CPU的基本知识
主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。CPU的主频=外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的运行速度,这不仅是个片面的,而且对于服务器来讲,这个认识也出现了偏差。
1.主频
主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。CPU的主频=外频×倍频系数。很多人认为主频就决定着CPU的运行速度,这不仅是个片面的,而且对于服务器来讲,这个认识也出现了偏差。至今,没有一条确定的公式能够实现主频和实际的运算速度两者之间的数值关系,即使是两大处理器厂家Intel和AMD,在这点上也存在着很大的争议,我们从Intel的产品的发展趋势,可以看出Intel很注重加强自身主频的发展。像其他的处理器厂家,有人曾经拿过一快1G的全美达来做比较,它的运行效率相当于2G的Intel处理器。
所以,CPU的主频与CPU实际的运算能力是没有直接关系的,主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度。在Intel的处理器产品中,我们也可以看到这样的例子:1 GHz Itanium芯片能够表现得差不多跟2.66 GHz Xeon/Opteron一样快,或是1.5 GHz Itanium 2大约跟4 GHz Xeon/Opteron一样快。CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。
当然,主频和实际的运算速度是有关的,只能说主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。
2.外频
外频是CPU的基准频率,单位也是MHz。CPU的外频决定着整块主板的运行速度。说白了,在台式机中,我们所说的超频,都是超CPU的外频(当然一般情况下,CPU的倍频都是被锁住的)相信这点是很好理解的。但对于服务器CPU来讲,超频是绝对不允许的。前面说到CPU决定着主板的运行速度,两者是同步运行的,如果把服务器CPU超频了,改变了外频,会产生异步运行,(台式机很多主板都支持异步运行)这样会造成整个服务器系统的不稳定。
目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度,在这种方式下,可以理解为CPU的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。外频与前端总线(FSB)频率很容易被混为一谈,下面的前端总线介绍我们谈谈两者的区别。
3.前端总线(FSB)频率
前端总线(FSB)频率(即总线频率)是直接影响CPU与内存直接数据交换速度。有一条公式可以计算,即数据带宽=(总线频率×数据带宽)/8,数据传输最大带宽取决于所有同时传输的数据的宽度和传输频率。比方,现在的支持64位的至强Nocona,前端总线是800MHz,按照公式,它的数据传输最大带宽是6.4GB/秒。
外频与前端总线(FSB)频率的区别:前端总线的速度指的是数据传输的速度,外频是CPU与主板之间同步运行的速度。也就是说,100MHz外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次;而100MHz前端总线指的是每秒钟CPU可接受的数据传输量是100MHz×64bit÷8Byte/bit=800MB/s。
其实现在“HyperTransport”构架的出现,让这种实际意义上的前端总线(FSB)频率发生了变化。之前我们知道IA-32架构必须有三大重要的构件:内存控制器Hub (MCH) ,I/O控制器Hub和PCI Hub,像Intel很典型的芯片组 Intel 7501、Intel7505芯片组,为双至强处理器量身定做的,它们所包含的MCH为CPU提供了频率为533MHz的前端总线,配合DDR内存,前端总线带宽可达到4.3GB/秒。但随着处理器性能不断提高同时给系统架构带来了很多问题。而“HyperTransport”构架不但解决了问题,而且更有效地提高了总线带宽,比方AMD Opteron处理器,灵活的HyperTransport I/O总线体系结构让它整合了内存控制器,使处理器不通过系统总线传给芯片组而直接和内存交换数据。这样的话,前端总线(FSB)频率在AMD Opteron处理器就不知道从何谈起了。
4、CPU的位和字长
位:在数字电路和电脑技术中采用二进制,代码只有“0”和“1”,其中无论是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”。
字长:电脑技术中对CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫字长。所以能处理字长为8位数据的CPU通常就叫8位的CPU。同理32位的CPU就能在单位时间内处理字长为32位的二进制数据。字节和字长的区别:由于常用的英文字符用8位二进制就可以表示,所以通常就将8位称为一个字节。字长的长度是不固定的,对于不同的CPU、字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节,而32位的CPU一次就能处理4个字节,同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。
5.倍频系数
倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系。在相同的外频下,倍频越高CPU的频率也越高。但实际上,在相同外频的前提下,高倍频的CPU本身意义并不大。这是因为CPU与系统之间数据传输速度是有限的,一味追求高倍频而得到高主频的CPU就会出现明显的“瓶颈”效应—CPU从系统中得到数据的极限速度不能够满足CPU运算的速度。一般除了工程样版的Intel的CPU都是锁了倍频的,而AMD之前都没有锁。
6.缓存
缓存大小也是CPU的重要指标之一,而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大,CPU内缓存的运行频率极高,一般是和处理器同频运作,工作效率远远大于系统内存和硬盘。实际工作时,CPU往往需要重复读取同样的数据块,而缓存容量的增大,可以大幅度提升CPU内部读取数据的命中率,而不用再到内存或者硬盘上寻找,以此提高系统性能。但是由于CPU芯片面积和成本的因素来考虑,缓存都很小。
L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存,分为数据缓存和指令缓存。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大,不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成,结构较复杂,在CPU管芯面积不能太大的情况下,L1级高速缓存的容量不可能做得太大。一般服务器CPU的L1缓存的容量通常在32—256KB。
L2 Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存,分内部和外部两种芯片。内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同,而外部的二级缓存则只有主频的一半。L2高速缓存容量也会影响CPU的性能,原则是越大越好,现在家庭用CPU容量最大的是512KB,而服务器和工作站上用CPU的L2高速缓存更高达256-1MB,有的高达2MB或者3MB。
L3 Cache(三级缓存),分为两种,早期的是外置,现在的都是内置的。而它的实际作用即是,L3缓存的应用可以进一步降低内存延迟,同时提升大数据量计算时处理器的性能。降低内存延迟和提升大数据量计算能力对游戏都很有帮助。而在服务器领域增加L3缓存在性能方面仍然有显著的提升。比方具有较大L3缓存的配置利用物理内存会更有效,故它比较慢的磁盘I/O子系统可以处理更多的数据请求。具有较大L3缓存的处理器提供更有效的文件系统缓存行为及较短消息和处理器队列长度。
其实最早的L3缓存被应用在AMD发布的K6-III处理器上,当时的L3缓存受限于制造工艺,并没有被集成进芯片内部,而是集成在主板上。在只能够和系统总线频率同步的L3缓存同主内存其实差不了多少。后来使用L3缓存的是英特尔为服务器市场所推出的Itanium处理器。接着就是P4EE和至强MP。Intel还打算推出一款9MB L3缓存的Itanium2处理器,和以后24MB L3缓存的双核心Itanium2处理器。
