電腦元件的基本常識

桌上型電腦的硬體結構

從外部看來,電腦由一個機箱、一臺螢幕、一個鍵盤和一隻滑鼠所構成。機箱內部裝有電腦的核心元件,包括主機板、微處理器、記憶體模組、軟碟機、硬碟機、光碟機、影像卡、音效卡和其他的選購產品。有些人的電腦還加裝了數機和印表機,以作為上網和列印之用。


微處理器(microprocessor)

微處理器地位重要,有人說它是電腦的「大腦」,有人說它是電腦的「心臟」。總而言之,它掌管了電腦最重要的運算工作。由於它的地位是那麼的重要,因此常有人直接用中央處理器的型號來代表整臺電腦。舉例來言,你可能會聽到有人說:「我家裡有一臺586電腦,但我在公司則是用486電腦」。這個人口中的「586」、「486」,即是中央處理器的型號。

早期大型電腦的中央處理器(CPU)是由想複雜的電路所構成,這電路可能由許多的晶片和其他元件所構成。後來英特爾公司工程師們,首先設計出一顆單晶片的中央處理器…4004。從此之後,小型化的個人電腦才得以誕生。日後,英特爾陸續推出了8008、8080、8086、8088、80186、80286、i386、i486、Pentium、 Pentium Pro、Pentium with MMX和Pentium II等單晶片處理器產品,並成為處理器最大、最重要的供應商。

雖然現在大家都以「中央處理器」或CPU來稱呼這些晶片,但在業界,大多習慣以microprocessor也就是「微處理器」來稱呼這類的單晶片中央處理器。如今,微處理器都安裝在主機板上,提供電腦所需的運算能力。

微處理器簡史

個人電腦的處理器,從一開始就是由美國的英特爾公司所生產。在電子業中,生產晶片的公司習慣以「編號」為各種晶片命名,英特爾公司也不例外,幫自己最早期的中央處理器用「4004」作為編號。後來英特爾陸續推出8008、8080、8086和8088等微處理器。而生產個人電腦的IBM公司,就選用8088作為個人電腦的中央處理器。接著英特爾公司又陸續推出了80186、80286、i386和i486等處理器。但在386流行後,英特爾公司的競爭者愈來愈多,美商超微半導體(AMD)也推出了386處理器的相容品。由於個人電腦用的中央處理器,只不過是個單一晶片而已。如果有其他公司生產出「一模一樣」的晶片,使用者在用這種相容晶片時,也感覺不出有什麼不同,這種相容晶片就會帶來原晶片生產公司極大的威脅,因為相容品通常較為便宜,具有價格上的優勢。

到了後來,英特爾既無避免別人生產相容品,只好設法避免其他人用相同或類似的名稱來混淆視聽。據說英特爾原先打算禁止相容廠商使用「386」或「486」這類的編號,來為相容中央處理器命名,並聲稱386和486是英特爾微處理器產品的商標。但由於編號不能作為商標,英特爾的希望落空。當該公司最新一代的微處理器將要推出之時高層決定要把新的微處理器取個名字,這就是「Pentium」微處理器為何不「586」的緣故。後來英特爾公司推出了更新的處理器,也都有特殊的名稱,例如Pentium Pro和Pentium II。

由於Pentium處理器是在486之後推出的,大多數人仍習以「586」來稱呼Pentium處理器,只是各位要注意:嚴格來說,並沒586這種微處理器,只能說有「586等級」的各種微處理器。這是因為Pentium推出後,相容廠商可沒閒著,很快也推出了Pentium相容品,並宣稱其中的科技較Pentium先進。較為有名的有美商超微半導體(AMD)的K5系列處理器,以及美商新瑞仕(Cyrix)的6x86系列處理器。

這些相容品的科技是否較為先進,這我們姑且不去管它。但在採購時,請各位至少要知道一件:不是哪種微處理器,都可以隨便找張主機板插上就能用。主機板和處理器之間是否能搭配,是極為重要的事情。由於多媒體軟體逐漸盛行,英特爾在Pentium中加入了一些新的指令,推出了所謂的“MMX Pentium“。在接腳上,MMX Pentium和Pentium是一模一樣的。如今不具MMX的Pentium已經十分少見,現在買Pentium,幾乎都是購買MMX Pentium。

相容廠商當然不能忽視MMX的重要性,於是AMD推出了K6,而Cyrix推出了6x86MX。後來艾迪特科技(IDT)推出了所謂的C6微處理器,正式加入MMX Pentium相容品的生產行列。這也就是說,目前市面上所能買到的MMX Pentium等級微處理器,共有四種廠商可供挑選。

廠商 相容的微處理器
Intel i386→i486 Pentium Pentium with MMX Pentium II
AMD   K5 K6  
Cyrix   6x86 6x86MX  
IDT     C6  
其相容性主要是由接腳數目和功能相近來區分

現在買電腦,該選哪種微處理器?

