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电脑日常维护方法

时间:2022-04-10 百科知识 版权反馈
【摘要】:1 电脑硬件基础1.1 基本硬件一般来说,PC机电脑由主机和显示器两大部分组成,操作工具又有键盘、鼠标或写字板等。1.1.1 机箱机箱作为电脑主要配件的载体,其主要任务就是固定与保护配件。是标准化、通用化的电脑外设。通过更换这些插卡,可以对电脑的相应子系统进行局部升级,使厂家和用户在配置机型方面拥有更大的灵活性。主板在整个电脑系统中扮演着举足重新的角色。

1 电脑硬件基础

1.1 基本硬件

一般来说,PC机(Personal Computer台式个人计算机)电脑由主机和显示器两大部分组成,操作工具又有键盘、鼠标或写字板等。主机除机箱外,基本硬件包括:主板、CPU(central processing unit中央处理器)、内存条、显卡、硬盘、光驱、电源等,均安装于主机机箱内。

1.1.1 机箱

机箱作为电脑主要配件的载体,其主要任务就是固定与保护配件。是标准化、通用化的电脑外设。

以外形划分,机箱分立式和卧式,早期多为卧式机箱,现在一般都采用立式。这主要是由于立式机箱没有高度限制,理论上可提供更多的驱动器槽,且更利于内部散热。

台式计算机主机立式机箱外观

从结构上分,机箱可分为AT、ATX、Micro ATX、NLX等类型,目前市场上主要以ATX机箱为主。在ATX的结构中,主板横向安装在机箱的左上方。电源位置在机箱的右上方,前方的位置预留给储存设备使用,后方则预留了各种外接端口的位置。这样规划的目的就是,可以在安装主板时避免I/O口过于复杂,主板的电源接口及软硬盘数据线接口亦可更靠近预留位置。整体上也能够让使用者在安装适配器、内存或者处理器时,不会移动其他设备。这样,机箱内的空间就更加宽敞简洁,有助于散热。

在机箱的规格中,最重要的是主板的定位孔。因为定位孔的位置和多少决定着机箱所能使用主板的类型。例如,ATX机箱标准规格中,共有17个主板定位孔,而ATX主板真正使用的只有其中9个,其他孔位主要是为兼容其他类型的主板。

如下图所示,一般电脑机箱的内部都分成4个区域:

A.放置主板的位置(CPU/内存/显卡/PCI配件都连接在主板上);B.放置电源的位置;C.一般为放置光驱(CD-ROM/DVD-ROM/刻录机)的位置;D.放置硬盘的位置。

电脑机箱内部空间构架 

机箱俯视图

1.1.2 主板

主板,又叫主机板(main board)、系统板(system board)或母板(motherboard)。主板安装在机箱内,是PC最基本的、也是最重要的部件之一,因为其他所有配件都需要连接在主板上才能工作。

主板一般为矩形电路板,其上分布着组成计算机主机的主要电路系统。一般包括BIOS(Basic Input Output System基本输入输出系统)芯片、I/O(Input/Output,输入/输出)控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件。主板的一大特点是采用了开放式结构,主板上有2-8个扩展插槽,供PC机外围设备的控制卡(适配器)插接。通过更换这些插卡,可以对电脑的相应子系统进行局部升级,使厂家和用户在配置机型方面拥有更大的灵活性。

主板在整个电脑系统中扮演着举足重新的角色。由于主板性能影响着整台机器系统的性能,其类型和档次决定着整台计算机系统的类型和档次,因而对主板的选择显得十分重要。

如下图中所示,一般电脑主板安装配件的扩展插槽主要有:

A.SATA硬盘接口;B.IDE硬盘接口;C.CPU插槽;D.内存插槽;E.主板电源接口;F.CPU供电接口;G.CPU风扇电源接口;H.软驱接口; I.PCI接口设备接口; J.显卡接口(J区域中短接口为PCI 1X设备接口)。不同的主板,扩展插槽的位置有所有制不同。

电脑主板的扩展插槽

1.1.2.1 CPU插槽

目前主流的CPU插槽有:用于AMD处理器的Socket AM2、Socket 754、Socket AM3和用于Intel处理器的LGA 775、Socket 478、与LGA1155后面的数字表示与CPU对应的针脚数量。只有两者匹配的时候才能够搭配使用。下图所示为一个LGA 775插座,与之对应的是775针脚的Intel P4、P D和Celeron处理器。在CPU插槽的中间位置有一个黑色元件,这是感温器件,用于检测CPU的内核温度。

LGA 775插座

1.1.2.2 内存插槽

内存插槽用于安装内存条。内存插槽的数量越多,说明主板的内存扩展性越好。通常较为高档的主板会提供可插四根内存条的插槽。支持双通道内存架构的主板,内存插槽一般具颜色标识,相同颜色的两条内存插槽,用以组成双通道内存构架。

支持双通道的内存插槽

附:何为双通道?

所谓“双通道”,即芯片组可在两个不同的数据通道上分别寻址、读取数据。两个内存通道依附于两个独立并行工作的、位宽为64bit的内存控制器下,而相互独立工作。这样,普通的DDR内存便可以达到128bit的位宽,而对于DDR266,双通道技术则可使其达到DDR533的效果。

双通道DDR有两个64bit内存控制器,双64bit内存体系所提供的带宽等同于一个128bit内存体系所提供的带宽,但二者所达到效果却不同。双通道体系包含了两个独立的、具备互补性的智能内存控制器,两个内存控制器都能够在彼此间零等待时间的情况下同时运作。例如,当控制器B准备进行下一次存取内存的时候,控制器A就正在读/写主内存,反之亦然。两个内存控制器的这种互补特性可使有效等待时间缩减50%。

双通道技术为有关主板芯片组的技术,与内存自身无关。只要主板厂商在芯片内部整合两个内存控制器,即可构成双通道DDR系统。厂商按照内存通道将DIMM分为Channel 1与Channel 2,用户则需要成双成对地插入内存条。如果只插单根内存条,那么两个内存控制器中只会有一个工作,也就失去了双通道的意义和效果。

1.1.2.3 扩展插槽

扩展插槽用于接入显卡、声卡、网卡、Modem、视频采集卡、电视卡等板卡设备。

下图所示主板,最上方可看到一根PCI-E 1X插槽。中间的两根PCI-E 16X插槽,用于安装PCI-E 16X的显卡。而这块主板有两根PCI-E 16X插槽,组成了SLI(Scalable Link Interface)显卡串联传输接口。下方两根是PCI插槽,可以用来接入电视卡、视频采集卡、声卡、网卡等传统PCI设备。

主板上的PCI-E和PCI插槽

附:何为SLI?

SLI(Scalable Link Interface)是由NVIDIA提出的开放式显卡串联规格,可使用两种同规格架构的显示卡,通过显示卡顶端的SLI接口,来达到类似CPU架构中双处理器的规格效果。采用SLI双显示卡技术,最高可提供比单一显示卡多180%以上的性能提升。

1.1.2.4 外部接口

主板的外部接口是否丰富,决定了主板接入能力的强弱。如下图所示,目前主流主板上通常有PS/2接口、串行接口、并行接口、RJ-45网络接口、USB2.0接口、音频接口等,高档主板还有IEEE1394接口和无线模块等。

PS/2接口用于连接PS/2鼠标和PS/2键盘,其中绿色接口接入鼠标,蓝色接口接入键盘;串行接口用于接入外置Modem和录音笔一类的设备;并行LPT接口用于接入老式的针式、喷墨打印机;IEEE1394接口主要用于接入数码摄像机;无线模块用于建立无线网络;网卡接口用于接入局域网,或连接ADSL等上网设备; USB2.0用于连接MP3、摄像头、打印机、扫描仪、移动硬盘、闪存盘等高速USB设备;音频设备接口用于连接7.1声道的有源音箱;数字光纤接口负责传输质量更高的数字音频信号。

主板的外部接口

1.1.2.5 主板南、北桥芯片

南、北桥芯片是主板的灵魂,它的性能和技术特性决定了这块主板可以与何种硬件搭配,可以达到怎样的运算性能、内存传输性能和磁盘传输性能。

北桥芯片主要负责CPU与内存之间的数据交换和传输,它直接决定着主板可以支持什么CPU和内存。此外,北桥芯片还承担着PCI-E 16X的控制、管理和传输。总之,北桥芯片主要用于承担高数据传输速率设备的连接。

主板的北桥芯片

南桥芯片则负责着与低速率传输设备之间的联系。具体来说,它负责与USB1.1/2.0、AC'97声卡、10/100/1000M网卡、PATA设备、SATA设备、PCI总线设备、串行设备、并行设备、RAID构架和外置无线设备的沟通、管理和传输。当然,南桥芯片不可能独立实现如此多的功能,它需要与其他功能芯片共同合作,才能让各种低速设备正常运转。

主板的南桥芯片

1.1.3 CPU

CPU是Central Processing Unit(中央处理器)的缩写,由运算器和控制器两大部分组成。如果将计算机比作人体,那么CPU就是心脏,其重要性也就可见一斑。CPU发展至今已有二十多年的历史。按照处理信息的字长,CPU可以分为:四位微处理器、八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器,以及六十四位微处理器等等。

无论何种CPU,其内部结构归纳起来都可以分为控制单元CU(Control Unit)、逻辑单元ALU(Arithmetic Logic Unit)和存储单元MU(Memory Unit)三大单元,三大单元相互协调进行分析、判断和运算,并从而控制计算机各个部分协调工作。

CPU的使用需与主板配合,主板的CPU插槽与CPU接口型号相对应,才能配合使用,否则根本无法安装。同时还需注意主板芯片组型号。部分芯片组由于性能限制,某些CPU可能无法正常工作!

