计算机硬件分几个部分,功能是什么
首先我们要感谢功能强大的个人计算机系统。哪怕今天功能最低的计算机也可能要比几年之前最为昂贵的系统好出许多。大批量、低价格生产出的各种高质量的硬件产品推动了整个计算机行业的不断发展和前进。以Intel为例，也就是在两年之前，该公司只生产一种类型的处理器，由时钟速度决定不同的价格和性能。 如今，Intel已经具有了三条不同类型的处理器生产线，分别是应用于低端系统的Celeron处理器，应用于主流配置系统的Pentium III处理器和面向服务器高端系统的Xeon处理器。同样是500 MHz，Celeron处理器的价格不足一千元，Pentium III的价格接近两千元，而Xeon（带2M高速缓...全部
首先我们要感谢功能强大的个人计算机系统。哪怕今天功能最低的计算机也可能要比几年之前最为昂贵的系统好出许多。大批量、低价格生产出的各种高质量的硬件产品推动了整个计算机行业的不断发展和前进。以Intel为例，也就是在两年之前，该公司只生产一种类型的处理器，由时钟速度决定不同的价格和性能。
如今，Intel已经具有了三条不同类型的处理器生产线，分别是应用于低端系统的Celeron处理器，应用于主流配置系统的Pentium III处理器和面向服务器高端系统的Xeon处理器。同样是500 MHz，Celeron处理器的价格不足一千元，Pentium III的价格接近两千元，而Xeon（带2M高速缓存）的价格则高达上万元。
即使在同一类产品中，技术的进步也格外明显。以Pentium III处理器为例，第一代产品中具有512K的外部二级高速缓存。最近推出的二代产品Coppermine处理器采用了更加先进的制造工艺，电路更加优化，时钟速度更快，散热性能更强。
然而该款产品中只带有256K大小的内部二级高速缓存。虽然缓存的容量降低了一半，但是性能却高出了一倍。
追求高性能需要付出更多的代价。记得年初的时候，500 MHz的Pentium III芯片的价格为2千多元，而同时期700 MHz Pentium III芯片的报价则高达六、七千元。
稍微计算一下我们不难发现两种芯片之间时钟速度增加了40%，价格却高出340%，而根据产品评测，性能仅提高不足27%。虽然我们都认为计算机的速度越快越好，但是作为一个理智的消费者还是应当综合考虑各方面的因素。
大约在去年同期，内存的价格曾经跌至谷低。但是谁也没有想到到去年年底，内存的价格翻升了300%。如今，内存的价格已经逐渐趋于正常。也许现在是升级内存，为Windows 2000做准备的最佳时机。
如果目前购买新机器的话，内存至少也要达到128M。
对于那些整天工作在计算机前的用户来说，键盘也许是最重要的计算机部件。键盘不能算做是一种高科技的现代设备，因为即使经过了30多年的发展，其设计风格仍然与最初的打字? 有太大的区别。
对于键盘来说，好的设计要比复杂的功能更为重要。一个中等熟练程度的打字员每秒钟可以击键200多次，一天下来工作量可想而知。虽然生产一个可以记录每次击键操作的键盘并不复杂，但是，如何使键盘使用起来更加舒适和方便似乎要更加困难。
按键移动的距离有多大？是否有明显阻力？按至底部时的感觉如何？廉价的键盘使用起来感觉松垮和生硬，而一个好的键盘而会带给使用者坚实、弹性的感觉。如今，当我们不断抱怨长期敲击键盘引发各种损伤和病症的时候，多花几百元购买质量更好的键盘可能会节省许多不必要的医疗开支。
除键盘之外，计算机显示器的质量也相当重要。大屏幕的显示器可以方便阅读，支持更大的刷新频率也会有效的降低屏幕的闪烁。因此，对于那些可能只需要使用办公软件或其它简单程序的用户，好的键盘和显示器要比其它的计算机部件更为重要。
因为相对于方便和舒适的使用，系统的性能已经不再那么重要。
我想瓶颈的概念对大家来说都不陌生。在计算机系统中同样存在瓶颈的问题。根据不同的应用，许多计算机部件都有可能成为整个系统性能的瓶颈。
