，时钟频率为4.77MHz。
8086和8088问世后不久，Intel公司就开始对它们进行改进，把更多的功能集成在芯片上，这样就诞生了80186和80188，这两款微处理器内部均以16位工作。
1982年，Intel公司在8086的基础上，研制出了80286微处理器，如图所示，该微处理器的最大主频为20MHz，内、外部数据传输均为16位。
32位处理器
1985年10月17日，Intel公司划时代的产品——80386DXCPU正式发布，如图所示。
其内部集成了27.5万个晶体管，DX表示双字节外部数据总线。
其数据总线和地址总线均为32位，可直接寻址内存空间为4GB，时钟频率为12.5MHz，而且还在80286的基础上又增加了一种具备多任务能力的虚拟86方式，从此标志着CPU进入了32位时代。
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64位处理器
2003年，AMD公司领先一步推出了具有64位处理能力的Athlon64处理器，如图所示。
它有SledgeHammer、ClawHammer、NewCastle和Winchester4种核心；
Socket754、Socket939和Socket9403种接口；
0.13μm和0.09μm两种制造工艺。
2006年7月27日Intel公司面向家用和商用个人计算机与笔记本计算机，发布了全新的Core2Duo双核处理器。
2CPU的性能指标
CPU的频率
CPU的频率有主频、外频和倍频，它们分别代表不同的含义。
（1）主频也叫时钟速度（ClockSpeed），表示在CPU内数字脉冲信号振荡的速度。
主频越高，CPU在一个时钟周期内所能完成的指令数也就越多，CPU的运算速度也就越快。
CPU主频的高低与CPU的外频和倍频有关，其计算公式为：
主频=外频×
倍频。
（2）外频是CPU与主板之间同步运行的速度，目前绝大部分计算机系统中外频的方式也是内存与主板之间同步运行的速度。
在这种方式下，CPU的外频直接影响内存的访问速度，外频速度高，CPU就可以同时接受更多来自外围设备的数据，从而使整个系统的速度进一步提高。
（3）倍频就是CPU的运行频率与整个系统外频运行频率之间的倍数。
在相同的外频下，倍频越高，CPU的频率也越高。
从有关的计算得知，CPU的外频在5～8倍的时候，其性能能够得到比较充分的发挥，如果超出这个数值，都不是很完善。
如果设置偏低，则CPU运算速度很慢，设置过高，就会出现显著的“瓶颈”效应，系统与CPU之间进行数据交换的速度跟不上CPU的运算速度，从而浪费CPU的计算能力。
CPU的位和字长
绝大多数计算机都是使用二进制数进行运算的。
在运算时，计算机通过使用高低不同的电压来区分0和1这两个不同的数值，对于单独的一个0或1，可以称其为1位，即1bit，简称1b。
如十进制数7换算成二进制数是111，称其为3bit，简称3b。
另外，在计算机中，还有一个计量数据的单位，即字节（Byte），简称B，1字节＝8位，即1B＝8b。
CPU在电流发生一次变化（即1Hz）的过程中所能处理的数据量是恒定的，通常称这个恒定的数据量为字长，其单位为位（bit）。
把能处理字长为32位数据的CPU通常叫做32位的CPU，同理，64位的CPU就能在单位时间内处理字长为64位的二进制数据。
CPU的缓存
缓存（Cache）又称为高速缓存，是可以进行高速数据传输的存储器。
由于CPU运行速度远远高于内存和硬盘等存储器，因此有必要将常用的指令和数据等放进缓存，让CPU在缓存中直接读取，以提升计算机的性能。
CPU的缓存分为两种，即L1Cache（一级缓存）和L2Cache（二级缓存）。
由于高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，因此CPU生产厂商纷纷力争加大高速缓存的容量。
不过高速缓存均由静态RAM组成，结构较复杂，且成本也较高，因此以前的CPU内部只集成了L1Cache，而把L2Cache放置在主板上。
后来Intel推出了双独立总线结构，将L2Cache也集成到了CPU内部，但只能以CPU速度一半的频率工作。
现在，Intel公司与AMD公司已经成功地将L2Cache集成在CPU内部，并能以与CPU相同的速度工作，称为全速二级高速缓存。
前端总线
总线是多个部件间的公共连线，用于在各个部件之间传输信息常以MHz表示的速度来描述总线频率。
主板上的北桥芯片是负责联系内存、显卡等数据吞吐量最大的部件，并和南桥芯片连接。
CPU通过前端总线连接到北桥芯片，进而通过北桥芯片和内存、显卡交换数据。
前端总线是CPU和外界交换数据的最主要通道，因此前端总线的数据传输能力对计算机整体性能作用很大，如果没足够带宽的前端总线，再强的CPU也不能明显提高计算机的整体速度。
数据传输最大带宽取决于所有同时传输数据的宽度和传输频率，即数据带宽＝（总线频率×
数据位宽）÷
8。
计算机中常见的前端总线频率有266MHz、333MHz、400MHz、533MHz和800MHz等，前端总线频率越大，代表着CPU与北桥芯片之间的数据传输能力越强，更能充分发挥出CPU的性能。
