计算机硬件系统的组成及其性能维护分析

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计算机硬件系统的组成及其性能维护分析

　　1、前言

　　随着信息技术的飞速发展，计算机技术被广泛地应用于人们的生活与工作中，计算机系统的安全稳定运行直接关系到整个经济社会的进步，为了确保计算机系统的安全稳定运行，计算机程序员应全面了解计算机系统硬件的各个部分，及时维护计算机硬件性能，避免由于计算机设备故障影响人们日常的工作和生活。

　　2、对计算机硬件系统

　　2.1、主板

　　主板（Mother Board， System Board）是计算机系统的主要部分，主板硬件在计算机系统中就像人类的大脑一样，是指挥与控制计算机系统执行各种功能卡的运行部件。主板硬件是计算机功能是否安全稳定运行的保障，有助于维护计算机硬件设备的日常工作。主板在计算机系统不可以通用，但计算机的显示器、键盘、声卡等在各个计算机中基本上可以通用。计算机的主板芯片主要包括两种，一种是数字芯片，一种是模拟芯片，计算机主板硬件使用的芯片基本上都是数字芯片[1]。

　　2.2、CPU

　　CPU （Eentral Processing Unitr）是计算机的中央处理器，CPU 是在计算机系统中是一块大规模的集成电路，它和计算机系统的主板硬件一样，都是计算机系统的核心部件，也是计算机的最高执行单位。 CPU 在计算机中主要是负责执行计算机系统的各项指令，同时负责计算机系统中发出的数字和逻辑运算指令，将接收到的数据信息存储在相应的系统中，此外， CPU 还能够控制计算机向外或向内输入或输出数据信息。中央处理器的主要职责是执行各个部门发出的指令，并对接受的数据进行加工处理，影响到计算机执行指令和数据处理的速度。不同性能的 CPU 硬件执行能力与处理系统数据的速存在很大的区别。

　　2.3、芯片组

　　芯片组在计算机中其实就是一块集成的电路片，它主要是计算机系统的内部元件、功能与接脚较多的芯片组成的集合体。早期的计算机主板由一些 LST 芯片和许多 TTL 芯片组成，因此，一块较大的主板硬件上可能会出现上百块芯片元件，生产一块计算机主板硬件耗时较多并且成本高，生产过程十分的复杂。目前，计算机设备在生产过程中，将以往的上百个芯片元件进行浓缩，转变成很多的芯片电路并都安置在一个狭小的芯片空间，一旦计算机工作人员对芯片的材质与制作技术的掌握程度不足，会导致芯片组产生运行不稳定的情况，以至于计算机系统的高频干扰匹配方面出现问题。

　　2.4、内存

　　计算机内存也是计算机系统中非常重要的一部分，是计算机进行数据存储的一个小部件，内存主要分为存储 CPU 和部分计算机系统外围设备。对计算机系统的存储部件来说，内存硬件的存储方式有两种，一种是永久性的存储，一种是临时性的存储。永久性数据存储是将部分计算机系统中的数据存储起来，只要没有人将数据删除，数据就会永远存在系统中。而临时性存储是计算机在进行数据运算时，将数据临时存放在内存空间中，在运行完毕后计算机系统会自动删除数据。计算机系统内存硬件的大小，对计算机存储数据功能以及数据的传输速度起到决定性的作用。

　　3、计算机硬件组成

　　CPU 内的数据内存时间与速度不同，受到计算机系统规格和型号影响。比如 ROM，有 27010-15 和 27010-20 两种不同的型号，它们传输数据的速度也就各不相同。 ROM 的传输数据速度与 RAM 的速度相比，是比较慢的， RAM 有不同的型号规格，如 411000-6 和 411000-7，这两种型号之间的数据传输速度也不同。计算机硬件内存主要划分为以下几类。

　　3.1、常规内存（Conventional Memory）

　　常规内存在计算机硬件内存分布表中，位置比较靠前，地址从 0KB 到 640KB，一共占用容量 640KB。由于常规内存的存储位置比较靠前，属于 DOS 的管理区域，又可称之为低DOS 内存，使用该区域执行的程序主要有 DOS 操作系统、外围设备的驱动程序、以及一些基本的应用软件。

　　3.2、高位内存（Upper Memory）

　　高位内存与 DOS 内存相比，位置很高，经常存储在常规内存最上面的一层，高位内存的存储位置是在 640KB～1024KB之间。

　　3.3、高端内存区（High Memory Area）

　　高位内存区的位置又高于高位内存，并在高位内存的上面一层，地址是 100000H～10FFEFH，内存容量只有 64KB，主要位于 1024KB～1088KB 之间，在 CPU 上寻找地址时，一般是通过地段地址偏移的方法来寻找地址，高端内存寻址的最大内存空间是 10FFEFH。

