家用台式电脑组成:硬件软件全解析,常见系统特点大不同
一台普通的家用台式电脑由硬件与软件两大组成部分构成。在硬件层面,它涵盖了显示器、机箱、电源供应、散热装置、主板、中央处理器(CPU)、显卡、内存条、硬盘、网卡、声卡以及各种外部设备。至于软件层面,它指的是电脑的操作系统,主要包括Windows系列、Linux类以及Mac操作系统等。Windows系列操作系统最为普遍,其显著特点包括图形化界面、支持多用户操作、实现多任务处理、强大的多媒体性能以及良好的硬件兼容性,因此,对于普通用户来说,上手十分便捷,学习与使用都相对简单。相对而言,Linux类操作系统则更专注于软件开发、网络安全维护以及应对黑客攻击和渗透等方面,展现出较强的专业性。Mac操作系统特为苹果公司的Macintosh系列电脑设计,通常情况下,它无法在一般电脑上安装使用。
硬件
CPU
CPU
中央处理器是构成电脑的关键部件,扮演着信息处理和程序执行的核心角色,主要负责解读计算机指令以及处理软件中的数据。这一部件在电脑中如同人的大脑,负责思考与解决各种问题。
CPU的制造过程涉及从沙子中提炼出高纯度的硅,并将其制成硅片,随后通过光刻机进行电路的光刻,这一系列步骤包括众多高精度和复杂的制作工艺,最终完成检测和封装。
当前市面上流行的桌面级CPU品牌主要有两大类:英特尔(Intel)和超威半导体(AMD)。英特尔的产品性能提升过程被形象地比喻为挤牙膏,因此人们也称其为“牙膏厂”。尽管英特尔的售价偏高,但由于其出色的稳定性,其在市场上的份额仍然相当可观。自从AMD发布了锐龙系列处理器,它确实实现了逆袭,既保持了高性价比,又实现了性能的显著增强。若在组装电脑时不受预算限制,Intel处理器无疑是首选,因为对于一台电脑而言,性能和稳定性是至关重要的。当然,如果预算有限但仍然对性能有较高要求,AMD同样是一个不错的选择。挑选Intel或AMD的CPU时,务必留意其插槽类型,因为这一点将直接决定后续主板的选择。换言之,Intel和AMD的CPU并非通用,特别是Intel,其不同代际的CPU插槽类型亦不尽相同。因此,务必先明确CPU的插槽类型,然后依据该类型来挑选合适的主板。选购CPU时常常面临是选择盒装还是散片的困扰,实际上,盒装与散片的CPU品质并无差异,无需担忧买到假冒产品,因为目前全球尚无制造假CPU的技术。两者之间的区别主要在于,盒装CPU附赠散热器,而散片则没有,且盒装产品的保修期限为三年,散片则是一年。价格方面,两者相差大约几百元。有些商家甚至将散片和散热器一起装进盒子里,冒充盒装销售,但保修期仍为一年。因此,建议直接选购散片,只要确保购买渠道的可靠性,通常情况下不会出现问题,还能节省几百元去选购一款更优质的散热器。
CPU性能受多因素影响,其中关键指标包括主时钟速度、核心数、线程数、三级缓存容量以及发热与功耗。所谓主时钟速度,即CPU在标准工作状态下的运行频率。从理论上讲,主频越高,处理速度越快。然而,评判CPU性能的高低并不仅仅依赖于主频的高低,CPU的设计架构、核心与线程数量、缓存容量等因素同样至关重要。核心数量代表的是单个内核中处理器的核心数目。面对处理器主频难以实现显著增长的现实,Intel与AMD选择将现有产品升级为性能更卓越的多核心处理器系统,即在一个内核内集成两个或以上的物理处理器核心。这里的“核心数量”特指物理核心的数量,而“线程数量”则是指在CPU的物理核心之上虚拟出的核心数。CPU之所以需要提升线程数量,主要是为了满足多任务处理的实际需求。线程数量增加,能够更有效地实现多个程序的并行运行,这是因为线程数量直接反映了CPU在某一特定时刻能够同时处理的任务量。