随着新技术的发展,目前CPU已经从32位升级到64位,同时内核也有所增加,如Intel的双核心CPU。

1.1.3.1 常见的CPU

(1)Intel系列。

①CORE2(酷睿2) ②CORE I7(酷睿I7)③CORE I5(酷睿I5) ④CORE I3(酷睿I3)

(2)AMD系列。

①AMD AthlonⅡX4②AMD AthlonⅡX3③AMD FM1常用的CPU主要是INTEL和AMD:

INTEL 

AMD

1.1.3.2 CPU性能参数

(1)主频。主频为CPU内部的时钟频率,亦即CPU进行运算时的工作频率。一般而言,主频越高,一个时钟周期里完成的指令数也越多,CPU的运算速度也就越快。但由于内部结构不同,并非所有时钟频率相同的CPU性能都一样。CPU主频的计算方式:主频=外频×倍频。

“外频”即系统总线,也就是CPU与周边设备传输数据的频率,具体指CPU到芯片组之间的总线速度。“倍频”即CPU和系统总线之间相差的倍数。当外频不变时,倍频越高,主频也越高。倍频可使系统总线工作在相对较低的频率上,而CPU速度则可通过倍频予以无限提升。

(2)接口。INTEL CUP目前使用的接口主要有,SOCKET478、LGA 775和LGA 1155。AMD CPU目前使用的接口主要有SOCKET754、SOCKET AM2和SOCKET AM3(即SOCKET A)。

(3)缓存。一级缓存:即L1 Cache,它集成在CPU内部,用于CPU在处理数据过程中,数据的暂时保存。L1缓存的容量通常在32—256KB。由于缓存指令和数据与CPU同频工作,L1级高速缓存的容量越大,存储信息越多,就越能减少CPU与内存之间的数据交换次数,CPU运算效率也就越高。二级缓存:即L2 Cache。由于L1级高速缓存容量的限制,为了再次提高CPU的运算速度,CPU外部可再放置一高速存储器,即二级缓存。现在普通台式机CPU的L2缓存一般为128KB-2MB或者更高,笔记本、服务器和工作站CPU的L2高速缓存最高可达1MB-3MB。二级缓存的工作主频比较灵活,可与CPU同频,也可不同。CPU在读取数据时,先在L1中寻找,再从L2寻找,然后是内存,再后是外存储器。

(4)制造工艺。目前所使用的CPU制造工艺,较为普遍的是65纳米、45纳米、32纳米,随着工艺水平的进步,已经可以达到22纳米,将来会更高。

(5)前端总线。总线为硬件通道,将微处理器与内存芯片和与之通信的设备相连接。前端总线(FSB)将CPU连接到主内存,其频率直接影响着CPU与内存数据交换速度。数据传输最大带宽取决于同时传输的数据的宽度和传输频率,即数据带宽=(总线频率×数据位宽)/8。目前,PC机上CPU前端总线频率有1066MHz、1333MHz、2.6GMHz、3.3GMHz等几种,前端总线频率越高,代表着CPU与内存之间的数据传输量越大,也就越能充分发挥出CPU的功能。外频与前端总线频率的区别及联系在于,前端总线的速度指的是数据传输的实际速度,外频则是指CPU与主板之间同步运行的速度。多数时候,前端速度都大于CPU外频,且成倍数关系。

(6)超线程。超线程技术是Intel的创新设计,它是借由在一颗实体处理器中放入二个逻辑处理单元,让多线程软件可在系统平台上平行处理多项任务,并提升处理器执行资源的使用率。这项技术,理论上可使处理器的资源利用率平均提升40%,从而大大增加处理的传输量。

1.1.4 内存

计算机组成结构中的一个重要部件,即用以存储程序和数据的存储器。有了存储器,计算机才有记忆功能,才能正常工作。计算机存储器的种类很多,按其用途可分为主存储器和辅助存储器两大类。主存储器又称内存储器,简称“内存”;辅助存储器又称外存储器,简称“外存”。内存的大小直接影响着计算机的性能。

外存通常是磁性介质或光盘,像硬盘、软盘、磁带、CD等,能长期保存信息,并且可不依赖于计算机和电源来保存信息,但需由机械部件带动,速度与CPU相比则显得较慢。

内存就是主板上的存储部件,CPU直接与之沟通,用其存储当前正在使用的(即执行中)的数据和程序。它的物理实质就是一组或多组具备数据输入输出和数据存储功能的集成电路。内存只用于程序和数据的暂存,一旦关闭电源或断电,其中的程序和数据就会丢失。如图:

DDR3 4G 1333MHz内存条

下图红圈所示插槽即内存插槽,左下小图为内存条。内存安装只须将内存条按正确的正反面插入主板内存插槽中即可。若正反面错误,则会因为针脚不对称而无法安装。

作为PC不可缺少的核心部件,内存也在规格、技术、总线带宽等各个方面经历着不断的更新换代。从286时代的30pin SIMM内存、486时代的72pin SIMM内存,发展到Pentium时代的EDO DRAM内存、PII时代的SDRAM内存,再发展到P4时代的DDR内存和目前H61、P61等平台的DDR3内存,经历了数次变革。然而万变不离其宗,归根结底内存变化的目的就是为了提高内存带宽,以满足CPU不断攀升的带宽要求,避免成为高速CPU运算的瓶颈。

1.1.4.1 主要的内存芯片厂商

虽然市场上内存品牌之多令人眼花缭乱,但内存芯片生产商却只有那么几家,我们可以在内存条上查到其使用的内存芯片编号,例如三星(Samsung)、美光(Micron)、现代(Hynix)等。但由于内存厂家技术实力的差距,不同品牌内存的质量也有差异。

附:内存颗粒

“内存颗粒”其实就是业界人士平常所说的内存芯片,只不过是我国台湾省和香港特别行政区对内存芯片的另一种称呼而已。

1.1.4.2 常见和不常见的内存品牌

这里所指的内存品牌,即内存条品牌,而非内存芯片品牌。

国内市场上比较常见而畅销的内存条品牌有:

(1)金士顿(Kingston)。

在内存市场上,Kingston代表着高端和质量。

(2)胜创(Kingmax)。

Kingmax是与Kingston齐名的内存品牌,由于采用TingBGA封装专利技术,因此很难仿造。

(3)三星(Samsung)。

三星公司不仅研发内存芯片,还出产自有品牌的内存产品,其无疑是高品质的象征,许多笔记本电脑上使用的就是三星内存。

除上述品牌外,比较热门的内存品牌还有金邦科技(GEIL)、宇瞻(Apacer)、现代(Hyundai)、金士泰(KINGSETK)、超胜科技(Liadram)、勤茂(TwinMOS)、易胜(Elixir)、利屏(LPT)以及富豪等。

不常见的内存条品牌有:

(1)海盗船(Corsair)。

虽然该品牌在国内知名度不高,但在国外超频发烧友中却广泛使用,可说是目前性能最好的DDR内存,不仅使用8层PCB,而且采用了两块厚厚的铝制散热片。

(2)Crucial。

此为美光(Micron)在1996年11月成立的一个分部,其产品以性能稳定、价格低廉而著称,主要通过互联网销售

(3)Mushkin。

成立于1994年,其内存产品在国际市场上享有很高声誉。苹果的专用内存,就是在普通的Mushkin DDR 400上另行增加了屏遮盖。其超频性能极为出色,且采用了充气袋包装方式。但在国内市场上较难购买。

(4)OCZ。

发烧级内存供应商,是第一个提出双通道优化技术的厂家,也是第一个采用ULN(Ultra Low Noise shielded PCB,PCB超级屏蔽)技术的内存厂商,其内存产品素有“超频之王”的美称。当然,其价格在一般人看来亦属天价之列。

1.1.4.3 内存关键点

(1)模块名称:内存制造商。我们在使用一些测试软件的时候很容易看到相关信息。如果未显示,说明该内存的SPD信息不完整或属于无名品牌。

(2)存储方式:内存类型。例如,SDRAM或DDR SDRAM。

(3)存储速度:内存的标准运行速度。例如,PC100、PC133、PC2100(即DDR266)、PC2700(即DDR333)、PC3200(即DDR400)和PC4000(即DDR500)。

(4)模块位宽:内存通道的位宽。内存带宽=内存频率×位宽。例如,64 bit的内存带宽为,400×64/8= 3200MB/s,即PC3200的标准带宽。按此便可很容易地算出其他模式的带宽。

(5)内存的时序参数:

①CAS# Latency:行地址控制器延迟时间,简称CL。到达输出缓存器的数据所需要的时钟循环数。对内存来说,这是最重要的一个参数,该值越小,系统读取内存数据的速度越快。例如,PC100 SDRAM的时钟周期为1/100000000秒,即10纳秒。

②RAS# to CAS#:列地址至行地址的延迟时间,简称RCD,表示在已经决定的列地址和已经送出行地址之间的时钟循环数,以时钟周期数为单位,该值越小越好。例如,2表示延迟周期为两个时钟周期,对于PC100 SDRAM来说,代表20纳秒的延迟,如果是PC133则代表有15纳秒的延迟。