但基本上L3缓存对处理器的性能提高显得不是很重要,比方配备1MB L3缓存的Xeon MP处理器却仍然不是Opteron的对手,由此可见前端总线的增加,要比缓存增加带来更有效的性能提升。
7.CPU扩展指令集
CPU依靠指令来计算和控制系统,每款CPU在设计时就规定了一系列与其硬件电路相配合的指令系统。指令的强弱也是CPU的重要指标,指令集是提高微处理器效率的最有效工具之一。从现阶段的主流体系结构讲,指令集可分为复杂指令集和精简指令集两部分,而从具体运用看,如Intel的MMX(Multi Media Extended)、SSE、 SSE2(Streaming-Single instruction multiple data-Extensions 2)、SEE3和AMD的3DNow!等都是CPU的扩展指令集,分别增强了CPU的多媒体、图形图象和Internet等的处理能力。我们通常会把CPU的扩展指令集称为"CPU的指令集"。SSE3指令集也是目前规模最小的指令集,此前MMX包含有57条命令,SSE包含有50条命令,SSE2包含有144条命令,SSE3包含有13条命令。目前SSE3也是最先进的指令集,英特尔Prescott处理器已经支持SSE3指令集,AMD会在未来双核心处理器当中加入对SSE3指令集的支持,全美达的处理器也将支持这一指令集。
8.CPU内核和I/O工作电压
从586CPU开始,CPU的工作电压分为内核电压和I/O电压两种,通常CPU的核心电压小于等于I/O电压。其中内核电压的大小是根据CPU的生产工艺而定,一般制作工艺越小,内核工作电压越低;I/O电压一般都在1.6~5V。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。
9.制造工艺
制造工艺的微米是指IC内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的IC电路设计,意味着在同样大小面积的IC中,可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。现在主要的180nm、130nm、90nm。最近官方已经表示有65nm的制造工艺了。
10.指令集
(1)CISC指令集
CISC指令集,也称为复杂指令集,英文名是CISC,(Complex Instruction Set Computer的缩写)。在CISC微处理器中,程序的各条指令是按顺序串行执行的,每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。顺序执行的优点是控制简单,但计算机各部分的利用率不高,执行速度慢。其实它是英特尔生产的x86系列(也就是IA-32架构)CPU及其兼容CPU,如AMD、VIA的。即使是现在新起的X86-64(也被成AMD64)都是属于CISC的范畴。
要知道什么是指令集还要从当今的X86架构的CPU说起。X86指令集是Intel为其第一块16位CPU(i8086)专门开发的,IBM1981年推出的世界第一台PC机中的CPU—i8088(i8086简化版)使用的也是X86指令,同时电脑中为提高浮点数据处理能力而增加了X87芯片,以后就将X86指令集和X87指令集统称为X86指令集。
虽然随着CPU技术的不断发展,Intel陆续研制出更新型的i80386、i80486直到过去的PII至强、PIII至强、Pentium 3,最后到今天的Pentium 4系列、至强(不包括至强Nocona),但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源,所以Intel公司所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集,所以它的CPU仍属于X86系列。由于Intel X86系列及其兼容CPU(如AMD Athlon MP、)都使用X86指令集,所以就形成了今天庞大的X86系列及兼容CPU阵容。x86CPU目前主要有Intel的服务器CPU和AMD的服务器CPU两类。
(2)RISC指令集
RISC是英文“Reduced Instruction Set Computing ” 的缩写,中文意思是“精简指令集”。它是在CISC指令系统基础上发展起来的,有人对CISC机进行测试表明,各种指令的使用频度相当悬殊,最常使用的是一些比较简单的指令,它们仅占指令总数的20%,但在程序中出现的频度却占80%。复杂的指令系统必然增加微处理器的复杂性,使处理器的研制时间长,成本高。并且复杂指令需要复杂的操作,必然会降低计算机的速度。基于上述原因,20世纪80年代RISC型CPU诞生了,相对于CISC型CPU ,RISC型CPU不仅精简了指令系统,还采用了一种叫做“超标量和超流水线结构”,大大增加了并行处理能力。RISC指令集是高性能CPU的发展方向。它与传统的CISC(复杂指令集)相对。相比而言,RISC的指令格式统一,种类比较少,寻址方式也比复杂指令集少。当然处理速度就提高很多了。目前在中高档服务器中普遍采用这一指令系统的CPU,特别是高档服务器全都采用RISC指令系统的CPU。RISC指令系统更加适合高档服务器的操作系统UNIX,现在Linux也属于类似UNIX的操作系统。RISC型CPU与Intel和AMD的CPU在软件和硬件上都不兼容。
目前,在中高档服务器中采用RISC指令的CPU主要有以下几类:PowerPC处理器、SPARC处理器、PA-RISC处理器、MIPS处理器、Alpha处理器。
(3)IA-64
EPIC(Explicitly Parallel Instruction Computers,精确并行指令计算机)是否是RISC和CISC体系的继承者的争论已经有很多,单以EPIC体系来说,它更像Intel的处理器迈向RISC体系的重要步骤。从理论上说,EPIC体系设计的CPU,在相同的主机配置下,处理Windows的应用软件比基于Unix下的应用软件要好得多。
Intel采用EPIC技术的服务器CPU是安腾Itanium(开发代号即Merced)。它是64位处理器,也是IA-64系列中的第一款。微软也已开发了代号为Win64的操作系统,在软件上加以支持。在Intel采用了X86指令集之后,它又转而寻求更先进的64-bit微处理器,Intel这样做的原因是,窍氚谕讶萘烤薮蟮膞86架构,从而引入精力充沛而又功能强大的指令集,于是采用EPIC指令集的IA-64架构便诞生了。IA-64 在很多方面来说,都比x86有了长足的进步。突破了传统IA32架构的许多限制,在数据的处理能力,系统的稳定性、安全性、可用性、可观理性等方面获得了突破性的提高。
IA-64微处理器最大的缺陷是它们缺乏与x86的兼容,而Intel为了IA-64处理器能够更好地运行两个朝代的软件,它在IA-64处理器上(Itanium、Itanium2 ……)引入了x86-to-IA-64的解码器,这样就能够把x86指令翻译为IA-64指令。这个解码器并不是最有效率的解码器,也不是运行x86代码的最好途径(最好的途径是直接在x86处理器上运行x86代码),因此Itanium 和Itanium2在运行x86应用程序时候的性能非常糟糕。这也成为X86-64产生的根本原因。
(4)X86-64 (AMD64 / EM64T)
AMD公司设计,可以在同一时间内处理64位的整数运算,并兼容于X86-32架构。其中支持64位逻辑定址,同时提供转换为32位定址选项;但数据操作指令默认为32位和8位,提供转换成64位和16位的选项;支持常规用途寄存器,如果是32位运算操作,就要将结果扩展成完整的64位。这样,指令中有“直接执行”和“转换执行”的区别,其指令字段是8位或32位,可以避免字段过长。
x86-64(也叫AMD64)的产生也并非空穴来风,x86处理器的32bit寻址空间限制在4GB内存,而IA-64的处理器又不能兼容x86。AMD充分考虑顾客的需求,加强x86指令集的功能,使这套指令集可同时支持64位的运算模式,因此AMD把它们的结构称之为x86-64。在技术上AMD在x86-64架构中为了进行64位运算,AMD为其引入了新增了R8-R15通用寄存器作为原有X86处理器寄存器的扩充,但在而在32位环境下并不完全使用到这些寄存器。原来的寄存器诸如EAX、EBX也由32位扩张至64位。在SSE单元中新加入了8个新寄存器以提供对SSE2的支持。寄存器数量的增加将带来性能的提升。与此同时,为了同时支持32和64位代码及寄存器,x86-64架构允许处理器工作在以下两种模式:Long Mode(长模式)和Legacy Mode(遗传模式),Long模式又分为两种子模式(64bit模式和Compatibility mode兼容模式)。该标准已经被引进在AMD服务器处理器中的Opteron处理器。