三级缓存可视为紧邻CPU的三个存储设备,当CPU运行时,它会首先在一级缓存中查找所需数据,尽管一级缓存与CPU同步工作,但由于其容量有限,并非每次都能成功找到。此时,CPU将接着在下一级的二级缓存中进行查找,若所需数据仍不在二级缓存中,它将依次转向三级缓存、内存乃至硬盘。因此,三级缓存容量越大越佳。此外,还需提及CPU的热功耗问题,即处理器在负荷最高时所产生的热量。若一个CPU的热功耗比另一个CPU的热功耗更大,这表明在执行相同任务时,前者产生的温度要高于后者。长期在高温环境下运行会缩短CPU的使用寿命,并且温度过高还可能引发CPU烧毁的风险。因此,热衷于超频的用户更偏爱那些体质优良、热功耗较低的CPU,因为这类CPU在超频时拥有更大的潜力。挑选CPU时,除了关注其性能指标,还需考量其热功耗表现,性能相近的产品,热功耗越低越为理想。
主板
主板
主机箱内部,面积最为庞大的印刷电路板便是主板,其核心职责在于传递各类电子信号。主板的品质优劣直接影响到整个硬件系统的稳定性。主板的心脏部分是主板芯片组,它决定了主板的规格、性能以及基本功能。CPU、显卡、硬盘、内存条、散热器以及机箱的跳线均需连接至主板上,并依赖电源供应,以确保电脑能够顺畅运行。主板集成了网卡与声卡,这些组件分别负责实现电脑的网络连接以及音频的播放与录制功能。
BIOS,亦称“基本输入输出系统”,这是一套存储于电脑主板ROM芯片上的程序集。它负责存储计算机运行中最关键的基本输入输出程序、开机自检程序以及系统自启动程序。这些程序为电脑提供了最基础、最直接的硬件控制功能。在软件程序与硬件设备之间,BIOS充当着连接的桥梁,简言之,它就像是一个“转换器”或接口,专门负责满足硬件的即时需求。在某些特定情境下,我们需在电脑启动之前,进入BIOS的设置界面,对电脑的若干配置进行修改。
主板品牌众多,诸如华硕、技嘉、微星、七彩虹、华擎等均为常见之选。由于CPU插槽类型各异,每当CPU经历重大更新,主板便不可避免地需要更新换代。此外,若选择不同品牌的CPU,还需搭配相应型号的主板,否则CPU将无法正确安装在主板上。主板根据尺寸可分为M-ATX(紧凑版)、ATX(标准版)、E-ATX(增强版)以及MINI-ITX(迷你版)。通常来说,尺寸较大的主板在散热性能、扩展槽数量和扩展能力上更胜一筹,尤其适合超频使用,能更充分地展现CPU的潜能,并便于线路布局。相对而言,小主板在节能、环保方面表现突出,且兼容更多种类的电脑机箱。若机箱体积较小,则需考虑选用紧凑型或迷你型主板。优质的主板虽不足以显著增强电脑的运行速度,然而,它却能赋予电脑更丰富的扩展端口,更广阔的超频潜能,以及更稳固的性能表现,因此,挑选一款优良的主板同样至关重要。
独立显卡
显卡
在电脑系统中,显卡主要负责图形显示的输出工作,对于那些热衷于游戏以及从事专业图形设计领域的人们而言,其重要性绝不逊色于中央处理器。
显卡可以分为集成显卡、核心显卡和独立显卡三类。
显示芯片在集成显卡中有的独立存在,然而,大多数却是嵌入主板北桥芯片之内。部分主板上的集成显卡还额外配备了显存,尽管如此,这些显存的容量通常并不充裕。集成显卡的能耗较低,产生的热量也较小,然而,其性能表现通常并不出色。
新一代智能图形核心即为核心显卡,它被集成于CPU内部。凭借处理器卓越的运算实力和智能能效调节设计,核心显卡在更低的能耗下,仍能提供卓越的图形处理性能和流畅的应用体验。需特别指出的是,尽管核心显卡与传统集成显卡存在差异,且性能较早期集成显卡有所增强,但本质上它依旧属于集成显卡范畴,只是其集成位置转移到了CPU之中。