③RAS# Precharge:列地址控制器预充电时间,简称tRP,表示对回路预充电所需要的时钟循环数,以决定列地址。同样以时钟周期数为单位,该值也越小越好。

④TRas#:列动态时间,也称tRAS,表示一个内存芯片上两个不同的列逐一寻址时所造成的延迟,以时钟周期数为单位,通常是最后也是最大的一个数字。例如,nForce2主板一般设置为11。

1.1.5 显卡

显卡又称为视频卡、视频适配器、图形卡、图形适配器或者显示适配器等等。用于控制电脑的图形输出,负责将CPU送出的影像数据处理成显示器可识别的格式,再送至显示器形成图像。

显卡是计算机主机与显示器之间连接的“桥梁”,在电脑系统中占据着重要的地位。目前主要的电脑游戏或3D(three-dimensional,三维图形)制作都需要有一块强劲的显卡支持。由于和3D息息相关,所以现在显卡也被称为3D显卡。不同的显卡,性能亦有差异。现在所说的显卡性能主要是指3D模型渲染速度的快慢,而2D性能已少有关注了。

显卡主要由显示芯片(Graphic Processing Unit,图形处理芯片)、显存、数模转换器(RAMDAC)、VGA BIOS、接口等几部分组成。如图:

下图所示,为国外Chinatech的GeForce 6800标准版显卡。从外形上看,显卡正面覆盖着巨大的散热片,周围是铝壳电容:

如果揭开散热片,显卡的真实面目即如下图:

1.1.5.1 显卡芯片

显卡芯片亦即“显卡图形处理芯片”。在整个显卡中,显卡芯片起着“大脑”的作用,负责处理计算机主机发出的数据,并将最终结果显示在显示器上。一块显卡采用何种显示芯片,大致决定了该显卡的档次和基本性能,显卡所支持的各种3D特效就由它决定,同时它也是显卡划分的依据。2D显示芯片在处理3D图像和特效时主要依赖CPU的处理能力,称为“软加速”。而3D显示芯片是将三维图像和特效处理功能集中在显示芯片内,即所谓“硬件加速”。

现在市场上的显卡大多采用nVIDIA和ATI两家公司的图形处理芯片,如NVIDIA FX5200、FX5700、RADEON 9800,这些就是显卡芯片的名称。不过,虽然显卡芯片决定着显卡的档次和基本性能,但也需配备合适的显存,才能使显卡性能得到完全地发挥。

下图所示为GeForce 6800的核心。一般而言,芯片位于显卡中央,根据封装不同(如TPBGA、FC-BGA等),外观上会有不小的差异:

大部分显卡芯片核心部位标有代码,不少芯片上可直接看出显卡芯片型号。如Radeon 9550核心的显卡芯片,核心上第一排标有“Radeon 9550”字样。但也有部分芯片只标明研发代码,如nVIDIA的NV18、NV31,ATi的R340、R420等等,这些代码表示不同型号的芯片。如图:

从nVIDIA的GeForce 256开始,显示芯片又有了新名称——GPU,即“图形处理器”,与计算机系统的CPU遥相呼应。

在GPU的众多参数中,需要了解的主要是核心频率。核心频率以MHz为单位,如FX5200的核心频率为250MHz。核心频率越快,GPU的运算速度也越快。但GPU的性能还要取决于诸多方面,如渲染管道的数量。渲染管道就如同工厂生产线,生产线越多,相同时间内出产的产品就越多,GPU性能也就越好。

1.1.5.2 显存

显存即“显示缓存”、“显示内存”。显存分为帧缓存和材质缓存两大类,其主要作用是临时存储显卡芯片(组)所处理的数据信息(包括已经处理和将要处理的数据)和材质信息。显卡芯片处理完数据后,将数据输送到显存中;然后RAMDAC从显存中读取数据,并将数字信号转换为模拟信号,最后输出至显示屏。因此,显卡芯片和显存之间的通道十分重要,它的带宽及显存的速度直接影响着显卡速度。即使显卡的图形芯片很强劲,但如果显存达不到要求,数据仍将无法被即时传送。可以说,在显卡芯片确定的条件下,显卡性能的高低即由显存决定。

目前市场上采用最多的是三星(SAMSUNG)和英力士(Hynix)显存。其他还有钰创(EtronTech)、英飞凌(Infineon)、美光(Micron)、台湾晶豪(EliteMT/ESMT)等,这些都是比较有实力的厂商,品质较有保证。

(1)显存的封装方式。

显存的封装方式通常有,TQFP(Thin Quad Flat Package,小型方块平面封装)、TSOP(Thin Small Out-Line Package,薄型小尺寸封装)和mBGA(Micro Ball Grid Array,微型球栅阵列封装)。目前主流显卡基本上是用TSOP和mBGA封装,其中又以TSOP居多,其外表成长方形,较长的两边有引脚,极易辨认。该种方式,寄生参数减小,适合高频应用,操作方便,可靠性较高,是一种比较成熟的封装技术。如图:

TSOP封装的显存

(2)显存类型。

显存的类型目前主要有:SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步动态随机存取存储器)、DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM,双倍速数据传输同步动态随机存取存储器)和DDRⅡ/ⅢSDRAM等。

下图所示为DDRⅡSDRAM。此为因新款GPU需要高数据带宽而开发的DDR SDRAM的升级产品。与一代显存相比,DDRⅡ具有更低的功耗、更高的频率、更小的延迟时间,当然也具备更高的带宽:

DDRⅡSDRAM

DDRⅢ与DDRⅡ相比,能够获得的频率更高。但高频率也带来了发热量的提升,因此高端显卡大多覆盖着厚厚的散热片,而普通显存就无此必要了。如图:

DDRⅢSDRAM

(3)显存速度。

显存的速度以ns(纳秒)为计算单位,常见显存多在6ns至2ns之间,数字越小速度越快。其对应的理论工作频率可通过公式计算得出。

非DDR显存的公式:工作频率(MHz)= 1000/显存速度。

DDR显存的公式则为:工作频率(MHz)= 1000/显存速度×2。

例如,5ns的显存,工作频率为1000/5= 200MHz,如果是DDR规格,那么其频率则为200×2= 400MHz。现时显卡基本上均采用DDR规格的显存。

(4)显存带宽。

显存带宽是指一次可以读入的数据量,即显存与显卡芯片之间数据交换的速度。带宽越大,显存与显卡芯片之间的“通路”就越宽,数据“跑”得就越顺畅。显存带宽可以由以下公式计算得出:显存频率×显存位宽/8(除以8是因为每8个bit等于一个Byte)。这里的“显存位宽”,是指显存芯片与外部进行数据交换的接口位宽,也就是在一个时钟周期之内能传送的bit数。

从以上公式可以得知,显存位宽是决定显存带宽的重要因素,与显卡性能息息相关。日常所说的某显卡是64MB128bit规格,其中128bit即指该显卡的显存位宽。目前市面上绝大多数显卡的显存位宽都是128bit和64bit,部分高端卡已达到320bit。

1.1.5.3 显卡接口

显卡的接口很多,包括输出接口和输入接口。

在近机箱一侧,可看到不少外部接口,如下图所示。从左往右分别是S-Video (S端子,Separate Video接口)、VGA(Video Graphics Array,视频图形阵列)和DVI (Digital Visual Interface,数字视频接口):

显卡必须插在主板上才能与主板交换数据,因此显卡必须有与主板相对应的总线接口。上图中所显示的GPU下方的一排金色接触点,即为显卡与主机板连接的接口桥梁。目前使用最普遍的是PCI-E接口,它是在PCI图形接口的基础上发展而来的一种专用显示接口,具有独占总线的特点,只有图像数据才能通过PCIE端口。PCI-E接口可以使3D图形在普通个人电脑上以更快的速度显示。现在PCI-E2.0已经是主流,总线带宽达到5.6GB/S。

显卡PCI-E接口

为了保证显卡具备良好的电气连接特性,故所有规范都要求此接口进行镀金处理,因而业界又俗称其为“金手指”。

金手指除了要提供显卡芯片和主板之间的数据交换外,还要提供整个显卡的电能,但许多高端芯片用电量很大,单靠金手指无法满足需要,于是就有了外接主机电源上的标准4芯或非标准6芯电源接口。而目前中低档的显卡还不需要这个接口。

(1)S-Video,用于连接电视机、投影仪等。一般采用五线接头,用于将亮度和色度分离输出的设备,因此也叫二分量视频接口。其亮度和色度分离输出方式可以克服视频节目复合输出时,亮度和色度的互相干扰,可以提高画面质量,将电脑屏幕上显示的内容非常清晰地输出到投影仪之类的显示设备上。目前市场上大部分电视机都有AV口和S-Video口,利用连接线就能够用电视来显示电脑画面。

(2)VGA,即D-Sub15接口,是传统的显示器接口,其作用是将转换好的模拟信号输出到CRT(cathode-ray tube阴极射线管)或者LCD(liquid crystal display液晶显示)显示器中。现在几乎每款显卡都具备标准的VGA接口。国内显示器,包括LCD,也大都采用VGA接口作为标准输入方式。标准的VGA接口采用非对称分布的15pin连接方式,其工作原理是将显存内以数字格式存储的图像信号在RAMDAC里经过模拟调制成模拟高频信号,然后在输出到显示器成像。它的优点包括无串扰、无电路合成分离损耗等。如图:

