懂电脑的进,想除了机箱主板和主板还有硬盘不动其它的想换cpu和显卡还有其它的,主要让电脑配置高怎么换

2018年自己组装电脑教程:DIY小白装机最新最详细的台式电脑组装教程图解
组装电脑就是根据自己需求来选择硬件,将所有的硬件组装到一起组成的电脑主机,也是所谓的DIY电脑。组装电脑的最大特点就是搭配自由,可按照自己需求来进行搭配,性价比十足。其实,电脑组装对于老鸟十分简单的,而对于新手就十分棘手了,针对新手朋友,今天装机之家分享一个最新最详细的台式电脑组装教程图解,以intel八代装机平台为例,特别适合小白装机用户,来借鉴一下。
台式电脑组装教程图解
在电脑组装之前,我们先来看看这套组装电脑配置清单,本教程不一定需要硬件一致,参考装机步骤即可,装机步骤大同小异,配置如下。
电脑配置清单
Intel酷睿i5 8400 散片
九州风神玄冰400
映众GTX黑金至尊版
技嘉Z370-HD3主板
威刚8G DDR4 2400万紫千红*2(16G)
西数1TB 64M蓝盘
影驰120G铁甲战将
大水牛潘多拉PLUS 七彩呼吸灯
全汉蓝暴炫动480W 2代
一、常规装机流程
1.首先我们安装CPU,注意需要与主板针脚一致;
2.安装散热器,插好供电线;
3.安装内存,注意防呆接口;
4.安装显卡,插好供电线(无需供电请忽视);
5.安装硬盘,插好SATA3线及SATA供电线;
6.接线,完成连接所有供电线与机箱跳线等;
7.点亮测试,安装系统;
二、所需工具:
1.十字螺丝刀一把
2.扎带数根(没有就算了)
3.小十字螺丝刀一把(有的散热器需要,比如玄冰400)
三、台式电脑组装教程图解
1.电脑组装教程之CPU安装
首先我们拿出CPU和主板这两个硬件,如下图所示:
CPU与主板的安装,一定要注意一点就是主板和CPU上都有相应的防呆缺口,主要是防止小白装机时将CPU安装反了,我们将CPU轻放在主板的CPU插槽中,过程一定要轻放,避免不小心将针脚搞弯了。
用力压下主板插槽的拉杆,打开CPU插槽的盖子,如下图所示:
我们将CPU放入主板的CPU插槽中,注意CPU和主板CPU插槽有个防呆缺口,CPU安装反了是放不进去的,如下图所示:
压下拉杆,将拉杆恢复到之前的位置,完成CPU的安装(装机之家),这时上面黑色的盖子也随之脱离,如下图所示:
如下图所示,CPU已经安装完成,黑色的盖子没用,可以扔了,主要是在没有安装之前,防止CPU插槽的阵脚被碰到。
如上图所示,完成CPU与主板的安装。
2.电脑组装教程之内存安装
我们拿出内存条,将其安装到主板内存插槽中,安装内存十分简单,有点类似我们小时候玩的小霸王插卡游戏机,与插入游戏卡的方法一致。一般情况下,内存也不会插反,会有防呆缺口,主要注意一下。
电脑内存条
找到主板上的内存插槽,将两侧卡扣向外打开,(有的主板内存插槽可能只有一侧卡扣可以打开,不影响安装)如下图所示:
将内存插入主板,主要内存的防呆缺口与主板的防呆处对应,如下图所示:
用力压下内存,将内存完全插入主板内存插槽中,(装机之家)观察下内存的金手指部分完全插入以及两侧的卡扣复位即可,如下图所示。
如上图所示,完成内存与主板的安装。注意的是,如果有两根内存的情况下,如果组建内存双通道,例如主板上有四根内存插槽,例如1,2,3,4插槽,我们可以隔插的方式组建双通道,插入1,3或者2,4插槽中。
3.电脑组装教程之CPU散热器安装
这里我们以九州风神玄冰400这款CPU散热器为例,由于用户选择不同的CPU散热器,请按照CPU散热器中提供的说明书图解来进行安装。
将CPU散热器与组件都取出,如下图所示:
我们将CPU散热器的圆形底座对应主板四周孔位插入,如下图所示:
找到四颗黑色塑料钉子组件,如下图所示:
四颗黑色塑料钉子分别插入进行固定,注意需要完全插入,如下图所示。
将CPU散热器的底部的贴纸去除,如下图所示。
找到九州风神玄冰400的散热器的四颗小螺丝,如下图所示:
固定架放到散热器底部,使用小十字螺丝刀将固定架安装,如下图所示:
找到导热硅脂,如下图所示:
导热硅脂撕开,适量涂抹在CPU中心位置,主要注意的是导热硅脂不宜过多。
最后,我们将CPU散热器上的供电接口,(装机之家)插入主板的对应供电插口上,一般主板上会标注CPU_FAN,如下图所示。
所上图所示,CPU散热器完成安装。有的散热器安装十分方便,连散热硅脂都是散热器自带的,傻瓜式安装(装机之家)。一般来说,CPU散热器盒子中都会有安装的详细教程图解说明书,遇到不会安装的情况下,我们可以看下说明书。
4.电脑组装教程之机械硬盘安装
我们拿出机械硬盘,注意固态硬盘的安装方法大同小异,连接线连接方法也一致。如果是M.2固态硬盘方法更简单,无需连接线,直接插入主板的M.2接口中,拧上螺丝即可。
首先将机箱的两边侧板拆掉,找到机箱上的机械硬盘位置,可能与你机箱设计有所不同,找到你机箱内的硬盘安装位置即可,如下图所示。
不同机箱的硬盘螺丝也会有所不同,我们这里是手拧螺丝,如下图所示:
将机械硬盘插入机箱的硬盘仓位中,使用手拧螺丝固定机械硬盘两侧,如下图所示。
如上图所示,机械硬盘已经完成安装,等待连接sata传输线和sata供电线。
4.电脑组装教程之电源安装
电源的安装也十分简单,首先我们将电脑电源拿出,如下图所示。
找到机箱的电源仓位,这里机箱是下置电源设计(装机之家),如下图所示。
找到电源的专用螺丝,是最大号的那种,如下图所示:
对于下置电源的机箱,我们将电源风扇的一面对下,放入电源仓位中之后,使用四颗大号螺丝固定,如下图所示:
如下图所示,电源已经成功安装。
5.电脑组装教程之安装主板
首先我们找到主板的挡板,如下图所示:
在找到机箱上主板的挡板所在安装位置,如下图所示:
将主板的挡板安装到挡板所在安装位置中,注意挡板的方向,需要对应主板的接口,如下图所示。
安装铜螺柱,需要与主板的安装孔位一致,如下图所示:
将安装好的CPU、内存、散热器的主板放入机箱中,对应铜螺柱的位置,如下图所示:
找到对应的主板螺丝,如下图所示:
固定主板在机箱上,如下图所示:
如上图所示,主板已经完成安装了。
6.电脑组装教程之固态硬盘安装
拿出固态硬盘,如下图所示:
找到机箱上安装固态硬盘的孔位,如下图所示:
将固态硬盘背部孔位对准机箱的四个孔位,拧上螺丝,如下图所示:
固态硬盘安装完成,如下图所示:
7.电脑组装教程之跳线连接
建议机箱走背线,机箱的跳线和电源的供电线从机箱的背部走,保持机箱内部清爽,更加利于散热。首先找到电源的24Pin供电线,插入主板的24Pin供电接口上,接口上有防呆接口,如果插反是插不了,如下图所示。
找到CPU供电线,插入主板右上角处的CPU供电接口上,一般CPU供电线上会有标注“CPU”,千万不要和显卡接口混淆了,如下图所示:
机箱支持USB3.0接口的话,机箱跳线会有USB.3.0连接线,我们找到主板上对应的USB3.0接口,一般主板上都有会标注USB3.0,如下图所示。
再找到机箱上的AUDID音频接口,主板与连接线上会有AUDID的标注,(装机之家)直接插入,插反都是插不了的,所以不要硬插,如下图所示:
再找到机箱跳线的USB连接线,主板和连接线上也均有标注USB,优先接USB_1这个位置,如下图所示:
下面就是H.D.DLED、PPower LED、Power SW、RESET SW这几个单独的机箱跳线了,对于不少装机用户来说,这个步骤很难。其实并不难,我们先了解一下这几个机箱跳线吧。
H.D.DLED硬盘指示灯
PPower LED 电源指示灯
Power SW 开机接口
RESET SW 重启接口
方法很简单,主板上会有与连接线同样的标注,彩色的线为正极,白色的线为负极,负极一般靠右边。如下图所示,按照主板的跳线标注,对应插入。
跳线接法图解
跳线接法图解
注:由于每一个主板的型号不同,跳线的接法也会有所不同,对应主板的标注来连接即可,注意正负极。
下面我们再来为机械硬盘连接线,SATA接口的机械硬盘或者固态硬盘一般会有两根线,一个为sata数据线,另一个为sata供电线,首先我们找到电源上的sata供电线进行连接,如下图所示。
再从主板盒中取出SATA线,将机械硬盘接入SATA线,如下图所示:
而再将SATA线的另一头连接主板的SATA接口中。
而SATA接口的固态硬盘连接方法与机械硬盘一致,请按照连接机械硬盘的方法来进行操作,再两个硬盘的情况下,建议将固态硬盘接入SATA0接口中,而机械硬盘接入SATA1接口中。
最后,我们再来安装独立显卡,并给显卡进行供电,如果显卡不支持供电,请忽视。先拿出独立显卡,如下图所示:
找到主板的PCI-E显卡插槽,如下图所示:
我们将显卡插入主板的显卡插槽中,如下图所示:
将显卡的金手指完全插入主板显卡插槽中之后,找到PCI-E的供电线,一般接口上会有标注。所下图,显卡是6Pin供电的,我们插入6Pin供电接口,如下图所示。
使用大号螺丝将显卡与机箱固定,如下图所示:
最后,一台电脑就完成组装了,我们来看看机箱的背部走线情况,(装机之家)如下图所示:
我们将组装完成的电脑主机连接显示器,需要注意的是有独立显卡的主机,请将显示器连接到独立显卡的显示接口上,千万不要连接主板上的显示接口。此外,插上键鼠,我们就可以进行点亮,并安装系统。
