组装电脑基础知识系列合集

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前言

本系列文章是为准备自己组装台式机的小伙伴写的关于中央处理器CPU、主板、内存条、固态硬盘、显卡、电源、CPU风冷散热器共7个部分的参考资料。

一、中央处理器CPU

(一)简介

中央处理器作为计算机系统的运算和控制核心,是信息处理、程序运行的最终执行单元。

(二)参数

1、内核数

内核数也称为核心数是一个硬件术语,它表示单个计算组件(裸芯片或芯片)中的独立中央处理器的数量。 核心数越多CPU并发性能就越强,当运行的程序能够同时发挥所有核心的性能时,CPU核心越多就越强(CPU其他参数相同的条件下)。

2、线程数

线程数是一种逻辑的概念,通过将内核的任务划分成更小的线程来执行,可以达到模拟出更多内核数的效果。 线程数同内核数,当运行的程序支持多线程时,那就是线程数越多越强。

提示:超线程技术为每个内核提供两个处理线程。高线程应用可并行完成更多工作,从而更快地完成任务。

3、核心频率

核心频率也就是是CPU内核的时钟频率,分为基本频率和最大频率(部分CPU没有)。处理器基本频率表示处理器晶体管打开和关闭的速率。频率以千兆赫兹 (GHz) 或每秒十亿次循环计。

4、缓存

CPU 高速缓存是处理器上的一个快速记忆区域。目前,缓存共分三级,一级缓存读写速度最高。

5、架构

“新老架构区别很大,相当于徒手与机械手臂的区别。”

所以一般情况下,都推荐买新一代的CPU(但也有特例,比如英特尔七代Kaby Lake和八代Coffee Lake采用的微架构都是Sky Lake升级较小差异不大)。

6、制程工艺

制程工艺就是我们所熟知的14nm、7nm等,简单粗暴的理解制程越小越强。

(三)购买建议

通过以上参数的简单了解,下面开始对不同用户进行推荐

1、办公用户

如果只是简单办公软件和网页浏览,首选集成核显的CPU在此基础上结合预算可以选择合适价位的CPU即可。

2、游戏用户

首选单核频率更高 提示:如果明确知道自己玩的游戏对多核超线程进行了优化,则可以选择更多核心超线程的CPU。

3、程序员、设计师等专业生产软件使用者

生产行业的大多数专业软件都对多核多线程进行了优化,这种情况下就可以选择更多核心多线程的CPU。

(四)其他

1、intel CPU常见命名规则

以i9-13900K为例,i9表示系列(还有:i3、i5、i7,数字越大越强),-13表示第13代处理器,900表示性能指数,K表示支持超频(还有F不含核显、H\U\Y分别表示高\低\超低电压等)后缀字母可以叠加。

2、AMD CPU常见命名规则

以r9-7950X为例,r9表示系列(还有:R3、R5、R7,数字越大越强),-7表示第七代,950表示性能指数,X表示自动超频高性能版(还有XT表示X的小幅升级、G表示带核显、WX定位是工作站、U\H\HX\HS分别表示低功耗\高性能\H的高性能版\H的低功耗版)

二、主板

(一)简介

主板作为计算机CPU、显卡等硬件的载体,各硬件通过主板进行连接成为一个整体从而完成协作。

提示:因为需要考虑主板是否兼容CPU以及能否发挥出CPU的全部性能,小伙伴们在选购主板之前应该先选择CPU。

(二)参数

1、芯片组

芯片组是一组共同工作的集成电路“芯片”,负责将计算机微处理器和机器的其它部分相连接,是决定主板级别的重要部件,几乎决定着主板的全部功能。选择芯片组如果是Intel的,则一般指主板上两个主要的芯片:北桥和南桥。 Intel主板芯片组等级:

  • X字母开头:最高级
  • Z字母开头:次高端
  • B字母开头:中端主流
  • H字母开头:入门级 提示:H字母开头不代表都是低端产品,第二个数字越高,规格就越高。例如H670就比B660更强。 AMD主板芯片组等级:
  • X字母开头:最高级
  • B字母开头:中端主流
  • A字母开头:入门级