而今年也推出了支持64位的EM64T技术,再还没被正式命为EM64T之前是IA32E,这是英特尔64位扩展技术的名字,用来区别X86指令集。Intel的EM64T支持64位sub-mode,和AMD的X86-64技术类似,采用64位的线性平面寻址,加入8个新的通用寄存器(GPRs),还增加8个寄存器支持SSE指令。与AMD相类似,Intel的64位技术将兼容IA32和IA32E,只有在运行64位操作系统下的时候,才将会采用IA32E。IA32E将由2个sub-mode组成:64位sub-mode和32位sub-mode,同AMD64一样是向下兼容的。Intel的EM64T将完全兼容AMD的X86-64技术。现在Nocona处理器已经加入了一些64位技术,Intel的Pentium 4E处理器也支持64位技术。
应该说,这两者都是兼容x86指令集的64位微处理器架构,但EM64T与AMD64还是有一些不一样的地方,AMD64处理器中的NX位在Intel的处理器中将没有提供。
11.超流水线与超标量
在解释超流水线与超标量前,先了解流水线(pipeline)。流水线是Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5—6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线,然后将一条X86指令分成5—6步后再由这些电路单元分别执行,这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令,因此提高CPU的运算速度。经典奔腾每条整数流水线都分为四级流水,即指令预取、译码、执行、写回结果,浮点流水又分为八级流水。
超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器,其实质是以空间换取时间。而超流水线是通过细化流水、提高主频,使得在一个机器周期内完成一个甚至多个操作,其实质是以时间换取空间。例如Pentium 4的流水线就长达20级。将流水线设计的步(级)越长,其完成一条指令的速度越快,因此才能适应工作主频更高的CPU。但是流水线过长也带来了一定副作用,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象,Intel的奔腾4就出现了这种情况,虽然它的主频可以高达1.4G以上,但其运算性能却远远比不上AMD 1.2G的速龙甚至奔腾III。
12.封装形式
CPU封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其中以防损坏的保护措施,一般必须在封装后CPU才能交付用户使用。CPU的封装方式取决于CPU安装形式和器件集成设计,从大的分类来看通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA(栅格阵列)方式封装,而采用Slot x槽安装的CPU则全部采用SEC(单边接插盒)的形式封装。现在还有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封装技术。由于市场竞争日益激烈,目前CPU封装技术的发展方向以节约成本为主。
13、多线程
同时多线程Simultaneous multithreading,简称SMT。SMT可通过复制处理器上的结构状态,让同一个处理器上的多个线程同步执行并共享处理器的执行资源,可最大限度地实现宽发射、乱序的超标量处理,提高处理器运算部件的利用率,缓和由于数据相关或Cache未命中带来的访问内存延时。当没有多个线程可用时,SMT处理器几乎和传统的宽发射超标量处理器一样。SMT最具吸引力的是只需小规模改变处理器核心的设计,几乎不用增加额外的成本就可以显著地提升效能。多线程技术则可以为高速的运算核心准备更多的待处理数据,减少运算核心的闲置时间。这对于桌面低端系统来说无疑十分具有吸引力。Intel从3.06GHz Pentium 4开始,所有处理器都将支持SMT技术。
14、多核心
多核心,也指单芯片多处理器(Chip multiprocessors,简称CMP)。CMP是由美国斯坦福大学提出的,其思想是将大规模并行处理器中的SMP(对称多处理器)集成到同一芯片内,各个处理器并行执行不同的进程。与CMP比较, SMT处理器结构的灵活性比较突出。但是,当半导体工艺进入0.18微米以后,线延时已经超过了门延迟,要求微处理器的设计通过划分许多规模更小、局部性更好的基本单元结构来进行。相比之下,由于CMP结构已经被划分成多个处理器核来设计,每个核都比较简单,有利于优化设计,因此更有发展前途。目前,IBM 的Power 4芯片和Sun的 MAJC5200芯片都采用了CMP结构。多核处理器可以在处理器内部共享缓存,提高缓存利用率,同时简化多处理器系统设计的复杂度。
2005年下半年,Intel和AMD的新型处理器也将融入CMP结构。新安腾处理器开发代码为Montecito,采用双核心设计,拥有最少18MB片内缓存,采取90nm工艺制造,它的设计绝对称得上是对当今芯片业的挑战。它的每个单独的核心都拥有独立的L1,L2和L3 cache,包含大约10亿支晶体管。
15、SMP
SMP(Symmetric Multi-Processing),对称多处理结构的简称,是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多CPU),各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。在这种技术的支持下,一个服务器系统可以同时运行多个处理器,并共享内存和其他的主机资源。像双至强,也就是我们所说的二路,这是在对称处理器系统中最常见的一种(至强MP可以支持到四路,AMD Opteron可以支持1-8路)。也有少数是16路的。但是一般来讲,SMP结构的机器可扩展性较差,很难做到100个以上多处理器,常规的一般是8个到16个,不过这对于多数的用户来说已经够用了。在高性能服务器和工作站级主板架构中最为常见,像UNIX服务器可支持最多256个CPU的系统。
构建一套SMP系统的必要条件是:支持SMP的硬件包括主板和CPU;支持SMP的系统平台,再就是支持SMP的应用软件。
为了能够使得SMP系统发挥高效的性能,操作系统必须支持SMP系统,如WINNT、LINUX、以及UNIX等等32位操作系统。即能够进行多任务和多线程处理。多任务是指操作系统能够在同一时间让不同的CPU完成不同的任务;多线程是指操作系统能够使得不同的CPU并行的完成同一个任务。
要组建SMP系统,对所选的CPU有很高的要求,首先、CPU内部必须内置APIC(Advanced Programmable Interrupt Controllers)单元。Intel 多处理规范的核心就是高级可编程中断控制器(Advanced Programmable Interrupt Controllers--APICs)的使用;再次,相同的产品型号,同样类型的CPU核心,完全相同的运行频率;最后,尽可能保持相同的产品序列编号,因为两个生产批次的CPU作为双处理器运行的时候,有可能会发生一颗CPU负担过高,而另一颗负担很少的情况,无法发挥最大性能,更糟糕的是可能导致死机。
16、NUMA技术
NUMA即非一致访问分布共享存储技术,它是由若干通过高速专用网络连接起来的独立节点构成的系统,各个节点可以是单个的CPU或是SMP系统。在NUMA中,Cache 的一致性有多种解决方案,需要操作系统和特殊软件的支持。图2中是Sequent公司NUMA系统的例子。这里有3个SMP模块用高速专用网络联起来,组成一个节点,每个节点可以有12个CPU。像Sequent的系统最多可以达到64个CPU甚至256个CPU。显然,这是在SMP的基础上,再用NUMA的技术加以扩展,是这两种技术的结合。
17、乱序执行技术
乱序执行(out-of-orderexecution),是指CPU允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理的技术。这样将根据个电路单元的状态和各指令能否提前执行的具体情况分析后,将能提前执行的指令立即发送给相应电路单元执行,在这期间不按规定顺序执行指令,然后由重新排列单元将各执行单元结果按指令顺序重新排列。采用乱序执行技术的目的是为了使CPU内部电路满负荷运转并相应提高了CPU的运行程序的速度。分枝技术:(branch)指令进行运算时需要等待结果,一般无条件分枝只需要按指令顺序执行,而条件分枝必须根据处理后的结果,再决定是否按原先顺序进行。