以上就是装机之家分享的DIY小白装机最新最详细的台式电脑组装教程图解,自己组装电脑的用户可以参考一下安装步骤,其实只要您有耐心,多多学习组装知识,相信组装一台电脑对您来说十分简单。
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1探秘外星人X51的内部结构    记得2010年初的时候,当时刚进入IT行业没多久的笔者,在前辈的指点下拆解了Alienware上一代Aurora ALX,对其精湛的做工、考究的用料以及严密的内部硬件布局印象深刻,以致于直到今天,依然记忆犹新。说实话,一款能给人留下深刻记忆是很难的事情,而Alienware则做到了这一点。    时隔两年之后,我们迎来了Alienware台式机产品线上一款“另类”产品——X51,这个与Alienware格格不入的小家伙是如此的令我们好奇,狭小的机身空间里,是否还能有当年那规整、严密的布局?它的显卡究竟是如何巧妙的避开狭小空间而安置的呢?从X51拆解看外星人做工    我想,笔者的这些疑问也正是读者朋友您心中的疑惑吧。毕竟,想要在大机箱里安放硬件、进行硬件布局相对来说是很容易的事情,但是在如此狭小的机箱里去进行规划,同时又要把它做好,让它能配得上Alienware这个名号,还是非常困难的事情。那么,下面我们就通过对X51的拆解,来看看戴尔的工程师们是怎样让这件非常困难的事情得以实现的。产品:
2严密规整的内部硬件布局·严密规整的内部硬件布局    拆机的第一步,当然是要想办法把侧盖打开。好在X51在这一点上是十分方便的,背部的一颗螺丝担负着固定侧盖的责任,只要把它拧下来,然后再用手一推,就可以轻松打开侧盖。  侧盖只要一颗螺丝固定,很好拆卸    侧盖打开之后,先别急着往下拿,因为X51在侧盖上设计了背光灯,那就必然会涉及到供电,所以我们可以看到,侧盖与机箱之间还有一段电缆,拔掉插头之后,才可以将侧盖完全取下,这一点一定要多加注意。侧盖与机箱之间还有供电电缆    拆掉侧盖之后,机箱拆解的第一步也就完成了。X51没有让我们失望,虽然只是看到了大概的内部布局,但依然可以看出X51在硬件布局上的严密,合理、有效的利用机身内部每一个空间,我想这就是X51的工程师们所遵循的原则。依然是严密规整的内部布局X51每一个硬件都像是一整套模块    与普通台式机简单的硬件布局不同,X51每一个硬件都像是一整套模块儿,这些模块儿被一块块特制的钢板所包围,将机身内部区划成三个区域。随着我们更深一步的拆解,隐藏在钢板背后的硬件也将一一浮出水面,X51还会带给我们怎样的惊喜呢?请继续往下看吧。产品:
3特制的显卡托架令人惊叹·特制的显卡托架令人惊叹    其实在拆解X51之前,我们最感兴趣的是如何在这样狭窄的空间内安置显卡,毕竟X51使用了NVIDIA GeForce GT 545独显,而从网友们的反馈来看,大家也都非常关心这一点,因此我们首先来看看X51的显卡是如何安放的。显卡安置在机箱底部区域  拆掉钢板上的螺丝就可以取下显卡    拆掉钢板上的螺丝,就可以把显卡从机箱上取下来,当然一定要记得把各种线缆拔掉。完全拆下显卡之后,我们可以看到,这款GT 545独显是被固定在特制的显卡托架上的,同时我们还看到,在托架底部,有一块儿凸出来的电路板,这是做什么用的呢?显卡被安置在特制的托架上  搬开拨片就可以拔下显卡    对于那块儿电路板的作用,我们先往后放一放,因为我们首先要把显卡从托架上拆下来,才能明白那块电路板的作用。显卡的拆卸也是非常方便的,因为只要搬开托架上的蓝色拨片,就可以把显卡从托架上轻松卸下来。通过这张图大家应该已经猜到那块电路板是干什么用的了吧PCI-E转接板    最后,我们该说说那块电路板的作用了,其实很简单,它就是一块儿PCI-E转接板,固定在托架上的显卡插在转接板上,转接板再与主板相连,之所以这样做的原因也很简单,那就是为了符合机箱内部硬件布局而作出的调整。产品:
4与众不同又精巧的散热设计·与众不同又精巧的散热设计    对于X51如此小巧的机箱而言,散热确实是个问题。尤其是在硬件之间以叠加的方式来排布之后(比如显卡位于硬盘上方),如何保证高效的散热就成了棘手问题,我们来看看X51的工程师是如何解决散热问题的。散热是小机箱头疼的事情硬盘有专门的风扇给风    机箱发热源主要包括处理器、显卡以及硬盘,X51显卡自带风扇,而且GT 545的性能并不是很强,发热量也不是非常大,同时又有金属托架导热,散热应该是没有太大问题的。不过X51的硬盘位于显卡之下,热量较难散发,因此,X51的工程师为硬盘专门设置了独立的给风扇,以帮助硬盘散热。同时,风扇与机箱内部散热系统组成风道,提升散热效率。同时与整个散热系统组成风道CPU部分的散热设计与众不同    处理器部分的散热设计是X51最具看点的地方,也是其散热系统最为与众不同的地方。因为在CPU风扇上方,设计师又为其添置了一块儿中部镂空的碗状挡板,机箱侧盖合上之后,碗状挡板内部的空间与侧盖之间形成一个密闭的空间,当CPU的热量被风扇吹入碗内的时候,绝大部分热量被机箱侧盖所隔绝,因此只能向机箱壁上的散热格栅流动,而不会随处涌入到机箱内部其它部分,这样的散热设计可谓是别出心裁。特制的碗状挡板使得热量完全能够从散热格栅排出    Alienware X51的散热设计可以说完全体现了设计师的功力与想象力,主要散热元件都进行了针对性设计,以达到散热效率的最大化,因此,即便机箱如此小巧,即便搭载了独立显卡,即便内部硬件布局如此紧凑,都无法对X51高效的散热系统造成影响。产品:
5特殊的分离式主板设计·特殊的分离式主板设计    其实搞清楚了显卡布局和散热系统之后,我们的拆解已经进入了最后阶段。在这一阶段,我们将向您展示X51主板部分的特殊设计,不过在这之前,我们可以先从剩下的硬件逐一拆起。    X51配置了吸入式蓝光光驱,同样采用了托架式的固定方式,拧掉螺丝之后,我们可以连托架带光驱一起拿下来。固定在托架上的好处除了让光驱运转时更加稳定之外,当然还能够增强内部硬件布局的美观度。  吸入式蓝光光驱主板部分全景    X51的主板设计非常特殊,其主体部分只是CPU所在的最左侧那一块儿,而中间和右侧分别有一块儿板,前者为整流滤波电路,为左侧的主板和右侧的I/O接口板供电,三块儿板子采用分离式设计,以线缆桥接。整流滤波电路位于三块儿板子的正中无线网卡模块    其实到这一步,我们的拆解就算告一段落了,因为再拆下去,也只是把主板、CPU、风扇等设备逐一拆下,并没有什么更加值得关注的地方。  内部其它元件未拆解时的规整与拆解之后的凌乱展现出模块儿化布局的优势    拆解总结:Alienware系列之所以能够成为旗舰型产品,除了在硬件配置上的强劲之外,其机器自身的设计、做工也均属上乘之作。比如我们今天拆解的这部X51,它相对于普通的优势大致有三点:    其一,模块化精巧的内部硬件布局。利用钢制托架将各硬件进行区域划分,使得内部走线被隐藏起来,达到机箱内部的整齐划一。    其二,特殊的显卡与主板设计。为了适应X51小巧的机身空间,工程师们为显卡和主板进行了特殊的设计,从而使其能够符合X51的设计特点。    其三,与众不同的散热设计。碗状挡板是最大的亮点,它与机箱侧盖的配合使得热量只能从散热格栅中排放到机箱外部,提升了整体的散热效率。    可以说,正是有着这样优秀的内部硬件设计与布局,Alienware X51才能在众多台式机中显得那么与众不同,也正是这样精心、细致的设计,才使得Alienware的用户能够体验到优质做工带来的高品质保证。
6Alienware X51详细参数
产品类型 CPU系列
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机箱将就用,只能放24.5X24.5以内的主板,麻烦推荐
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机箱好的要近300米,我的原来的品牌机,现在想升级,机箱还不错,电源额定300W的,都将就吧,米少的人呐...主要升级CPU
.研究了一下机箱,高度不够,主流的中低端板现在都30x..,而我的机箱似乎只能放24.5x...的,请问各位熟悉主板虾,介绍一款给我,I平台的,U我用,也就是说核心P45或P43的都可以..如果没有,那就只有换机箱了,没办法,让JS再从我身上多榨些油吧
对 楼主 linghudagege 说:=========================45和43全是大板
谢谢 看来300米又不见了.我哭,其它的硬件又降级吧,郁闷.
对 楼主 linghudagege 说:=========================上A的吧,780G小板多,790GX也有一款小板
对 3楼 小学本科 说:=========================那么具体型号是多少?板子好的话我就用
24.5X24.5主板,我的坏版也是。
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主机的结构与维修 (视频)
&计算机的组成结构
计算机系统由硬件和软件两大部分组成.
