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最后祝大家学习愉快！

作者

第1章

电脑组装DIY基础

1.1电脑的系统组成

计算机（俗称“电脑”）是1946年发明的，经过不断发展，可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机等。

我们平时所使用的电脑其实是个人电脑，即PC（PersonalComputer）,正式的名字叫做微型机算机，简称微机。

电脑现在对我们的工作和生活都必不可少，无论在哪一个行业，它都是不可或缺的工具。

完整的电脑系统由硬件系统和软件系统两大部分组成，缺一不可。

本节介绍电脑硬件系统和软件系统的组成。

1.1.1电脑的硬件系统组成

电脑硬件是电脑看得见、摸得着的部分。

硬件系统由内部的主要部件和外部设备组成。

从电脑的结构来分可以分为主机和外部设备两大部分，其中主机是电脑的心脏，电脑的一切操作都要经过它来完成，它还协调主机与外部设备的通信。

主机主要包括CPU（中央处理器）、主板及内存等“三大件”和电源等配件。

外部设备包括输入设备（如键盘和鼠标）、输出设备（如显示器、打印机和音箱）、外部存储器和其他辅助扩展设备等部件，如图：

1．主机部分

电脑的主机部分主要包括主板、CPU、内存和电源。

（1）主板

主板也叫主机板或者母板，它是电脑硬件系统的核心，是一块控制和驱动电脑的印刷电路板（PCB）如下图1-1所示。

作为整个电脑的基板，主板是CPU、内存、显卡及各种扩展卡的载体。

主板是否稳定关系着整个电脑是否稳定，主板的速度在一定程度上也制约着整机的速度。

图1－1电脑的主板图1－2IntelPentium4（PGA478）

（2）CPU

CPU包含电脑中的控制部件和算术逻辑部件，是电脑的“大脑”，是电脑的关键部件。

电脑品质的好坏、运算速度的快慢关键在于CPU。

目前CPU市场最新的处理器配置有IntelPentium4系列和AMDAthlon系列等，如图1－2所示。

图1－2IntelPentiumD（LGA775）

图1－2AMDAM2Athlon64（PGA940）

（3）内存

内存是系统的主存储器，是电脑运行程序时用于快速存放程序和数据的载体，由半导体大规模集成电路芯片组组成，如图1－3所示。

内存的容量和速度在很大程度上影响着电脑的运行能力和运行效率。

图1－3目前主流的184线DDR内存

（4）电源

电脑的电源就是将交流电转换为电脑工作所需的直流电的转换器，也就是电气行业上所说的开关电源。

电脑电源分为AT、ATX等标准，现在普遍使用的是ATX电源。

如图1－4所示。

图1－4目前主流的ATX电源

2．外部设备

多媒体电脑的外部设备比较多，大致可分为输入设备、输出设备、外部存储设备及其他扩展设备等。

（1）输入设备

输入设备用来将各种程序和数据信号在控制器的指挥下按一定的地址顺序送入内存。

人们比较熟悉的输入设备是能够直接输入信息的键盘、鼠标等，如图1－5所示。

另外一些专业方面的需要也出现了一些特定功能的输入设备，如纸带机及读卡机。

比较常见的输入设备还有光笔、游戏控制杆、扫描仪、数码相机、麦克风和摄像头等。

图1－5光笔、键盘和鼠标、摄像头

（2）输出设备

输出设备是用来将电脑主机处理的结果转换为人们所熟悉的信息形式（如数字、字符、声音、图像和动画）的部件。

它在控制器的指挥之下，依照人们所能识别的形式由主机内输出。

常用的输出方式有绘图、屏幕显示、打字等等，常见的输出设备有显卡和显示器、声卡和音箱、打印机和绘图议。

如图1－6所示。

图1－6显卡和声卡、显示器和音箱

（3）外部存储器

外部存储器是相对于内部存储器而言的。

主存储器（内存）虽然速度快，但不能保存数据，而且容量相对较小。