18、CPU内部的内存控制器
许多应用程序拥有更为复杂的读取模式(几乎是随机地,特别是当cache hit不可预测的时候),并且没有有效地利用带宽。典型的这类应用程序就是业务处理软件,即使拥有如乱序执行(out of order execution)这样的CPU特性,也会受内存延迟的限制。这样CPU必须得等到运算所需数据被除数装载完成才能执行指令(无论这些数据来自CPU cache还是主内存系统)。当前低段系统的内存延迟大约是120-150ns,而CPU速度则达到了3GHz以上,一次单独的内存请求可能会浪费200-300次CPU循环。即使在缓存命中率(cache hit rate)达到99%的情况下,CPU也可能会花50%的时间来等待内存请求的结束- 比如因为内存延迟的缘故。
你可以看到Opteron整合的内存控制器,它的延迟,与芯片组支持双通道DDR内存控制器的延迟相比来说,是要低很多的。英特尔也按照计划的那样在处理器内部整合内存控制器,这样导致北桥芯片将变得不那么重要。但改变了处理器访问主存的方式,有助于提高带宽、降低内存延时和提升处理器性能
显卡的基本知识
NVIDIA和ATI的竞争从来就没有停止过,而现在的图形芯片市场更是狼烟四起。激烈的竞争促进了图形芯片技术的飞速发展,其晶体管集成规 模早就超过了CPU等其他硬件。两大阵营的新产品、新技术层出不穷,核心频率的最高纪录也交替上升。在几乎所有的价位,NVIDIA和ATI都有旗鼓相当的对手展开激烈的拼杀。而像SIS、MATROX等老牌显卡制造商也并不甘寂寞,不断推出一些很有特点的产品,试图分一杯羹。
为了获取尽可能多的市场份额,NVIDIA和ATI都将产品线分得很细。而且在新产品不断涌现的同时,旧产品也在不断改良。展现在消费者面前的是一个多姿多彩的显卡世界。但如果对这些东东的基本性能和产品定位缺乏了解的话,选购一款称心如意的显卡是很困难的。也确实有不少朋友为此感到烦恼,本文的主要目的就是通过全面、系统地介绍显卡的基本知识,以及目前市面上常见产品的性能介绍,让大家在买显卡时做到心中有数。
显卡相关的技术名词解释
在了解产品之前,为了不让一些生涩的词汇搞得头晕脑胀,我建议你还是先对相关的技术术语做一个简单的了解。
GPU
GPU,英文Graphics Processing Unit的简称,翻译过来就是图形处理单元,也叫图形处理器。它在整个计算机输出的过程中占有举足轻重的角色。在计算机的数据处理过程中,CPU将其运算处理后的显示信息通过数据总线传输到GPU上,GPU再进行运算处理之,最后通过显示卡的15Pin接头显示在屏幕上。可以看出,GPU性能是决定整个显示卡效能的关键。
从目前市场上的主流图形芯片来看,绝大部分都是出自ATI和nVIDIA之手,如GeForce4、GeForceFX,以及Radeon 9700等等。
显存
显示内存的简称。顾名思义,其主要功能就是暂时将储存显示芯片要处理的数据和处理完毕的数据。图形核心的性能愈强,需要的显存也就越多。以前的显存主要是SDR的,容量也不大。而现在市面上的显卡至少都拥有32M显存,ATI和NVIDIA目前计划推出的旗舰产品,甚至拥有256M DDRII显存!!!。
AGP
AGP英文全称是Accelerate Graphical Port,这是Intel公司开发的一项视频接口技术标准。其主要目的是为了解决低带宽的PCI总线对显卡性能的制约。它将显卡与系统主内存连接起来,这样就在CPU和图形处理器之间直接开辟了更快的通道,大大提高了显卡的工作效率。AGP接口技术经历了AGP1.0(AGP1X/2X)、AGP2.0(AGP4X)、AGP3.0(AGP8X)的发展过程。目前最新的AGP8X接口,其理论带宽为2.1Gbit/秒。
显卡BIOS
显卡BIOS一般由显示卡厂商直接烧在ROM芯片里面。它包含了控制程序、产品标识等讯息。和主板 BIOS一样,显卡BIOS也是可以刷新的。
VGA接口
要将显卡所处理的数据显示在屏幕上,就必须通过显示卡上的VGA接口输出。标准的VGA接口为15pin接头。
DVI接口
数字显示工作组(DDWG)在1999年发布了用于数字平板显示器的数字视频接口DVI(Digital Visual Interface)。DVI在支持数字平板显示器的同时也向下兼容CRT显示器。
DVI接口通常有两种:仅支持数字信号的DVI-D、同时支持数字与模拟信号的DVI-I。DVI接口支持即插即用(plug and play)以及EDID和DDC2B。
与标准VGA不同,数字接头使用三行八列共24个引脚,这些引脚支持两个完整的通道。每个通道使用3对----红绿蓝各一对传输色彩信号,一对传输时钟信号,其余是电源、地线和其他用途。
Direct3D
要讲Direct3D,就不能不讲DirectX,。DirectX是微软开发并发布的多媒体开发软件包,其中有一部分叫做DirectDraw,它是图形绘演API,提供对图形强大的访问处理能力。而在DirectDraw中集成了一些三维图形相关的功能,这就叫做Direct3D。因为微软的名气,有些人认为它将成为3D图形的标准。但是大家不要忘了,还有OpenGL。
OpenGL
OpenGL是OpenGraphicsLib的缩写。它是一套三维图形处理库,也是该领域的工业标准。计算机三维图形是指将用数据描述的三维空间,通过计算转换成二维图像并显示或打印出来的技术。OpenGL就是支持这种转换的程序库,它源于SGI公司为其图形工作站开发的IRIS GL,在跨平台移植过程中发展成为OpenGL。SGI在1992年7月发布1.0版,后成为工业标准,由成立于1992年的独立财团OpenGL Architecture Review Board (AR控制。SGI等ARB成员以投票方式产生标准,并制成规范文档(Specification)公布,各软硬件厂商据此开发运用在自己的系统上。只有通过了ARB规范全部测试的实现才能称为OpenGL。
RAMDAC
RAMDAC是Random Access Memory Digital/Analog Convertor的简称,即随机存取内存数字/模拟转换器,RAMDAC的分辨率,颜色数与输出频率也是影响显示卡效能的重要因素。由于在显示卡的显示内存中储存的是数字资料,因为计算机是以数字方式运算的,对于显示卡来说这一堆0与1控制着每一个像素的颜色数和亮度。然而显示器并不以数字方式工作,它工作在仿真状态下,这就需要在中间有一个"翻译″。RAMDAC的作用就是将数字讯号转换为仿真讯号使显示器能够显示影像。我们常在芯片上看到的"DAC XXMHz″的字样,其中XX的数字是指数位转换成仿真讯号之间的频宽,MHz是它的单位,因此RAMDAC可以说是一种在绘图显示卡上极为重要的芯片。
S端子
S端子是五线接头,含义是:二路视频亮度信号。包括二路视频色度信号,一路公共屏蔽地线,以及与其配套的亮度、色度分离器。它是用来将亮度和色度分离输出的设备。其主要功能是为了克服视频节目复合输出时的亮度和色度的互相干扰。一般的广播电视的亮度信号带宽为6MHz,而国内的PAL制式彩色信号带宽为1.5MHz。复合视频输出是将4.43MHz波频率的色度副载信号间置于视频亮度信号中,在显示输出时进行色度解调,将色度副载波从复合视频信号中滤出来,这样就可能损失亮度信号中4.43MHz±0.75MHz的频率,降低了水平清晰度。另外,没有完全滤掉的色度副载波可能会干扰亮度通道,而处于4.43MHz边缘的亮度信号则会进入色度解调电路,二者互相干扰,降低了播出质量。采用S端子的亮度和色度分离输出可以提高画面质量,这就是为什么有人将其称为“高清晰度输出”的缘故。
VGARTD
是Virtual Graphics Address Remapping Table Driver的缩写,VGARTD驱动程序是一个虚拟绘图内存地址映对表驱动程序,安装了VGARTD才可以完全享有AGP显示卡的DIME功能。DIME是Direct Memory Execute的缩写,最主要的功能是用来让大部分的AGP显示芯片在已安装了VGARTD驱动程序以后的系统可以直接接受复杂的纹路映对动作。Windows98以上操作系统都支持全部的Direct3D与AGP的特殊效能,内含了市面上大部分常见主板芯片组的VGARTD程序
象素填充率