(1)硬件的组成(输入设备,输出设备,存储器,运算器,控制器)输入设备:使计算机从外部获得信息的设备如鼠标,键盘,光笔,扫描仪,话筒,数码相机,摄像头,& 手写板输出设备:把计算机处理信息的结果以人们能够识别的形式表示出来的设备如显示器,打印机,绘图仪,音箱,投影仪存储器:如硬盘,光驱,U盘运算器:算术运算,逻辑运算控制器:如从存储器中取出指令,控制计算机各部分协调运行控制器和运算器整合在CPU中(2)软件的组成软件定义:程序和有关文档资料的合称软件分类:系统软件(使用和管理计算机的软件)和应用软件(专为某一应用编制的软件)(3)eg:常见的系统软件有:操作系统,数据库管理系统和程序设计语言常见的应用软件有:辅助教学软件,辅助设计软件,文字处理软件,& 信息管理软件和自动控制软件
计算机的分类
计算机按照其用途分为通用计算机和专用计算机。&&& 按照1989年由IEEE科学巨型机委员会提出的运算速度分类法,可分为巨型机、大型机、小型机、工作站和微型计算机。&&& 按照所处理的数据类型可分为模拟计算机、数字计算机和混合型计算机等等。1.大型通用机&&& 这类计算机具有极强的综合处理能力和极大的性能覆盖面。在一台大型机中可以使用几十台微机或微机芯片,用以完成特定的操作。可同时支持上万个用户,可支持几十个大型数据库。主要应用在政府部门、银行、大公司、大企业等。2.巨型机&&& 巨型机有极高的速度、极大的容量。用于国防尖端技术、空间技术、大范围长期性天气预报、石油勘探等方面。目前这类机器的运算速度可达每秒百亿次。这类计算机在技术上朝两个方向发展:一是开发高性能器件,特别是缩短时钟周期,提高单机性能。二是采用多处理器结构,构成超并行计算机,通常由100台以上的处理器组成超并行巨型计算机系统,它们同时解算一个课题,来达到高速运算的目的。3.小型机&&& 小型机的机器规模小、结构简单、设计试制周期短,便于及时采用先进工艺技术,软件开发成本低,易于操作维护。它们己广泛应用于工业自动控制、大型分析仪器、测量设备、企业管理、大学和科研机构等,也可以作为大型与巨型计算机系统的辅助计算机。近年来,小型机的发展也引人注目。特别是RISC (Reduced Instruction Set Computer缩减指令系统计算机)体系结构,顾名思义是指令系统简化、缩小了的计算机,而过去的计算机则统属于CISC (复杂指令系统计算机)。&&& RISC的思想是把那些很少使用的复杂指令用子程序来取代,将整个指令系统限制在数量甚少的基本指令范围内,并且绝大多数指令的执行都只占一个时钟周期,甚至更少,优化编译器,从而提高机器的整体性能。4.微型机&&& 微型机技术在近10年内发展速度迅猛,平均每2~3个月就有新产品出现,1~2年产品就更新换代一次。平均每两年芯片的集成度可提高一倍,性能提高一倍,价格降低一半。&&& 目前还有加快的趋势。微型机已经应用于办公自动化、数据库管理、图像识别、语音识别、专家系统,多媒体技术等领域,并且开始成为城镇家庭的一种常规电器。
计算机的特点
&& 计算机作为一种通用的信息处理工具,它具有极高的处理速度、很强的存储能力、精确的计算和逻辑判断能力,其主要特点如下:
1. 运算速度快  当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次,微机也可达每秒亿次以上,使大量复杂的科学计算问题得以解决。例如:卫星轨道的计算、大型水坝的计算、2 4小时天气预报的计算等,过去人工计算需要几年、几十年,而现在用计算机只需几天甚至几分钟就可完成。
2. 计算精确度高  科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展,需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标,是与计算机的精确计算分不开的。一般计算机可以有十几位甚至几十位(二进制)有效数字,计算精度可由千分之几到百万分之几,是任何计算工具所望尘莫及的。
3. 具有记忆和逻辑判断能力  随着计算机存储容量的不断增大,可存储记忆的信息越来越多。计算机不仅能进行计算,而且能把参加运算的数据、程序以及中间结果和最后结果保存起来,以供用户随时调用;还可以对各种信息(如语言、文字、图形、图像、音乐等)通过编码技术进行算术运算和逻辑运算,甚至进行推理和证明。
4. 有自动控制能力  计算机内部操作是根据人们事先编好的程序自动控制进行的。用户根据解题需要,事先设计好运行步骤与程序,计算机十分严格地按程序规定的步骤操作,整个过程不需人工干预。计算机的特点  计算机作为一种通用的信息处理工具,它具有极高的处理速度、很强的存储能力、精确的计算和逻辑判断能力,其主要特点如下:
1. 运算速度快  当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次,微机也可达每秒亿次以上,使大量复杂的科学计算问题得以解决。例如:卫星轨道的计算、大型水坝的计算、2 4小时天气预报的计算等,过去人工计算需要几年、几十年,而现在用计算机只需几天甚至几分钟就可完成。
2. 计算精确度高  科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展,需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标,是与计算机的精确计算分不开的。一般计算机可以有十几位甚至几十位(二进制)有效数字,计算精度可由千分之几到百万分之几,是任何计算工具所望尘莫及的。
3. 具有记忆和逻辑判断能力  随着计算机存储容量的不断增大,可存储记忆的信息越来越多。计算机不仅能进行计算,而且能把参加运算的数据、程序以及中间结果和最后结果保存起来,以供用户随时调用;还可以对各种信息(如语言、文字、图形、图像、音乐等)通过编码技术进行算术运算和逻辑运算,甚至进行推理和证明。
4. 有自动控制能力  计算机内部操作是根据人们事先编好的程序自动控制进行的。用户根据解题需要,事先设计好运行步骤与程序,计算机十分严格地按程序规定的步骤操作,整个过程不需人工干预。
计算机的性能指标有哪些?
& (1)运算速度。运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常所说的计算机运算速度(平均运算速度),是指每秒钟所能执行的指令条数,一般用“百万条指令/秒”(mips,Million Instruction Per Second)来描述。同一台计算机,执行不同的运算所需时间可能不同,因而对运算速度的描述常采用不同的方法。常用的有CPU时钟频率(主频)、每秒平均执行指令数(ips)等。微型计算机一般采用主频来描述运算速度,例如,Pentium/133的主频为133 MHz,PentiumⅢ/800的主频为800 MHz,Pentium 4 1.5G的主频为1.5 GHz。一般说来,主频越高,运算速度就越快。&& (2)字长。计算机在同一时间内处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”,而这组二进制数的位数就是“字长”。在其他指标相同时,字长越大计算机处理数据的速度就越快。早期的微型计算机的字长一般是8位和16位。目前586(Pentium, Pentium Pro, PentiumⅡ,PentiumⅢ,Pentium 4)大多是32位,现在的大多数人都装64位的了。&& (3)内存储器的容量。内存储器,也简称主存,是CPU可以直接访问的存储器,需要执行的程序与需要处理的数据就是存放在主存中的。内存储器容量的大小反映了计算机即时存储信息的能力。随着操作系统的升级,应用软件的不断丰富及其功能的不断扩展,人们对计算机内存容量的需求也不断提高。目前,运行Windows 95或Windows 98操作系统至少需要 16 M的内存容量,Windows XP则需要128 M以上的内存容量。内存容量越大,系统功能就越强大,能处理的数据量就越庞大。&& (4)外存储器的容量。外存储器容量通常是指硬盘容量(包括内置硬盘和移动硬盘)。外存储器容量越大,可存储的信息就越多,可安装的应用软件就越丰富。目前,硬盘容量一般为10 G至60 G,有的甚至已达到120 G。&& 以上只是一些主要性能指标。除了上述这些主要性能指标外,微型计算机还有其他一些指标,例如,所配置外围设备的性能指标以及所配置系统软件的情况等等。另外,各项指标之间也不是彼此孤立的,在实际应用时,应该把它们综合起来考虑,而且还要遵循“性能价格比”的原则。
计算机网络
&& 计算机网络,是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。
传输介质和通信设备
  从用户角度看,计算机网络是这样定义的:存在着一个能为用户自动管理的网络操作系统。有它调用完成用户所调用的资源,而整个网络像一个大的计算机系统一样,对用户是透明的。
  一个比较通用的定义是:利用通信线路将地理上分散的、具有独立功能的计算机系统和通信设备按不同的形式连接起来,以功能完善的网络软件及协议实现资源共享和信息传递的系统
  从整体上来说计算机网络就是把分布在不同地理区域的计算机与专门的外部设备用通信线路互联成一个规模大、功能强的系统,从而使众多的计算机可以方便地互相传递信息,共享硬件、软件、数据信息等资源。简单来说,计算机网络就是由通信线路互相连接的许多自主工作的计算机构成的集合体。
信息高速公路阶段
& 计算机技术与通信技术结合起来,完成了数据通信与计算机通信网络的研究,为计算机网络的出现做好了技术准备,奠定了理论基础。
&& 美苏冷战期间,美国国防部领导的远景研究规划局ARPA提出要研制一种崭新的网络对付来自前苏联的核攻击威胁。因为当时,传统的电路交换的电信网虽已经四通八达,但战争期间,一旦正在通信的电路有一个交换机或链路被炸,则整个通信电路就要中断,如要立即改用其他迂回电路,还必须重新拨号建立连接,这将要延误一些时间。
这个新型网络必须满足一些基本要求:
  1:不是为了打电话,而是用于计算机之间的数据传送。
  2:能连接不同类型的计算机。
  3:所有的网络节点都同等重要,这就大大提高了网络的生存性。
  4:计算机在通信时,必须有迂回路由。当链路或结点被破坏时,迂回路由能使正在进行的通信自动地找到合适的路由。
  5:网络结构要尽可能地简单,但要非常可靠地传送数据。
  根据这些要求,一批专家设计出了使用分组交换的新型计算机网络。而且,用电路交换来传送计算机数据,其线路的传输速率往往很低。因为计算机数据是突发式地出现在传输线路上的,比如,当用户阅读终端屏幕上的信息或用键盘输入和编辑一份文件时或计算机正在进行处理而结果尚未返回时,宝贵的通信线路资源就被浪费了。
