每個CS留學生都必須知道的計算機硬件

計算機硬件是一個集體術語，用于描述模擬或數字計算機的任何物理組件。硬件這個術語區分了計算設備的有形方面與軟件，后者包括書寫的、機器可讀的指令或程序，告訴物理組件何時執行這些指令以及如何執行。硬件和軟件是互補的。只有當硬件和軟件合理配合工作時，計算設備才能高效運行并產生有用的輸出。

計算機硬件可以分為內部和外部組件兩類。一般來說，內部硬件組件是確保計算機正常運行所必需的組件，而外部硬件組件附加到計算機以添加或增強功能。

一、內部計算機硬件組件

內部組件共同處理或存儲程序或操作系統(OS)提供的指令。這些組件包括以下內容：

主板。這是一個印刷電路板，容納中央處理單元(CPU)和其他必要的內部硬件，作為所有其他硬件組件運行的中心樞紐。

CPU。CPU是計算機的大腦，處理并執行來自各種程序的數字指令;其時鐘速度決定計算機在處理數據方面的性能和效率。

RAM。RAM(或動態RAM)是臨時存儲器，使信息立即對程序可用;RAM是易失性存儲器，因此當計算機關機時，存儲的數據會被清除。

硬盤。硬盤驅動器是物理存儲設備，以不同格式存儲永久和臨時數據，包括程序、操作系統、設備文件、照片等。

固態硬盤(SSD)。SSD是基于NAND閃存技術的固態存儲設備;SSD是非易失性存儲器，因此即使計算機關機，它們也可以安全地存儲數據。

光驅。光驅通常安裝在設備的驅動器槽中;它們使計算機能夠讀取和與非磁性外部媒體互動，如只讀光盤或數字視頻光盤。

散熱器。這是一種 passively 的硬件，將熱量從組件中傳遞出去，以調節/減少它們的溫度，以確保它們繼續正常運行。通常，散熱器直接安裝在 CPU 之上，因為在內部組件中，CPU 產生的熱量最多。

圖形處理單元。這個基于芯片的設備處理圖形數據，并經常作為主 CPU 的擴展功能。

網絡接口卡(NIC)。NIC是一塊電路板或芯片，使計算機能夠連接到網絡;也被稱為網絡適配器或局域網適配器，它通常支持連接到以太網網絡。

其他計算組件，如USB端口、電源、晶體管和芯片，也是內部硬件的一種。下面的計算機硬件圖表展示了典型的內部計算機硬件組件是什么樣子的。

外部硬件組件是指通常外部連接到計算機以控制輸入或輸出功能的項目，也稱為外圍組件。這些硬件設備旨在向軟件提供指令(輸入)或渲染其執行結果(輸出)。

二、常見的外部硬件組件

鼠標。鼠標是手持的指針設備，可以在計算機屏幕上移動光標并與屏幕上的對象進行交互。它可以是有線或無線的。

鍵盤。鍵盤是一種輸入設備，具有標準的QWERTY鍵盤，使用戶能夠輸入文本、數字或特殊字符。

麥克風。麥克風是一種將聲波轉化為電信號并支持基于計算機的音頻通信的設備。

攝像頭。攝像頭捕捉視覺圖像并將其流式傳輸到計算機或通過計算機傳輸到網絡設備。

觸摸板。觸摸板是一種輸入設備，可以是外部設備或內置在筆記本電腦中，用于控制顯示屏上的指針。它通常是鼠標的替代品。

USB閃存驅動器。USB閃存驅動器是一種外部可移動存儲設備，使用閃存存儲器，并通過USB端口與計算機連接。

存儲卡。存儲卡是一種便攜式外部存儲介質，如CompactFlash卡，用于存儲媒體或數據文件。

其他輸入硬件組件包括游戲手柄、觸控筆和掃描儀。

輸出硬件組件的示例包括以下內容：

顯示器。顯示器是一種類似于電視屏幕的輸出設備，用于顯示由計算設備生成的信息、文檔或圖像。

打印機。打印機將計算機的電子數據轉換為印刷材料。

揚聲器。揚聲器是一種外部音頻輸出設備，連接到計算機以產生聲音輸出。

耳機、耳機、耳塞。類似于揚聲器，這些設備提供只能被單個聽者聽到的音頻輸出。

三、硬件與軟件

硬件指的是計算機的有形組件或存儲和運行軟件提供的書面指令的傳遞系統。軟件是設備的無形部分，使用戶能夠與硬件進行交互并命令其執行特定任務。計算機軟件包括以下內容：

操作系統及相關實用程序;

控制某些計算機功能的程序;

通常對用戶提供的數據執行操作的應用程序。

在移動設備和筆記本電腦上，虛擬鍵盤也被視為軟件，因為它們不是物理設備。

由于軟件和硬件相互依賴以使計算機產生有用的輸出，因此軟件必須設計成與硬件正常工作相匹配。

惡意軟件，如病毒、特洛伊木馬、間諜軟件和蠕蟲等，的存在對計算機程序和系統操作系統有巨大影響。硬件不受惡意軟件的影響。

然而，惡意軟件可以以其他方式影響系統。例如，它可能占用計算機的大部分內存，甚至復制自身以填滿設備的硬盤驅動器。這會減慢計算機的運行速度，還可能阻止合法程序的運行。惡意軟件還可以阻止用戶訪問計算機硬件存儲中的文件。

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