显卡VGA接口

3.DVI,用于连接一些高端液晶显示器。由于VGA是基于模拟信号传输的工作方式,期间经历的数/模转换过程和模拟传输过程会带来一定程度的信号损失,而DVI接口是一种完全的数字视频接口,可将显卡产生的数字信号原封不动地传输给显示器,信号无需转换,避免了传输过程中信号的衰减或失真,因此显示效果提升显著。DVI接口又可分为两种:仅支持数字信号的DVI-D接口和同时支持数字与模拟信号的DVI-I接口。但由于成本和VGA的普及程度,目的DVI接口还不能全面取代VGA接口。

1.1.4.4 显卡的分立元件

显卡分立元件有电阻、电容、线圈和Mos管等,共同将核心与显存组合成一个整体。

(1)RAMDAC,即“数模转换器”。其作用是将显存中的数字信号转换为能够用于显示的模拟信号。RAMDAC的转换速率对显示器上的图像有很大的影响,这是由于图像的刷新率依赖于显示器所接收到的模拟信息,而这些模拟信息正是由RAMDAC所提供,RAMDAC转换速率也就决定了刷新率的高低。大部分显卡RAMDAC都集成在主芯片里,独立RAMDAC芯片较少见。

(2)显卡BIOS芯片,即VGA BIOS,与显卡超频有直接关系。与主板BIOS相似,每张显卡都有一个BIOS。通常为小型存储器芯片,存储显卡的基本配置信息及驱动程序,如显卡型号、规格、生产厂商、出厂时间等,此外还有核心频率和显存频率的默认值。因此,只要不改变BIOS后内容,即使在操作系统中超频使用了显卡,重启计算机之后仍会恢复到原先的默认值。

(3)GPU核心电压转换电路,一般是由1个电源芯片、2个MOS管、6个贴片大电容和1个大个的黑色方体电感组成。电源芯片一般有两路输出或一路输出。一路输出只负责给GPU供电,两路输出则还要承担显存的供电任务。

(4)显存电压转换电路,一般由1个稳压芯片一个贴片电解电容组成,以提供显存所需电能。

1.1.6 硬盘

港台多称“硬碟”,电脑主要存储媒介之一,由一个或多个铝制或玻璃制碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料。硬盘又分为固态硬盘(SSD)和机械硬盘(HDD)两大类。SSD硬盘采用闪存颗粒方式存储,HDD硬盘则采用磁性碟片方式存储。

绝大多数硬盘都是固定硬盘,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。如图:

硬盘

1.1.6.1 硬盘接口

(1)ATA(Advanced Technology Attachment),以传统40-pin并口数据线连接主板,外部接口速度最大为133MB/s。因并口线抗干扰性差且排线占空间,不利散热,逐渐被SATA取代。

(2)IDE(Integrated Drive Electronics电子集成驱动器),业界俗称PATA并口。

(3)SATA(Serial ATA),又称串口硬盘。Serial ATA采用串行连接方式,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备更强的纠错能力,与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查,发现错误自动矫正,这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。

(4)SATA II,由芯片巨头Intel英特尔与硬盘巨头Seagate希捷在SATA的基础上发展制作。主要特征在于外部传输率从SATA的150MB/s提高至300MB/s,还包括NCQ(Native Command Queuing原生命令队列)、端口多路器(Port Multiplier)、交错启动(Staggered Spin-up)等系列技术特征。但除硬盘本身应支持NCQ外,亦要求主板芯片组的SATA控制器支持。

(5)SATA III(SATARevision3.0),传输速度达6Gbps,较SATA2.0增加1倍,并向下兼容旧版规范SATARevision2.6(俗称SATA3Gbps),接口、数据线均无变动。

(6)SCSI(Small Computer System Interface小型计算机系统接口),广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。具有应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低,以及热插拔等优点,但价格较高,主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。

(7)光纤通道(Fibre Channel),最初为网络系统设计,随着存储系统对速度的需求,为提高多硬盘存储系统的速度和灵活性逐渐开发应用到硬盘系统中。主要特性有:热插拔性、高速带宽、远程连接、连接设备数量大等,能满足高端工作站、服务器、海量存储子网络、外设间通过集线器、交换机和点对点连接进行双向、串行数据通讯等系统对高数据传输率的要求。

(8)SAS(Serial Attached SCSI),即串行连接SCSI,为新一代SCSI技术,以获得更高的传输速度,并通过缩短连接线改善内部空间等。SAS是并行SCSI接口之后开发出的全新接口,以改善存储系统的效能、可用性和扩充性,并且提供与SATA硬盘的兼容性。

1.1.6.1 硬盘尺寸

(1) 3.5寸台式机硬盘:用于各种台式计算机。

(2)2.5寸笔记本硬盘:用于笔记本电脑、桌面一体机、移动硬盘及便携式硬盘播放器。

(3)1.8寸微型硬盘:用于超薄笔记本电脑,移动硬盘及苹果播放器。

(4)1.3寸微型硬盘:三星独有技术,仅用于三星移动硬盘。

(5)1.0寸微型硬盘:IBM公司开发,MicroDrive微硬盘(MD)。符合CFII标准而用于单反数码相机。

(6) 0.85寸微型硬盘:日立独有技术,用于日立一款硬盘手机,前Rio公司数款MP3播放器亦予采用。

1.1.6.2 物理结构

(1)磁头。磁头为硬盘最昂贵部件,亦为硬盘技术最重要、最关键者。传统磁头为读写合一的电磁感应式磁头,须同时兼顾读/写两种特性而造成设计局限。MR磁阻磁头(Magnetoresistive heads)采用分离式结构,写入仍用传统磁感应磁头,读取则用新型MR磁头,即感应写、磁阻读,分别优化以臻最好读/写性能。同时MR磁头通过阻值变化感应信号幅度,对信号变化敏感,读取数据准确。且磁道可以设计得很窄而提高盘片密度达200MB/英寸2,10倍于传统磁头。目前,采用多层结构和磁阻效应更好材料的GMR磁头(Giant Magnetoresistive heads)亦逐渐普及。

(2)磁道。磁盘旋转时磁头保持在一个位置上,每个磁头都在磁盘表面划出一个圆形轨迹,即为磁道。磁道仅为特殊磁化区,磁盘信息即沿着磁道存放。相邻磁道并非紧挨着,因磁化单元相隔太近磁性会相互影响,同时亦为磁头读写带来困难。一张1.44MB的3.5英寸软盘一面有80个磁道,而硬盘磁道则通常一面有成千上万个磁道。

(3)扇区。磁盘上每个磁道等分为若干弧段,即磁盘扇区。每个扇区可存512字节信息,磁盘驱动器在向磁盘读取和写入数据时以扇区为单位。1.44MB3.5英寸软盘每个磁道分为18扇区。

(4)柱面。硬盘通常由重叠的一组盘片构成,每个盘面都被划分为数目相等的磁道,并从外缘的“0”开始编号,具有相同编号的磁道形成一个圆柱,即为磁盘柱面。磁盘柱面数与一盘单面磁道数相等。无论双盘面、单盘面,每个盘面都有自己的磁头,因此盘面数等于总磁头数。硬盘的CHS即Cylinder(柱面)、Head(磁头)、Sector(扇区),知道硬盘CHS的数目,即可确定硬盘容量,硬盘容量=柱面数X磁头数X扇区数X512B。

1.1.6.3 逻辑结构

(1)3D参数。3D参数(Disk Geometry),即磁头数(Heads)、柱面数(Cylin-ders)、扇区数(Sectors)以及相应的寻址方式。

(2)基本Int 13H调用。BIOS Int13H调用为BIOS提供的磁盘基本输入输出中断调用,可以完成磁盘(硬盘和软盘)的复位、读写、校验、定位及格式化等功能。使用CHS寻址方式,最大访问8 GB左右硬盘(以1M= 1,048,576字节为单位)。

(3)现代硬盘结构。老式硬盘磁道外道记录密度远低于内道,与软盘一样浪费磁盘空间。人们改用等密度结构生产硬盘,外圈磁道扇区比内圈多,因而硬盘不再具有实际3D参数,寻址方式亦改为线性,即以扇区为单位进行寻址。为与使用3D寻址的老软件兼容,便在硬盘控制器内部安装一个地址翻译器,以将老式3D参数翻译成新式线性参数。

(4)扩展Int13H。由于基本Int13H的制约,使用BIOS Int13H接口的程序如DOS等只能访问8 G以内硬盘空间。制定扩展Int13H标准(Extended Int13H),采用线性寻址方式存取硬盘,突破了8 G限制,且加入了对可拆卸介质(如活动硬盘)的支持。

1.1.6.3 基本参数

(1)容量。硬盘最主要参数。以兆字节(MB/MiB)、千兆字节(GB/GiB)为单位,1GB= 1000MB而1GiB= 1024MiB。硬盘厂商常用GB,即1G= 1000MB;而Windows系统仍以“GB”表示“GiB”单位(1024换算),因此在BIOS中或格式化硬盘时看到的容量会比厂家标称值小。硬盘容量指标还包括硬盘单碟容量,即指硬盘单片盘片容量。单碟容量越大,单位成本越低,平均访问时间也越短。一般情况下硬盘容量越大,单位字节价格越便宜,但超主流容量硬盘略有例外。

