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最詳細易懂的科普:把電腦比作一個工廠

2021-8-26  閱讀(984)

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首先,這是一臺筆記本電腦,我們可以看到這一面叫A面,而它的反面是屏幕叫B面,在鍵盤的這一面叫C面。


然后我們再看看電腦的內部,電腦內部主要是有中央處理器,主板,顯卡,內存,硬盤,散熱器,電池等等,它們各自有著各自的功能,但需要全部一起才能夠使電腦的工作。




EDA365電子論壇

2

硬件


下面我們用一個例子來說明各硬件的功能和作用。


首先我們把電腦比喻成一個工廠,它需要生產,那么就需要原料、工人、電力、地基建立車間廠房,而這些東西一起才能夠讓工廠開始生產并輸出產品。


而在這個工廠里,處理器也就是CPU有點像生產車間,工廠所有的產品都要經過車間加工才能生產。那么不同的CPU有四核八核的區分,對應到工廠里面,就是一個工廠里面有四個車間和八個車間。



其他條件不變的情況下,請問哪個的生產效率更高呢?


當然,車間越多對應的電力、工人的需求肯定也是越多。而生產也是需要原料的,那么原料就要有一個地方去存放,一般我們是把原料放在什么地方里面?是倉庫里。


硬盤就是這個倉庫,負責存儲電腦所有的數據信息(原料)。


原料需要運輸到車間加工,那么在這個運輸的過程就需要一個載體,這個載體在電腦里面就是內存。內存在電腦里的作用就是負責暫存數據,說人話也就是當我們運行一個軟件的時候,軟件的信息和數據都是存放在內存里的,內存越大同時運行的軟件也就越多。



而車間生產好產品之后,還需要一個步驟,那就是包裝。這個包裝的過程就是在包裝的廠房里面完成的,那么在電腦里這個包裝的廠房就叫顯卡,并且顯卡不僅僅只是包裝,還要運輸,還要把可以交付的產品通過線輸出到顯示器呈現在客戶的面前。它可以是文字,可以是圖片,也可以是視頻。



而以上的這些硬件都需要另外的兩個硬件提供支持,主板和電池。主板就像是一塊開發設計好的地皮,為其上面的CPU,GPU,內存,硬盤和電源提供支持連接,同時讓電源能供給其他的硬件也外接外面的電線連接到內部,也連接外面的資源供給內部,這就是這個工廠,也就是這臺電腦里做的構成。



我相信大部分人應該已經懂了,讓我們再來一個小小的總結,幫助大家鞏固和理解。


當我們開機時主板會檢測所有的硬件是不是正常工作,如果正常,就會通過內存這個運輸車從硬盤這個倉庫讀取操作系統的數據交給處理器去處理。


而當我們打開一個軟件的時候,也是內存從硬盤中讀取出這個軟件的數據信息交給處理器去生產,然后處理器完成后把生產好的產品交給顯卡,從顯卡就開始包裝,并且運輸到屏幕上,交給屏幕來展示給用戶。



那么這個過程完整了嗎?


這并不是一個完整的過程。事實上,電腦還通過主板上的網卡和插進來的軟件連接到互聯網,才讓你能聯網。你電腦也必須通過電源獲取源源不斷的電力供給給所有電腦的硬件,維持他們的正常工作。而電腦也還通過主板上的IO口連接鼠標和鍵盤接收來自用戶的控制信息。



EDA365電子論壇

3

應用


最后我們再來說一說怎么去應用它們。以CPU和內存為例,CPU的作用在整個電腦里很關鍵,一般反應CPU的性能就說幾核心,幾線程,多少的主頻,多少的制程,什么架構等等。讓我們用回我們的例子來思考,也就是說CPU的幾個核心就是幾個車間,當然是越多越好。


而線程是通過改善處理器的效率來模擬出增加核心的魔法效果,換言之,就是把車間的利用率提高。而頻率就是處理器工作的速度像車間的生產速度,當然也是越快越好。而制程和架構,就是車間的布局設計和占地面積,那么理論上當然是布局越好,效率也就越高,占地越少,能夠塞下的車間越多,功耗也就越低,也就越省成本。



而內存,也就是我們例子中的運輸車。對于它來說最重要的是什么?


第一個肯定是速度,速度快,肯定好嘛,反映內存的本身就是內存的頻率越高,當然好。


第二個是容量,存放貨物的空間越大,當然越好。再延伸到更寬的,對于車而言,最重要的外部環境是什么?是道路。道路越寬,我們同時走的車輛就越多,那么同時也會更快,這也就是我們說的內存雙通道。



文章由巢影字幕組譯制




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