  分组交换是采用存储转发技术。把欲发送的报文分成一个个的“分组”,在网络中传送。分组的首部是重要的控制信息,因此分组交换的特征是基于标记的。分组交换网由若干个结点交换机和连接这些交换机的链路组成。从概念上讲,一个结点交换机就是一个小型的计算机,但主机是为用户进行信息处理的,结点交换机是进行分组交换的。每个结点交换机都有两组端口,一组是于计算机相连,链路的速率较低。一组是于高速链路和网络中的其他结点交换机相连。注意,既然结点交换机是计算机,那输入和输出端口之间是没有直接连线的,它的处理过程是:将收到的分组先放入缓存,结点交换机暂存的是短分组,而不是这个长报文,短分组暂存在交换机的存储器(即内存)中而不是存储在磁盘中,这就保证了较高的交换速率。再查找转发表,找出到某个目的地址应从那个端口转发,然后由交换机构将该分组递给适当的端口转发出去。各结点交换机之间也要经常交换路由信息,但这是为了进行路由选择,当某段链路的通信量太大或中断时,结点交换机中运行的路由选择协议能自动找到其他路径转发分组。通讯线路资源利用率提高:当分组在某链路时,其他段的通信链路并不被目前通信的双方所占用,即使是这段链路,只有当分组在此链路传送时才被占用,在各分组传送之间的空闲时间,该链路仍可被其他主机发送分组。可见采用存储转发的分组交换的实质上是采用了在数据通信的过程中动态分配传输带宽的策略。
  1:从单个网络ARPAnet向互联网发展:1969年美国国防部创建了第一个分组交换网ARPAnet只是一个单个的分组交换网,所有想连接在它上的主机都直接与就近的结点交换机相连,它规模增长很快,到70年代中期,人们认识到仅使用一个单独的网络无法满足所有的通信问题。于是ARPA开始研究很多网络互联的技术,这就导致后来的互联网的出现。1983年TCP/IP协议称为ARPAnet的标准协议。同年,ARPAnet分解成两个网络,一个进行试验研究用的科研网ARPAnet,另一个是军用的计算机网络MILnet。1990,ARPAnet因试验任务完成正式宣布关闭。
  2:建立三级结构的因特网:1985年起,美国国家科学基金会NSF就认识到计算机网络对科学研究的重要性,1986年,NSF围绕六个大型计算机中心建设计算机网络NSFnet,它是个三级网络,分主干网、地区网、校园网。它代替ARPAnet称为internet的主要部分。1991,NSF和美国政府认识到因特网不会限于大学和研究机构,于是支持地方网络接入,许多公司的纷纷加入,使网络的信息量急剧增加,美国政府就决定将因特网的主干网转交给私人公司经营,并开始对接入因特网的单位收费。
  3:多级结构因特网的形成:1993年开始,美国政府资助的NSFnet就逐渐被若干个商用的因特网主干网替代,这种主干网也叫因特网辅助提供者ISP,考虑到因特网商用化后可能出现很多的ISP,为了使不同ISP经营的网络能够互通,在1994创建了4个网络接入点NAP分别有4个电信公司经营,本世纪初,美国的NAP达到了十几个。NAP是最高级的接入点,它主要是向不同的ISP提供交换设备,使它们相互通信。现在的因特网已经很难对其网络结构给出很精细的描述,但大致可分为五个接入级:网络接入点NAP,多个公司经营的国家主干网,地区ISP,本地ISP,校园网、企业或家庭PC机上网用户。
硬件资源共享、软件资源共享和用户间信息交换三个方面。
  1.硬件资源共享。可以在全网范围内提供对处理资源、存储资源、输入输出资源等昂贵设备的共享,使用户节省投资,也便于集中管理和均衡分担负荷。
  2.软件资源共享。允许互联网上的用户远程访问各类大型数据库,可以得到网络文件传送服务、远地进程管理服务和远程文件访问服务,从而避免软件研制上的重复劳动以及数据资源的重复存贮,也便于集中管理。
  3.用户间信息交换。计算机网络为分布在各地的用户提供了强有力的通信手段。用户可以通过计算机网络传送电子邮件、发布新闻消息和进行电子商务活动。
  计算机网络,是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机及其外部设备,通过通信线路连接起来,在网络操作系统,网络管理软件及网络通信协议的管理和协调下,实现资源共享和信息传递的计算机系统。
  简单地说,计算机网络就是通过电缆、电话线或无线通讯将两台以上的计算机互连起来的集合。
  计算机网络的发展经历了面向终端的单级计算机网络、计算机网络对计算机网络和开放式标准化计算机网络三个阶段。
  计算机网络通俗地讲就是由多台计算机(或其它计算机网络设备)通过传输介质和软件物理(或逻辑)连接在一起组成的。总的来说计算机网络的组成基本上包括:计算机、网络操作系统、传输介质(可以是有形的,也可以是无形的,如无线网络的传输介质就是看不见的电磁波)以及相应的应用软件四部分。
  在定义上非常简单﹕网络就是一群通过一定形式连接起来的计算机。
  一个网络可以由两台计算机组成﹐也可以是在同一大楼里面的上千台计算机和使用者。我们通常指这样的网络为局域网(LAN﹐ Local Area Network)﹐由LAN再延伸出去更大的范围﹐比如整个城市甚至整个国家﹐这样的网络我们称为广域网(WAN﹐ Wide Area Network)﹐当然您如果要再仔细划分的话﹐还可以有MAN(Metropolitan Area Network) 和 ANC(Citywide Area Network)﹐这些网络都需要有专门的管理人员进行维护。
  而我们最常触的Internet则是由这些无数的LAN和WAN共同组成的。Internet仅是提供了它们之间的连接﹐但却没有专门的人进行管理(除了维护连接和制定使用标准外)﹐可以说Internet是最自由和最没网管的地方了。在Internet上面是没有国界种族之分的﹐只要连上去﹐在地球另一边的计算机和您室友的计算机其实没有什么两样的。
  因为我们最常使用的还是LAN﹐(即使我们从家中连上Internet﹐其实也是先连上ISP的LAN)﹐所以这里我们主要讨论的还是以LAN为主。LAN可以说是众多网络里面的最基本单位了﹐等您对LAN有了一定的认识﹐再去了解WAN和Internet就比较容易入手了﹐只不过需要了解更多更复杂的通讯手段而已。
  Intranet Extranet
  最早出现的名词应该是 Internet﹐然后人们将 Internet 的概念和技巧引入到内部的私人网络﹐可以是独立的一个 LAN 也可以是专属的 WAN ﹐于是就称为 Intranet 了。它们之间的最大分别是﹕开放性。Internet 是开放的﹐不属于任何人﹐只要能连接得到您就属于其中一员﹐也就能获得上面开放的资源﹔相对而言﹐Intranet 则是专属的﹑非开放的﹐它往往存在于于私有网络之上﹐只是其结构和服务方式和设计﹐都参考 Internet 的模式而已。
网络类型,分清哪些是我们初级学者必须掌握的,哪些是目前的主流网络类型。
&& 地理范围划分是一种大家都认可的通用网络划分标准。按这种标准可以把各种网络类型划分为局域网、城域网、广域网和互联网四种。局域网一般来说只能是一个较小区域内,城域网是不同地区的网络互联,不过在此要说明的一点就是这里的网络划分并没有严格意义上地理范围的区分,只能是一个定性的概念。下面简要介绍这几种计算机网络。
&& 通常我们常见的“LAN”就是指局域网,这是我们最常见、应用最广的一种网络。现在局域网随着整个计算机网络技术的发展和提高得到充分的应用和普及,几乎每个单位都有自己的局域网,有的甚至家庭中都有自己的小型局域网。很明显,所谓局域网,那就是在局部地区范围内的网络,它所覆盖的地区范围较小。局域网在计算机数量配置上没有太多的限制,少的可以只有两台,多的可达几百台。一般来说在企业局域网中,工作站的数量在几十到两百台次左右。在网络所涉及的地理距离上一般来说可以是几米至10公里以内。局域网一般位于一个建筑物或一个单位内,不存在寻径问题,不包括网络层的应用。
  这种网络的特点就是:连接范围窄、用户数少、配置容易、连接速率高。目前局域网最快的速率要算现今的10G以太网了。IEEE的802标准委员会定义了多种主要的LAN网:以太网(Ethernet)、令牌环网(Token Ring)、光纤分布式接口网络(FDDI)、异步传输模式网(ATM)以及最新的无线局域网(WLAN)。这些都将在后面详细介绍。
&& 这种网络一般来说是在一个城市,但不在同一地理小区范围内的计算机互联。这种网络的连接距离可以在10 ̄100公里,它采用的是IEEE802.6标准。MAN与LAN相比扩展的距离更长,连接的计算机数量更多,在地理范围上可以说是LAN网络的延伸。在一个大型城市或都市地区,一个MAN网络通常连接着多个LAN网。如连接政府机构的LAN、医院的LAN、电信的LAN、公司企业的LAN等等。由于光纤连接的引入,使MAN中高速的LAN互连成为可能。
  城域网多采用ATM技术做骨干网。ATM是一个用于数据、语音、视频以及多媒体应用程序的高速网络传输方法。ATM包括一个接口和一个协议,该协议能够在一个常规的传输信道上,在比特率不变及变化的通信量之间进行切换。ATM也包括硬件、软件以及与ATM协议标准一致的介质。ATM提供一个可伸缩的主干基础设施,以便能够适应不同规模、速度以及寻址技术的网络。ATM的最大缺点就是成本太高,所以一般在政府城域网中应用,如邮政、银行、医院等。
这种网络也称为远程网,所覆盖的范围比城域网(MAN)更广,它一般是在不同城市之间的LAN或者MAN网络互联,地理范围可从几百公里到几千公里。因为距离较远,信息衰减比较严重,所以这种网络一般是要租用专线,通过IMP(接口信息处理)协议和线路连接起来,构成网状结构,解决循径问题。这种城域网因为所连接的用户多,总出口带宽有限,所以用户的终端连接速率一般较低,通常为9.6Kbps ̄45Mbps 如:邮电部的CHINANET,CHINAPAC,和CHINADDN网。
&& 英特网”。在互联网应用如此发展的今天,它已是我们每天都要打交道的一种网络,无论从地理范围,还是从网络规模来讲它都是最大的一种网络,就是我们常说的“Web”、“WWW”和“万维网”等多种叫法。从地理范围来说,它可以是全球计算机的互联,这种网络的最大的特点就是不定性,整个网络的计算机每时每刻随着人们网络的接入在不断的变化。当您连在互联网上的时候,您的计算机可以算是互联网的一部分,但一旦当您断开互联网的连接时,您的计算机就不属于互联网了。但它的优点也是非常明显的,就是信息量大,传播广,无论你身处何地,只要联上互联网你就可以对任何可以联网用户发出你的信函和广告。因为这种网络的复杂性,所以这种网络实现的技术也是非常复杂的,这一点我们可以通过后面要讲的几种互联网接入设备详细地了解到。
  上面讲了网络的几种分类,其实在现实生活中我们真正遇得最多的还要算是局域网,因为它可大可小,无论在单位还是在家庭实现起来都比较容易,应用也是最广泛的一种网络,所以在下面我们有必要对局域网及局域网中的接入设备作一个进一步的认识。
& ( Personal Digital Assistant,PDA)等便携式计算机的日益普及和发展,人们经常要在路途中接听电话、发送传真和电子邮件阅读网上信息以及登录到远程机器等。然而在汽车或飞机上是不可能通过有线介质与单位的网络相连接的,这时候可能会对无线网感兴趣了。虽然无线网与移动通信经常是联系在一起的,但这两个概念并不完全相同。表1 - 2给出了它们之间的对比。例如当便携式计算机通过P C M C I A卡接入电话插口,它就变成有线网的一部分。另一方面,有些通过无线网连接起来的计算机的位置可能又是固定不变的,如在不便于通过有线电缆连接的大楼之间就可以通过无线网将两栋大楼内的计算机连接在一起。