独立显卡是将显示芯片以及相关组件集成于一块独立于电脑主板的电路板上,从而构成一种专门的图像处理硬件。这类显卡的性能显著优于集成显卡,不仅适用于日常办公等常规任务,还具备出色的二维显示效果和卓越的三维处理能力。独立显卡可细分为内置型和外置型两种。在日常生活中,我们接触到的独立显卡大多是内置型,它们通过AGP或PCI-E插槽与主板相连。
独立显卡的显示核心主要由NVIDIA和AMD这两大企业生产,使用NVIDIA显示核心的显卡被称作N卡,而使用AMD显示核心的显卡则被称为A卡。这两者在性能特点上有所差异,N卡更侧重于3D性能的提升和速度的优化,以及游戏体验的改善;相对而言,A卡更专注于处理画面的细节,从而能够呈现出更加精美的画质。简单来说,N卡更适用于游戏娱乐,而A卡则更适用于专业的图形设计和后期处理。值得注意的是,当前市场上流行的NVIDIA显卡和AMD显卡的接口类型一致,这意味着不论挑选哪个品牌的处理器,大多数主板都配备了PCI-E插槽,从而能够随意安装当前流行的NVIDIA和AMD显卡。
独立显卡种类繁多,可分为非公版与公版两大类。在市场上,我们挑选的如华硕、技嘉、影驰、微星、七彩虹、索泰等知名品牌,它们所采用的显示芯片均由NVIDIA和AMD这两大巨头提供。这些显卡在外观设计、散热系统以及制造材料方面均有显著改进,部分厂商甚至对核心频率进行了超频处理,并加入了RGB灯效。综上所述,这些显卡均可被归类为非公版显卡。公版显卡系NVIDIA或AMD自家生产的显卡产品,NVIDIA与AMD在推出新品时,所提供的原始设计方案在电路、接口、材料及散热等方面均遵循统一标准。此外,独立显卡的核心频率也保持一致。通常情况下,挑选非公版显卡即可。至于非公版显卡的品牌选择,若预算充足,可考虑一线品牌,例如华硕、技嘉、微星等。在预算有限的情况下,可以考虑挑选一些知名度稍低的品牌,诸如七彩虹、索泰、影驰等,这样的选择也是可行的。然而,对于一些名不见经传的三线品牌,则不太推荐,因为它们在质量和售后服务方面往往缺乏保障。
独立显卡性能受多方面因素影响,主要包括显卡的架构设计、核心运行速度、显存工作频率、显示存储器的容量、显存数据传输宽度以及流处理器单元的数量。
显卡架构主要描述了显示芯片中不同处理单元的构成及其运作方式,其中,效能优越的架构在同等的参数条件下,执行能力更强,性能表现更佳。目前,N卡RTX系列采用的是图灵架构,而A卡则采用的是RDNA架构。核心频率则代表了显示核心的运行速度,这一速度能够直接体现显示核心的性能水平。在显示核心相同的前提下,核心频率越高,意味着该显卡的性能更为强大。显存的速度可以通过显存频率来体现,一般来说,显存频率越高,其速度也就越快。显存频率的设定与显存类型紧密相关,当前市面上主流的显卡显存类型为GDDR5和GDDR6。简称为显存的显示存储器,其主要作用是临时存储显示芯片处理过的数据或即将提取的渲染信息,其功能类似于电脑的内存,也是衡量显卡性能的关键指标之一。在相同的显存频率条件下,显存容量越充裕,显卡的性能表现就越出色。所谓显存位宽,是指单次能够输入的数据量,这实际上反映了显存与显示芯片间数据交换的效率。位宽越宽,显存与显示芯片间的数据传输就越流畅。而流处理器单元的数量,则是衡量显卡性能优劣的关键因素之一。它能够执行顶点级计算,亦能进行像素级处理;在各类应用场景中,显卡能够灵活调整,动态分配用于顶点级和像素级计算的流处理器数量,确保资源得到最优化利用。
内存条
内存
内存承担着暂时储存CPU处理数据以及与硬盘等外部存储设备交换信息的重任,充当着外存与CPU之间交流的纽带。在电脑中,所有程序的执行过程均发生在内存之中,因此内存的性能对计算机的整体表现具有极其重要的意义。内存主要分为物理内存和虚拟内存两种类型。物理内存是通过安装内存条来获取的存储空间,与之相对,虚拟内存是将硬盘的一部分空间分配出来充当内存使用,当实际内存容量不够时,虚拟内存能够作为补充来使用。