现在的CPU技术发展很快，运算速度得到很大的提高，而足够大的前端总线可以保障有足够的数据提供给CPU，较低的前端总线将无法供给足够的数据给CPU，这样就限制了CPU性能的发挥，成为系统瓶颈。
显然在同等条件下，前端总线越快，系统性能越好。
CPU的制造工艺
制造工艺是指在生产CPU过程中，要加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件。
通常其生产的精度以微米和纳米（1纳米等于千分之一微米）表示，精度越高，说明其生产工艺越先进。
使用同样的材料可以制造更多的电子元件，连接线更细，CPU的集成度更高，功耗也更小。
芯片制造工艺在1995年以后，逐步经历了0.5µ
m、0.35μm、0.25μm、0.18μm、0.15μm、0.13μm、90nm、65nm以及更新的45nm、30nm的制造阶段。
CPU的表面上标有0.18µ
m或0.13µ
m等字样，这个数据越小，表明CPU的制造工艺越先进。
受制造工艺的影响，目前Intel公司和AMD公司几乎都在使用0.13µ
m技术生产CPU，不过很快就将转向0.09µ
m的工艺生产，即时CPU的核心面积可以做得更小，更加省电，而CPU的发热量有望进一步降低，其频率可再次提升。
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CPU的接口和内核
CPU的接口是指CPU与主板之间的连接方式，它也是一个重要的性能指标。
早期的CPU是直接焊接在主板上的，后来逐渐独立出来，也就有了各式各样的接口，如Slot1、Socket370、Socket939、SocketAM2和LGA775等。
CPU中心那块隆起的芯片就是内核，是由单晶硅以一定的生产工艺制造出来的，CPU所有的计算、接受/存储命令、处理数据等操作都由核心来执行。
各种CPU核心都具有固定的逻辑结构，一级缓存、二级缓存、执行单元、指令级单元和总线接口等逻辑单元都会有科学的布局。
目前IntelCPU的核心包括Proscott、Conroe和Allendale，主流的AMDCPU的核心包括Windsor和Brisbane。
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指令集
CPU依靠指令来计算和控制系统，每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。
指令的强弱也是CPU的重要指标，指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。
从现阶段的主流体系结构讲，指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分，而从具体运用看，如Intel的MMX（MultiMediaExtended）、SSE、SSE2（Streaming-Singleinstructionmultipledata-Extensions2）和AMD的3DNow!
等都是CPU的扩展指令集，分别增强了CPU的多媒体、图形图像和Internet等方面的处理能力。
我们通常会把CPU的扩展指令集称为“CPU的指令集”。
8>
防病毒技术
CPU内嵌的防病毒技术是一种硬件防病毒技术，它与操作系统相配合，可以防范大部分针对缓冲区溢出（bufferoverrun）漏洞的攻击（大部分是病毒）。
Intel的防病毒技术是EDB（ExcuteDisableBit），AMD的防病毒技术是EVP（EhancedVirusProtection）。
它们的原理大同小异。
严格来说，目前各个CPU厂商在CPU内部集成的防病毒技术不能称之为“硬件防毒”。
首先，无论是Intel的EDB还是AMD的EVP，它们都是采用硬软结合的方式工作的，都必须搭配相关的操作系统和软件才能实现；
其次，EDB和EVP都是为了防止因为内存缓冲区溢出而导致系统或应用软件崩溃的，而内存缓冲区溢出有可能是病毒所为，也有可能是应用程序设计的缺陷所致，称之为防缓冲区溢出攻击更恰当。
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虚拟化技术
CPU的虚拟化技术可以将单个CPU模拟成多个CPU并列运行，允许在一个平台上同时运行多个操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。
虚拟化技术与多任务以及超线程技术是完全不同的。
多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行，而在虚拟化技术中，则可以同时运行多个操作系统，而且每个操作系统中都有多个程序运行，每个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上；
而超线程技术只是单CPU模拟双CPU来平衡程序运行性能，这两个模拟出来的CPU是不能分离的，只能协同工作。
