计算机科技三大杰出先驱
图灵先生
图灵理论中揭示,计算机的本质虽为机械运动,但需依赖信息(指令)的操控来实现其功能。
香农博士
《继电器与开关电路的符号分析》一文中,香农博士将电路开关与布尔代数巧妙结合,为计算机科学奠定了坚实的理论基础。
冯·诺依曼教授
冯·诺依曼体系结构,定义了计算机的基本组成:包括控制器、运算器、存储器、输入和输出设备,为现代计算机的发展指明了方向。
计算机演进历程
计算机构造的探索与发展
处理器(CPU)
CPU是计算机的核心部件,负责处理和执行各项指令。在PC端,我们有如龙芯、Intel、AMD等知名品牌;而在移动设备上,则有骁龙、天玑、苹果A××系列等。
CPU的逻辑与物理结构
虽然CPU在逻辑上常被划分为三个单元,但在物理实现上不一定严格遵循此结构。
CPU与芯片的关系
CPU作为芯片的一种,是最为常见和应用广泛的。除此之外,还有众多其他类型的芯片。
CPU的关键参数解析
CPU拥有四个核心参数。电脑主板上的插槽数量决定了可以安装的CPU数量。核心数代表着处理任务的窗口数量,核心数越多,处理效率通常越高。超线程技术能让一个核心模拟出更多的线程,从而提高处理能力。频率和位数也直接关系到CPU的性能。
内存的奥秘
内存是计算机临时存储数据的关键部分。它有两个主要功能:一是存储CPU运算时的临时数据;二是将硬盘上的数据传输给CPU进行处理。CPU通过访问虚拟内存并映实际物理内存来执行操作,这有助于保障数据的安全性和连续性访问。
内存与存储空间的差异
我们常说的内存主要是指运行内存,而存储空间通常指硬盘等存储设备。运行内存的大小直接影响操作系统和程序的运行速度;而存储空间则决定了可以存储的数据量(如照片、应用程序的数量)。
硬盘的种类与差异
硬盘主要分为机械硬盘和固态硬盘。机械硬盘通过磁化和去磁化来读写数据,而固态硬盘则依靠闪存颗粒进行数据的快速读写。尽管机械硬盘的价格相对较低,但其速度远低于固态硬盘。
存储设备的读写速度比较
内存的读写速度远高于硬盘,内存主要用于临时数据处理存储。关机后,内存中的数据会消失;而硬盘中的数据通常是长期存储的,即使关机也不会丢失。当需要使用硬盘数据时,需先将其加载到内存中。
显卡与CPU的职能区分
CPU擅长处理复杂的数据运算,而显卡(GPU)则更适用于处理大量重复的图形数据。它们在计算机中各自扮演着不可或缺的角色。
总结与展望