  无线网特别是无线局域网有很多优点,如易于安装和使用。但无线局域网也有许多不足之处:如它的数据传输率一般比较低,远低于有线局域网;另外无线局域网的误码率也比较高,而且站点之间相互干扰比较厉害。用户无线网的实现有不同的方法。国外的某些大学在它们的校园内安装许多天线,允许学生们坐在树底下查看图书馆的资料。这种情况是通过两个计算机之间直接通过无线局域网以数字方式进行通信实现的。另一种可能的方式是利用传统的模拟调制解调器通过蜂窝电话系统进行通信。目前在国外的许多城市已能提供蜂窝式数字信息分组数据( Cellular Digital Packet Data,C D P D)的业务,因而可以通过C D P D系统直接建立无线局域网。无线网络是当前国内外的研究热点,无线网络的研究是由巨大的市场需求驱动的。无线网的特点是使用户可以在任何时间、任何地点接入计算机网络,而这一特性使其具有强大的应用前景。当前已经出现了许多基于无线网络的产品,如个人通信系统( Personal CommunicationS y s t e m,P C S)电话、无线数据终端、便携式可视电话、个人数字助理( P D A)等。无线网络的发展依赖于无线通信技术的支持。目前无线通信系统主要有:低功率的无绳电话系统、模拟蜂窝系统、数字蜂窝系统、移动卫星系统、无线L A N和无线WA N等。
&& 信息交换规则。我们把在计算机网络中用于规定信息的格式以及如何发送和接收信息的一套规则称为网络协议(network protocol)或通信协议(communication protocol)。
  为了减少网络协议设计的复杂性,网络设计者并不是设计一个单一、巨大的协议来为所有形式的通信规定完整的细节,而是采用把通信问题划分为许多个小问题,然后为每个小问题设计一个单独的协议的方法。这样做使得每个协议的设计、分析、编码和测试都比较容易。分层模型(layering model)是一种用于开发网络协议的设计方法。本质上,分层模型描述了把通信问题分为几个小问题(称为层次)的方法,每个小问题对应于一层。
  全称:(Virtual identity electronic identification) 通用账户协议,是俗称的网络身份证。它是一种互联网身份认证协议,其具有唯一性和信息不可否认性。其概念与OpenID相似,者具有开放、分散、自由等特性。
  为了减少网络设计的复杂性,绝大多数网络采用分层设计方法。所谓分层设计方法,就是按照信息的流动过程将网络的整体功能分解为一个个的功能层,不同机器上的同等功能层之间采用相同的协议,同一机器上的相邻功能层之间通过接口进行信息传递。为了便于理解接口和协议的概念,我们首先以邮政通信系统为例进行说明。人们平常写信时,都有个约定,这就是信件的格式和内容。首先,我们写信时必须采用双方都懂的语言文字和文体,开头是对方称谓,最后是落款等。这样,对方收到信后,才可以看懂信中的内容,知道是谁写的,什么时候写的等。当然还可以有其他的一些特殊约定,如书信的编号、间谍的密写等。信写好之后,必须将信封装并交由邮局寄发,这样寄信人和邮局之间也要有约定,这就是规定信封写法并贴邮票。在中国寄信必须先写收信人地址、姓名,然后才写寄信人的地址和姓名。邮局收到信后,首先进行信件的分拣和分类,然后交付有关运输部门进行运输,如航空信交民航,平信交铁路或公路运输部门等。这时,邮局和运输部门也有约定,如到站地点、时间、包裹形式等等。信件运送到目的地后进行相反的过程,最终将信件送到收信人手中,收信人依照约定的格式才能读懂信件。如图所示,在整个过程中,主要涉及到了三个子系统、即用户子系统,邮政子系统和运输子系统。各种约定都是为了达到将信件从一个源点送到某一个目的点这个目标而设计的,这就是说,它们是因信息的流动而产生的。可以将这些约定分为同等机构间的约定,如用户之间的约定、邮政局之间的约定和运输部门之间的约定,以及不同机构间的约定,如用户与邮政局之间的约定、邮政局与运输部门之间的约定。虽然两个用户、两个邮政局、两个运输部门分处甲、乙两地,但它们都分别对应同等机构,同属一个子系统;而同处一地的不同机构则不在一个子系统内,而且它们之间的关系是服务与被服务的关系。很显然,这两种约定是不同的,前者为部门内部的约定,而后者是不同部门之间的约定。
  在计算机网络环境中,两台计算机中两个进程之间进行通信的过程与邮政通信的过程十分相似。用户进程对应于用户,计算机中进行通信的进程(也可以是专门的通信处理机〕对应于邮局,通信设施对应于运输部门。为了减少计算机网络设计的复杂性,人们往往按功能将计算机网络划分为多个不同的功能层。网络中同等层之间的通信规则就是该层使用的协议,如有关第N层的通信规则的集合,就是第N层的协议。而同一计算机的不同功能层之间的通信规则称为接口( i n t e r f a c e),在第N层和第(N+ 1)层之间的接口称为N /(N+ 1)层接口。总的来说,协议是不同机器同等层之间的通信约定,而接口是同一机器相邻层之间的通信约定。不同的网络,分层数量、各层的名称和功能以及协议都各不相同。然而,在所有的网络中,每一层的目的都是向它的上一层提供一定的服务。协议层次化不同于程序设计中模块化的概念。在程序设计中,各模块可以相互独立,任意拼装或者并行,而层次则一定有上下之分,它是依数据流的流动而产生的。组成不同计算机同等层的实体称为对等进程( peer process)。对等进程不一定非是相同的程序,但其功能必须完全一致,且采用相同的协议。分层设计方法将整个网络通信功能划分为垂直的层次集合后,在通信过程中下层将向上层隐蔽下层的实现细节。但层次的划分应首先确定层次的集合及每层应完成的任务。划分时应按逻辑组合功能,并具有足够的层次,以使每层小到易于处理。同时层次也不能太多,以免产生难以负担的处理开销。计算机网络体系结构是网络中分层模型以及各层功能的精确定义。对网络体系结构的描述必须包括足够的信息,使实现者可以为每一功能层进行硬件设计或编写程序,并使之符合相关协议。但我们要注意的是,网络协议实现的细节不属于网络体系结构的内容,因为它们隐含在机器内部,对外部说来是不可见的。现在我们来考查一个具体的例子:在图1 - 11所示的5层网络中如何向其最上层提供通信。在第5层运行的某应用进程产生了消息M,并把它交给第4层进行发送。第4层在消息M前加上一个信息头(h e a d e r),信息头主要包括控制信息(如序号)以便目标机器上的第4层在低层不能保持消息顺序时,把乱序的消息按原序装配好。在有些层中,信息头还包括长度、时间和其他控制字段。在很多网络中,第4层对接收的消息长度没有限制,但在第3层通常存在一个限度。因此,第3层必须将接收的入境消息分成较小的单元如报文分组( p a c k e t),并在每个报文分组前加上一个报头。在本实例中,消息M被分成两部分:M 1和M 2。第3层确定使用哪一条输出线路,并将报文传给第2层。第2层不仅给每段消息加上头部信息,而且还要加上尾部信息,构成新的数据单元,通常称为帧( f r a m e),然后将其传给第1层进行物理传输。在接收方,报文每向上递交一层,该层的报头就被剥掉,决不可能出现带有N层以下报头的报文交给接收方第N层实体的情况。要理解图1 - 11示意图,关键要理解虚拟通信与物理通信之间的关系,以及协议与接口之间的区别。比如,第4层的对等进程,在概念上认为它们的通信是水平方向地应用第四层协议。每一方都好像有一个叫做“发送到另一方去”的过程和一个叫做“从另一方接收”的过程,尽管实际上这些过程是跨过3 / 4层接口与下层通信而不是直接同另一方通信。抽象出对等进程这一概念,对网络设计是至关重要的。有了这种抽象技术,网络设计者就可以把设计完整的网络这种难以处理的大问题,划分成设计几个较小的且易于处理的问题,即分别设计各层。
&& 服务(s e r v i c e)这个极普通的术语在计算机网络中无疑是一个极重要的概念。在网络体系结构中,服务就是网络中各层向其相邻上层提供的一组操作,是相邻两层之间的界面。由于网络分层结构中的单向依赖关系,使得网络中相邻层之间的界面也是单向性的:下层是服务提供者,上层是服务用户。而服务的表现形式是原语( p r i m i t i v e),比如库函数或系统调用。为了更好地讨论网络服务,我们先解释几个术语。在网络中,每一层中至少有一个实体( e n t i t y)。实体既可是软件实体(比如一个进程),也可以是硬件实体(比如一块网卡)。在不同机器上同一层内的实体叫做对等实体(peerentity)。N层实体实现的服务为N+ 1层所利用,而N层则要利用N-1层所提供的服务。N层实体可能向N+1层提供几类服务,如快速而昂贵的通信或慢速而便宜的通信。N+1层实体是通过N层的服务访问点(Service Access Point,SAP)来使用N层所提供的服务。N层SAP就是N+ 1层可以访问N层服务的地方。每一个SAP都有一个唯一地址。为了使读者更清楚,我们可以把电话系统中的SAP看成标准电话插孔,而SAP地址是这些插孔的电话号码。要想和他人通话,必须知道他的SAP地址(电话号码)。在伯克利版本的U n i x系统中,SAP是“S o c k e t”,SAP地址是S o c k e t号。邻层间通过接口要交换信息。N+1层实体通过S A P把一个接口数据单元(Interface Data Unit,IDU)传递给N层实体,如图1 - 1 2所示。I D U由服务数据单元(Service Data Unit,SDU)和一些控制信息组成。为了传送S D U,N层实体可以将S D U分成几段,每一段加上一个报头后作为独立的协议数据单元(Protocol Data Unit,PDU)送出,如“分组”就是P D U。P D U报头被同层实体用来执行它们的同层协议,用于辨别哪些P D U包含数据,哪些包含控制信息,并提供序号和计数值等。在网络中,下层向上层提供的服务分为两大类:面向连接服务( connection-oriented service)和无连接服务(connectionless service)。面向连接服务是电话系统服务模式的抽象。每一次完整的数据传输都必须经过建立连接、数据传输和终止连接三个过程。在数据传输过程中,各数据包地址不需要携带目的地址,而是使用连接号。连接本质上类似于一个管道,发送者在管道的一端放入数据,接收者在另一端取出数据。其特点是接收到的数据与发送方发出的数据在内容和顺序上是一致的。无连接服务是邮政系统服务模式的抽象。其中每个报文带有完整的目的地址,每个报文在系统中独立传送。无连接服务不能保证报文到达的先后顺序,原因是不同的报文可能经不同的路径去往目的地,所以先发送的报文不一定先到。无连接服务一般也不对出错报文进行恢复和重传。换句话说,无连接服务不保证报文传输的可靠性。在计算机网络中,可靠性一般通过确认和重传(acknowledgement and retransmission)机制实现。大多数面向连接服务都支持确认重传机制,但确认和重传将带来额外的延迟。有些对可靠性要求不高的面向连接服务(如数字电话网)不支持重传;因为电话用户宁可听到带有杂音的通话,也不喜欢等待确认所造成的延迟。大多数无连接服务不支持确认重传机制,所以无连接传输服务往往可靠性不高。
  虽然目前我们所能看到的局域网主要是以双绞线为代表传输介质的以太网,那只不过是我们所看到都基本上是企、事业单位的局域网,在网络发展的早期或在其它各行各业中,因其行业特点所采用的局域网也不一定都是以太网,目前在局域网中常见的有:以太网(Ethernet)、令牌网(Token Ring)、FDDI网、异步传输模式网(ATM)等几类,下面分别作一些简要介绍。
&& 标准以太网(10Mbps)、快速以太网(100Mbps)、千兆以太网(1000 Mbps)和10G以太网,它们都符合IEEE802.3系列标准规范。