　　3.4、扩展内存（Extended Memory Block）

　　扩展内存是对计算机硬件的内部内存进行部件扩展，扩展内存的扩展空间必须在 1MB 以上，扩展地址为100000H———，也就是说从 100000H 开始进行扩展，持续向上扩展内存，内存扩展的大小受到 CPU 寻址能力的影响[2]。

　　4、计算机硬件与性能的关系

　　计算机硬件的性能主要是由几个指标进行综合衡量，而不是根据计算机硬件运行的速度作为标准进行衡量。主要以光驱为例， CD-ROM 光驱运行的速度不能作为分辨光驱性能好坏的标准，因为 CD-ROM 光驱的运行速度主要由光区内系统的驱动电机转速来决定，它的运行速度快只能表明驱动电气的转速快，并不能用来衡量 CD-ROM 光驱的性能。综合地衡量 CD-ROM 的运行性能，必须从以下几方面来进行评定。

　　（1）计算机系统的数据传输速率。计算机系统中任何一个硬件，都要进行数据传输，因此，计算机系统内的数据传输速率是衡量 CD-ROM 光驱的性能指标。计算机系统的数据传输速率是 CD-ROM 光驱在每一秒内能读取系统数据的最大量。倍速/四倍数/八倍数 CD-ROM 光驱的数据传输速率分别为 150KBps/600KBps/1.2MBps。

　　（2）平均访问时间。平均访问时间也被称为平均寻道时间，是 CD-ROM 光驱在读取计算机数据时，光驱的激光头从原先的位置转移到新的指定位置，读取指定位置上的数据所需要花费的时间。

　　（3） CPU 使用率。是指 CD-ROM 驱动器根据一定的传输速率占用的 CPU 时间。 CUP 时间是衡量驱动器性能的因素。

　　5、硬件对计算机使用的影响

　　计算机系统硬件性能中的数据传输速率常常会发生变化。计算机数据传输速率分为内部与外部数据传输速率。系统的内部数据传输速率主要指头部，高速缓存，外部缓存等计算机系统之间进行的数据传输速率，同时拥有一个特定的传输速率的硬盘，目标硬盘驱动器被制造商标记的价值，十分接近计算机硬盘数据的传输能力[3]。

　　3D 显示卡与 2D 显示卡相比， 3D 显示卡所生成图像速度慢，主要是描述系统内数据显示的最快速度，因此，对 3D 显示卡的技术指标主要有 4 个，分别是 AGC 纹理、三角形生成数量、像素填充率与纹理贴图量。

　　5.1、AGP 纹理

　　AGP 纹理是指，计算机系统的内存容量在 64MB 以上，计算机系统的内存是用来补充显卡在整理许多文理贴图所需的容量，但是不是全部的硬件 AGP 文理显卡都有这方面的功能。

　　5.2、三角形生成数量

　　在计算机硬件的 3D 显示卡指标中，有一项指标是，每一秒钟能够生成三角形数量，或每一秒钟能处理的三角形数量，即为三角形生成数量，是体现 3D 模型分辨率大小的重要指标。系统微型机想要显示出 3D 图形，应该使用多边形建立一个三维系统模型，然后按 3D 图形的着色进行加工处理，物体模型外观的真实性受到三角形数量的影响。

　　5.3、像素填充率和纹理贴图量

　　对 3D 显示卡来说，像素填充率对 3D 显示卡的运行速度会产生很大的影响，像素填充率决定着 3D 图形在计算机环境下显示时，是否能够达到最高帧速率，同时，它也是衡量 3D 显示卡性能好坏的重要指标， 3D 显卡运行的速度受到很大影响。有小部分的 3D 显卡很难提供准确的像素填充率，但能提供很多文理贴图量。如，显卡每一秒能整理出多少 MB 纹理贴图，它要表达的意义和提供的数据都和像素填充率之间存在很多相似之处。

　　根据上面的分析，可以明确地找出计算机硬件部分参数对计算机使用会产生很大的影响，大部分的计算机工作对计算机系统的硬件要求较高，较低的电脑配置很难达到客户对计算机的使用要求，因此，配置计算机系统时，应该针对客户对计算机的使用要求，选择比较合适的计算机系统硬件规格。

　　6、结语

　　随着多媒体技术的发展，越来越多关注并使用计算机，计算机系统的安全稳定运行就显得非常重要。计算机系统的运行主要受到硬件参数的制约，因此，为了确保计算机系统的安全稳定运行，相关的计算机工作人员必须及时解决计算机系统硬件中出现的问题，科学、合理地分析计算机硬件性能，配置合适的计算机硬件，从而保证计算机系统的正常使用。

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