它表示图形加速芯片每秒能够呈现的像素。它的数量和图形加速引擎的时钟频率及渲染通道数量有关。标准计算单位是兆像素/秒(Mpix/sec)。是显卡在各种分辨率下性能表现的关键参数。
材质填充率
该数表示图形处理器每秒能够存取的材质。在纹理位图中一个材质被称为一个单像素。它的数量和图形加速引擎时钟速度及纹理渲染单元总数有关,然后在这个数字的基础上,在一个时间周期里为每个像素过滤可被正确显示的材质(一个为单点样本不用过滤,四点称为双线性过滤,八点称为三线性过滤,等等)。代表性的单位是gtex/sec。这是一种较好的材质影像插补的处理方式。对于需要动态物体或景深很大的场景应用方面而言,只有“三线过滤”才能提供可接受的材质品质。
纹理贴图
是一种虚拟真实画面的方法,将位图(Bitmap)或图象贴在3D物体(多边形)上,使物体具有真实感。
刷新率
简单的说,就是指显示器每秒能对整个画面重复更新的次数。若此数为100Hz,就表示显卡每秒送出100张画面讯号给显示器。一般而言,此数值越高,画面就越柔和、眼睛就越不会觉得屏幕闪烁。照VESA规定画面更新频率最好要在72-75Hz以上,才能避免在日光灯下出现闪烁现象,也不会造成眼睛的疲劳与伤害。不过现在一般显示器都能达到85Hz以上的刷屏。
色深
色深是指某个确定的分辩率下,描述每一个像素点的色彩所使用的数据的长度,单位是“位”。它决定了每个像素点可以有的色彩的种类。我们通常用颜色数来代替色深挑选显卡的指标,比如16位、24位、32位色等。颜色数越多,所描述的颜色就越接近于真实的颜色。对于普通用户来讲,16色已经接近人眼的分辩极限。值得注意的是,由于显卡上显存容量、数量的限制,分辩率越高,颜色数就越少。
分辩率
显示画面的细腻程度,一般以画面的最大“水平点数”乘上“垂直点数”来代表。例如,分辩率为1024X768,表示这整个画面的由水平1024个画点,乘上垂直768个画点所组成的。
HyperZ 技术
是ATI的一种优化内存带宽技术。它能在硬件条件不变的情况下,使显卡的3D性能得到实质性提高。
映射凹凸贴图
这是在3D场景中模拟粗糙外表面的技术。标准表面纹理上再映射一层纹理,纹理的内容相同但位置相错,错位深度由深度信息和光源位置决定,再根据表现对象的不同,将下层纹理进一步处理为上层纹理的阴影或底面,从而模拟出真实物体 表面的凸凹褶皱效果。
内存的基本知识
虚拟内存:用于模拟RAM芯片功能的磁盘(硬盘)空间,其实质是通过将内存中当前没有使用的部分内容临时存储到磁盘上,使系统可以使用到比机器物理内存更多的内存。
物理内存:作为RAM芯片安装在计算机内部的存储器。
现在常见或常听到的物理内存有:EDO、SDR、DDR、DDR2、RDRAM
EDO是Extended Data Out(扩展数据输出)的简称,它取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔,每隔2个时钟脉冲周期传输一次数据,大大地缩短了存取时间,使存取速度提高30%,达到60ns。EDO内存主要用于72线的SIMM内存条,以及采用EDO内存芯片的PCI显示卡。这种内存流行在486以及早期的奔腾计算机系统中,它有72线和168线之分,采用5V工作电压,带宽32 bit,必须两条或四条成对使用,可用于英特尔430FX/430VX甚至430TX芯片组主板上。目前也已经被淘汰,只能在某些老爷机上见到。
SDRAM是Synchronous Dynamic Random Access Memory(同步动态随机存储器)的简称,是前几年普遍使用的内存形式。SDRAM采用3.3v工作电压,带宽64位,SDRAM将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起,使RAM和CPU能够共享一个时钟周期,以相同的速度同步工作,与 EDO内存相比速度能提高50%。SDRAM基于双存储体结构,内含两个交错的存储阵列,当CPU从一个存储体或阵列访问数据时,另一个就已为读写数据做好了准备,通过这两个存储阵列的紧密切换,读取效率就能得到成倍的提高。SDRAM不仅可用作主存,在显示卡上的显存方面也有广泛应用。SDRAM曾经是长时间使用的主流内存,从430TX芯片组到845芯片组都支持SDRAM。但随着DDR SDRAM的普及,SDRAM也正在慢慢退出主流市场。
DDR SDRAM是Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory(双数据率同步动态随机存储器)的简称,是由VIA等公司为了与RDRAM相抗衡而提出的内存标准。DDR SDRAM是SDRAM的更新换代产品,采用2.5v工作电压,它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据,这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高SDRAM的速度,并具有比SDRAM多一倍的传输速率和内存带宽,例如DDR 266与PC 133 SDRAM相比,工作频率同样是133MHz,但内存带宽达到了2.12 GB/s,比PC 133 SDRAM高一倍。目前主流的芯片组都支持DDR SDRAM,是目前最常用的内存类型。
DDR2(Double Data Rate 2) SDRAM是由JEDEC(电子设备工程联合委员会)进行开发的新生代内存技术标准,它与上一代DDR内存技术标准最大的不同就是,虽然同是采用了在时钟的上升/下降延同时进行数据传输的基本方式,但DDR2内存却拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力(即:4bit数据读预取)。换句话说,DDR2内存每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写数据,并且能够以内部控制总线4倍的速度运行。
此外,由于DDR2标准规定所有DDR2内存均采用FBGA封装形式,而不同于目前广泛应用的TSOP/TSOP-II封装形式,FBGA封装可以提供了更为良好的电气性能与散热性,为DDR2内存的稳定工作与未来频率的发展提供了坚实的基础。回想起DDR的发展历程,从第一代应用到个人电脑的DDR200经过DDR266、DDR333到今天的双通道DDR400技术,第一代DDR的发展也走到了技术的极限,已经很难通过常规办法提高内存的工作速度;随着Intel最新处理器技术的发展,前端总线对内存带宽的要求是越来越高,拥有更高更稳定运行频率的DDR2内存将是大势所趋。
RDRAM是Rambus Dynamic Random Access Memory(存储器总线式动态随机存储器)的简称,是Rambus公司开发的具有系统带宽、芯片到芯片接口设计的内存,它能在很高的频率范围下通过一个简单的总线传输数据,同时使用低电压信号,在高速同步时钟脉冲的两边沿传输数据。最开始支持RDRAM的是英特尔820芯片组,后来又有840,850芯片组等等。RDRAM最初得到了英特尔的大力支持,但由于其高昂的价格以及Rambus公司的专利许可限制,一直未能成为市场主流,其地位被相对廉价而性能同样出色的DDR SDRAM迅速取代,市场份额很小。
硬盘的基本知识
如果你的电脑迫不得已需要重装系统,而同时你又感到你的硬盘的分区越来越不适合目前日益增长的软件需求,那么,在你重装系统之前,该做的第一件事就是为你的硬盘分区,让它们各有各的地盘。到底硬盘多么“硬”,要拿什么刀才割得动?为何重装个系统,得要先把硬盘割一割?如果不打算重装系统,还需要了解怎么为硬盘划地盘吗?当然需要!任何用电脑的人,都应该了解硬盘分区的相关知识及其影响。我们不期望各位能够一次就弄懂太多,但起码能够知道硬盘分区的重要性也是不错的。
警告:硬盘分区是极端危险的动作,建议各位使用全新的硬盘,或是使用其上资料已经“十分肯定完全无用”的硬盘来做练习。因为进行硬盘分区的大手笔之后,硬盘上的资料将会完全消失。倘若阁下非要用存有重要资料的硬盘做练习,因此而导致硬碟上的资料消失,我们将不负任何的责任——对,这年头流行的就是“恕不负责、后果自负”。
此外,有些品牌电脑并未附上任何原版光盘,而仅提供安装好软件的电脑给使用者。像这类品牌电脑,是无法重新安装系统的。这是因为该给你的东西,厂商都放在电脑的硬盘里面,所有软件人家都帮你装好了。如果你要把硬盘洗掉,那就什么都没有了,想要重装都没东西可装。所以在洗掉硬盘的内容之前,请确定你手中有一张系统光盘,有想要安装的应用程序光碟,也有所有周边硬件的相关驱动程序。否则一旦对你的硬盘进行分区,其上的所有软件也必将被删掉,你的电脑也可能再也无法恢复作业。
好了,做完了以上的警告之言,我们接下来就对你的硬盘开始无尽的“摧残”了!