但是用户往往忽视了这一点，而只是简单的认为只有CPU才会影响计算机的速度，盲目的进行升级换代。
一般来说，数据库的性能多受制于系统硬盘的速度和内存缓存的大小，而图形化应用程序的速度则取决于系统显卡的性能。
CPU通常只会在进行数据加密或压缩操作的时候才会变得忙碌起来。虽然升级CPU可以从一个方面提升系统的性能,但是如果我们没有找出真正的瓶颈,简单的更换CPU不会从根本上解决问题。在2000年已经到来之际,最有可能成为计算机系统性能瓶颈的将会是内存带宽。
因为目前最快的CPU芯片的时钟速度已经超过了1GHz,但是普通的内存总线速度仍然只停留在100-133MHz的水平上。不过,相信随着DDR以及Rambus等众多内存新技术的出现,内存与CPU之间的速度差距会逐步缩小。
CPU计算机可以执行各种指令,而每一条指令都是以不同的数字为对象进行加、减、乘、除的操作。即使那些看上去与数学运算毫无关系的应用程序最终也是被转化成不同的数字进行处理。以字处理程序的单词拼写检查功能为例,如果我们错误的输入“teh”,计算机会提示正确的拼写形式应当为“the”。
那么这一功能是如何转化成数字的呢?原来,我们所输入的每一个字母,包括空格在内,都被映射成不同的计算机代码。在ASCII代码中,字母“t”对应数字116,字母“e”和“h”分别对应数字101和104,这样,当我们输入“teh”时,计算机就会将其转化为数字序列11 。
而字处理程序的拼写检查功能就是针对不同的单词数字序列编写的检测程序，它会根据预先的设定，自动的把上述序列中的101和104的位置进行替换。CPU本身虽然不能识别任何单词，但是借助于快速和准确的数字运算能力，完全可以胜任任何复杂的文字处理操作。
知道了计算机完全是和数字打交道，也许我们会认为计算机的速度应当由数字运算的速度来决定。其实不然。在现实生活中，我们对2+2和154373 + 382549这两组不同的加法运算的反应时间会有相当大的不同，但是对计算机来说数字运算是其拿手好戏，无论多么复杂的运算，都可以在瞬间完成。
事实上，CPU的速度不是由处理单一指令所占用的时间来衡量，而是根据在一秒钟的时间内可以处理多少条指令来确定。以快餐店为例，在柜台前有多个顾客服务专柜，可以同时服务多位顾客。快餐店一般都是根据在一段时间内能够为多少为顾客提供服务来衡量自己的工作效率。
也许某个顾客来到柜台前发现暂时没有自己所点的食品，只能先让排在后面的顾客购买。对这位顾客来说，快餐店的服务很慢，但是从整个快餐店的角度来看，并没有耽误对其他顾客的服务。
与上述方式相同，CPU被设计成可以传送各种程序，数据和指令。
当处理某条指令所需的数据目前无法得到时，处理器会暂时把该指令放置在一旁等候相应的处理数据，而同时继续执行其它的程序指令。因此，CPU的速度是按照整个数据的吞吐量来确定的。
时钟速度
计算机的工作从某种意义上说就是一种数据和指令在内存以及各种处理芯片之间的流动过程。
这种数据流动方式与我们所熟知的高速公路上的车辆流动不同，下面我们就来看一个更为贴切的现实生活中的实例。
大学里一般都采用走读式教学方式，不固定学生上课所使用的教室。当下课铃响时，一节课的时间结束。
学生们就会从原先的教室走出来，到新的教室去听下一节课。所有的教室都必须根据统一的铃声协调其进度，任何擅自延长或缩短课时的行为都会影响到整个学校教室的正常使用。
计算机中保存数据和指令的不同部件就好比是一个个的班级，它们会定期的把保存在其中的数据沿着电路传送到下一个位置进行进一步的处理。
为了协调整个系统，计算机提供了功能类似学校铃声的时钟脉冲信号。所谓时钟就是指电路中高低电压之间有规则的交替模式。时钟的速度以Megahertz（兆赫兹）为单位计算。1兆赫兹（1MHz）表示一个信号在一秒钟的时间内可以在高低电压值之间交替一百万次，其中每一次交替都被称为一个时钟周期。
计算机就是利用时钟的脉冲信号控制不同的电路什么时候应当开始传送数据，什么时候应当接收数据。