&& 双绞线和同轴电缆。所有的以太网都遵循IEEE 802.3标准,下面列出是IEEE 802.3的一些以太网络标准,在这些标准中前面的数字表示传输速度,单位是“Mbps”,最后的一个数字表示单段网线长度(基准单位是100m),Base表示“基带”的意思,Broad代表“宽带”。
·10Base-5 使用粗同轴电缆,最大网段长度为500m,基带传输方法;
·10Base-2 使用细同轴电缆,最大网段长度为185m,基带传输方法;
·10Base-T 使用双绞线电缆,最大网段长度为100m;
·1Base-5 使用双绞线电缆,最大网段长度为500m,传输速度为1Mbps;
·10Broad-36 使用同轴电缆(RG-59/U CATV),最大网段长度为3600m,是一种宽带传输方式;
·10Base-F 使用光纤传输介质,传输速率为10Mbps;
&& 以太网技术已难以满足日益增长的网络数据流量速度需求。在1993年10月以前,对于要求10Mbps以上数据流量的LAN应用,只有光纤分布式数据接口(FDDI)可供选择,但它是一种价格非常昂贵的、基于100Mpbs光缆的LAN。1993年10月,Grand Junction公司推出了世界上第一台快速以太网集线器FastSwitch10/100和网络接口卡FastNIC100,快速以太网技术正式得以应用。随后Intel、SynOptics、3COM、BayNetworks等公司亦相继推出自己的快速以太网装置。与此同时,IEEE802工程组亦对100Mbps以太网的各种标准,如100BASE-TX、100BASE-T4、MII、中继器、全双工等标准进行了研究。1995年3月IEEE宣布了IEEE802.3u 100BASE-T快速以太网标准(Fast Ethernet),就这样开始了快速以太网的时代。
  快速以太网与原来在100Mbps带宽下工作的FDDI相比它具有许多的优点,最主要体现在快速以太网技术可以有效的保障用户在布线基础实施上的投资,它支持3、4、5类双绞线以及光纤的连接,能有效的利用现有的设施。
  快速以太网的不足其实也是以太网技术的不足,那就是快速以太网仍是基于载波侦听多路访问和冲突检测(CSMA/CD)技术,当网络负载较重时,会造成效率的降低,当然这可以使用交换技术来弥补。
  100Mbps快速以太网标准又分为:100BASE-TX 、100BASE-FX、100BASE-T4三个子类。
  ·100BASE-TX:是一种使用5类数据级无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用两对双绞线,一对用于发送,一对用于接收数据。在传输中使用4B/5B编码方式,信号频率为125MHz。符合EIA586的5类布线标准和IBM的SPT 1类布线标准。使用同10BASE-T相同的RJ-45连接器。它的最大网段长度为100米。它支持全双工的数据传输。
  ·100BASE-FX:是一种使用光缆的快速以太网技术,可使用单模和多模光纤(62.5和125um)多模光纤连接的最大距离为550米。单模光纤连接的最大距离为3000米。在传输中使用4B/5B编码方式,信号频率为125MHz。它使用MIC/FDDI连接器、ST连接器或SC连接器。它的最大网段长度为150m、412m、2000m或更长至10公里,这与所使用的光纤类型和工作模式有关,它支持全双工的数据传输。100BASE-FX特别适合于有电气干扰的环境、较大距离连接、或高保密环境等情况下的适用。
  ·100BASE-T4:是一种可使用3、4、5类无屏蔽双绞线或屏蔽双绞线的快速以太网技术。它使用4对双绞线,3对用于传送数据,1对用于检测冲突信号。在传输中使用8B/6T编码方式,信号频率为25MHz,符合EIA586结构化布线标准。它使用与10BASE-T相同的RJ-45连接器,最大网段长度为100米。
&& 工作组委任了一个高速研究组(HigherSpeedStudy Group),研究将快速以太网速度增至更高。该研究组研究了将快速以太网速度增至1000Mbps的可行性和方法。1996年6月,IEEE标准委员会批准了千兆位以太网方案授权申请(Gigabit Ethernet Project Authorization Request)。随后IEEE802.3工作组成立了802.3z工作委员会。IEEE802.3z委员会的目的是建立千兆位以太网标准:包括在1000Mbps通信速率的情况下的全双工和半双工操作、802.3以太网帧格式、载波侦听多路访问和冲突检测(CSMA/CD)技术、在一个冲突域中支持一个中继器(Repeater)、10BASE-T和100BASE-T向下兼容技术千兆位以太网具有以太网的易移植、易管理特性。千兆以太网在处理新应用和新数据类型方面具有灵活性,它是在赢得了巨大成功的10Mbps和100Mbps IEEE802.3以太网标准的基础上的延伸,提供了1000Mbps的数据带宽。这使得千兆位以太网成为高速、宽带网络应用的战略性选择。
  1000Mbps千兆以太网目前主要有以下三种技术版本:1000BASE-SX,-LX和-CX版本。1000BASE-SX 系列采用低成本短波的CD(compact disc,光盘激光器) 或者VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser,垂直腔体表面发光激光器)发送器;而1000BASE-LX系列则使用相对昂贵的长波激光器;1000BASE-CX系列则打算在配线间使用短跳线电缆把高性能服务器和高速外围设备连接起来。
&& 流量控制方式。在半双工方式下,10G以太网使用基本的CSMA/CD访问方式来解决共享介质的冲突问题。此外,10G以太网使用由IEEE 802.3小组定义了和以太网相同的管理对象。总之,10G以太网仍然是以太网,只不过更快。但由于10G以太网技术的复杂性及原来传输介质的兼容性问题(目前只能在光纤上传输,与原来企业常用的双绞线不兼容了),还有这类设备造价太高(一般为2 ̄9万美元),所以这类以太网技术目前还处于研发的初级阶段,还没有得到实质应用。
&& IBM公司于20世纪70年代发展的,现在这种网络比较少见。在老式的令牌环网中,数据传输速度为4Mbps或16Mbps,新型的快速令牌环网速度可达100Mbps。令牌环网的传输方法在物理上采用了星形拓扑结构,但逻辑上仍是环形拓扑结构。结点间采用多站访问部件(Multistation Access Unit,MAU)连接在一起。MAU是一种专业化集线器,它是用来围绕工作站计算机的环路进行传输。由于数据包看起来像在环中传输,所以在工作站和MAU中没有终结器。
  在这种网络中,有一种专门的帧称为“令牌”,在环路上持续地传输来确定一个结点何时可以发送包。令牌为24位长,有3个8位的域,分别是首定界符(Start Delimiter,SD)、访问控制(Access Control,AC)和终定界符(End Delimiter,ED)。首定界符是一种与众不同的信号模式,作为一种非数据信号表现出来,用途是防止它被解释成其它东西。这种独特的8位组合只能被识别为帧首标识符(SOF)。由于目前以太网技术发展迅速,令牌网存在固有缺点,令牌在整个计算机局域网已不多见,原来提供令牌网设备的厂商多数也退出了市场,所以在目前局域网市场中令牌网可以说是“昨日黄花”了。
&& 光纤分布式数据接口”,它是于80年代中期发展起来一项局域网技术,它提供的高速数据通信能力要高于当时的以太网(10Mbps)和令牌网(4或16Mbps)的能力。FDDI标准由ANSI X3T9.5标准委员会制订,为繁忙网络上的高容量输入输出提供了一种访问方法。FDDI技术同IBM的Tokenring技术相似,并具有LAN和Tokenring所缺乏的管理、控制和可靠性措施,FDDI支持长达2KM的多模光纤。FDDI网络的主要缺点是价格同前面所介绍的“快速以太网”相比贵许多,且因为它只支持光缆和5类电缆,所以使用环境受到限制、从以太网升级更是面临大量移植问题。
  当数据以100Mbps的速度输入输出时,在当时FDDI与10Mbps的以太网和令牌环网相比性能有相当大的改进。但是随着快速以太网和千兆以太网技术的发展,用FDDI的人就越来越少了。因为FDDI使用的通信介质是光纤,这一点它比快速以太网及现在的100Mbps令牌网传输介质要贵许多,然而FDDI最常见的应用只是提供对网络服务器的快速访问,所以在目前FDDI技术并没有得到充分的认可和广泛的应用。
  FDDI的访问方法与令牌环网的访问方法类似,在网络通信中均采用“令牌”传递。它与标准的令牌环又有所不同,主要在于FDDI使用定时的令牌访问方法。FDDI令牌沿网络环路从一个结点向另一个结点移动,如果某结点不需要传输数据,FDDI将获取令牌并将其发送到下一个结点中。如果处理令牌的结点需要传输,那么在指定的称为“目标令牌循环时间”(Target Token Rotation Time,TTRT)的时间内,它可以按照用户的需求来发送尽可能多的帧。因为FDDI采用的是定时的令牌方法,所以在给定时间中,来自多个结点的多个帧可能都在网络上,以为用户提供高容量的通信。
  FDDI可以发送两种类型的包:同步的和异步的。同步通信用于要求连续进行且对时间敏感的传输(如音频、视频和多媒体通信);异步通信用于不要求连续脉冲串的普通的数据传输。在给定的网络中,TTRT等于某结点同步传输需要的总时间加上最大的帧在网络上沿环路进行传输的时间。FDDI使用两条环路,所以当其中一条出现故障时,数据可以从另一条环路上到达目的地。连接到FDDI的结点主要有两类,即A类和B类。A类结点与两个环路都有连接,由网络设备如集线器等组成,并具备重新配置环路结构以在网络崩溃时使用单个环路的能力;B类结点通过A类结点的设备连接在FDDI网络上,B类结点包括服务器或工作站等。
虚拟局域网)功能,可以对网络进行灵活的管理和配置。
  3.ATM具有不同的速率,分别为25、51、155、622Mbps,从而为不同的应用提供不同的速率。
  ATM是采用“信元交换”来替代“包交换”进行实验,发现信元交换的速度是非常快的。信元交换将一个简短的指示器称为虚拟通道标识符,并将其放在TDM时间片的开始。这使得设备能够将它的比特流异步地放在一个ATM通信通道上,使得通信变得能够预知且持续的,这样就为时间敏感的通信提供了一个预QoS,这种方式主要用在视频和音频上。通信可以预知的另一个原因是ATM采用的是固定的信元尺寸。ATM通道是虚拟的电路,并且MAN传输速度能够达到10Gbps。
&& 无线网络模块的迅驰笔记本处理器以来。无线局域网与传统的局域网主要不同之处就是传输介质不同,传统局域网都是通过有形的传输介质进行连接的,如同轴电缆、双绞线和光纤等,而无线局域网则是采用空气作为传输介质的。正因为它摆脱了有形传输介质的束缚,所以这种局域网的最大特点就是自由,只要在网络的覆盖范围内,可以在任何一个地方与服务器及其它工作站连接,而不需要重新铺设电缆。这一特点非常适合那些移动办公一簇,有时在机场、宾馆、酒店等(通常把这些地方称为“热点”),只要无线网络能够覆盖到,它都可以随时随地连接上无线网络,甚至Internet。