(2)转速(Rotational Speed或Spindle speed)。硬盘内电机主轴旋转速度,亦即硬盘盘片在一分钟内所完成的最大转数。转速为标示硬盘档次的重要参数之一、决定硬盘内部传输率关键因素之一,直接影响硬盘的速度。硬盘转速越快,寻找文件速度越快,硬盘传输速度也就得到提高。硬盘转速单位为RPM(Revolutions Perminute 转/每分钟)。RPM值越大,内部传输率越快,访问时间越短,硬盘整体性能越好。家用普通硬盘转速有5400rpm、7200rpm等,高转速硬盘亦为台式机用户首选;笔记本用户则以4200rpm、5400rpm为主,虽然已有公司发布了10000rpm笔记本硬盘,但市场较为少见。服务器用户对硬盘性能要求最高,使用的SCSI硬盘转速基本采用10000rpm,甚或达到15000rpm。较高转速虽可缩短硬盘平均寻道时间和实际读写时间,但也带来了温度升高、电机主轴磨损加大、工作噪音增强等负面影响。

(3)平均访问时间(Average Access Time)。磁头从起始位置至目标磁道位置,并从目标磁道找到要读写数据扇区所需时间。平均访问时间体现硬盘读写速度,包括硬盘寻道时间和等待时间,即:平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间。平均寻道时间(Average Seek Time)指硬盘磁头移动至盘面指定磁道所需时间。硬盘平均寻道时间通常在8ms-12ms间,而SCSI硬盘则应小于或等于8ms。等待时间又叫潜伏期(Latency),指磁头已处于要访问磁道,等待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。平均等待时间为盘片旋转一周所需时间的一半,一般在4ms以下。

(4)传输速率(Data Transfer Rate)。硬盘读写数据速度,单位为兆字节每秒(MB/s)。硬盘数据传输率又包括了内部数据传输率和外部数据传输率。内部传输率(Internal Transfer Rate)亦称持续传输率(Sustained Transfer Rate),主要依赖硬盘旋转速度,反映了硬盘缓冲区未用时的性能。外部传输率(External Transfer Rate)亦称突发数据传输率(Burst Data Transfer Rate)或接口传输率,与硬盘接口类型和硬盘缓存大小有关,标示系统总线与硬盘缓冲区之间的数据传输率。目前Fast ATA接口硬盘最大外部传输率为16.6MB/s,而Ultra ATA接口硬盘则达33.3MB/s。Serial ATA采用串行连接,串行ATA总线使用嵌入式时钟信号,具备更强纠错能力,可对传输指令(不仅对数据)进行检查,发现错误即自动矫正,很大程度提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。

(5)缓存(Cachememory)。硬盘控制器的内存芯片,硬盘内部存储和外界接口间的缓冲器,具极快存取速度。硬盘内部数据传输速度和外界介面传输速度不同,缓存则在其中起缓冲作用。缓存大小与速度直接关系硬盘传输速度,可大幅度提高硬盘整体性能。硬盘存取零散数据时需不断与内存交换数据,大缓存则可将零碎数据暂存以减小外系统负荷,亦可提高数据传输速度。

1.1.6.4 数据保护

(1)S.M.A.R.T.技术(Self-Monitoring,Analysis and Reporting Technology自监测、分析及报告技术),在ATA-3标准中正式确立。其监测对象包括磁头、磁盘、马达、电路等。硬盘监测电路及主机监测软件对监测对象的运行情况、历史记录及预设安全值进行分析比较,当出现安全值范围外情况时,自动向用户发出警告;而更先进的技术还可提醒网络管理员,并自动降低硬盘速度,将重要文件转存安全扇区,或备份至其他硬盘和存储设备。但S.M.A.R.T.技术亦非万能,除渐发性故障外,对于突发性故障,如盘片突然断裂等,则无能为力。因而备份仍然必须。

(2)DFT技术(Drive Fitness Test驱动器健康检测),通过使用DFT程序访问IBM硬盘中的DFT微代码对硬盘进行检测,可使用户方便快捷检测硬盘运转状况。用户送回返修的硬盘,大部分却是好的。DFT可减少此类情形发生,为用户节省时间和精力,避免因误判造成数据丢失。它可在硬盘上分割单独空间给DFT程序,即使系统软件不能正常工作亦能调用。DFT微代码可自动对错误进行登记,并将数据保存至硬盘上的保留区域。DFT微代码还可实时对硬盘进行物理分析,通过读取伺服位置错误信号计算盘片交换、伺服稳定性、重复移动等参数,并给出图形供用户或技术人员参考。硬盘子系统的控制信号还可用来分析硬盘本身的机械状况。同时DFT软件为独立的、不依赖于操作系统的软件,可在用户其他软件失效的情况下运行。

1.1.6.5 扩展分区

主分区表四个分区无法满足需求,扩展分区格式应运而生。扩展分区信息一般以链表形式存放,但亦有特别。主分区表中应有一基本扩展分区项,统属所有扩展分区,所有扩展分区空间都包于其中。DOS/Windows扩展分区类型为0x05。除基本扩展分区外的其他所有扩展分区以链表形式级联存放,后一分区数据项记录在前一分区的分区表中,两个扩展分区空间不重叠。扩展分区类似于一个完整硬盘,须再分区方可使用。但每个扩展分区中只能存在一个其他分区,在DOS/ Windows环境中即为逻辑盘。因此每一扩展分区分区表(同样存储在扩展分区的第一个扇区中)中最多只能有两个分区数据项(含下一扩展分区数据项)。

1.1.6.6 故障表现

(1)出现S.M.A.R.T故障提示。厂家内置于硬盘中的自动检测功能所起作用,说明硬盘有潜在物理故障,将出现不定期不能正常运行情况。

(2)Windows初始化时死机。情况较复杂,须先排除其他部件可能的问题,如内存质量不好、风扇停转系统过热,或者病毒破坏等,确定硬盘故障后再行处理。

(3)进入Windows系统,运行程序出错,磁盘扫描亦不能通过,常于扫描时停滞或死机。可能是硬盘问题,抑或Windows日久软故障。若排除软件设置问题,即可肯定硬盘物理故障。

(4)进入Windows,磁盘扫描直接发现错误或坏道。Windows检查程序将详细报告情况。

(5)BIOS突然无法识别硬盘,或即使识别亦无法用操作系统找到硬盘。此为严重故障。

1.1.6.7 伤害硬盘的软件

(1)编码错误的DVDRip。网上由DVD转录压缩的DVDRip格式影片清晰度与DVD相差无几,且下载一部影片仅700MB-1.3GB,用户多将其下载至硬盘。但这种格式要求CPU、显卡足够强劲以保证播放流畅,且硬盘负荷亦非常大。遇有此编码错误文件时,Windows出现磁盘占用率非常高的现象,硬盘灯不断闪烁,系统操作响应极慢,用户点击菜单几乎无反应,甚至死机。此时用户多直接按下机箱RESET键甚或直接关闭电源,这种操作十分危险,Windows XP用户需特别注意。

(2)Bittorrent下载。P2P交换模式,业界俗称BT下载。因下载和上传几乎同时进行,所以下载速度非常快,但将下载数据直接写入硬盘(FlashGet等下载工具可调整缓存,至指定数据量后方写入硬盘),因此占用率比FTP下载大得多。BT下载事先须申请硬盘空间,其他任务反应极慢。若同时进行几个BT下载任务,极易出现死机故障。采用传统FTP下载则较安全。

(3)PQMAGIC转换的危险。PQMAGIC早期可在不破坏数据情况下自由调整分区大小及格式。但随着硬盘容量迅猛扩大,PQMAGIC调整硬盘分区时大量时间都花在校验数据和检测硬盘上,“无损分区”难以保证,且容易因断电、死机等因素造成一个或数个分区数据丢失,或容量异常,甚至导致整个硬盘数据无法读取。

(4)保护软件造成的异常。如“还原精灵”等,若不注意在重装系统或重新分区前对其卸载,往往导致系统无法完全安装。此时再想安装并卸载,却又提示软件已安装无法继续而陷入死循环。这是由于“还原精灵”接管了INT13中断,在操作系统前就控制硬盘引导,用FDISK/MBR指令亦无法解决。若经验不足找各种分区工具试验,甚至轻率低级格式化,硬盘极可能提前损毁。

1.1.6.7 容量显示错误

(1)系统中毒或某分区被感染造成。

(2)硬盘数据线或硬盘电路问题。

(3)硬盘可能出现少量逻辑坏道等。

(4)可能为硬盘分区表问题,可重新分区格式化;文件系统不对,重新全盘分区格式化。

1.1.6.8 维护方法

(1)保持电脑清洁。硬盘带有超精过滤纸呼吸孔与外界相通,可在普通无净化装置室内环境使用。若污染严重,灰尘将吸附至PCBA表面、主轴电机内部并堵塞呼吸过滤器,因此须防尘。潮湿、电压不稳都可能导致硬盘损坏。

(2)矫正关机习惯。工作时突然关闭电源,可导致磁头与盘片猛烈摩擦,或磁头不能复位造成硬盘损伤。关机时须注意面板硬盘指示灯,当指示灯停止闪烁、硬盘结束读写后方可关机。

(3)正确移动硬盘。工作时硬盘高速转动,轻微震动即可能使碟片与读写头相互摩擦产生磁片坏轨或读写头毁损,决不可移动硬盘或机箱,关机十秒后硬盘完全停转方可移动主机或重启。移动、运输和安装、拆卸过程中严禁磕碰。厂商所谓“抗撞能力”或“防震系统”等,均指硬盘在未启动状态下的防震、抗撞能力,而非开机状态。

