[想对主机内的硬件有所更深入的认识的话,这篇不得不看]
『什麼?學 Linux 還得要玩硬體?!』呵呵!沒錯! 因為 Linux 早期是與 x86 架構的個人電腦系統緊密結合,而且我們由前兩章的 Linux 是什麼 當中也曉得,硬體與作業系統的關係可是很大的! 所以,我們當然就得要瞭解一下個人電腦主機的基本架構了!
事實上,電腦主機的硬體配備與這部主機未來的功能是很有相關性的! 舉例來說,家裡有小孩,或者自己仍然算是小孩的朋友大概都知道:『 要用來打 Game 的 "遊戲機電腦" 所需要的配備一定比辦公室用的 "工作機電腦" 配備更高檔』,為什麼呢?因為『電腦遊戲』所需要的顯示、 CPU 等資源較高,所以需要適合比較大量運算的配備,因此等級上面不能太差啊( 例如 Athlon 或者是 P4 系列 ) 至於辦公室個人電腦環境中,通常我們不太可能會使用到太複雜的軟體,所以,等級不需要太好 ( 例如K6-2 500 ),就可以運作的很順暢啦!那什麼叫做高檔配備? 呵呵!底下我們得先來約略瞭解一下電腦主機裡面的各個配備, 以及他們對於系統性能的影響囉!
所謂的『電腦主機』就是那個機殼內的咚咚~當您拆掉主機機殼之後,會發現裡面有一張大板子, 這塊大板子上面插了好幾塊小板子,還有一顆小風扇安置在一塊四方形的東西上面。 此外,還有幾顆硬碟與光碟或軟碟被鎖在機殼裡面,還有一個鐵盒子,上面有很多電線跑出來, 這些電線的接頭都被接在硬碟/光碟/軟碟以及大板子上面。其中最重要的就是那張大板子, 因為所有的機殼內的東西,都會接到這個大板子上面!這個大板子就是『主機板』。 主機板有點像底下這個樣子:圖一、主機的架構示意圖
上圖一中,中間上面的部分就是中央處理器 ( CPU ) 的插槽了,至於 CPU 右邊那三個直直的則是記憶體 ( RAM ) 的插槽; 而在中間偏下有幾個名稱為 PCI 的咚咚,那就是一些介面卡的插槽了。包括 SCSI 介面卡、網路卡,還有一些音效卡等等,都是接在 PCI 卡上面的!至於在 PCI 上面還有一個 AGP 插槽是幹嘛的? 那個就是前一陣子的主流顯示卡介面嚕!此外, 在記憶體的右邊還有幾支黑黑的咚咚,那就是使用『排線』連接主機板與硬碟的介面插槽, 我們稱他為『IDE介面』, 而硬碟除了 IDE 介面外,現在比較流行的應該是 SATA 介面,這個介面的硬碟插槽比較小一點, 連接線也比較好接,因為比較細,對於機殼內的空氣對流比較好。 這個部分相當的重要,等一下我們會再提到的!底下我們來談一談關於幾個主要的元件, 然後再介紹整體的運作吧!
Tips:
很討厭的是,個人電腦的發展不斷的向上延伸,各項介面也在不斷的改善, 截至目前為止 (2005/06),有 PCI Express 、 AGP 漸漸被淘汰、IDE 介面被 SATA 介面所取代, 記憶體也均已 DDR 介面取代原本的 PC133 的 SDRAM, 這些介面的改善也造成您的硬體在升級時候的困擾,因為,很多舊的配備無法被重複利用的! 所以,上面的圖示僅是一個簡略的介紹!您需要隨時請教店家喔!
· 中央處理器 ( CPU ) :
CPU 可以說是一部電腦主機裡面相當重要的東西了,因為, 他負責了所有事件的運算!而且,跟大量運算有關的主機,主要的關鍵幾乎就是卡在 CPU 的速度上。 目前全世界前兩大的個人電腦 CPU 製造商為 Intel 與 AMD ,而這兩家公司自己的 CPU 規格就不少了,加上有兩家製造商,哇!這表示, CPU 的規格多的嚇人~
早期的 CPU 規格都是由 Intel 來擬定,然後大家按照他的規格去設計自己的 CPU , 所以,在主機的購置上面,會比較容易不容易產生不相容的情況。 但因為某些因素,導致 AMD 自行在 x86 的架構上發展自己的 CPU 腳位, 而且因為 CPU 結構的變更,使得腳位的定義越來越多。 目前因為規格太多, 而且 CPU 的插腳的腳位都不一樣,有的即使一樣但是 CPU 的運作電壓不同, 也無法相容!因此,在選購 CPU 與相關的主機板時, 務必要詢問正確的資訊, 否則買了 CPU 與主機板不能相容的話,那麼兩個東西都會變成廢鐵的喔!