一、磨刀霍霍向硬盘
硬盘分区是件复杂的工作,而用来进行分区工作的程序(FDISK)却只会说英文,一点中文都不懂,这样对于像我这样的人来说未免有点太困难了吧!因此请各位在继续阅读本文之前,或是在对你的硬盘进行分区之前,请先悄悄的问自己五个问题:什么是硬盘分区(What)?谁来做硬盘分区的工作(Who)?何时要进行硬盘分区(when)?为何要进行硬盘分区(why)?要如何对硬盘分区(How?)如果阁下的心中存着这五个疑问(所谓的[硬盘分区五个为什么],或是[硬盘分区五W]),自然比较容易看得懂我们在写什么。可别去拿电视购物频道员那把“最新科技不锈钢超耐磨超硬无敌无坚不摧刀”,拿起来对硬盘乱砍一通,误以为这样就可以“分区”硬盘,那么我们会用镇定的语气告诉你:你疯了。请保持清醒看完本文,并且设法记住某些重点。了解较为艰涩的东西,你更应该把欲学习材料的纲领记清楚。
1 What:什么是硬盘分区?
各位,你以为硬盘买来就可以立刻装东西吗?那你就错了!大错特错。错得离谱。一颗新买的硬盘,除非是别人已经帮你处理过了,否则绝对是没办法立刻安装系统的。刚买来的硬盘无法立刻就用来储存资料,就像刚盖好的房屋还没隔间一样,是不能住人的(当然,你可能会说:[还是可以住人的],你要强词夺理我也不反对,反正这不是重点)。硬盘分区的动作就像[房屋隔间],得进行某些手续才能让新的硬盘开始储存资料。也说是说:[硬盘分区]就是[规划硬盘使用方式的动作]。不经过这个规划动作,硬盘根本无法使用。此外[硬盘分区的动作]和[硬盘上所安装的操作系统]。二者息息相关。你装微软公司的DOS或Win95/Win98,可以用其上提供的[FDISK]来进行硬盘分区的工作。你要装Windows NT,得用Windows NT提供的FDISK程序来规划硬盘。要装其他操作系统,得用其他操作系统提供的硬盘规划分区程序。可别以为不管装什么操作系统,都是用相同的方式来做,这是不对的。在这篇文章里,为了不要塞爆各位的大脑,我们决定只介绍[Win98的FDISK使用方法],请各位将这件事长存在心。
2 Wh谁来做硬盘分区的工作?
当然就是自己啊!不然你干嘛看这篇文章?
3 When:何时要进行硬盘分区?
前面既然讲过,硬盘分区就像房屋隔间,自然得在刚买的时候做。如果你买的是成屋,人家已经帮你隔好间,你当然也就不用自找麻烦,再去进行隔间的工作。同样的,很多人购买品牌电脑,买来时操作系统都已装进硬盘了,你自然也从不知道硬盘还需进行[分区]的动作,更不知道硬盘的空间,隔间大小还可以进行自行规划,真是[一步错、步步错]。 不过,有一天你若嫌房子的隔间不好,空间的规划方式使用,这时就得麻烦一下了,对你的硬盘进行分区工作。也说是说:[硬盘分区,通常是在安装新买的硬盘之后,或是在打算重新规划硬盘的时候]。
4 Why:为何要进行硬盘分区?
硬盘制造商依据标准,制造各式各样的硬盘产品,未针对何种操作系统设计专用的,操作系统设计时,并不知道将来会装到哪种硬盘里头,更不清楚该硬盘的容量是多少。因此,为了保持设计时的弹性,几乎所有的操作系统都提供了硬盘空间规划程序。你一定得先将硬盘规划好,才可以进行操作系统的安装。总之,硬盘不先进行分区,就不能装上操作系统,所以硬盘分区是非做不可的工作,就这么简单。由于硬盘分区是件重要的事情,市面上也有一些特殊的工具可帮助你做这件事,较为有名的有V Communication的[System Commander],PowerQuest的[PartitionMagic]这两套软体。这两套软体功能强大,可帮助使用者安装多套操作系统,或是动态进行硬盘分区。不过,请千万别写信来问我们这两套软件怎么用,因为正好我也不会。
5 How:如何进行硬盘分区?
如果你已经有了概念,知道硬盘分区这种工作是何等重要,那现在就教你怎样对硬盘分区。请各位小心:硬盘毕竟不是真的房子,可别以为硬盘分区就像房子隔间一样简单(房子的隔间很简单吗?),还有很多要领是你必须先知道的。为了便于练习,请各位准备一台(而且只有一台)电脑可以用来硬盘分区的,最好就是你打算重装Win98的硬盘。如果你有两个以上的硬盘,或是硬盘上还有什么重要资料,或者你不使Win98,那就请你自行研究,这些状况不在本文的说明之列。虽然你还是可以浏览我们的文章,但你就没办法跟着我们的说明自己动手做了。此外 ,如果说你打算买台新硬盘,以便跟着我们练习如何进行硬盘分区,倒也是个不错的主意,而且我们将感动得“热泪盈眶”。可是你得自己解决安装硬盘的工作,我们在此不打算教各位安装硬盘的方法。毕竟,这篇文章是[FDISK技巧],不是[安装硬盘技巧]。去掉硬盘分区的假设状况,如果你的Win98 因为装了太多的应用软体,无法负荷,每次开机都出现怪现象,当机频频,开不了机,因此你打算重装Win98。首先,你制作了开机磁盘,并且打算将硬盘里的所有资料都洗掉,以便装一套[干干净净]的Win98,你该怎么做呢?
二、枯燥无味又不得不学的基础
在硬盘分区之前,得先知道相关的概念。请先看下面的名词解释:
物理磁盘:首先,真实的硬盘我们称为[物理磁盘],英文叫做[Physical disk]。
逻辑磁盘:分区后使用的[C:磁盘]、[D:磁盘]---,泛称为[逻辑磁盘]。一台[物理磁盘]可以分割成一台[逻辑磁盘],也可以分割成数台[逻辑磁盘],你可依据你的需要来调整。
主分区:[主分区]的英文为[Primary Partition],是你在[物理磁盘]上可以建立的[逻辑磁盘]的一种。举例来说:如果你希望你的物理磁盘,规划成仅有一个[C:磁盘],那整台硬盘的空间就全部分配给[主分区]使用。
扩展分区:[扩展分区]的英文名为[Extended Partition],如果想把一个硬盘分为[C:]、[D:]二台,那你可以拿硬盘上的一部分空间建立一个主分区(这个主分区变成C:磁盘),剩下的空间则建立一个扩展分区。可是扩展分区还不算是一个[可作用]的单位,你还得在扩展分区建立逻辑磁盘,操作系统才可以存取其上的内容。举例而言:如果你把扩展分区的空间全部配给一个逻辑磁盘,那这个利用扩展分区建立的逻辑磁盘就会变成D:磁盘。
各位一定要注意:扩展分区不是一定就分配一个逻辑磁盘,你还可以把扩展分区分好几份,变成好几个逻辑磁盘。若把扩展分区分配给一个逻辑磁盘,这个逻辑磁盘会变成D:。若把扩展分区分成好几份,则它们就会变成D:、E:、F:---。尤其要注意扩展分区和其上逻辑磁盘之间的关系:C:以外的逻辑磁盘(D:、E:、F:---)是包含在扩展分区里面的,初学者常会误解。