内存条性能受影响的因素主要包括主频和容量两项。所谓主频,即内存所能达到的最高运行速度,其数值越高,内存条的性能表现也就越佳。内存条按照主频的不同,被划分为不同的时代,当前市场上主流的内存条属于第四代(DDR4)。第四代内存条在提高主频的同时,还实现了电压和功耗的降低,从而使得性能得到了进一步的增强。值得注意的是,DDR3内存条与DDR4内存条的插槽设计存在差异,因此若计划从DDR3升级至DDR4,则不得不更换主板。内存容量是指内存条的存储空间大小,通常情况下,用户应根据自己的实际需求来挑选合适的内存容量,并非容量越大越佳,适宜自己的才是最理想的。主板通常配备了一定数量的内存槽位,据此可安装相应数量的内存模块,然而,并非必须将所有槽位都使用上,仅需安装两块内存以实现双通道模式即可。
内存条品牌众多,诸如美商海盗船、金士顿、威刚、十铨、芝奇、镁光、海力士等都是常见之选。在挑选时,我们主要关注内存颗粒的性能和性价比。金士顿以其优良的品质和出色的兼容性受到好评,然而市场上假货众多,购买时需格外留心。性价比方面,十铨、芝奇、镁光、威刚等品牌表现突出,即便内存颗粒相同,也是不错的选择。
机械硬盘
M.2固态硬盘
硬盘
电脑的核心存储部件为硬盘,它主要分为两大类:机械硬盘,即HDD,以及固态硬盘,即SSD。硬盘的容量直接影响到电脑能够存储的数据量。
机械硬盘,亦称传统硬盘,主要由盘片、磁头、盘片转轴、控制电机、磁头控制器、数据转换器、接口以及缓存等关键部件构成。机械硬盘的转速提升,其内部的数据传输速度也随之增加,与此同时,外部传输速率则指的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据交换效率,这一速率受到硬盘接口类型及缓存容量的影响,当前市面上机械硬盘普遍采用SATA接口。机械硬盘存在传输速度较慢、抗震抗摔能力不足、噪音较大以及功耗较高的不足,然而,由于其价格低廉、使用寿命较长,通常被用于存储电脑中的大量数据,如应用软件和个人资料等。
固态硬盘是通过集成固态电子存储芯片阵列构建而成的存储设备,其常用的接口类型包括SATA-3、MSATA、SAS、PCI-E、SFF-8639以及M.2 NVME/SATA等。在影响固态硬盘性能的诸多因素中,主控芯片、NAND闪存介质和固件是几个关键要素。在保持条件一致的前提下,所选择的接口类型也可能对固态硬盘的性能产生作用。这类硬盘具备读写速度快、能耗低、无噪音、抗震耐摔以及轻便等特性。然而,由于成本较高且存在使用寿命限制,它们通常被用于存储电脑操作系统,从而显著提高电脑的启动和运行效率。一台电脑可以通过将机械硬盘与固态硬盘结合的方式来平衡运行速度和存储空间。
机械硬盘领域,知名品牌包括希捷、西数以及东芝等;而在固态硬盘方面,主流品牌有三星、金士顿、西数、东芝和闪迪等,其中三星品牌尤为值得推荐。
电源
电源
电脑电源是主机箱内安装的一个封闭独立组件,其主要功能是为系统板、适配器、扩展卡、硬盘驱动器等系统部件以及键盘和鼠标提供不同电压的稳定直流电。依据输出接口的模组化程度,电源可分为全模组、半模组以及非模组三种类型。全模组电源的特点是所有线材均可拆卸,而半模组电源除了主板和CPU供电线外,其他线材同样支持拆卸,至于非模组电源,则所有线材均不可拆卸。在相同品牌和功率的前提下,全模组电源的价格通常比半模组高,而半模组又比非模组贵。对于一般家庭用户来说,半模组电源是个不错的选择,它不仅价格适中,还能有效减少机箱内的杂乱,让内部布局更加整洁美观。依据电源转换率的不同,可分为白牌、铜牌、银牌、金牌、白金以及钛金等级。其中,白牌的转换效率——