为了能存储更多的数据，提高处理能力，电脑常常需要一个额外的存储器，其存储能力比内部存储器要大很多。

这类存储器有硬盘驱动器和光盘驱动器等，现在还有便携式的移动硬盘及优盘等。

如图1－7所示。

图1－7硬盘和光驱、移动硬盘和优盘

（4）扩展设备

扩展设备其实是上述分类以外的设备总和，是为了实现多媒体功能的扩展而增加的设备。

比如为了实现接入Internet功能而增加的调制解调器（Modem）和网卡，如图1－8所示。

为了实现在显示器上收看电视节目而增加的电视卡等，这些扩展设备大大丰富了多媒体电脑的各种功能。

图1－8实现接入Internet功能的1000Mbps网卡及无线网卡

1.1.2电脑软件系统

软件是为了运行、管理和维修电脑而人工编制的各种程序的集合。

1.基本的输入输出系统

一般情况下，用户不能直接操作裸机，必须通过电脑的基本输入输出系统（BasicInput/OutputSystem,即BIOS）才能操作控制裸机。

之所以这样称呼它，是因为它提供最基本的电脑操作功能，如在屏幕上显示一个点，以及接收一个键盘字符的输入等。

基本输入输出系统非常重要，几乎所有电脑功能最终都是分解为一个个简单的基本输入输出操作来实现的。

如画一幅风景，就是由一系列画不同颜色和亮度点的基本输入输出操作来完成的。

2．操作系统

在基本输入输出系统的外层，才是我们平常耳熟能详的Windows98、Windows2000/XP/2003/Vista以及LinuxRedFlag、RedHat等软件。

这些软件就是操作系统（OperatingSystem），用于负责管理电脑的各种资源，并提供操作电脑所需的工作界面。

有了它们，人们才可以方便自如的使用电脑。

3.应用软件

顾名思义，应用软件即提供某种特定功能的软件，如经常使用的MicrosoftOffice2000/XP/2003、WPSOffice2005、AdobePhotoshopCS2和Macromedia8.0等。

它们一般都运行在操作系统之上，由专业人员根据各种需要开发。

我们平时见到和使用的绝大部分软件均为应用软件，如杀毒软件、文字处理软件、学习软件、游戏软件和上网软件等。

1.2购机前的准备工作

认识了电脑的系统构成，只是万里长城的第一步。

至于如何选购电脑的配件、如何组装直到最终使用起来，在后面的章节中将会详细介绍。

本小节主要介绍购机前必须了解的事情，为读者阅读以后的章节打下一定的基础。

1.2.1明确需求

1.2.2了解行情动态

1.2.3权衡性能和价格

1.2.4确定心目中的理想配单

第2章

CPU和散热器

2.1CPU的基本知识

CPU是CentralProcessingUnit的缩写，即中央处理器，也称为处理器。

作为电脑的核心部分，它不但决定着电脑系统整体性能的高低，而且是不可少的元件，没有它电脑就不可能开展任何工作。

CPU由运算器和控制器组成，如果把电脑比作一个人，那么CPU就是其大脑。

不管什么样的CPU，其内部结构归纳起来可以分为控制单元、逻辑单元和存储单元3大部分，这3各部分相互协调，便可以进行分析、判断、运算并控制电脑各部分协调工作。

简单的加、减、乘、除，或是更复杂的多媒体图像指数运算，都需在CPU中完成工作，因此CPU的处理速度经常会被认定是电脑性能的指标。

而从电脑的发展的历史来看，我们不难发现，CPU技术的突破，经常代表着电脑时代的演进历程。

CPU从最初发展至今，按照其处理信息的字长。

可以分为4位、8位、16位、32位及64位几种。

2.1.1CPU三大品牌

Intel、AMD、VIACyrix

1、Intel公司产品

Intel公司是全球最大生产CPU厂商,从i8086到今天的64位安腾处理器，一直领导着世界CPU生产技术新潮流，其产品的市场份额在70％以上，从目前来看这种趋势还会延续下去。

