【一】计算机系统的组成

• 学过计算机的都知道，计算机由五大部件组成，包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。

【二】五大部件的作用

【1】控制器

• 计算机的控制系统，是整个计算机的中枢神经，其功能是对程序规定的控制信息进行解释，根据其要求进行控制，调度程序、数据、地址，协调计算机各部分工作及内存与外设的访问等。

【2】运算器

• 计算机的运算系统，运算器的功能是对数据进行各种算术运算和逻辑运算，即对数据进行加工处理 。

【3】存储器

• 计算机存储系统，是一种利用半导体、磁性介质等技术制成的存储资料的电子设备。是计算机用来存放所有数据和程序的记忆部件。

• 它的功能是存储程序、数据和各种信号、命令等信息，并在需要时提供这些信息。

• 计算机中的存储器可分成两大类：一类是内存储器，简称内存或主存；另一类是外存储器（辅助存储器），简称外存或辅存。

  内存：就是常见的内存条

  特点：读取速度快是基于电工作的，只要一断电，数据就会立马消失

  外存：磁带、光盘、u盘、硬盘、机械硬盘、固态硬盘、移动硬盘等

  特点：速度相对而言更慢一点，只要设备不损坏就可以永久保存数据

• 存储器由若干个存储单元组成，每个存储单元都有一个地址，计算机通过地址对存储单元进行读写。

• 一个存储器所包含的字节数称为存储容量，单位有B、KB、MB、GB、TB等。

【4】输入设备

• 输入设备是计算机的重要组成部分，输入设备与输出设备合称为外部设备，简称外设，输入设备的作用是将程序、原始数据、文字、字符、控制命令或现场采集的数据等信息输入到计算机。
• 常见的输入设备有键盘、鼠标器、光电输入机、磁带机、磁盘机、光盘机等。
• 外存储器也是一种输入设备。

【5】输出设备

• 是计算机硬件系统的终端设备，用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备等。它把计算机的中间结果或最后结果、机内的各种数据符号及文字或各种控制信号等信息输出出来。
• 微机常用的输出设备有显示终端CRT、打印机、激光印字机、绘图仪及磁带、光盘机等。

【三】计算机的核心硬件

• 我们大部分台式电脑，都是由一个显示器、一台主机、鼠标和键盘组成的。

• 当然也有那种一体机，就是主机嵌入到显示器里面，整个电脑看上去就是一个显示器加鼠标和键盘。

• 其实不管是普通台式机还是一体机、笔记本，他们的组成都是一样的，无非是外壳不同而已。

【1】控制器

（1）CPU介绍

• 控制器就是计算机的大脑，控制计算机的各个功能，所以他非常强大，当然对应的硬件也是非常贵的，它对应的硬件就是我们常说的CPU，也叫中央处理器。

• 现在著名的中央处理器(CPU)制造商主要有Intel和AMD。

  • 这两家厂商都是外国的，我们中国有龙芯，但是主要还是用在嵌入式工控领域，很少用在个人PC领域，市面上也很少龙芯CPU的电脑。
  • 主要还是因为，我们的龙芯技术不行，没有人家的CPU性能好。

• 所以我们现在大力发展芯片行业，就是为了突破瓶颈，解决关键的掐脖子技术，CPU是计算机的大脑，这就是关键技术。

（2）CPU指令集

• 我们已经知道CPU内部是含有微指令集的，我们所使用的的软件都要经过CPU内部的微指令集来完成才行。
• 这些指令集的设计主要又被分为两种设计理念，这就是目前世界上常见到的两种主要的CPU种类：分别是精简指令集（RISC）与复杂指令集（CISC）系统。
• 下面我们就来谈谈这两种不同CPU种类的差异！

[2.1]精简指令集(了解)

• 精简指令集（Reduced Instruction Set Computing，RISC）：这种CPU的设计中，微指令集较为精简，每个指令的运行时间都很短，完成的动作也很单纯，指令的执行效能较佳；但是若要做复杂的事情，就要由多个指令来完成。

• 常见的RISC指令集CPU主要例如Sun公司的SPARC系列、IBM公司的Power Architecture（包括PowerPC）系列、与ARM系列等。【注：Sun已经被Oracle收购；】

• SPARC架构的计算机常用于学术领域的大型工作站中，包括银行金融体系的主服务器也都有这类的计算机架构；

• PowerPC架构的应用，如Sony出产的Play Station 3（PS3）使用的就是该架构的Cell处理器。

• ARM是世界上使用范围最广的CPU了，常用的各厂商的手机、PDA、导航系统、网络设备等，几乎都用该架构的CPU。

[2.2]复杂指令集

• 复杂指令集（Complex Instruction Set Computer，CISC）与RISC不同，在CISC的微指令集中，每个小指令可以执行一些较低阶的硬件操作，指令数目多而且复杂，每条指令的长度并不相同。
• 因此指令执行较为复杂所以每条指令花费的时间较长，但每条个别指令可以处理的工作较为丰富。常见的CISC微指令集CPU主要有AMD、Intel、VIA等的x86架构的CPU。