进行硬盘分区的工作之前,你必须有一张启动盘。如果你有一张启动光盘,你只需要在BIOS设置为光盘启动即可,如果你用软盘启动,只要做一张启动盘,并把BIOS设置为A:启动即可。由于你的Win98已经无法正常开机(假设),因此请先将开机磁盘放入A:软驱之中,或把光盘放在光驱中,接下来就跟着我们的鼓点[Step by step]吧。
三、立马横刀,杀向硬盘
1 将BIOS调整成使用软盘开机 有些人的电脑,为了防止开机型病毒,可能会设定成[仅用C:磁盘开机]。不过当你要重装Win98之时,由于 C:磁盘可能已经无法开机,所以你得将BIOS有关开机的选项重新调整。请在开机时按下DEL或相应的按键,进入BIOS,将开机的磁盘顺序选项调整成[A:,C:],或以光盘启动调成[CDROM C:A:]。(编注:在此以后我们仅以A:驱启动作讲解,因为如果你用光驱启动时,它会设定一个虚拟的A:驱,操作方法同用A:驱直接启动一样)。
大部分中国台湾制的各主机板,使用[Award]公司的BIOS,可在开机时按下DEL以进入BIOS。但请各位注意,BIOS不是只有[Award]这个牌子,还有很多其他的牌子,许多品牌电脑可能就是使用[AMI]或是[Phoenix]的BIOS,那可就不一定是按下DEL来进入BIOS的设定画面了。举例来说,有些电脑,你得按下F1以进入BIOS的设定画面。有人可能会问:[为什么这些按键不能统一?为什么有人这样,有人那样?]我们只好告诉你:[我也不知道为什么,我来之前就这样了。]
2 重新开机 调整好BIOS并且将设定存好之后,BIOS通常会立刻重新开机,请确定可驱动光驱的开机磁盘已经放入A:驱中。当重新开机的动作结束之后你会看到屏幕会出现一个“怪异而熟悉”的画面,其中有一个[A:\\>]的字样,字样后方会有一个游标闪烁不停,这就是那古老的DOS命令行提示符(让人可亲又可敬)。各位须知[DOS不死,精神长存]。在Win9X华丽的外表下,实际上仍需要有某些传统DOS的核心。为了和以往旧有程式能够相容,这乃是没办法的事。
3 执行FDISK 请在提示符号后方键入[FDISK]字样后按下回车,以执行硬盘空间规划程序。所谓的FDISK,就是自DOS时代所用的硬盘空间规划程序,其全名为Fixed Disk Setup program。所谓[fixed disk],是硬式磁盘机的英文旧称。虽然现在硬式磁盘机的泛称早已是[hard disk],但这个程序却一直保留原名,没有更改。
4 选择是否要启动[FAT32]的支持 如果你使用Win98或Win95 OSR2来制作开机磁盘,那执行FDISK之后,程序会询问你[Do you wish to enable large disk support(Y/N)]。如果你是要进行删除分区的动作,这个问题就先别担心,等到建立分区时再伤脑筋就可以了。请按下Y,继续执行FDISK。
5 检视你的硬盘分区状况 执行了FDISK之后,画面上有4个选项,请特别注意,这是FDISK的主选单。如果你按下Esc,即可结束FDISK的执行。在删除分割之前,你可以利用检视功能,预先了解硬盘分区的状态。请键入键盘上的数字键<4>,选择第4项功能:[Display information],也就是检视现有硬盘的分区情况。你可以自行看看你的硬盘是只有一个主分区,还是除了主分区之外,还有扩展分区,在检视画面下,还可以继续检视逻辑磁碟的状态。如要回到主选取单,请按下ESC。
6 删除逻辑磁盘 假设你要重新安装Win95,且要重新规划硬盘空间的使用方式,那你得去除原先的硬盘规划方式。也就是说,你得把原先所有的硬盘分区都删除(就像拆掉房屋的隔间一样)。如果你对硬盘分区的状态了然于胸,将有助于分区工作的进行。
你别以为删除硬盘分区很简单,事实上并非如此,你得按建立硬盘分区的反向顺序,将硬盘分区删除。因此你得先知道硬盘分区建立的顺序。硬盘分区建立的顺序:建立主分区(C:)→建立扩展分区→建立扩展分区上的逻辑磁盘(D:、E:、F:…)。所以,删除硬盘分区的顺序就是:删除扩展分区的逻辑磁盘(D:、E:、F:、…)→删除扩展分区→删除主分区(C:)。首先,如果你的硬盘有扩展分区请按下<3>后回车,选择[Delete Partition or logical DOS Drive]这个功能,然后再按一次<3>回车,选择[Delete logical DOS Drire(s)in the Extended DOS Partition]这个项目。如果你没有任何逻辑磁盘,那这时会看到[No Logical DOS Drive(s)to delete.]的讯息。如果你的扩展分区上已定义逻辑磁盘,例如:、D:、E:…,此时请输入其逻辑代码以及磁盘的卷标名称(Volume label),将它们一一删除,为何手续如此复杂?这是因为当你删除逻辑磁盘后,其上的所有资料也都将消失。因此FDISK程序必须确定[你知道你自己在做什么],然后才会进行删除逻辑磁盘的动作。否则任何人执行FDISK乱搞一通,把硬盘给毁了,那Microsoft的客户服务电话岂不是接不完了吗?如果你输入错误的磁盘卷标名称,FDISK就不让你进行删除逻辑磁盘的工作。
7 删除扩展分区 当你删除完D:、E:、…这几个逻辑磁盘之后,你得回到主选单,把[扩展分区]整个删除。请再次选取[3.Delete partition or Logical DOS Drive],然后再选取[1.Delete primary DOS Partition]。选取好后,FDISK会问你要删除哪个主分区?由于主分区只有一个(你只有一个硬盘),因此预设是[1]。按下之后,同样请你输入磁盘卷标,并回答[Yes],FDISK才会让你删除主分区。删除主分区后,全部的硬盘分区都已消失,整台硬盘已经是[干干净净]的了。请结束FDISK的执行,并且重新开机。请注意:每次改变硬盘的分区状况后,一定要重新使用开机磁盘开机,否则会有难以理解的状况发生,切记切记。
硬盘分区破坏后得建立,不能只是光破坏而已。现在请遵循下面的说明,帮硬盘重新建立分区。不过建立比破坏可能还容易些,这是唯一值得高兴的吧!
四、偃旗息鼓、重整家园
1 执行FDISK 在删除分区后重新开机,你现在应该在[A:\\>]提示符号下面。请键入[FDISK]后按下回车,执行硬盘规划程序。
2 选择是否要启动[FAT32]的支持 如果你使用Win98/Win95 OSR2来制作开机磁盘,那执行FDISK之后,程序会询问你[Do you wish to enable large disk support(Y\\N)]……?[N]。这时该怎么办呢?什么是[Large disk support]呢?
