计算机基本的硬件介绍

要学习计算机，了解计算机最基本的硬件组成是必不可少的
首当其冲的就是，CPU、内存和主板

CPU

Central Processing Unit，是计算机的中央处理器，基本上所有的计算都是又CPU完成的，是计算机的核心

CPU的好坏直接影响到电脑的性能，性能和吞吐率和相应时间有关，吞吐率可以通过堆硬件来提升，所以性能一般等于1/相应时间

但是影响程序运行时间的因素有很多，可能要从网络和硬盘去读数据等等，所以想要准确的知道程序的运行时间，需要比较两个程序的实际性能

如果在命令行输入time指令，会出来三个时间：

real time 实际的运行时间
user time CPU实际的运行时间
sys time CPU在运行你的程序，在操作系统内核里运行指令的时间

所以程序实际花费的CPU time应该是后两者相加

程序的CPU执行时间 = 指令数 x CPI x Clock Cycle Time

CPI就是一条指令到底需要多少CPU Cycle：通过一些CPU的优化，可以让CPI尽可能的少
指令数：执行程序到底需要多少指令，哪些指令，一般和编译器有关
Clock Cycle Time：时钟周期时间，CPU主频，CPU内部的晶体振荡器，晶振每一次滴答，就是时钟周期时间，比如主频是2GHZ，简单的理解就是一次晶振，可以执行的简单指令是2G条，所以主频越快，CPU就会被逼着走的越快

内存

Memory，计算机中所有程序的运行都加载在内存中进行。CPU从内存里读取程序和数据，计算完之后，在写回内存

虽然理论上来说，有内存计算机就可以跑起来了，但是这显然是不够的，还需要一些更大容量的外部存储，如硬盘

主板

主板是有上百个插槽的板子，CPU和内存也是插在主板上

主板的芯片组(Chipset)和总线(Bus)解决了各个组件之间通讯的问题

南桥：在主板的南边，连接鼠标、键盘以及硬盘这些外部设备的CPU之间的通信
北桥：之前会有芯片，现在基本也内置在主板内部

输入输出设备

显示屏，键盘，鼠标等等
但是这些不是计算机必须的，换句话说，没有这些，计算机也能正常运行

显卡

Graphics Card，只有显示屏不够，要有显卡来显示显示屏的内容

一般主板会内置显卡，但是如果是要玩赛博朋克等游戏或者是ML、DL等用户，内置的显卡就不够，需要一张单独的显卡插在主板上（也就是独显，因为显卡里面出来CPU之外还有GPU（Graphics Processing Unit），图形处理器

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