（1）Pentium（奔腾）/Core2（酷睿2）系列

PentiumⅢ

类别

核心

接口

内核

生产工艺

主频（单位Hz）

第一代

Katmai

PGA370

铝

0.25微米

450M/500M

第二代

Coppermine

0.18微米

500M/550M

第三代

Tualatin

铜

0.13微米

866M－1.26G

PentiumⅣ/PentiumD

主频（单位Hz）

Willamemtte

PGA423/PGA478

1.30G－2.00G

Northwood

PGA478

1.60G－3.06G

Prescott

PGA478/LGA775

0.09/0.065微米

2.26G－4.**G

Core2Duo

Conroe/Merom

LGA775

0.065微米

1.60G－3.**G

（2）Celeron（赛扬）系列

为了夺回低端市场，1998年Intel推出Celeron（赛扬）处理器，赛扬可以说是Pentium（奔腾）系列的简化版。

CeleronⅡ/Ⅲ（赛扬Ⅱ/Ⅲ）核心分为：

Covington核心,Coppermine核心两种；

CeleronⅣ（赛扬Ⅳ）核心分为：

Willamette核心,Northwood核心，Prescott核心三种。

由于Celeron（赛扬）处理器的L2Cache（二级缓存）比Pentium（奔腾）处理器的L2Cache小，所以性能一直受到人们的质疑，但其价格只有同主频的Pentium（奔腾）处理器的三分之一左右，因此是中低端CPU中的主流产品。

目前Intel公司的CPU的接口分为，370针，423针，478针，LGA775。

2、AMD公司产品

AMD公司是当今世界第二大CPU制造成商。

在X86时代,一直都能够紧跟Intel的步伐，产品的技术与推互联网时间和Intel相比并没有什么明显的差别.但到Pentium时代以后,AMD的产品与Intel的产品差距有所增加。

不过，AMD公司一直在作不懈努力，力图超越Intel公司。

目前AMD公司的主要产品有K5，K6，K7，Athlon（速龙），Duron（毒龙），Thunderbird（雷鸟）系列。

曾经的ThunderBird核心和Duron核心以及Palomino核心和Sharptooth核心，它们是0.18微米和0.25微米的生产工艺。

目前的主流是Thoroughbred核心和Barton核心的AthlonXP/64X2系列CPU产品，它们分别是0.13微米和0.09微米的生产工艺，和Intel公司产品相比，其CPU具有更好的性能价格比。

目前AMD公司的CPU的接口分为，370针，462针，754针，939针、940针、LGA1207。

3、VIACyrix公司产品

VIACyrix公司也算是一家老资格的CPU开发商了,早在X86时代,它曾和Intel，AMD就形成

了三足鼎立的局面。

但自从Intel另辟途径，开发了Pentium之后，Cyrix公司在竞争中略显劣势。

目前在市场上的产品占有率较低，主要产品有CyrixMII、VIACyrixIII、VIAC7等。

注：

除了上述介绍的CPU产品外，还有其他一些公司的产品，如IDT,IBM，龙芯等，由于他们所占的市场份额很小，影响不大，就不在此一一介绍。

2.1.2CPU的性能指标

（5）字长或位数

CPU的字长通常是指CPU内部数据总线宽度或位数。

它CPU数据处理能力的重要指标，反映了CPU能够处理的数据的位数、精度和速度等，因此常常用字长位数来表示CPU性能。

我们知道CPU有内部数据线和外部数据线之分，比如8088的CPU内部数据线为16位，而外部数据线为8位，那么我们几说它的字长为16位，仍是16位处理器，只不过是CPU与内存交换数据时按8位方式传送数据的。

又比如Pentium4CPU内部数据线为32位，而外部地址是36位，外部数据线为64位，它的字长仍然为32位，所以Pentium4还是32位处理器，而不能称为64位处理器。

在数字电路和电脑技术中采用二进制，代码只有“0”和“1”。

其中无论是“0”和“1”，在CPU中都是一位。

通常将8位称为一个字节，字节的长度是固定的，而字长的长度是不固定的，不同的CPU，字长的长度也不一样，一个8位的CPU一次只能处理一个字节，而32位的CPU一次能处理4个字节，同理，字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。