早期的DOS和Win95,单一逻辑磁盘的规划上有2GB的限制(更早期的DOS则有32MB的限制)。也就是说,无论你怎么分区,一个逻辑磁盘容量最大仅能为2GB。如果包含2个逻辑磁盘,共3个逻辑磁盘(1个主分区,1个扩展分区中包含2个逻辑磁盘,共3个逻辑磁盘)。这就是为什么有些品牌电脑上,卖你的电脑上明明只有一个[真的硬盘],你却看到电脑里有[C:、D:、E:…]好几个硬盘。说真的,这也是没办法的事,事已如此,各位千万别问为什么(相信我,你这辈子大概也没机会知道[为什么]了)。后来微软公司觉得[好几个逻辑磁盘]这样不妥,于是就在所谓的Win98/Win95 OSR2中,改良了硬盘规划的格式。你可能听过所谓的[FAT32],Win98/Win95 OSR2加入了FAT32的支持之后,终于可以让容量2GB的硬盘不需分割到2个以上的逻辑磁盘,而仅用一个主分区即可。只是FAT32因为是新的档案系统规划方式,有些电脑厂商比较保守,因此不敢帮你使用FAT32,从而导致一块硬盘分割成好几个逻辑磁盘。
总而言之,如果你有Win98/Win95 OSR2,建议选择FAT32的支持,对[Do you wish to enable large disksupport (y/n)?]这个问题,你就可能选择[Yes]。也就是说,如果你选择开启较大磁盘支持的话,超过2GB的硬盘也还是可以全部分配给主分区(primary partition)。如果你的Win95是旧版,那很可惜,你可以直接跳过这个步骤,继续往下看。
3 建立硬盘主分区 此时在FDISK主选单。选择[1.Create DOS partition or Logical DOS Drive],然后再选择[1.Create Primary DOS partition],即可建立硬盘的主分区。不过,到底硬盘容量怎么规划才好?这才是最大的问题。由于Win98的[多样性],更增添了这个问题的复杂度。我们十分抱歉,没办法再说明的更详尽一点,你自己且试着去创建几个,直到你认为合适为止。
在此我们只介绍了有关硬盘分区在只分一个主分区的情况,如果你要建立扩展分区的话,你只需要以删除分区步骤的相反顺序执行,即可完成对硬盘的扩展分区的建立。在此我们将不再做进一步的解释。
最后我们给读者提出以下两个建议:
■非Win98/Win95 OSR2 的使用者如果你的硬盘小于2GB,你可以使用FAT16,将硬盘全部空间建立一个主分区,将来就会只有一个逻辑磁盘C:。不过,由于FAT16的规划空间方式有些浪费,当硬盘的小文件较多时,用FAT16规划的硬盘将会耗用较多的硬盘空间。如果你的硬盘大于2GB,FDISK所建立的分区将无法超过2GB,剩余的空间你只好建立扩展分区,并且在其上建立逻辑磁盘,每个逻辑磁盘也不能超过2GB。所以,大容量硬盘的使用者,恐怕是安装Win98/Win95 OSR2较为简单。
■WiN98/ Win95 OSR2的使用者如果在FDISK问你是否要[enable large disk support(y/n)?]时你回答[No],那FDISK会使用FAT16规划文件系统,其限制如前所述。如果你回答[Yes],那超过2GB的硬盘你还是可以规划为一个主分区。我想有大容量硬盘的读者也不在少数,因此我们建议各位使用WiN98/win95 OSR2,启动FAT32的支持,将所有的容量分配给主分区,将来整台电脑就只有一个C:磁盘,这样用起来也比较方便一些。
主板的基本知识
主板适用类型,是指该主板所适用的应用类型。针对不同用户的不同需求、不同应用范围,主板被设计成各不相同的类型,即分为台式机主板和服务器/工作站主板。
台式机主板
台式机主板
台式机主板,就是平常大部分场合所提到的应用于PC的主板,板型是ATX或Micro ATX结构,使用普通的机箱电源,采用的是台式机芯片组,只支持单CPU,内存最大只能支持到4GB,而且一般都不支持ECC内存。存储设备接口也是采用IDE或SATA接口,某些高档产品会支持RAID。显卡接口多半都是采用AGP 4X或AGP 8X,某些高档产品也会采用AGP Pro接口以支持某些高能耗的高档显卡。扩展接口也比较丰富,有多个USB2.0/1.1,IEEE1394,COM,LPT,IrDA等接口以满足用户的不同需求。扩展插槽的类型和数量也比较多,有多个PCI,CNR,AMR等插槽适应用户的需求。部分带有整合的网卡芯片,有低档的10/100Mbps自适应网卡,也有高档的千兆网卡。在价格方面,既有几百元的入门级或主流产品,也有一二千元的高档产品以满足不同用户的需求,。台式机主板的生产厂商和品牌也非常多,市场上常见的就有几十种之多。
服务器/工作站主板
服务器/工作站主板,则是专用于服务器/工作站的主板产品,板型为较大的ATX,EATX或WATX,使用专用的服务器机箱电源。其中,某些低端的入门级产品会采用高端的台式机芯片组,例如英特尔的I875P芯片组就被广泛用在低端入门级产品上;而中高端产品则都会采用专用的服务器/工作站芯片组,例如英特尔 E7501,Sever Works GC-SL等芯片组。对服务器/工作站主板而言,最重要的是高可靠性和稳定性,其次才是高性能。因为大多数的服务器都要满足每天24小时、每周7天的满负荷工作要求。由于服务器/工作站数据处理量很大,需要采用多CPU并行处理结构,即一台服务器/工作站中安装2、4、8等多个CPU;对于服务器而言,多处理器可用于数据库处理等高负荷高速度应用;而对于工作站,多处理器系统则可以用于三维图形制作和动画文件编码等单处理器无法实现的高处理速度应用。为适应长时间,大流量的高速数据处理任务,在内存方面,服务器/工作站主板能支持高达十几GB甚至几十GB的内存容量,而且大多支持ECC内存以提高可靠性。
服务器主板
服务器主板在存储设备接口方面,中高端产品也多采用SCSI接口而非IDE接口,并且支持RAID方式以提高数据处理能力和数据安全性。在显示设备方面,服务器与工作站有很大不同,服务器对显示设备要求不高,一般多采用整合显卡的芯片组,例如在许多服务器芯片组中都整合有ATI的RAGE XL显示芯片,要求稍高点的采用普通的AGP显卡,甚至是PCI显卡;而图形工作站对显卡的要求非常高,主板上的显卡接口也多采用AGP Pro 150,而且多采用高端的3DLabs、ATI等显卡公司的专业显卡,如3DLabs的“野猫”系列显卡,中低端则采用NVIDIA的Quandro系列以及ATI的Fire GL系列显卡等等。在扩展插槽方面,服务器/工作站主板与台式机主板也有所不同,例如PCI插槽,台式机主板采用的是标准的33MHz的32位PCI插槽,而服务器/工作站主板则多采用64位的PCI X-66甚至PCI X-133,其工作频率分别为66MHz和133MHz,数据传输带宽得到了极大的提高,并且支持热插拔,其电气规范以及外型尺寸都与普通的PCI插槽不同。在网络接口方面,服务器/工作站主板也与台式机主板不同,服务器主板大多配备双网卡,甚至是双千兆网卡以满足局域网与Internet的不同需求。服务器主板技术要求非常高,所以与台式机主板相比,生产厂商也就少得多了,比较出名的也就是英特尔、超微、华硕、技嘉、泰安、艾崴等品牌,在价格方面,从一千多元的入门级产品到几万元甚至十几万元的高档产品都有
芯片组
芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分,如果说中央处理器(CPU)是整个电脑系统的心脏,那么芯片组将是整个身体的躯干。在电脑界称设计芯片组的厂家为Core Logic,Core的中文意义是核心或中心,光从字面的意义就足以看出其重要性。对于主板而言,芯片组几乎决定了这块主板的功能,进而影响到整个电脑系统性能的发挥,芯片组是主板的灵魂。芯片组性能的优劣,决定了主板性能的好坏与级别的高低。这是因为目前CPU的型号与种类繁多、功能特点不一,如果芯片组不能与CPU良好地协同工作,将严重地影响计算机的整体性能甚至不能正常工作。
主板芯片组几乎决定着主板的全部功能,其中CPU的类型、主板的系统总线频率,内存类型、容量和性能,显卡插槽规格是由芯片组中的北桥芯片决定的;而扩展槽的种类与数量、扩展接口的类型和数量(如USB2.0/1.1,IEEE1394,串口,并口,笔记本的VGA输出接口)等,是由芯片组的南桥决定的。还有些芯片组由于纳入了3D加速显示(集成显示芯片)、AC'97声音解码等功能,还决定着计算机系统的显示性能和音频播放性能等。
现在的芯片组,是由过去286时代的所谓超大规模集成电路:门阵列控制芯片演变而来的。芯片组的分类,按用途可分为服务器/工作站,台式机、笔记本等类型,按芯片数量可分为单芯片芯片组,标准的南、北桥芯片组和多芯片芯片组(主要用于高档服务器/工作站),按整合程度的高低,还可分为整合型芯片组和非整合型芯片组等等。
台式机芯片组要求有强大的性能,良好的兼容性,互换性和扩展性,对性价比要求也最高,并适度考虑用户在一定时间内的可升级性,