虚拟化技术也与目前VMwareWorkstation等同样能达到虚拟效果的软件不同，具体表现在减少软件虚拟机相关开销和支持更广泛的操作系统方面。
CPU的虚拟化技术是一种硬件方案，支持虚拟技术的CPU带有特别优化过的指令集来控制虚拟过程，通过这些指令集，VMM会很容易提高性能，相比软件的虚拟实现方式在很大程度上提高了性能。
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双核
双核心技术其实就是在基于单个半导体的一个CPU上拥有两个一样功能的处理器核心，即是将两个物理处理器核心整合入一个内核中，使CPU的数据处理速度达到或超过同样性能的两个CPU共同工作的效能。
现在的CPU，不仅有了双核，还有4核心技术，就是将4个物理处理器核心整合入一个CPU内核中。
上市的4核心Core2QX6700处理器凭借近4倍于单核2.66GHzCore2处理器的常规性能，展示出4核处理器撼人心魄的魅力。
二．选购CPU
1选购CPU的一般原则
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性价比
选购CPU时，性价比是比较重要的一个因素。
比如Intel的CPU兼容性好，但是其价格普遍比AMD的CPU高。
应用领域
一般的家庭和办公用户应选购目前主流的且性价比较高的CPU，如AMD的Sempron和Athlon64或IntelCeleronD或PentiumD，这类CPU的价格便宜，而且性能也不差。
如果需要做专业图形图像设计或玩大型游戏等，则需要一块高性能的CPU，如IntelCore2或Athlon64X2等双核CPU，这类CPU性能强劲，不过价格也稍微高一些。
质保
盒装正品的CPU不但提供了原装散热风扇，一般还会提供1～3年的质保；
对于一些散装CPU或假冒盒装CPU，只能由销售商提供最多1年的质保。
2鉴别CPU
看包装
正品的Intel和AMD的CPU均为盒装，里面提供了原装散热风扇，而且提供一年或长达三年的质保。
而散装的CPU一般不能得到生产厂家的质保。
虽然说盒装的CPU比散装的要贵一些，为了安全起见，应尽量选购原装产品，如图所示为盒装的IntelCPU，上面贴了销售商的质保标签。
看编号
在CPU的背面一般都有该CPU的相关参数，如图所示。
从该CPU表面可以看出它是AMD公司生产的AthlonX23800CPU，下方的英文单词MALAYSIA表示其产地为马来西亚。
软件检测
（1）Intel（R）ProcessorFrequencyIDUtility软件：
可测试所有IntelCPU的真实频率，在安装好该软件后，运行程序即可得到测试结果，如图所示。
（2）对于AMD处理器，AMD公司也推出了CPUINFORMATION软件来进行测试，该软件不但能测试AMDCPU，而且还能测试IntelCPU，测试结果如图所示。
（3）除此之外，用户可以使用CPU-Z等测试软件测试CPU的实际信息，识别假冒的CPU，如图所示。
三.CPU的故障分析
1CPU风扇不转导致计算机黑屏
故障表现：
计算机经常在进入操作系统时出现黑屏不能启动的情况。
解决方法：
经过检查后发现，原来是CPU的散热器风扇停止了转动。
为风扇添加适量润滑油便可排除故障，但如果风扇损坏，则需要更换一个散热器。
2CPU超频导致运行不良
计算机在超频（超频的方法将在第18章中进行讲解）之前运行一切正常，但是在超频后经常出现注册表损坏的提示并经常死机。
由于超频引起的系统不稳定，导致计算机经常出现数据传输错误、注册表损坏等情况，用户只需将CPU恢复初始频率运行即可。
3不能顺利进行CPU超频
在购买CPU时，经测试能将外频提升30％，但在家中安装后却只能提升10％。
超频不仅与CPU有关，还与主板、内存、硬盘等其他外部设备有关，如果这些外部设备不稳定，不能工作在较高的频率下，那么很可能导致超频失败，用户只能适当进行超频。
第4章内存
一．内存概述
1内存的作用
内存也称内存储器或主存，就像人体大脑的记忆系统，用于存放计算机的运行程序和处理的数据。
只要打开电源启动计算机，内存中就会有各种各样的数据信息存在，可以说它永远也不会空闲着。
当运行计算机程序时，程序将首先被读入到内存中，然后在特定的内存中开始执行，并且处理的结果也将保存在该内存中。
也就是说内存会和CPU之间频繁地交换数据，没有内存，CPU的工作将难以开展，计算机也无法启动。
2内存的种类
按照工作原理分类
按照内存的工作原理可将其分为两类。
一类是RAM（RandomAccessMemory），即随机存取存储器，存储的内容可通过指令随机读写访问。
RAM中存储的数据在掉电时会丢失，因而只能在开机运行时存储数据。
而RAM又可以分为DynamicRAM（DRAM，动态随机存取存储器）和StaticRAM（SRAM，静态随机存取存储器）两种。
由于DRAM具有集成度高、结构简单、功耗低和生产
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