附:保养常识

(1)切忌过程断电。硬盘读写工作时,盘片高速旋转,突然切断电源将导致坏道甚至损毁,并造成数据流丢失。硬盘指示灯闪烁时不可断电。移动硬盘须先执行安全删除方可拔出。

(2)保持良好环境。严重集尘或湿度过大,易使元件短路接口氧化,引起硬盘损坏。

(3)防止硬盘震动。硬盘工作时磁头在盘片表面浮动高度仅数微米,不工作时亦呈接触状。震动易造成磁头与资料区撞击,导致损坏而丢失文件数据,须加倍小心避免震动。

(4)减少频繁操作。长时间运行一个程序(大型软件或游戏)或BT等下载软件,磁头频繁读写同一扇区而产生坏道;长时间使用一个操作系统,亦易使系统文件所在扇区处于长期读取状态而加快损坏速度。安装两个以上操作系统交替使用,可避免硬盘某扇区长期读写操作。

(5)掌握使用时间。一天中特别是夏天高温环境下,硬盘工作时间不宜超过10小时,且不宜连续工作超过8小时。

(6)定期整理碎片。硬盘工作时的频繁读写操作,程序的增加、删除,会产生大量不连续的磁盘空间与磁盘碎片,而影响硬盘读取效能。应每隔一定时间(如一个月)即运行Windows系统自带工具进行磁盘碎片和不连续空间的重组工作,以将硬盘性能发挥至最佳。

(7)使用稳定电源。电源供电不纯或功率不足,很容易造成资料丢失甚至硬盘损坏。

1.1.7 光驱

光驱(Drive),为电脑用来读写光碟内容的机器,台式机和笔记本便携式电脑常见的一个部件。随着多媒体应用越来越广泛,光驱在计算机诸多配件中已经成为标准配置。目前,光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD光驱(DVD-ROM)、康宝(COMBO)和刻录机等。如图:

光驱

1.1.7.1 光驱种类

(1)CD-ROM光驱。致密盘只读存储器,一种只读的光存储介质。发展基础为原本用于音频CD的CD-DA(Digital Audio)格式。

(2)DVD光驱。可以读取DVD碟片的光驱,除兼容DVD-ROM、DVD-VIDEO、DVD-R、CD-ROM等常见格式外,对于CD-R/RW、CD-I、VIDEO-CD、CD -G等都能很好地支持。

(3)COMBO光驱。业界俗称“康宝”。集CD刻录、CD-ROM、DVD-ROM为一体的多功能光存储产品。

(4)刻录光驱。包括CD-R、CD-RW和DVD刻录机等。DVD刻录机又分DVD+R、DVD-R、DVD+ RW、DVD-RW(W代表可反复擦写)和DVD-RAM。外观和普通光驱差异不大,只是其前置面板上通常都清楚地标识着写入、复写和读取三种速度。

1.1.7.2 工作原理

光驱通过其最精密的激光头负责数据读取工作,包括激光发生器(激光二极管)、半反光棱镜、物镜、透镜以及光电二极管等组成部分。当激光头读取盘片上数据时,激光发生器发出的激光透过半反射棱镜,汇聚在物镜上,物镜将激光聚焦成为极其细小的光点并打到光盘上。此时光盘上的反射物质将照射过来的光线反射回去,透过物镜再照射到半反射棱镜上。半反射结构的棱镜不会让光束完全穿透它并回到激光发生器上,而是经过反射、穿过透镜到达光电二极管上面。光盘表面以突起不平的点来记录数据,因而反射回来的光线射向不同方向。人们将射向不同方向的信号定义为“0”或“1”,发光二极管接受到的即是以“0”、“1”排列的数据,并最终将其解析为人们所需要的数据。

在激光头读取数据的整个过程中,寻迹和聚焦直接影响光驱的纠错能力及稳定性。寻迹即保持激光头能够始终正确对准记录数据的轨道;而所谓聚焦,即指激光头能够精确地将光束打到盘片上并收到最强信号。聚焦和寻道是激光头工作时最重要的两项性能,读盘好的光驱都是在这两方面性能优秀的产品。光驱的聚焦与寻道很大程度上与盘片本身不无关系。目前市场上不论正版盘抑或盗版盘都会存在不同程度的中心点偏移以及光介质密度分布不均的情况。而光盘高速旋转时所造成的强烈震动,不但使光驱产生风噪,且迫使激光头以相应频率反复聚焦和寻迹调整,严重影响光驱的读盘效果及使用寿命。以ABS技术为核心的光驱产品,在光盘托盘下配置一副钢珠轴承,当光盘出现震动时,钢珠会在离心力作用下滚动到质量较轻的部分进行填补,以起瞬间平衡的作用,从而改善光驱性能。

1.1.7.2 读盘速度

光驱的速度都是标称的最快速度,这个数值指光驱读取盘片最外圈时的最快速度,而读内圈时速度要低于标称值,大约在24X的水平。很多光驱产品在遇到偏心盘、低反射盘时采用阶梯性自动减速方式,即从48X到32X再到24X/16X,这种被动减速方式严重影响主轴马达的使用寿命。英拓光驱有“一指降速”功能设置,按前控制面板上Eject键2秒钟,光驱即直接从最高速自动减至16X,避免了机芯器件不必要的磨损;再次按下Eject键2秒钟,光驱将恢复读盘速度,提升至48X。目前CD-ROM所能达到的最大CD读取速度为56倍速,DVD-ROM读取CDROM速度要略低些,大部分为48倍速,COMBO产品基本达到52倍速。目前软件应用水平对光驱速度要求并不很苛刻,48X光驱产品在一段时间内基本能够满足使用需要。

光驱速度用X“倍速”表示,40X光驱,其速度为第一代光驱的40倍。有两种类型的光驱以不同方式标称速度,最普通的为“MAX”光驱。一个40XMAX的光驱意味着光驱转动CD盘传输的最大速度可达6000KB/S。然而“最大”仅指CD盘的最外面部分,而最里面部分通常只有12X。总体说,平均速度远小于标称速度值,尤其是当一个CD盘未写满且不使用最外面部分时。“TRUE X”光驱则有一独特激光拾取系统,不管信息在CD盘何处,传输速率都相同。因此同样倍速的光驱,“TRUE X”要比“MAX”快得多。当然,其售价也不菲。

1.1.7.3 容错能力

相对于读盘速度而言,光驱的容错性显得更加重要,稳定的读盘性能是追求读盘速度的前提。光盘上难免存在的划痕或污物都会影响数据的读取。为提高光驱读盘能力,“人工智能纠错(AIEC)”为较成熟的技术。光盘特征千差万别,目前以英拓为首的少数光驱产品专门采用可擦写BIOS技术,使DIYer可对BIOS进行实时修改,Flash BIOS技术的采用对光驱整体性能的提高发挥了巨大作用。

部分光驱为提高容错能力而提高激光头功率。其读盘能力确有提高的同时,长时间“超频”使用却容易使激光头老化而严重影响光驱寿命。如果让光驱读一张质量稍差的盘片,盘片退出后表面温度很高,甚至烫手,就有可能是超频光驱,但需排除光驱主轴马达发热量大的结果。

1.1.7.4 保养维护

激光头最怕灰尘。光驱长期使用后积尘过多,导致识盘率下降。平时注意不把托架留在外面,也不在电脑周围吸烟。不用光驱时,亦尽量不把光盘留在驱动器内。因为光驱要保持一定的随机访问速度,而盘片在其内会保持一定转速,则加快电机老化(特别是塑料机芯)。关机时如果劣质光盘留在离激光头很近的地方,当电机再次转起来后很容易划伤激光头。

散热问题也十分重要,应注意通风条件及环境温度高低。机箱摆放一定要保证光驱在水平位置,否则光驱高速运行时,光盘将不能保持平衡而对激光头产生致命的碰撞,同时对光盘的损坏也是致命的。光驱运行时须注意发出的声音,有碰撞噪音应立即调整光盘、光驱或机箱位置。

1.1.7.5 故障维修

光驱出现问题时,一般表现为光驱指示灯不停闪烁、不读盘或读盘性能下降、光驱盘符消失,以及光驱读盘时蓝屏死机或显示“无法访问光盘,设备尚未准备好”等提示框等。

(1)光驱连接不当。光驱安装后不能检测到光驱,应检查光驱排线连接是否正确、牢固,光驱供电线是否插好。如果自检到光驱项时画面停止,则应检查光驱主、从跳线是否有误。光驱尽量不和硬盘连在同一条数据线上。

(2)内部接触问题。光驱卡住无法弹出,可能为光驱内部配件之间的接触问题。卸下光驱并用十字螺丝刀拆开,通过紧急弹出孔弹出光驱托盘,卸掉光驱上盖和前盖。卸下上盖后可见光驱机芯,托盘左边或右边有一条末端连着托盘马达的皮带,检查皮带是否干净,是否错位,同时给皮带连接马达的末端上油。托盘两边有控制弹出、缩回的锯齿,给锯齿上油,并检查有无错位等。此类维修技术性较强,最好由专业人士操作。

(3)CMOS设置问题。开机自检到光驱项时出现停止或死机,可能为CMOS设置中光驱工作模式设置有误。将所用IDE接口设置为“AUTO”,即可正确识别光驱工作模式。

