[C1, Week2]Google IT Support Specialist 電腦概論

第二週的部分主要是在陳述硬體,也就是一台電腦的結構為何,在這週結束後,理論上你能具有能力組裝一台電腦,並且知道各電腦零件的用途為何。以下是一些定義與我的翻譯。

Port:中文可以翻成端口或埠,主要是信息出入口之一,Google 給的定義是:Connection points that we can connect devices to that extend the functionality of our computer,也就是一個連接點,使我們能夠接其他設備,延展電腦功能。

CPU(Central Processing Unit):中央處理器,或者大家會直接叫他 CPU,是電腦的大腦,處理所有的運作與資料。而在 CPU 中有更小的零組件 — Register,用途是讓我們儲存 CPU 所使用的數據。當你選擇 CPU 的時候,務必要與主機板相容。

RAM(Random Access Memory):隨機存儲記憶體,但更多人會叫他 RAM,是電腦的短期記憶體。是 volatile 的,意思是關機資料後就會消失。

Hard drive: 硬碟,儲存著我們所有的資料。分為 SSD 與 HDD。

Motherboard:主機板,算是電腦的「身體」,能把所有的零組件都組合在一起。

Program:程式或程序,告訴電腦要做什麼的指示。他這裡舉了一個例子,程序就像一本食譜一樣,而大廚是 CPU,因為 CPU 的閱讀時間太快,所以我們會把食譜的副本暫時放進 RAM 之中,而 RAM 則會將訊息儲存在 CPU 可以訪問的位置,以方便 CPU讀取。

External Data Bus(EDB):但這些指示是怎麼在電腦這個二進位系統中被傳遞的呢?這時候就需要 EDB,EDB 介於 CPU 與 RAM 之間,但不直接傳遞資料給 RAM,是一排電線,連接電腦各個零組件,當你傳輸電壓時,EDB 呈現開啟狀態(也就二進位的1),反之,關閉則為0。

Memory Controller Chip(MCC):內存控制器,因為 EDB 只能發送一行或者是數行數據,所以需要 MCC 的幫忙,MCC 是 CPU 與 RAM 之間的橋樑。而他是怎麼運作的呢?舉個例子,CPU 想要取得第三步指示的說明,CPU 便會告訴 MCC 說,我想取得第三步指示的說明,而 MCC 則會透過 EDB 向 RAM 取得說明後,再回傳 CPU。

Address Bus:它連接了 CPU 跟 MCC,但他傳輸的是數據在的位置,而非數據本身,然後 MCC 透過這個位置去尋找資料,並把資料透過 EDB 回傳回去給 CPU。

Cache:快取,比 RAM 小但更快,更常儲存資料,能夠使數據更快的被引用。而 Cache 在 CPU 內部則分為三級, L1, L2, L3,而 L1 是最快的。

但 CPU 是怎麼知道指令何時結束,何時開始新的指令呢?CPU 內部有個零件,叫做 Internal Clock,它連接了一個特殊的電線,叫做 Clock Wire,當發送或接收數據的時候 Internal Clock 會向這條線發送電壓,於是 CPU 便知道何時開始進行運算。每當 Clock wire 發送一次電壓,就叫做 Clock cycle。而大家在 CPU 上看到的 Ghz 數就是代表他在某特定時段下,最多可以運行多少次的循環。不過,有個例外叫做 Overclocking,可以使 CPU 超頻運算。

至於電腦的配件,他們是怎麼運作的呢?因為這些配件上並沒有 CPU 需要的「指示」,於是需要安裝 Driver,也就是驅動程式,讓 CPU 知道怎麼運行他們。

以上大概就是硬體的基本介紹,接下來進到所謂的 BIOS。

Basic Input Output Services(BIOS):是一種軟體,可以幫助我們初始化電腦中的硬體,使我們的 OS 可以成功運行。而 BIOS 在的地方是主機板的 Read-only chip(ROM)上,而非硬碟,ROM is non-volatile,也就是關機後資料不會不見。開機時的逼逼聲是他在進行 Power-on self test(POST) ,發生在 BIOS 加載任何驅動程式之前。

Unified Extensible Firmware Interface(UEFI):是 BIOS 的新型版本,更加現代化,支援更多現代硬體。

第二週大概就是這樣,如果有錯歡迎指正,謝謝閱讀。

理科與藝術交織成靈魂的會計人,喜愛戲劇與攝影,但也喜歡資料科學。

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