2、供电

主板供电是CPU、内存、风扇等硬件的电能来源,为了保证这些硬件的稳定性,就需要主板供电充足。

  • 供电相数 一相供电由电感(扼流线圈)、PWM控制器、2个MOS桥(MOSFET,一个上桥,一个下桥)、MOS驱动器(现在大都跟PWM控制器或者和DrMOS集成了)以及滤波电容构成。
  • CPU供电方式有并联供电、倍相供电和直连供电。 提示:主板不能直观的通过相数和供电方式看出供电的实际情况,还需要深入了解电感、MOS等,才能算出最终的实际供电功率。

3、主板接口

主板接口是各种硬件的连接渠道,各种硬件通过主板连接成为一个整体从而完成协作。 接口种类有USB3.2Gen2\Gen1、固态硬盘接口、雷电接口等等,通过不同接口可以实现不同硬件设备的链接。各位小伙伴可以根据自己的需求,查看主板是否提供了相应的接口。

4、主板版型

主板板型是指主板尺寸,与主板性能无关。主板越大在接口方面可能会更加丰富,毕竟尺寸更大。 主板版型分类:

  • E-ATX(加强型):长度一般是305MM,而宽度主要有257\264\267\272\330MM这几种。
  • ATX(标准型):常见尺寸305MMx244MM。
  • M-ATX(紧凑型):常见尺寸有248MMx248MM和248MMx300MM两种尺寸。
  • MINI-ITX(迷你型):常见尺寸170MMx170MM。

(三)购买建议

在考虑到主板复杂性的基础上,个人觉得一般情况下,有购机需求的小伙伴可以在稍微了解上述参数后,选择购买合适的CPU主板套餐。 如果担心其他配件与主板不兼容,可以直接询问客服,或者再根据选购的配件去深入了解套餐里面的主板是否符合自己的需求。

(四)其他

主板的涉及的大类参数虽然不多如供电、接口、版型等,但每项参数有很多细分项,要完全看懂主板,需要花很多的时间。 例如:主板接口就分很多种,单就一个USB接口就有USB2.0\3.2Gen1\3.2Gen2。

三、内存条

(一)简介

内存条是CPU可通过总线寻址,并进行读写操作的电脑部件。

(二)参数

1、容量

存储容量指的是内存条可以容纳的二进制信息量,是内存条的主要参数之一。存储容量越大,电脑能记忆的信息越多。内存容量以GB作为单位,可以简写为G。 目前常见的个人电脑内存条容量有:4G\8G\16G\32G等。

提示:内存条容量的选择,还受到CPU的约束。例如i5-11600kf支持最大内存大小128GB。

2、颗粒

内存颗粒是内存条的重要元件(内存颗粒有国产的合肥长鑫可以选择)。内存颗粒根据生产的过程中进行的行规检测和厂商自检(比行规检测更严格)两次检测分为原片、白片、黑片三种。

  • 原片:两次检测均合格
  • 白片:行规检测合格,厂商自检不合格
  • 黑片:两次检测均不合格

提示:选内存条,更重要的是选颗粒。

3、频率

内存频率其实是CPU对内存条访问的频率,内存主频代表着该内存所能达到的最高工作频率,内存主频是以MHz(兆赫)为单位来计量的。 提示:内存频率受到CPU和主板的约束,主要还是取决于主板的。

4、时序

内存时序是描述同步动态随机存取存储器(SDRAM)性能的四个参数:CL、TRCD、TRP和TRAS,单位为时钟周期。例如产品标注40-40-40-77分别指CL、TRCD、TRP和TRAS。

  • 第一个CL,即CAS Latency,它描述的是内存列地址访问的延迟时间,这也是时序中最重要的参数
  • 第二个tRCD,即RAS to CAS Delay,是指内存行地址传输到列地址的延迟时间
  • 第三个tRP,即RAS Precharge Time,表示内存行地址选通脉冲预充电时间
  • 第四个tRAS,即RAS Active Time,描述的是行地址激活的时间