(4)驱动问题。在Windows系统中,主板驱动因病毒或误操作引起丢失,IDE控制器不能被系统正确识别而引起光驱故障,需重装主板驱动。光驱出现驱动重复或多次安装等误操作时会使Windows识别出多个光驱,导致Windows启动时蓝屏,可进入Windows安全模式,点选“我的电脑→属性→CD-ROM”,删除多出的光驱予以解决。

(5)光驱不支持DMA。早期光驱可能不支持DMA,可将光驱DMA接口关闭。完成设置后,按下“确定”按钮,重启电脑即可。DMA接口光驱与主板不兼容时,也应关闭DMA。确需利用光驱DMA性能,可升级主板BIOS或光驱固件(Firmware)。光驱用久后出现读盘不稳定现象,可关闭DMA,以降低性能提高稳定性。

(6)虚拟光驱冲突。安装光驱的同时可能安装虚拟光驱,由于硬件配置文件设置可用盘符过少,有时发现原有物理光驱丢失。可用Windows自带记事本程序打开C盘根目录下的Config.sys文件,加入LASTDRIVE= Z,保存退出,重启即可。安装双光驱情况下安装低版本虚拟光驱后,亦可能表现为一个或两个物理光驱丢失,应换高版本或其他虚拟光驱程序。

(7)激光头老化。排除积灰原因,光驱还不读盘很可能是激光头老化,需调整激光头附近电位调节器,加大电阻改变电流强度,使发射管功率增加提高激光亮度,以提高光驱读盘能力。

可用小螺丝刀顺时针调整(顺时针加大功率,逆时针相反),5度步进,边调边试直至成功。切不可过度,否则可能导致激光头功率过大而烧毁。

(8)托盘不能入仓。出盒机件橡胶传送带老化所致。橡胶带老化松弛,进出仓机件缺失足够传动力,金属机心不能完全到位,导致光驱内处理器误判为异物卡住,从而保护性地执行出仓动作。可换同规格传送带,但质量远不能与原装产品相比。

(9)光驱读碟自动弹出。与操作系统无直接关系,多半由光驱托盘进出控制电路工作不稳定引起,亦可能由光驱输入电源不稳定造成,甚或两者兼有。

1.1.8 电源

作为PC的动力来源,电源的重要性不言而喻,直接影响整机的稳定运行和整体性能的发挥。早期电脑配件功耗较低,对电源依赖也较少,在Pentium3之前电源并不太受重视。近年来随着硬件设备特别是CPU和显卡的高速发展,PC对供电的要求大幅提高,电源对整个系统的稳定所起的作用也越来越重要。

电源为电脑中不可缺少的重要组成部件

1.1.8.1 基本原理与流程

(1)基本工作原理:为能带动机箱内的各种设备,电源主要通过运行高频开关技术将输入的较高交流电压AC(Alternating Current)转换成电脑工作所需要的DC电压(Direct Current)。

(2)基本工作流程:当市电进入电源后,通过扼流线圈和电容滤波去除高频杂波和干扰信号,经过整流和滤波得到高压直流电,接着通过开关电路把高压直流电转为高频脉动直流电,再送高频开关变压器降压,并滤除高频交流部分,最后输出供电脑使用的相对纯净的低压直流电。

如下图所示,电源基本工作流程为:高压交流市电输入→一二级EMI滤波电路(滤波)→全桥电路整流(整流)+大容量高压滤波电容(滤波)→高压直流电→开关三极管→高频率的脉动直流电→开关变压器(变压)→低压高频交流电→低压滤波电路(整流、滤波)→输出稳定的低压直流电。

PC电源的工作流程图

1.1.8.2 电源分类

(1)AT.功率一般在150W至250W之间,共有4路直流电源输出(±5V,± 12V),此外还向主板提供一个P.G.(接地)信号。AT电源输出线分为两个6芯插座和若干4芯插头,其中两个6芯插座负责为主板供电,由于两者基本相同,在插入时应注意将两根地线(一般为黑色)放在中间。4芯插头主要用于给软驱、硬盘、光驱等外部设备供电。在开关方式上,AT电源采用切断交流电网的方式,不能实现软件开关机,这也是许多电脑用户不满的地方。通常电源都带有一个接触锁定式开关,由于工作电压为市电(交流220V),使用时应注意安全。

在ATX电源规格问世之前,从286到早期的586,一直采用AT电源为主板供电,是电脑市场上存活时间最久、覆盖面最广的电源规格,但随着ATX电源逐渐普及,AT电源如今已经淡出市场。

(2)ATX.标准的开关稳压电源(Switch Voltage Regulator),与传统的线性稳压电路(Linear Voltage Regulator)相比,具有体积小、重量轻、功耗低、转换效率高等优点。但电路较复杂,电源输出的纹波系数较大,对周围电路的干扰也较强。

(3)ATX开关电源。主要包括输入电网滤波电路、输入整流滤波电路、主变换电路、整流滤波输出电路、控制电路、保护电路、辅助电源等部分。

①输入电网滤波电路:电源中的抗干扰电路,一是指电脑电源对通过电网进入的干扰信号的抑制能力;二是指开关电源的振荡高次谐波进入电网对其他设备及显示器的干扰和对电脑本身的干扰。通常要求电脑对通过电网进入的干扰信号要有较强的抑制能力,通过电网对其他电脑等设备的干扰要小。

②输入整流滤波电路:对交流电进行整流滤波,为主变换电路提供纹波较小的直流电压。

③主变换电路:开关电源的主要部分,它将直流电压变换成高频交流电压,并将输出部分与输入电网隔离。

④输出整流滤波电路:对变换器输出的高频交流电压进行整流滤波,得到需要的直流电压,同时防止高频杂讯对负载的干扰。

⑤控制电路:检测输出直流电压,与基准电压比较后,进行放大,控制振荡器的脉冲宽度,从而控制变换器以保持输出电压的稳定。

⑥保护电路:当开关电源发生过电压、过电流时,使开关电源停止工作以保护负载和电源本身。

⑦辅助电源:其本身也是一个完整的开关电源,输出+ 5V SB电源,为主板待机电路供电。同时也为保护电路、控制电路等电路供电。

ATX电源

1.1.8.3 电源选购要点

此为相对程度上,或者说大部分情况下的标准,不可绝对化。

(1)电源重量。通过重量往往能观察出电源是否符合规格。好的电源外壳一般都使用优质钢材,材质好、壳壁厚,所以较重。电源内部的零件,例如变压器、散热片等,亦同样。好的电源使用的散热片应为铝制甚或铜制,且体积越大散热效果越好。一般散热片都做成梳状,齿越深、分得越开、厚度越大,散热越好。通常在不拆开电源的情况下很难看清散热片,所以直观的办法就是从重量上判断。另外,好电源一般会增加一些元件以提高安全系数,重量自然又会有所增加,而劣质电源则会省掉一些电容和线圈,重量就较轻。

(2)电源中的变压器。电源的关键部件为变压器,简单判断变压器优劣的方法是看其大小。一般变压器位于两片散热片当中。常理判断,250W变压器线圈内径不应小于28MM;300W则不应小于33MM。用直尺在外部测量其长度,即可知其用料是否实在。电流经过变压器后,通过整流输出线圈输出。在电流输出端,可看到整流输出线圈,多数厂商使用代号10262和130626两种。250W整流输出线圈不应低于10262整流输出线圈;300W不应低于130626整流输出线圈。电源中直立电容旁有一黑色桥式整流器,亦有使用4个二极管代替,而桥式整流器更为稳定。

(3)电源中的风扇。风扇对电源工作时的散热起着重要作用。散热片只是将热量散发到空气中,如果热空气不能及时排出,散热效果将大打折扣。风扇的安排对散热能力起着决定作用。传统ATX2.01版以上的电源风扇都采用向外抽风方式,这样可以保证及时排出电源内的热量,避免热量在电源及机箱内积聚,也可避免在工作时外部灰尘由电源进入机箱。一般常用电源风扇有油封轴承(Sleeve Bearing)和滚珠轴承(Ball Bearing)两种规格,前者较安静,后者寿命较长,当然使用“磁悬浮风扇”更好。

此外,有的优质电源采用双风扇设计,例如在进风口加装一台8公分风扇,使空气流动速度加快。但双风扇设计可使电源内部受热量增大、噪音增大。因而有些厂商采用高灵敏度温控低音风扇,这种风扇带有热敏二极管,可根据机箱和电源内的不同温度来调节风扇转速。亦可加大进风口进风,使入口、出口风扇以不同速度运转,保证自身和机箱内抽入的热空气都及时排出。

风扇在单位时间内带动的空气流量对散热效果有着直接关系,但无专门仪器很难考量,所以一般都简单考虑风扇转速,进而变为功率并换算为电流,因此额定电流成为选购重要指标。电压相同电流越大风扇功率越高,风力越强,也是选购的唯一判断标准。如电源常用的8厘米12V直流风扇,其额定电流一般在0.12~0.18A之间。

(4)电源安全规格。电源在使用时可能被接错或短路,电源自身也有可能出现故障导致输出电压不正常,这种情况下,为防止或减少严重的后果,电源要能够及时停止工作,这就是电源的保护功能。因此在电源的设计制造中,安全规格是非常重要的一环。