如果你拿到一張所謂的「產品型錄」或是「電腦產品行情表」,你一定會發覺,有的微處理器比較便宜,有的則較貴,有的則是「貴得離譜」。此外,處理器有著各種編號,例如「Pentium 200」、「Pentium II 266」,這到底是無麼一回事呢?是不是貴的東西就一定好?後方的號字又代表著什麼?相信各位的心中仍存有許多的疑問。

由於微處理器的價值不菲,因此選購個人電腦所需的處理器時,仍以經濟負擔為主要的著量。目前處理器正進入新舊交替的世代,英特爾已推出新一代的Pentium II微處理器,Pentium II的外觀和原先的Pentium有很大的不同,價格也比較貴。因此該買Pentium等級的微處理器,還是該買Pentium II?也成為十分令人傷腦筋的問題。

微處理器的等級

首先,為了分類上的方便,大多數人把「接腳相同,且功能相同」的產品,當作是同等級的微處理器。舉例來說,英特爾早期推出的Pentium,和後來超微半導體推出的K5,以及新瑞仕推出的6x86,就可算是同等級的晶片。

現在買微處理器,目前則以具MMX功能的Pentium為主。而和MMX Pentium同等級的產品,則有AMD後來推出的K6,Cyrix推出的6x86MX(以及M2),還有IDT的C6。這些微處理器接腳相同,外觀也十分相似,可執行的運算功能也相同。雖然有一些細節的規格上差異,但大體來說,配合一張Pentium等級的主機板,應該可以選用上述四種微處理器之中的任何一種。

各位一定要記得一點:如果你打算自組一臺電腦,主機板和微處理器定要挑選同等級的產品。Pentium及其相容品(K5、6x86)、MMX Pentium及其相容品(K6、M2和C6),得挑選所謂的Socket 7主機板(後面會說明)。Pentium Pro得選用Socket 8的主機板(目前已極為罕見),Pentium II得選用Slot 1微處理器插槽的主機板。

微處理器的時脈數字,是運算速度的粗略參考指標

如果您看到「Pentium 200」或「Pentium 233」這樣的標示,後方的「200」、「233」究竟代表什麼意思呢?這些數字其實是運算速度的粗略參考值,稱為運算時脈。

舉例來說,Pentium 200的「200」,是指「200MHz」。「M」代表mega,是1,000,000的意思。Hz是物理上頻率的單位,代表「每秒一次」的意思。200MHz,則是指這顆微處理器每秒可做二億次(200,000,000)基本運算。Pentium 233,則是指這顆Pentium每秒可做二億三千三百萬次基本運算。這樣看來,Pentium 233 會比Pentium 200快一些吧!

要比較微處理器的運算速度時,光算後方的運算時脈可說是極為不精確的。不同廠牌的同等級微處理器,即使標示的運算時脈相同,其實的運算速度也會有些許差異。不同等級的微處理器,更不可用時脈來區分高下,例如:Pentium II 233和Pentium 233,二顆是不同等級的微處理器,Pentium II 233可能就比Pentium 233要快些。雖然你可以這麼想:「運算時脈較快的微處理器,總是比較好。」這樣說也許沒錯,可是不同等級的微處理器,請不要拿來亂比一氣,這是不公平的。

微處理器的未來升級考量

以目前的情勢來看,買Pentium II的唯一好處,主要就是因為它「比較新」。未來您的主機板想要換顆更快的Pnetium II,希望比較大;另外尚在製造Socket 7微處理器的超微半導體和新瑞仕公司,仍將會生產快速的Socket 7微處理器。

主機板

主機板裝在電腦的機箱內,是構成電腦的主要基層元件,英文稱作「main board」或「mothermoard」,是極為複雜的電子電路及各種電子元件所組成。目前臺灣是世界上主機板產量最大的地區。但是重點是當您要挑選主機板時,要著慮哪些因素。