5、通道

内存通道分为单通道和双通道,双通道内存的读写速度是单通道的一倍左右。 内存双通道之所以比单通道更快,原理是北桥芯片里设计了两个内存控制器,这两个内存控制器可相互独立工作,每个控制器控制一个内存通道。在这两个内存通道CPU可分别寻址、读取数据,从而使内存的带宽增加一倍,数据存取速度也相应增加一倍(理论上)。

(三)购买建议

通过对以上参数的简单了解,下面开始对不同用户进行推荐:

1、办公用户

在容量方面选择8GB或者16GB就足够了,其他参数基本不用过度关注。

2、游戏用户

  • 容量:大型游戏16GB或者32GB就足够了
  • 通道:尽量选择双条套餐组成双通道
  • 其他:预算足够可以在颗粒、频率和时序上选择更优秀的内存条

3、程序员、设计师等专业生产软件使用者

  • 容量:根据使用的不同生产力软件,选择适合的容量。例如有8k视频多轨剪辑需求的上到128GB也是可以的,但如果仅仅使用Photoshop那上到64GB就已经完全足够了。
  • 其他:结合预算进行选择

(四)其他

  • 内存超频 要开启内存超频需要进入BIOS进行设置,Intel平台是XMP、AMD平台是AMP。
  • 延迟 计算公式:(时序CLx2000)/频率(MHZ)=延迟(ns) 例如:(C15x2000)/2133Mhz=14ns

四、固态硬盘

(一)简介

固态硬盘(Solid State Disk或Solid State Drive,简称SSD),又称固态驱动器,是用固态电子存储芯片阵列制成的硬盘。

(二)参数

1、接口

固态硬盘接口有SATA、PCIe、M.2三大常见接口类型,它们的区别主要体现在数据通道、支持的协议类型、数据传输速率三方面。除此之外,固态硬盘还有MSATA、SATA-express、SAS、U.2等类型的接口。

目前主流的接口是M.2接口走的通道是PCIe,其又分为B-key的M.2接口、M-key的M.2接口、B&M-key的M.2接口三种,而其中最快的是B-key。

根据PCIe(peripheral component interconnect express)版本不同,有不同的速度上限:

  • PCIe3.0x4(理论4GB/S),根据产品定级不同速度从1500M~3500M/s
  • PCIe4.0x4(理论8GB/S),根据产品定级不同速度从5000M~7000M/s

2、颗粒

固态硬盘中的闪存颗粒目前分为4种:

  • SLC(Single-LevelCell)也就是单层单元闪存,寿命1万~10万次擦写,速度最快。
  • MLC(Multi-LevelCell)也就是多层单元闪存,寿命5千~1万次擦写。
  • TLC(Trinary-LevelCell)也就是三层单元闪存,寿命1千~3千次擦写。
  • QLC(Quad-LevelCell)也就是四层单元闪存,寿命几百~1千次擦写。

提示:单元闪存层数越多速度越慢、寿命越短。

3、主控

主控是硬盘的智能控制系统,在硬盘工作时承担与主机通信、控制闪存的数据传输以及运行FTL算法等职责,在固态硬盘中的作用可类比于计算机CPU(主控内部有CPU芯片),对固态硬盘的性能、使用寿命及可靠性有重要影响,是固态硬盘的三大核心技术之一。

4、缓存

固态硬盘的缓存分为独立缓存和模拟缓存(部分固态硬盘没有缓存设计),起到数据交换缓冲作用。其中独立缓存一般都是1或者2颗DRAM颗粒构成,模拟缓存则是通过内存或者将自身硬盘内存颗粒模拟为缓存区域达到缓存的效果。

提示:数据交换量大时如果有缓存设计,则可以提高产品的读写效率。

5、4K随机读写速度

4K随机读写速度是固态硬盘随机读写4KB大小文件的速度。4K随机读写性能代表了硬盘的数据吞吐能力(单位为iops),与持续读写性能相对。

6、TBW数据写入量

固态硬盘TBW是指该固态硬盘理论寿命所对应的总写入数据量。

举个例子:如果小伙伴们购买了一个600TBW的固态硬盘,然后每天往里面写入100GB的数据量,那写满600TBWx1024共614400GBW需要6千多天也就是近17年。

