计算机组成原理结构

一、计算机的组成和学习大纲

1.计算机组成

计算机的三个部分:中央处理器、内存和主板。

(1)CPU,中央处理器,计算机的核心配件,负责所有的计算。

(2)内存,你写的程序,你运行的游戏,你打开的浏览器都必须加载到内存中才能运行。程序读取的数据和计算结果也在内存中。内存的大小决定了你能装多少东西。

(3)主板,内存中存储的数据需要CPU读取,数据要在CPU计算完成后写入内存。但是CPU不能直接插内存,需要主板出。主板上很多插槽,CPU,内存都是插在主板上的。主板的芯片组和总线解决了CPU和内存的通信问题。芯片组控制数据传输的流程,并决定数据流向何处。总线是实际数据传输的一公里。

(4)输入/输出设备,其实有了以上三块,电脑就可以运行了。我们日常使用还需要键盘、鼠标、显示器等输入/输出设备,而且很多云服务器都可以通过SSH远程登录访问,所以不需要配备显示器、鼠标和键盘,既节约了成本,又方便维护。

(5)硬盘,有了硬盘数据可以长期保存,大部分都会给自己的机器配备机箱和风扇,解决灰尘和散热的问题,但这些都不是必须的,可以用纸板和电风扇代替。

(6)显卡。显卡里有一个GPU图形处理器,主要负责图形渲染。对于使用图形界面操作系统的计算机来说,这是必不可少的。现在的主板都内置了显卡。如果想玩游戏,渲染图形,一般需要独立显卡,插在主板上。

2.冯·诺依曼系统

现代计算机的硬件基础设施依赖于冯·诺依曼提出的冯·诺依曼架构。现代计算机的核心架构可以抽象为五个基本组件:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

对于现代计算机来说,运算器和控制器构成了现代计算机的CPU,内存对应着内存和硬盘,主板控制着CPU、内存、硬盘和输出/输出设备之间的通信。

冯诺依曼架构也叫存储程序计算机,是一种可编程可存储的计算机。

任何计算机的任何部分都可以分为运算单元、控制器、存储器、输入设备和输出设备,所有现代计算机都是基于这种基础设施设计和开发的。

冯诺依曼架构建立了我们现代计算机的硬件基础设施。学习计算机组成原理就是学习和拆解冯诺依曼架构。