[2.3]总结：

• CPU按照指令集可以分为精简指令集CPU和复杂指令集CPU两种，区别在于前者的指令集精简，每个指令的运行时间都很短，完成的动作也很单纯，指令的执行效能较佳；但是若要做复杂的事情，就要由多个指令来完成。
• 后者的指令集每个小指令可以执行一些较低阶的硬件操作，指令数目多而且复杂，每条指令的长度并不相同。
• 因为指令执行较为复杂所以每条指令花费的时间较长，但每条个别指令可以处理的工作较为丰富。

（3）x86架构

• x86是针对cpu的型号或者说架构的一种统称，详细地讲，最早的那颗Intel发明出来的CPU代号称为8086，后来在8086的基础上又开发出了80285、80386....，因此这种架构的CPU就被统称为x86架构了。

• 由于AMD、Intel、VIA所开发出来的x86架构CPU被大量使用于个人计算机上面，因此，个人计算机常被称为x86架构的计算机！

• 程序员开发出的软件最终都要翻译成cpu的指令集才能运行，因此软件的版本必须与cpu的架构契合，举个例子，我们在MySQL官网下载软件MySQL时名字为：Windows(x86,32-bit),ZIP Archive (mysql-5.7.20-win32.zip)

• 我们发现名字中有x86，这其实就是告诉我们：该软件应该运行在x86架构的计算机上。

（4）64位

• cpu的位数指的是cpu一次性能从内存中取出多少位二进制指令，64bit指的是一次性能从内存中取出64位二进制指令。
• 在2003年以前由Intel所开发的x86架构CPU由8位升级到16、32位，后来AMD依此架构修改新一代的CPU为64位，到现在，个人计算机CPU通常都是x86_64的架构。
• cpu具有向下兼容性，指的是64位的cpu既可以运行64位的软件，也可以运行32位的软件，而32位的cpu只能运行32位的软件。
• 这其实很好理解，如果把cpu的位数当成是车道的宽，而内存中软件的指令当做是待通行的车辆，宽64的车道每次肯定既可以通行64辆车，也可以通信32辆车，而宽32的车道每次却只能通行32辆车

【2】运算器

• 运算器就是计算机逻辑大脑，它负责所有的计算，运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、比较和传送等操作，亦称算术逻辑部件（ALU），它对应的计算机硬件部分也是CPU。
• 因为CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件，所以CPU制作工艺非常复杂，因为它包含的功能强大，而体积却很小。

【3】存储器

• 在计算机中存储器分为内存和外存，就是我们常说的内存和硬盘了。

• 机械硬盘和固态硬盘都属于外存，它和内存是有区别的，一般外存的容量会比内存的大，但速度也比内存小。

• 因为内存主要是用来把数据传给CPU计算的，所以速度需要非常快，造价也比较高，而外存主要是用来存储我们的数据文件和软件的。

（1）内存(内存条)

（2）外存(硬盘)

【4】输出设备

• 输出设备就是输出人可以识别数据的设备，显示器其实就是对应五大部件中的输出设备，如果是触屏的显示器，那它同时也是输入设备，为什么呢？

• 因为显示器是显示出画面和数据，相当于输出计算机的计算结果，所以它是输出设备。如果是触屏可以点击屏幕，那就是输入设备，因为人可以输入指令让计算机进行计算。

• 除了显示器，还有打印机、音响等也是输出设备。

【5】输入设备

• 输入设备对应的硬件其实就是计算机的鼠标和键盘，还有手写笔，触控板等等，一切可以作为输入指令或操作的设备都可以称为输入设备。

【四】购买硬件

【1】购买主板

• 知道计算机的组成之后，就可以去购买对应的硬件了
• 在购买计算机对应的五大部件之前，还需要购买一个主板，用来把这五大部件连接起来，它非常重要，没有它，你买了其他部件都没有地方装。
• 主板上面有各种的插口，用来插CPU、内存、硬盘、显卡，电源等设备。

【2】购买CPU和显卡

• 有了主板之后就可以买控制器和运算器了，也就是CPU，现在主流的CPU是英特尔和AMD，AMD性价比高，但是发热量也高，所以根据自己的需求选择合适的CPU。

CPU性能天梯图：CPU性能天梯图

显卡性能天梯图：2023年显卡天梯图

【3】购买内存和硬盘

• 购买内存和硬盘，也是按需求选择，如果是一般办公，8G的内存+500G的机械硬盘足够了。
• 如果是玩游戏，大型单机游戏，最好买个16G内存+1T的机械硬盘+512G的固态硬盘，固态硬盘用来装操作系统，这样可以使你的计算机运行更快。

【4】购买输出设备

• 如果你是玩大型单机游戏，可能还需要购买一个设备，它叫显卡，这个东西很重要，如果没有单独的显卡，你可能玩不了你想玩的游戏。
• 如果是一般的办公，可以不用购买单独的显卡，因为一般的CPU都有集成显卡。

【5】购买输入设备

• 也就是鼠标键盘了，还有一个机箱和电源，这个可以根据自己的喜好购买，但是电源一定要注意功率的大小，能不能供得起你的主板和其他设备的电，不然很容易损坏设备，特别是硬盘。