(三)购买建议

如果小伙伴们不想多动什么脑筋,可以首先考虑大品牌的M2固态硬盘。然后在下满足容量需求下(颗粒选择MLC或者TLC性价比较高),根据预算逐步考虑其他参数。

提示:如果你是大数据量写入用户,建议优先考虑TBW较高的固态硬盘。

五、显卡

(一)简介

显卡又称显示卡、视频卡、视频适配器、图形卡、图形适配器和显示适配器等等,主要承担输出显示图形的任务,相较于CPU更适合做大规模简单处理。 显卡分为公版显卡和非公版,其中公版显卡是GPU厂商自己制造的显卡,而非公版显卡就是三方厂商购买GPU后制造的显卡。

(二)参数

1、图形处理器

图形处理器(英语:graphics processing unit,缩写:GPU),又称显示核心、视觉处理器、显示芯片显示芯片是显卡的核心芯片,它的性能好坏直接决定了显卡性能的好坏,它的主要任务就是处理系统输入的视频信息并将其进行构建、渲染等工作。 主流GPU共两大制造商分别是英伟达(NVIDIA)和AMD。显卡根据采用GPU的不同,分为采用英伟达GPU的称为N卡,采用AMD显示芯片的称为A卡。

2、架构

显卡架构一般来说,越新性能越好。可以类比CPU的架构。

3、流处理器

流处理器(渲染管)也就是CUDA核心,是GPU内通用标量着色器的称谓,其主要作用是处理由CPU传输过来的数据,处理后转化为显示器可以识别的数字信号。 不同架构的GPU,流处理器的作用不尽相同,不能直接比较数量。同一架构的情况下流处理器数量越多显卡画图的能力就越强,其速度也越快,性能就越强。

4、核心频率

显卡的核心频率是指GPU的工作频率,其他参数相同的情况下频率越高性能越强。

5、显存位宽

显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数,位数越大则瞬间所能传输的数据量越大,这是显存的重要参数之一。 提示:显存带宽=显存频率x显存位宽/8。

6、显存频率

显卡的核心频率是指显示核心的工作频率,也可以理解成显卡GPU的核心频率。显存频率之于显卡可以类比内存频率之于内存。

7、显存容量

显存是用来存储要处理的图形信息,显存容量越大可以存储的数据就越多。显存之于显卡就可以类比内存之于CPU。

(三)购买建议

在目前矿难的背景下,不太了解情况的小伙伴们建议选择支持个人送保的大品牌吧。 显卡根据自己的预算选择好后,售后就是重中之重了。

(四)其他

1、N卡命名中字母的意思

前缀分别为GT、GTX、RTX三种形式:

  • GT定位低端入门
  • GTX定位中低端
  • RTX表示支持光线追踪技术,定位中端及以上 结尾Ti和Super分别表示:
  • Ti为加强版本比Super更强
  • Super为超级版

2、A卡命名中字母的意思

结尾的XT表示加强版本。

3、其他字母意思

OC:出厂即超频 FG或者LHR:锁算力版本

六、电源

(一)简介

计算机电源的主要作用是将普通交流电转为直流电,再通过斩波控制电压,将不同的电压分别输出给主板、硬盘等计算机部件。 提示:计算机电源决定着系统的稳定性和寿命。

(二)参数

1、电源尺寸

  • ATX电源:是最常见的计算机电源种类,尺寸大约为150x140x86mm。
  • SFX电源:缩小版的ATX电源,主要用于紧凑型ITX平台,尺寸大约为125x100x63.5mm。

2、额定功率

电源的额定功率是指用电源稳定持续正常工作时的最大功率。根据电源做工用料的好坏和使用的环境,有部分电源实际使用时会出现达不到或者超过额定功率也可以稳定运行的情况。

3、转换效率

电源转换效率是指电源对于电能利用率。电源的转换效率越高,不仅更省电,同时也降低发热量。 因此PC和服务器上的高功率的开关电源,电源转换效率是一项硬指标,而分级就是我们熟知的,下图就是各个“牌”所对应的转换效率。