  无线局域网所采用的是802.11系列标准,它也是由IEEE 802标准委员会制定的。目前这一系列主要有4个标准,分别为:802.11b(ISM 2.4GHz)、802.11a(5GHz)、802.11g(ISM 2.4GHz) 和802.11z,前三个标准都是针对传输速度进行的改进,最开始推出的是802.11b,它的传输速度为11MB/s,因为它的连接速度比较低,随后推出了802.11a标准,它的连接速度可达54MB/s。但由于两者不互相兼容,致使一些早已购买802.11b标准的无线网络设备在新的802.11a网络中不能用,所以在今年前些时候正式推出了兼容802.11b与802.11a两种标准的802.11g,这样原有的802.11b和802.11a两种标准的设备都可以在同一网络中使用。802.11z是一种专门为了加强无线局域网安全的标准。因为无线局域网的“无线”特点,致使任何进入此网络覆盖区的用户都可以轻松以临时用户身份进入网络,给网络带来了极大的不安全因素(常见的安全漏洞有:SSID广播、数据以明文传输及未采取任何认证或加密措施等)。为此802.11z标准专门就无线网络的安全性方面作了明确规定,加强了用户身份认证制度,并对传输的数据进行加密。所使用的方法/算法有:WEP(RC4-128预共享密钥,WPA/WPA2(802.11 RADIUS集中式身份认证,使用TKIP与/或AES加密算法)与WPA(预共享密钥)
  环型网络
  树状网络
  混合型网络
第四,按网络的使用性质划分  公用网
  专用网
Intel CPU: Intel推出22nm“3D”芯片行业领先优势扩大
CPU的发展历程
&&& CPU是Central Processing Unit(中央微处理器)的缩写,它是计算机中最重要的一个部分,由运算器和控制器组成。如果把计算机比作人,那么CPU就是人的大脑。CPU的发展非常迅速,个人电脑从8088(XT)发展到现在的Pentium 4时代,只经过了不到二十年的时间。
&&& 从生产技术来说,最初的8088集成了29000个晶体管,而PentiumⅢ的集成度超过了2810万个晶体管;CPU的运行速度,以MIPS(百万个指令每秒)为单位,MIPS,到高能奔腾时已超过了1000MIPS。不管什么样的CPU,其内部结构归纳起来都可以分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分,这三个部分相互协调,对命令和数据进行分析、判断、运算并控制计算机各部分协调工作。
  CPU从最初发展至今已经有二十多年的历史了,这期间,按照其处理信息的字长,CPU可以分为:4位微处理器、8位微处理器、16位微处理器、32位微处理器以及正在酝酿构建的64位微处理器,可以说个人电脑的发展是随着CPU的发展而前进的。
  Intel 4004
  1971年,英特尔公司推出了世界上第一款微处理器4004,这是第一个可用于微型计算机的四位微处理器,它包含2300个晶体管。随后英特尔又推出了8008,由于运算性能很差,其市场反应十分不理想。1974年,8008发展成8080,成为第二代微处理器。8080作为代替电子逻辑电路的器件被用于各种应用电路和设备中,如果没有微处理器,这些应用就无法实现。
  由于微处理器可用来完成很多以前需要用较大设备完成的计算任务,价格又便宜,于是各半导体公司开始竞相生产微处理器芯片。Zilog公司生产了8080的增强型Z80,摩托罗拉公司生产了6800,英特尔公司于1976年又生产了增强型8085,但这些芯片基本没有改变8080的基本特点,都属于第二代微处理器。它们均采用NMOS工艺,集成度约9000只晶体管,平均指令执行时间为1μS~2μS,采用汇编语言、BASIC、Fortran编程,使用单用户操作系统。
  Intel 8086
1978年英特尔公司生产的8086是第一个16位的微处理器。很快Zilog公司和摩托罗拉公司也宣布计划生产Z。这就是第三代微处理器的起点。
  8086微处理器最高主频速度为8MHz,具有16位数据通道,内存寻址能力为1MB。同时英特尔还生产出与之相配合的数学协处理器i8087,这两种芯片使用相互兼容的指令集,但i8087指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算的指令。人们将这些指令集统一称之为 x86指令集。虽然以后英特尔又陆续生产出第二代、第三代等更先进和更快的新型CPU,但都仍然兼容原来的x86指令,而且英特尔在后续CPU的命名上沿用了原先的x86序列,直到后来因商标注册问题,才放弃了继续用阿拉伯数字命名。
1979年,英特尔公司又开发出了和8088在芯片内部均采用16位数据传输,所以都称为16位微处理器,但8086每周期能传送或接收16位数据,而8088每周期只采用8位。因为最初的大部分设备和芯片是8位的,而8088的外部8位数据传送、接收能与这些设备相兼容。8088采用40针的DIP封装,工作频率为6.66MHz、7.16MHz或8MHz,微处理器集成了大约29000个晶体管。
  问世后不久,英特尔公司就开始对他们进行改进,他们将更多功能集成在芯片上,这样就诞生了8。这两款微处理器内部均以16位工作,在外部输入输出上80186采用16位,而8一样是采用8位工作。
  1981年,美国IBM公司将8088芯片用于其研制的PC机中,从而开创了全新的微机时代。也正是从8088开始,个人电脑(PC)的概念开始在全世界范围内发展起来。从8088应用到IBM PC机上开始,个人电脑真正走进了人们的工作和生活之中,它也标志着一个新时代的开始。
  Intel 80286
  1982年,英特尔公司在8086的基础上,研制出了80286微处理器,该微处理器的最大主频为20MHz,内、外部数据传输均为16位,使用24位内存储器的寻址,内存寻址能力为16MB。80286可工作于两种方式,一种叫实模式,另一种叫保护方式。
&&& 在实模式下,微处理器可以访问的内存总量限制在1兆字节;而在保护方式之下,80286可直接访问16兆字节的内存。此外,80286工作在保护方式之下,可以保护操作系统,使之不像实模式或8086等不受保护的微处理器那样,在遇到异常应用时会使系统停机。
&&& IBM公司将80286微处理器用在先进技术微机即AT机中,引起了极大的轰动。80286在以下四个方面比它的前辈有显著的改进:支持更大的内存;能够模拟内存空间;能同时运行多个任务;提高了处理速度。最早PC机的速度是4MHz,第一台基于80286的AT机运行速度为6MHz至8MHz,一些制造商还自行提高速度,使80286达到了20MHz,这意味着性能上有了重大的进步。
  80286的封装是一种被称为PGA的正方形包装。PGA是源于PLCC的便宜封装,它有一块内部和外部固体插脚,在这个封装中,80286集成了大约130000个晶体管。
  IBM PC/AT微机的总线保持了XT的三层总线结构,并增加了高低位字节总线驱动器转换逻辑和高位字节总线。与XT机一样,CPU也是焊接在主板上的。
  那时的原装机仅指IBM PC机,而兼容机就是除了IBM PC以外的其它机器。在当时,生产CPU的公司除英特尔外,还有AMD及西门子公司等,而人们对自己电脑用的什么CPU也不关心,因为AMD等公司生产的CPU几乎同英特尔的一样,直到486时代人们才关心起自己的CPU来。
  这个时代是个人电脑起步的时代,当时在国内使用甚至见到过PC机的人很少,它在人们心中是一个神秘的东西。到九十年代初,国内才开始普及计算机。
  Intel 80386
  1985年春天的时候,英特尔公司已经成为了第一流的芯片公司,它决心全力开发新一代的32位核心的CPU—80386。Intel给80386设计了三个技术要点:使用“类286”结构,开发80387微处理器增强浮点运算能力,开发高速缓存解决内存速度瓶颈。
  日,英特尔划时代的产品——80386DX正式发布了,其内部包含27.5万个晶体管,时钟频率为12.5MHz,后逐步提高到20MHz、25MHz、33MHz,最后还有少量的40MHz产品。
&&& 80386DX的内部和外部数据总线是32位,地址总线也是32位,可以寻址到4GB内存,并可以管理64TB的虚拟存储空间。它的运算模式除了具有实模式和保护模式以外,还增加了一种“虚拟86”的工作方式,可以通过同时模拟多个8086微处理器来提供多任务能力。
&&& 80386DX有比80286更多的指令,频率为12.5MHz的80386每秒钟可执行6百万条指令,比频率为16MHz的8倍。80386最经典的产品为80386DX-33MHz,一般我们说的80386就是指它。
  由于32位微处理器的强大运算能力,PC的应用扩展到很多的领域,如商业办公和计算、工程设计和计算、数据中心、个人娱乐。80386使32位CPU成为了PC工业的标准。
  虽然当时80386没有完善和强大的浮点运算单元,但配上80387协处理器,80386就可以顺利完成许多需要大量浮点运算的任务,从而顺利进入了主流的商用电脑市场。另外,30386还有其他丰富的外围配件支持,如82258(DMA控制器)、8259A(中断控制器)、8272(磁盘控制器)、82385(Cache控制器)、82062(硬盘控制器)等。针对内存的速度瓶颈,英特尔为80386设计了高速缓存(Cache),采取预读内存的方法来缓解这个速度瓶颈,从此以后,Cache就和CPU成为了如影随形的东西。
  严格地说,80387并不是一块真正意义上的CPU,而是配合80386DX的协处理芯片,也就是说,80387只能协助80386完成浮点运算方面的功能,功能很单一。
  Intel 80386SX
  1989年英特尔公司又推出准32位微处理器芯片80386SX。这是Intel为了扩大市场份额而推出的一种较便宜的普及型CPU,它的内部数据总线为32位,外部数据总线为16位,它可以接受为80286开发的16位输入/输出接口芯片,降低整机成本。
  80386SX推出后,受到市场的广泛的欢迎,因为80386SX的性能大大优于80286,而价格只是80386的三分之一。
  Intel 80386SL/80386DL
  英特尔在1990年推出了专门用于笔记本电脑的80386SL和80386DL两种型号的386芯片。这两个类型的芯片可以说是80386DX/SX的节能型,其中,80386DL是基于80386DX内核,而80386SL是基于80386SX内核的。这两种类型的芯片,不但耗电少,而且具有电源管理功能,在CPU不工作的时候,自动切断电源供应。
  Motorola 68000
  摩托罗拉的68000是最早推出的32位微微处理器,当时是1984年,推出后,性能超群,并获得如日中天的苹果公司青睐,在自己的划时代个人电脑“PC-MAC”中采用该芯片。但80386推出后,日渐没落。
  AMD Am386SX/DX
  AMD的Am386SX/DX是兼容80386DX的第三方芯片,性能上和英特尔的80386DX相差无己,也成为当时的主流产品之一。
  IBM 386SLC
  这个是由IBM在研究80386的基础上设计的,和80386完全兼容,由英特尔生产制造。386SLC基本上是一个在80386SX的基础上配上内置Cache,同时包含80486SX的指令集,性能也不错。
Intel 80486
