个人计算机架构和相关的设备组件
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intel某主板架构图:
1)南桥和北桥
北桥
南桥
2)CPU频率:外频和倍频
外频和倍频的来由:
外频和倍频:
超频:
北桥成为瓶颈:
3)超线程
4)内存
5)双通道设计
6)二层缓存,DRAM和SRAM
7)显示适配器 VGA(video graphics array)
intel某主板架构图:
1)南桥和北桥
主要的主板架构如下,最早的主板各个部件之间是通过南北桥通信的。
北桥
北桥是用来连接CPU和较快的部件之间的通信,比如CPU和主存储器,CPU和显卡,这种需要较大算力的单元。但是后来北桥成为瓶颈了,所以CPU设计厂家把北桥集成到CPU内部了。所以上面的架构图没有北桥的身影。
南桥
南桥用来作为CPU和较慢的设备进行通信,包括硬盘,USB,网卡。
2)CPU频率:外频和倍频
外频和倍频的来由:
之前CPU和主存储器以及显示器都是通过北桥连接的,所以cpu和显示器以及主存储器的频率要保持一致,但是又因为cpu的速度最快,为了不浪费除cpu意外的设备的频率叫做外频,cpu的频率是外频的一个倍数,叫做倍频。
外频和倍频:
外频:cpu和外部设备之间通信的频率。
倍频:cpu内部处理指令集的速度。
eg:外频是333hz,倍频是9 ,则cpu的频率是333*9 hz
超频:
计算机中倍频一般是设置好无法修改的,要想让计算机运行在超频下,一般会修改外频的频率,eg 本来外频的频率是333,玩家修改为400,则400*9,cpu就会在超频下运行。在超频下运行不保证功能ok。
北桥成为瓶颈:
内存控制器集成到cpu中,而链接cpu与内存,显示适配器的控制器的设备,intle采用QPI和DMA技术,而AMD主要采用Hyper Transport。这些技术可以让CPU直接与主存储器,显示适配器等设备分别沟通,而不需要外部的芯片了。同时,这样操作之后,也没有北桥了,也就不需要超频和倍频了。
3)超线程
cpu内部把主缓存器register分成了两部分,两个程序可以同时竞争CPU的运算单元,不是通过操作系统的多任务切换,CPU自己就有超线程能力!也就说,一个4核的CPU,可以同时处理8个程序啊。
4)内存
如上图所示,右上角,就是主存储器的插槽。
现在的内存大部分是DRAM(动态随机存储),现在大部分是 SDRAM 和 DDR SDRAM。这两种除了电压和脚位。DDR,双倍数据传输速度,它可以在一个工作周期内进行两次数据传输。
5)双通道设计
所有的数据都需要出道主存储器中,所以主存储器的数据宽度越大越好,但是传统的数据宽度一般是64bit,为了增加这个宽度,芯片组厂商,就将两个主存储器汇合到一起(64*2=128),这就是双通道的设计概念。要开启双通道,两个内存的型号都要一样。
6)二层缓存,DRAM和SRAM
二层缓存要整合在CPU内部,所以频率需要和CPU保持一致。
DRAM没有办法做到,但是SRAM可以做到,所以sram也更贵,所以cache是SRAM。
7)显示适配器 VGA(video graphics array)
主要接口有:
HDMI
Display Port
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