（2）CPU主频、外频、FSB频率、高速缓冲存储器Cache

1、CPU主频

CPU主频也叫CPU的工作频率或CPU内部总线频率，是CPU内核（整数和浮点运算器）电路的

实际运行频率，也就是CPU自身工作频率。

单位是MHz/GHz。

主频的高低直接影响CPU的运算速度，CPU主频越高，计算机运行速度越快。

2、CPU外频

CPU的外频是指从主板上获得的工作频率。

外频是CPU的基准频率，单位是MHz，它是北桥芯片与其它设备数据交换的频率。

CPU主频＝CPU外频×

倍频系数

我们平时所说的P43.0GHz指的就是P4的主频是3.0GHz。

如3.0GHz的P4外频是200MHz，倍频系数就是15。

3、FSB频率

前端总线（FSB：

FrontSystemBus）指主板芯片组中的北桥芯片与CPU之间传输数据的通道，因此也可以称为是CPU的外部总线。

在PentiumⅢ以前，前端总线频率和外频没有什么区别，前端总线频率也就是外频。

但自从PentiumⅣ之后，前端总线频率与外频关系发生了变化。

PentiumⅣ的前端总线等效的工作频率不再等于CPU的外频，而是外频的4倍。

例如Intel的P4处理器工作在200MHz的外频时，由于P4采用了4条64位宽的前端总线，即我们常说的四通道前端总线，每个通道工作频率还是200MHz，那么该P4的前端总线频率变为4×

200MHz，P4的外部数据传输带宽为4×

64×

200MHz/8=6.4GB/s,这就比按原来外频计算出的外部数据传输带宽提高了4倍。

更准确的说，CPU的外频描述的是CPU外部时钟发生器的工作频率，也就是从主板获得的工作频率。

而前端总线频率描述的是CPU与内存交换数据的数据传输率，也就是CPU的外部数据传输率。

特别强调的是AMD的前端总线等效的工作频率只是外频的2倍。

自从AMD发布Athlon（速龙）CPU之后，前端总线频率与外频关系发生了变化。

Athlon的前端总线等效的工作频率不再等于CPU的外频，而是外频的2倍。

原因在Athlon中使用所谓的EV6技术，EV6技术的重要特点就是采用了双脉冲沿传送数据技术，也就是利用时钟的上、下沿同时输送数据，这样在外频为100MHz的时钟频率下，使前端总线数据传输带宽提高至原来的2倍，前端总线的频率也就增加为200MHz。

4、高速缓冲存储器Cache

由于CPU运行速度比内存的存取速度要快的多，内存数据的读写也就成为制约系统运行速度的瓶颈。

为了解决这个问题，我们在快速的CPU和慢速的内存之间增加一个和CPU速度一样快的缓冲存储器Cache，用来存放CPU将要处理的数据，简单的说，Cache就是用来存放CPU将要处理的数据，或者说根据Cache的算法，将程序有可能要执行的指令或数据先放到Cache中，当CPU处理数据时，首先到Cache中查找所要读取的数据或指令，如果找到则直接读取，称为“命中”，如果没有找到，再到内存中查找所要读取的数据。

在CPU访问数据时，能在Cache中直接找到数据的概率称为“命中率”，它是Cache的一个重要指标，与Cache的大小、Cache算法、程序特性等因素有关。

现在的Cache命中率都在90%以上。

如果Cache的命中率是90%，Cache的访问时间为1ns，内存的访问时间为10ns时，则CPU访问内存时间为：

有Cache时，1×

0.9+10×

0.1=1.9ns；

没有Cache时，10×

1=10ns。

由此可见，增加了Cache后，CPU读取数据的时间大大减少了，因此提高了系统整体速度。

CPU与内存交换数据时，先分别到L1Cache、L2Cache查找，由于L1Cache、L2Cache的速度远远大于内存存取速度，这就节约了CPU与内存交换数据的时间。

L1Cache、L2Cache高速缓存的速度和容量对CPU的性能影响较大，速度越快，容量越大，CPU与内存数据交换的时间会越小，运算速度也就越快，CPU的性能也会提高。