早期的计算机内只有一个时钟，信号被同时应用于CPU，内存，以及所有的输入输出设备。如今，计算机可以具有多个不同的时钟信号分别作用于不同的区域或功能。
具体来说：
1．CPU和内存接收由系统主板产生的66，100，或133MHz的时钟脉冲信号。这里需要指出的一点就是Intel公司似乎不太喜欢133 MHz内存标准，把一些主板设定成为仅向CPU提供133 MHz的时钟，而内存频率仍然固定在100 MHz。
2．CPU内部具有一个基于外部时钟的时钟倍频。例如，在100 MHz主频下，如果CPU的内部倍频为的5，则CPU的频率是500 MHz。
3．采用PCI总线的输入输出设备工作频率为33 MHz。
一般来说，可以通过将66 MHz的主频一分为二，或者把100 MHz的主频一分为三，达到I/O设备的工作频率。
如果用户购买的主板是由Intel或IBM以及Dell这种大型厂商生产的话，时钟频率一般都会根据主板所适用的CPU类型，设定为标准值。
事实上，时钟频率也是可以改变的，尤其对于许多第三方设备，时钟频率可以根据使用者的实际需要进行调整。当用户把时钟频率提升到超出标准值范围时，就被称为超频。
为了保证产品安全可靠，Intel一般都会把不同类型的CPU设计成可以在一定的速度范围内正常运行。
以Celeron处理器为例，正常工作下的时钟频率为66 MHz，但是也可以在75或者83MHz的频率下运行。这就为广大电脑爱好者进行超频提供了可能的空间。但是往往被人们忽视的一点就是在我们完成超频的同时也提升了PCI总线的速度。
如果超出33 MHz的正常范围，许多适配卡都将无法正常工作。此外，为了能够配合超频，用户还需要重新购买速度更快的内存。我们可以把超频当作一种闲暇时的爱好，如果不计后果盲目去超频，往往得不偿失。
在众多的因素当中，最能够准确体现出技术进步的一点就是CPU芯片的电路宽度。电路越小，需要的电力供应也就越少，散热量更低，支持的频率更高。第一代Pentium II处理器采用了0。35微米工艺制造，工作电压为2。
8伏。但是这一技术很快就被可以在2。2伏电压下工作的0。25微米电路所取代。如今所采用的制造工艺已经发展到0。18微米，电压1。6伏。电路大小和工作电压的变化同时也说明了为什么简单的更换速度更快的CPU的做法有时并不可取。
这是因为如果把工作电压为1。6伏的733 MHz Pentium III处理器插入2。8伏的插槽中的话，CPU很快就会被烧坏。
纳秒
几乎所有的广告宣传都引用以MHz为单位的时钟频率作为速度标准。
其实，一项更为重要的数据就是时钟周期。由于时钟周期之间的间隔时间实在太短，所以只能以十亿分之一秒，即纳秒（nsec）为单位计算。
电流在铜质导线中的传播速度接近于光速，所以一般来说，传播时间可以忽略不计。
但是如果传播的距离非常大（例如整个宇宙），或者传播的时间非常短（例如计算机指令运行时间），能否准确的测定其速度也就显得尤为重要。也许有人会认为纳秒的概念过于抽象，其实1纳秒大致相当于电子信号前进1英尺距离的时间。
不同时钟频率的周期如下：
时钟速度 周期
66Mh 15 nsec
100Mh 10 nsec
500Mh 2 nsec
指令周期
随着处理速度的不断提高，Intel芯片完成一条指令操作所需要占用的时钟周期正逐渐缩短。
一般来说：
386的CPU至少需要占用6个时钟周期完成一项加法运算。
486的CPU可以在2个时钟周期内完成一项加法运算。
Pentium CPU可以在一个时钟周期内完成一项加法运算。
Pentium II, III, Celeron, 或Xeon处理器不仅能够在一个时钟周期内完成一项加法运算，而且当CPU发现处理下一条指令所需要的数据还没有从速度相对较慢的内存中传送过来时，可以重新调整指令序列，首先执行那些目前可以处理的指令
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