目前流行的 CPU 規格大致分為 Intel 的 P-4 系列,而 P-4 系列未來又分為雙核心與單核心, 這兩款 CPU 是不相容的,主機板也不相容,必須特別留意。至於 AMD 的 Sempron, Athlon64, Athlon64x2 當中, Sempron 是入門級, Athlon64 與 Athlon64x2 是 64 位元的 CPU, 分別是單核心與雙核心,兩款的腳位相同,據說主機板是可以互通的!但是 Sempron 與 Athlon64 的主機板則不相容!要特別注意。(註:所謂的雙核心,是在一顆 CPU 裡面, 建構了兩個運算單元,也就是說,這個雙核心的 CPU 有兩個可以運算的實體 CPU 就是了。 而 AthlonXP 也已經被新的型號 Sempron 所取代了!)
好了,那麼 CPU 的速度除了核心的優良與否之外,常用來判斷同級產品之間的速度,就是時脈了。 所謂的時脈,簡單的說,就是單位時間的運算次數。 所以,時脈越高,代表這個裝置設備的運算次數越多次,當然速度上就會比較快。 (註:不同的 CPU 之間不可以單純用時脈來判斷運算的效能喔!例如 AMD 的 Athlon64 2G 在運作上,效能比 P-4 2G 還要好很多!所以,時脈目前僅能用來比較同樣的 CPU 的速度。) 比較特別的是, CPU 有所謂的倍頻與外頻,有什麼意義呢?
- CPU 有所謂的『倍頻』與『外頻』, 外頻是 CPU 與周邊設備進行資料傳輸/運算的速度, 至於倍頻則是 CPU 本身運算時候加上去的一個運算速度! 兩者相乘才是 CPU 的時脈。與 CPU 外頻有關的咚咚為記憶體與主機板晶片組。 一般來說,越快的時脈代表越快的 CPU 運算速度。以 Intel 的 PIII 時脈 933 MHz 為例,
- CPU 外頻與倍頻: 133(外頻) X 7(倍頻) MHz
- RAM 頻率:通常與 CPU 之外頻相同,為 133 MHz
- PCI 介面( 包含網路卡、音效卡等等的介面喔 ) 133/4=33 MHz
- AGP 介面 : 133 / 2 = 66 MHz (這是 AGP 正常的頻率喔!)
- 外頻是可以超頻的! 什麼是超頻呢?原本的 CPU 外部頻率假設是 133 好了,如果您藉由某些工具, 或者主機板本身也可能會提供這個工具,那您就可以將 133 提升到比較高的頻率, 那就是所謂的超頻。為什麼要超頻呢?因為可以在比較便宜的 CPU 上面讓頻率升到比較高, 等於是『賺到了』的意思。不過,超頻本身的風險很高~ 如果是超外頻的話,例如到 166 MHz 時,你的 AGP 將達 (166/2=83) 而 PCI 也將達 (166/4=41.5) ,高出正常值甚多,通常, 越快的外頻由於所有的設備運作頻率都會提升,所以,可以讓效能提高不少, 但也可能會造成系統不穩定!例如常常當機,或者是造成某部分元件的壽命簡短等等。 此外,目前的電腦系統真的是夠快了,不需要超頻啦!而且,在 Linux 系統中,『不建議超頻』,因為,即使 CPU 可以耐的住這麼高的時脈,但是系統的運作是全面性的,只要有一個設備當機, 那麼你的系統就跟著當掉啦!而因為超頻之後,系統頻率高出正常值太多, 所以當然容易造成不穩定呢!
- 另一個需要注意的是,『CPU 是有分等級的』,而目前很多的程式都有對 『CPU 做最佳化』的行動,所以就會有所謂的 i386, i586, i686 為附檔名的檔案產生啦!基本上,在 P MMX 以及 K6-III 都稱為 586 的 CPU ,而 Intel 的賽揚以上等級與 AMD 的 K7 以上等級,就被稱為 686 的機器了!萬一改天你發現一些程式是註名給 686 的 CPU 使用時,就不要將他安裝在 586 以下等級的電腦中,否則可是會無法執行該軟體的!不過,在 686 倒是可以安裝 386 的軟體喔!也就是說,這些東西具有向下相容的能力啦!
· 記憶體 ( RAM ) :
記憶體對於系統來說,真是一個重要的傢伙,怎麼說呢?剛剛提到,電腦真正運作的核心是 CPU ,但是真正『餵給』 CPU