电源转换效率=电源为主机提供的即时输出功率/输入电源的即时功率×100%。

根据电源转换效率进行的80Plus认证分级转换效率表:

分级白牌铜牌银牌金牌白金牌钛金牌
10%负载-----90%
20%负载80%82%85%87%90%92%
50%负载80%85%88%90%92%94%
100%负载80%82%85%87%89%90%

4、电源模组

电源模组指的是线材的接线DIY程度,分为全模组、半模组、非模组

  • 全模组,所有的线材均可以DIY
  • 半模组,必备如CPU、主板供电线不可以DIY,其余线材可以DIY
  • 非模组,所有的线材均不可以DIY

5、接口配置

在选择电源的时候,各位小伙伴还需要注意电源提供的接口是否与主板、显卡等硬件的需求相同。

例如:显卡要求3个8pin接口时,选择电源时就需要注意是否提供了3条以上的PCIe8pin供电线的电源。

(三)购买建议

电源在购买时不仅要看电源额定功率是否满足需求,更要关注+12V部分功率,因为+12V是供给显卡和CPU这两大功耗大户的,如果这个部分不足仍旧会影响硬件的寿命和系统的稳定性。

七、CPU风冷散热器

(一)简介

CPU散热器是安装在CPU上协助CPU在运转时进行散热的零件,保证CPU能够稳定运行。而风冷散热器,是通过与CPU接触的传热底座进行导热,再由风扇扰动空气起到散热的作用。

提示:CPU温度过高时,会影响CPU的工作频率,从而影响性能。

(二)参数

1、分类

  • 侧吹式散热器(塔式):是目前常见的一种散热器样式,塔式散热器一般是单向侧吹,不会扰乱机箱中风道,将CPU的发热量直接吹出机箱后面的预留散热孔,这种侧吹式散热器适合组建机箱风道,散热效果要优于下压式散热器。
  • 下压式散热器:散热器风扇朝下吹,存在扰乱机箱风道的情况,适合发热量小的平台,加上由于通常体积小且不占用空间,所以是迷你机箱的福音。

2、热管

热管是一种传热元件,它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属。

为了增加热管的防腐防锈能力,会在热管上镀一层镍进行保护。

3、散热器底座

散热器底座是指跟CPU接触导热的部分,为了达到更好的散热效果,就要求散热底座越平整越好。

4、散热鳍片

散热鳍片又称散热片,在电子工程设计的领域中被归类为“被动性散热元件”。以导热性佳、质轻、易加工之金属(多为铝或铜,银则过于昂贵,一般不用)贴附于发热表面,以复合的热交换模式来散热。

在散热鳍片的热量能够充分交换到空气中的时候,鳍片与空气的接触面积越大越好。

提示:散热鳍片与热管之间结合的工艺会影响到散热效率。分为回流焊和穿片两种,分别是指内部热管与鳍片焊接,和鳍片包围着热管。

5、风扇

在选购CPU风冷散热器时,我们还需要考虑风扇的三个参数:

  • 噪音,风扇噪音是风扇工作时产生杂音的大小,受多方面因素影响,单位为分贝(dB)。
  • 风压(Inch-H2O),风压和风量是两个相对的概念,需要均衡的考虑风量和风压。单纯考虑风压而没有足够的风量,会导致散热鳍片没有足够的冷空气与之进行热交换,最终影响散热。
  • 风量(cubic feet per minute,简称cfm),气体流量单位,是指立方英尺每分钟(约为0.028立方米/分钟)。 提示:风扇风量不是越大越好,还要看散热器的散热性能。

(三)购买建议

1、选购塔式散热器兼容性考虑

  • 体积兼容性,需要注意散热器体积对显卡、内存条等硬件的影响。
  • 平台兼容性,市面上大多数风冷散热器都能够同时支持intel和AMD两大平台,但也不排除存在只支持单个平台的风冷散热器。

2、散热器材质方面

因为铜材料的导热性能强,而铝材料的散热能力强,铝制散热鳍片和铜管是最佳搭配。