  1989年,我们大家耳熟能详的80486芯片由英特尔推出。这款经过四年开发和3亿美元资金投入的芯片的伟大之处在于它首次实破了100万个晶体管的界限,集成了120万个晶体管,使用1微米的制造工艺。80486的时钟频率从25MHz逐步提高到33MHz、40MHz、50MHz。
80486是将80386和数学协微处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一个芯片内。80486中集成的80487的数字运算速度是以前80387的两倍,内部缓存缩短了微处理器与慢速DRAM的等待时间。并且,在80x86系列中首次采用了RISC(精简指令集)技术,可以在一个时钟周期内执行一条指令。它还采用了突发总线方式,大大提高了与内存的数据交换速度。由于这些改进,80486的性能比带有80387数学协微处理器的80386 DX性能提高了4倍。
随着芯片技术的不断发展,CPU的频率越来越快,而PC机外部设备受工艺限制,能够承受的工作频率有限,这就阻碍了CPU主频的进一步提高。在这种情况下,出现了CPU倍频技术,该技术使CPU内部工作频率为微处理器外频的2~3倍,486 DX2、486 DX4的名字便是由此而来。
Intel 80486 DX
  常见的80486 CPU有80486 DX-33、40、50。486 CPU与386 DX一样内外都是32位的,但是最慢的486 CPU也比最快的386 CPU要快,这是因为486 SX/DX执行一条指令,只需要一个振荡周期,而386DX CPU却需要两个周期。
Intel 80486 SX
  因为80486 DX CPU具有内置的浮点协微处理器,功能强大,当然价格也就比较昂贵。为了适应普通的用户的需要,尤其是不需要进行大量浮点运算的用户,英特尔公司推出了486 SX CPU。80486 SX主板上一般都有80487协微处理器插座,如果需要浮点协微处理器的功能,可以插上一个80487协微处理器芯片,这样就等同于486 DX了。常见的80486 SX CPU有:80486 SX-25、33。
Intel 80486 DX2/DX4
  其实这种CPU的名字与频率是有关的,这种CPU的内部频率是主板频率的两/四倍,如80486 DX2-66,CPU的频率是66MHz,而主板的频率只要是33MHz就可以了。
Intel 80486 SL CPU
  80486 SL CPU最初是为笔记本电脑和其他便携机设计的,与386SL一样,这种芯片使用3.3V而不是5V电源,而且也有内部切断电路,使微处理器和其他一些可选择的部件在不工作时,处于休眠状态,这样就可以减少笔记本电脑和其他便携机的能耗,延长使用时间。
Intel 486 OverDrive
  升级486 SX可以在主板的协微处理器插槽上安装一个80487SX芯片,使其等效于486 DX,但是这样升级后,只是增加了浮点协微处理器的能力,并没有提高系统的速度。为了提高系统的速度,还有另外一种升级的方法,就是在协微处理器插槽上插上一个486 OverDrive CPU,它的原理与486 DX2 CPU一样,其内部操作速度可以是外部速度的两倍。如一个20MHz的主板上安插了OverDrive CPU之后,CPU内部的操作速度可以达到40MHz。486 OverDrive CPU也有浮点协微处理器的功能,常见的有:OverDrive-50、66、80。
  作为全球知名的半导体厂商之一,美国德州仪器(TI)也在486时代异军突起,它自行生产了486 DX系列CPU,尤其在486DX2成为主流后,其DX2-80因较高的性价比成为当时主流产品之一,TI 486最高主频为DX4-100,但其后再也没有进入过CPU市场。
Cyrix 486DLC
  这是Cyrix公司生产的486 CPU,说它是486 CPU,是指它的效率上逼近486 CPU,却并不是严格意义上的486 CPU,这是由486 CPU的特点而定的。486DLC CPU只是将386DX CPU与1K Cache组合在一块芯片里,没有内含浮点协微处理器,执行一条指令需要两个振荡周期。但是由于486DLC CPU设计精巧,486DLC-33 CPU的效率逼近英特尔公司的486 SX-25,而486DLC-40 CPU则超过了486 SX-25,并且486DLC-40 CPU的价格比486 SX-25便宜。486DLC CPU是为了升级386DM而设计的,如果原来有一台386电脑,想升级到486,但是又不想更换主板,就可以拔下原来的386 CPU,插上一块486DLC CPU就可以了。
Cyrix 5x86
自从英特尔另辟蹊径,开发了Pentium之后,Cyrix也很快推出了自己的新一代产品5x86。它仍然延用原来486系列的CPU插座,而将主频从100MHz提高到120MHz。5x86比起486来说性能是有所增加,可是比起Pentium来说,不但浮点性能远远不足,就连Cyrix一向自豪的整数运算性能也不那么高超,给人一种比上不足比下有余的感觉。由于5x86可以使用486的主板,因此一般将它看成是过渡产品。
  AMD 486DX是AMD公司在 486市场的利器,它内置16KB回写缓存,并且开始了单周期多指令的时代,还具有分页虚拟内存管理技术。由于后期TI推出了486DX2-80,价格非常低,英特尔又推出了Pentium系列,AMD为了抢占市场的空缺,推出了5x86系列CPU。它是486级最高主频的产品,为5x86-120及133。它采用了一体的16K回写缓存,0.35微米工艺,33×4的133频率,性能直指Pentiun 75,并且功耗要小于Pentium。
Intel Pentium
  1993年,全面超越486的新一代586 CPU问世,为了摆脱486时代微处理器名称混乱的困扰,英特尔公司把自己的新一代产品命名为Pentium(奔腾)以区别AMD和Cyrix的产品。AMD和Cyrix也分别推出了K5和6x86微处理器来对付芯片巨人,但是由于奔腾微处理器的性能最佳,英特尔逐渐占据了大部分市场。
  Pentium最初级的CPU是Pentium 60和Pentium 66,分别工作在与系统总线频率相同的60MHz和66MHz两种频率下,没有我们现在所说的倍频设置。
  早期的奔腾75MHz~120MHz使用0.5微米的制造工艺,后期120MHz频率以上的奔腾则改用0.35微米工艺。经典奔腾的性能相当平均,整数运算和浮点运算都不错。
Intel Pentium MMX
  为了提高电脑在多媒体、3D图形方面的应用能力,许多新指令集应运而生,其中最著名的三种便是英特尔的MMX、SSE和AMD的3D NOW!。 MMX(MultiMedia Extensions,多媒体扩展指令集)是英特尔于1996年发明的一项多媒体指令增强技术,包括57条多媒体指令,这些指令可以一次处理多个数据,MMX技术在软件的配合下,就可以得到更好的性能。
  多能奔腾(Pentium MMX)的正式名称就是“带有MMX技术的Pentium”,是在1996年底发布的。从多能奔腾开始,英特尔就对其生产的CPU开始锁倍频了,但是MMX的CPU超外频能力特别强,而且还可以通过提高核心电压来超倍频,所以那个时候超频是一个很时髦的行动。超频这个词语也是从那个时候开始流行的。
  多能奔腾是继Pentium后英特尔又一个成功的产品,其生命力也相当顽强。多能奔腾在原Pentium的基础上进行了重大的改进,增加了片内16KB数据缓存和16KB指令缓存,4路写缓存以及分支预测单元和返回堆栈技术。特别是新增加的57条MMX多媒体指令,使得多能奔腾即使在运行非MMX优化的程序时,也比同主频的Pentium CPU要快得多。
&&& 这57条MMX指令专门用来处理音频、视频等数据。这些指令可以大大缩短CPU在处理多媒体数据时的等待时间,使CPU拥有更强大的数据处理能力。与经典奔腾不同,多能奔腾采用了双电压设计,其内核电压为2.8V,系统I/O电压仍为原来的3.3V。如果主板不支持双电压设计,那么就无法升级到多能奔腾。
  多能奔腾的代号为P55C,是第一个有MMX技术(整量型单元执行)的CPU,拥有16KB数据L1 Cache,16KB指令L1 Cache,兼容SMM,64位总线,528MB/s的频宽,2时钟等待时间,450万个晶体管,功耗17瓦。支持的工作频率有:133MHz、150MHz、166MHz、200MHz、233MHz。
Intel Pentium Pro
  曾几何时,Pentium Pro是高端CPU的代名词,Pentium Pro所表现的性能在当时让很多人大吃一惊,但是Pentium Pro是32位数据结构设计的CPU,所以Pentium Pro运行16位应用程序时性能一般,但仍然是32位的赢家,但是后来,MMX的出现使它黯然失色。
  Pentium Pro(高能奔腾,686级的CPU)的核心架构代号为P6(也是未来PⅡ、PⅢ所使用的核心架构),这是第一代产品,二级Cache有256KB或512KB,最大有1MB的二级Cache。工作频率有:133/66MHz(工程样品),150/60MHz、166/66MHz、180/60MHz、200/66MHz。
  K5是AMD公司第一个独立生产的x86级CPU,发布时间在1996年。由于K5在开发上遇到了问题,其上市时间比英特尔的Pentium晚了许多,再加上性能不好,这个不成功的产品一度使得AMD的市场份额大量丧失。K5的性能非常一般,整数运算能力不如Cyrix的6x86,但是仍比Pentium略强,浮点运算能力远远比不上Pentium,但稍强于Cyrix。综合来看,K5属于实力比较平均的那一种产品。K5低廉的价格显然比其性能更能吸引消费者,低价是这款CPU最大的卖点。
  AMD 自然不甘心Pentium在CPU市场上呼风唤雨,因此它们在1997年又推出了K6。K6这款CPU的设计指标是相当高的,它拥有全新的MMX指令以及64KB L1 Cache(比奔腾MMX多了一倍),整体性能要优于奔腾MMX,接近同主频PⅡ的水平。K6与K5相比,可以平行地处理更多的指令,并运行在更高的时钟频率上。AMD在整数运算方面做得非常成功,K6稍微落后的地方是在运行需要使用到MMX或浮点运算的应用程序方面,比起同样频率的Pentium 要差许多。
  K6拥有32KB数据L1 Cache,32KB指令L1 Cache,集成了880万个晶体管,采用0.35微米技术,五层CMOS,C4工艺反装晶片,内核面积168平方毫米(新产品为68平方毫米),使用Socket7架构。
  Cyrix 6x86/MX
  Cyrix 也算是一家老资格的CPU开发商了,早在x86时代,它和英特尔,AMD就形成了三雄并立的局面。
  自从Cyrix与美国国家半导体公司合并后,使它终于拥有了自己的芯片生产线,成品也日益完善和完备。Cyrix的6x86是投放到市场上与Pentium兼容的微处理器。
&IDT WinChip
  美国IDT公司(Integrated Device Technology)作为新加入此领域的CPU生产厂商,在1997年推出的第一个微微处理器产品是WinChip(即C6),在整个CPU市场上所占的份额还不足1%。1998年5月,IDT宣布了它的第二代产品WinChip 2 。
WinChip

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