廠牌

由於單買一張主機板的人,都是打算自己組裝電腦的玩家。可是再怎麼高級的主機板產品,也不敢保證賣出去的產品是百分之百「零瑕疵」。因此,若您對自己安裝主機板的功力很有自信,買主機板之前,您一定要請商家提出「可更換」的保證。由於電腦產品的市場變化太快,主機板往往很快就推陳出新。一張今天頗受好的主機板,可能因為產品更替的緣故,而在明天就變成舊貨。因此選購時,還是看看需求和規格來挑選適合自己的主機板。所以除了專家的意見外,有時還得碰碰運氣。

佈局的規格

早期主機板上的零件插排方式,讓主機板採取直式的設計。這種直式設計的主機板由來已久,在業界被稱作所謂「Baby AT」主機板。而安裝這類主機板的機箱,也大多配合這類「Baby AT」主機板。不過,主機板上有許多需要直式排列的元件,例如介面卡插槽。直式設計的主機板要放置這類插槽時,往往會有空間不夠的問題。為了解決這個問題,電腦業界的泰斗…英特爾公司特別提出了一種主機板的新規格,這種規格稱作「ATX」。這類採ATX規格設計主機板的最大特色,就是由「直式」的設計改為「橫式」。並修改了主機板的電源插座。橫式的主機板在空間運用上較為自由,機箱前方安裝的磁碟機也不再擋住主機板,當您想要換裝中央處理器,或是加裝記憶體模組時就更加容易了。未來的主機板佈局規格,仍將以ATX設計為主。

微處理器插座規格

Pentium II 的設計上不使用微處理器長久以來慣用的晶片式設計,而把微處理器晶片先嵌在類似介面卡的裝置,然後整個裝置外面覆上塑膠的外殼和散熱扇,形成一個特殊的產品。以往微處理都是單晶片的設計,插在專用的插座上,如今Pentium II 卻變得像一個遊樂器的卡匣裝置。給這種微處理器使用的主機板上,會有一個特殊的微處理插槽,這個插槽稱作Slot 1,是英特爾公司的專利設計。而給Pentium等級微處理器專用的插座有個特別的名稱,稱作Socket 7。買主機板時,可特別的注意,可別張冠李戴,買到不合用的主機板。

晶片組

主機板上除了微處理器之外,會有一些看來特殊的晶片,這些晶片通稱為晶片組。除了微處理器之外,這些晶片提供電腦所需的其他各種功能。以往Pentium主機板上,所用的也都是英特爾公司的晶片產品。但自從英特爾公司的MMX Pentium不再生產更高速的產品,主推Pentium II之後,Socket 7主機板所需的晶片組,就由其他廠牌的產品居多。不過,根據最新消息,Intel已決定重返Socket 7 晶片組的生產了。

插槽種類及數量

為了讓電腦能夠擴充其功能,主機板上有所謂「介面卡插槽」或是「擴充槽」。若是想要擴電腦的功能,只要購買提供擴充功能的介面卡,將之插入主機板上的插槽上即可。傳統上的主機板上有所謂的ISA擴充槽,ISA表示「industry standard architecture」,可稱之為「工業標準架構」擴充槽由於這類擴充槽的資料傳輸率侷限在16位元資料寬度,8.33MHz的傳輸時脈,無法提供更快速的資料傳輸能力,在經過長久的改革後,由英特爾所提出的PCI擴充槽得到主機板廠商的支持,成為新一代介面卡擴槽的標準。PCI是peripheral component interconnect的縮寫,意指「周邊組件連結」,可提供32位元的資料寬度,33MHz的運作時脈。總而言之,在新一代的主機板上面,一定會提供若干的ISA介面卡插槽和PCI插槽。

可安裝的影像卡規格

近來由於所謂的3D加速卡漸漸流行,因此英特爾又提出所謂的AGP擴充槽。AGP是「 accelerated graphics port」圖形加速埠的縮寫,可提供比PCI擴充槽更高速的資料輸率。但英特爾僅在Pentium II所用的晶片組上提供AGP的支援,而Pentium主機板若也想要AGP擴充槽,目前都是安裝非英特爾的晶片組。

記憶體模組插槽種類

近來記憶體模組價格大幅降低,如果您想買記憶體模組,我建議購買168pin的DIMM SDRAM的記憶體模組。當然一般,主機板上也會有傳統72pin SIMM的EDO RAM插槽,不過168pin 的DIMM SDRAM的記憶體模組插槽要夠多才行。