Cache技术不仅仅用在CPU中使用，在光驱、硬盘等设备中也广泛地使用Cache技术。

（3）制造工艺

制造工艺指的是硅材料上生产CPU时内部各元件器材的连接线宽度，一般用微米来表示。

微

米值越小，制造工艺越先进，CPU可以达到的频率越高，单位面积上集成的晶体管也就更多。

目前

Intel的PentiumⅣ和AMDAthlonXP都已达到了0.09微米的制造工艺，目前最先进的AMDCPU

和IntelCore2CPU已经达到0.065微米的制造工艺。

现在Intel已掌握至22nm的生产工艺，

并相信会在2011年推出，其GateLength更只有10nm，而Intel亦估计到2017年生产工艺将可

达到3nm水平，比现时的Prescott90nm精细30倍。

（6）CPU内核和I/O工作电压

从奔腾CPU开始，CPU的工作电压分为内核电压和I/O电压两种，其中内核电压的大小根据

CPU的生产工艺而确定。

一般制作工艺越小，内核工作电压就越低；

I/O电压一般为1.6V～3V。

低

电压能解决耗电过大和发热过高的问题。

2.1.3指令特殊扩展技术

（1）MMX（MultiMediaExtension）是英语“多媒体指令集”的缩写，MMX主要用于增强CPU对多媒体信息的处理，提高CPU处理3D图形、视频和音频信息的能力。

但由于只对整数运算进行了优化而没有加强浮点方面的运算能力，所以在3D图形日趋广泛，因特网3D网页应用日趋增多的情况下，MMX已显得心有余而力不足了。

（2）3DNOW！

是AMD公司开发的多媒体扩展指令集，针对MMX指令集没有加强浮点处理能力的弱点，重点提高了AMD公司K6系列CPU对3D图形的处理能力，但由于指令有限，该指令集主要应用于3D游戏，而对其他商业图形应用处理支持不足。

（3）SSE是因特网数据流单指令序列扩展（InternetStreamingSIMDExtensions）的缩写。

它首次应用于Intel公司的PentiumⅢ中。

SSE除保持原有的MMX指令外，不但包括了原MMX和3DNOW！

指令集中的所有功能，而且特别加强了SIMD（SINGLEInstructionMultipleData）浮点处理能力。

在加快浮点运算的同时，也改善了内存的使用效率。

另外还专门针对目前因特网的日益发展，加强了CPU处理3D网页和其他音像信息技术处理的能力。

CPU具有特殊扩展指令集后还必须在应用程序的相应支持下才能发挥作用。

2.1.4超线程技术

我们知道，对于计算机而言，程序是由可执行的相关机器代码组成的，这些代码又是由一条条

的指令组成，每个代码将完成程序的一条线路，这样每一个代码就是一条线程。

如果CPU每次只能执行一条线程就称为单线程。

单线程CPU执行指令时，在同一时间内CPU只能处理一条线程。

当然执行线程时可以中断，并把中间结果暂存在称为堆栈的特殊位置，不同的线程可以交叉运行，从而实现多任务。

但每次执行的线程仍然仅有一条，所以不要把多任务和多线程混淆起来。

超线程技术（Hyper-ThreadingTechnology，简称HT技术）就是在CPU中加入两个逻辑处理

单元，利用特殊的硬件指令，把两个逻辑内核模拟成两个物理芯片，挖掘单个物理处理器的潜力，使单个处理器能同时使两个线程并行工作，从而兼容多线程操作系统和软件，提高处理器的性能。

使用超线程技术可以使CPU的性能提高25%左右。

目前主频在2.80GHz以上的P4处理器开始支持超线程技术。

2.1.5CPU散热器的技术参数

（1）风扇功率：

目前的风扇是直流电12V，功率则从0.X瓦到2.X瓦不等。

（2）风扇口径：

风扇的口径越大，出风量也就越大，风力效果的作用面也就越大。

（3）风扇转数：

一般说同样尺寸大小的风扇，转数越高，风量也就越大，但是噪音也随之增加，所以转速控制在2000－3000转/分左右为宜。

（4）散热片材质：

选择散热片的热传导性能好一些的材料，如铝或者铜。

（5）风扇轴承：

目前较普遍的是含油轴承，单滚珠轴承和双滚珠轴承。

含油轴承风扇寿命仅在1万小时左右，单滚珠轴承风扇寿命在4万小时左右，双滚珠轴承风扇寿命在6万小时左右。

芯片组流程图

第3章

内存

3.1内存的基本知识

计算机的主存储器（MainMemory），又称为内部存储器，简称为内存。

内存实质上是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路。

内存的主要作用是用来存放计算机系统执行时所需要的数据，存放各种输入、输出数据和中间计算结果，以及与外部存储器交换信息时作为缓冲用。

由于CPU只能直接处理内存中的数据，所以内存是计算机系统中不可缺少的部件。

内存的品质直接关系到计算机系统的速度、稳定性和兼容性。

3.1.1内存的分类