电源的保护有两个方面,一是防止烧毁其他配件,二是保护自身不受损坏。对外部的保护主要是过压和欠压保护,也就是当电源的输出电压偏高或偏低到不正常时,电源就要停止工作。这对整机非常重要,因为所有昂贵的部件,比如CPU、硬盘等都比较脆弱,很容易由于过高的电压而烧坏。为防止出现这种情况,就需要监控电源的每路输出电压,办法是通过采样电路对输出电压进行采样,采样回来的信号通过一个比较器后接到控制部分。一旦输出电压异常,采样信号就能即时反映出来,并通知控制部分关机,这样就可以有效地保护主板、CPU、内存、硬盘、光驱等贵重部件。此外,为防止电流过大造成烧毁,电源还都设置有保险丝。

(5)电源的线材和散热孔。电源所使用的线材粗细,很大程度地关系到其耐用度。较细的线材,长时间使用,常常会因过热而烧毁。

另外电源外壳上面或多或少都有散热孔,电源在工作的过程中,温度会不断升高,除了通过电源内附的风扇散热外,散热孔也是加大空气对流的重要设施。原则上电源的散热孔面积越大越好,但还要注意散热孔的位置,位置放对才能及早排出电源内部的热气。

(6)电源吸风口、出风口的设计。电源的外壳上有许多孔隙,机箱内的热空气就是从这些孔隙进入电源,进而排出。

一般进气部分在输出线侧,通常可直接吸入5寸驱动器附近的热空气。这种设计还有一个明显优点,即从外部吸入的空气直接流经散热片,可提高散热片散热效果。但能否顺利吸入机箱内热空气,关键看机箱内部结构。而这种设计的进气孔到排风扇之间电源内线圈、电容密布,气流受到很大阻隔,从根本上影响了吸排机箱内热空气的能力。因此一些厂商在传统基础上又有改进,在电源底部增开大面积栅孔,可直接吸入板卡产生的热空气而不受机箱结构限制,吸气能力明显增强。这种电源的内部风道也很流畅,从进气栅孔到排风扇空间完全敞开。

出风口设计对空气流量有很大影响。在保证安全的前提下,稀疏钢网较宽栅条好得多。

1.2 硬件组装

以下以Intel平台为例,简单介绍计算机组装的流程、方法与要领。

1.2.1 第一步安装CPU处理器

当前市场中,英特尔处理器主要是32位与64位的赛扬与奔腾两种。32位处理器采用478针脚结构,而64位的则全部统一为LGA 775。两者价差不大,因此一般推荐选择64位的LGA 775平台,32位的478针脚已不再是主流,不值得购买。此外,还有采用0.65制作工艺的酷睿处理器,采用了最新的架构,目前已上市,在今后一段时间内,英特尔将全面主推酷睿处理器。酷睿同样采用LGA 775接口,安装方法与英特尔64位奔腾和赛扬完全相同。

如下图所示,LGA 775接口的英特尔处理器全部采用触点式设计,与478针管式设计相比,其最大优势是不用再担心针脚折断,但对处理器插座的要求更高。

下图是主板上的LGA 775处理器的插座。在安装CPU之前,需先打开插座,方法是,用适当的力向下微压固定CPU的压杆,同时用力往外推压杆,使其脱离固定卡扣:

压杆脱离卡扣后,便可顺利拉起,如下图:

接下来,反方向提起固定处理器的盖子与压杆:

LGA 775插座即展现在眼前:

如下图所示,在CPU处理器的一角有一个三角形的标识,仔细观察主板上的CPU插座,同样会发现一个三角形的标识:

在安装处理器时,需要特别注意的是,处理器上印有三角标识的一角必须与主板上印有三角标识的一角对齐,然后将处理器缓慢的轻压到位。这一方法,不仅适用于英特尔处理器,也适用于目前其他所有处理器,特别是采用针脚设计的处理器,若方向错误,CPU将无法安装到全部位:

CPU安放到位后,盖好扣盖,并反方向轻微用力扣下处理器压杆。至此CPU便被稳稳的安装到主板上,安装结束:

1.2.2 第二步安装散热器

由于CPU发热量较大,选择一款散热性能出色的散热器就显得特别关键,但若散热器安装不当,散热效果也会大打折扣。下图是Intel LGA775针接口处理器的原装散热器,较之前的478针接口散热器,这款散热器有了很大的改进,由以前的扣具设计改成了如今的四角固定设计,散热效果也得到了很大的提高。很多散热器在购买时已经在底部与CPU接触的部分涂上了导热硅脂,若没有,在安装散热器前,首先要在CPU表面均匀地涂上一层导热硅脂。

散热器顶部

散热器底部

安装时,将散热器的四角对准主板相应的位置,然后用力压下四角扣紧即可。有些散热器采用了螺丝设计,在安装时还要在主板背面相应的位置安放螺母:

固定好散热器后,还需将散热风扇接到主板的供电接口上。找到主板上安装风扇的接口(主板上的标识字符为CPU_FAN),将风扇插头插放即可。由于主板的风扇电源插头都采用了防呆式的设计,反方向无法插入,安装起来相当方便:

需要注意的是,目前风扇接口有四针与三针等不同的几种。

1.2.3第三步安装内存条

当内存成为影响系统整体性能的最大瓶颈时,双通道内存设计大大地解决了这一问题。支持英特尔64位处理器的主板目前均提供双通道功能,建议选购内存时尽量选择两根相同规格的内存来搭建双通道。

如下图所示,主板上的内存插槽一般均采用两种不同的颜色来区分双通道与单通道:

内存插槽也使用了防呆式设计,反方向无法插入,安装前可对应一下内存与插槽上的缺口。安装时,先将内存插槽两端的扣具打开,然后将内存平行放入内存插槽中,再用两拇指按住内存两端轻微下压,听到“啪”的一响,即说明内存安装到位:

将两条规格相同的内存条插入到相同颜色的插槽中,即启用了双通道功能:

1.2.4 第四步安装主板

目前大部分主板的板型均为ATX或MATX结构,机箱的设计一般都会符合这种标准。在安装主板前,先将机箱提供的主板垫脚螺母安放到机箱主板托架的对应位置上(部分机箱在购买时就已安装):

然后双手平行托主板,放入机箱中:

通过机箱背部的主板挡板确定机箱是否到位:

主板到位后,拧紧螺丝,固定住主板。拧螺丝时,注意不要一次性拧紧每颗螺丝,待全部螺丝安装到位后,再全部拧紧,这样便于调整主板位置:

主板平稳得固定到机箱中,安装过程结束:

1.2.5 第五步安装硬盘

安装好CPU和内存后,需将硬盘固定到机箱的3.5寸硬盘托架上。普通的机箱,只需将硬盘放入机箱的硬盘托架上,拧紧螺丝使其固定即可。对可拆卸的3.5寸机箱托架,安装就更加简单。

下图中的是机箱中固定3.5寸托架的扳手,拉动此扳手即可固定或取下3.5寸硬盘托架:

取出后的3.5寸硬盘托架

将硬盘装入托架,拧紧螺丝:

将托架重新装入机箱,拉回固定扳手至原位,固定好硬盘托架,硬盘即安装完毕:

1.2.6 第六步安装光驱、电源、显卡

1.2.6.1 安装光驱

光驱的安装方法与硬盘大致相同,对于普通机箱,只需拆除机箱4.25寸的托架前的面板,将光驱插入对应的位置,拧紧螺丝即可。但还有一种抽拉式设计的光驱托架,以下作一简单介绍。

这种光驱设计比较方便,安装前,先要将类似于抽屉设计的托架安装到光驱上:

然后像推拉抽屉一样,将光驱推入机箱托架中即可:

取下时,用两手按住两边的簧片,即可方便地拉出光驱:

1.2.6.2 安装电源

机箱电源的安装,方法比较简单,放入到位后,拧紧螺丝即可:

1.2.6.3 安装显卡

主板上的PCI-E显卡插槽

安装显卡时,用手轻握显卡两端,垂直对准主板上的显卡插槽,向下轻压到位后,再用螺丝固定即可:

1.2.7 第七步安装线缆接口

1.2.7.1 安装硬盘电源与数据线接口

下图所示的是一块SATA硬盘,右侧红色的为数据线,黑黄红交叉的为电源线。安装时将其按入即可。接口全部采用防呆式设计,反方向无法插入:

1.2.7.2 安装光驱数据线

光驱数据线均采用防呆式设计,IDE数据线的一侧有一条蓝或红色的线,这条线应位于电源接口一侧:

1.2.7.3 安装主板上的IDE数据线

1.2.7.4 安装电源线

下图是主板供电电源接口,目前大部分主板采用24Pin的供电电源设计,但仍有某些主板为20Pin,购买主板时需注意选择适合的电源:

下图是CPU供电接口,部分主板采用四针的加强供电接口设计,图中的高端主板使用了8PIN设计,以提供更为稳定的电压。

下图是主板上的SATA硬盘、USB及机箱开关、重启、硬盘工作指示灯的接口,安装方法可参阅主板说明书:

需注意的是,在SLI的主板(即支持双卡互联技术的主板)上,一般会提供额外的显卡供电接口。使用双显卡时,需注意插好此接口,以保证显卡充足的供电:

1.2.8 第八步整理线缆

最后对机箱内的各种线缆进行简单整理,以提供良好的散热空间:

至此,一台电脑即组装完成。

1.3 电脑日常维护方法

1.3.1 观察法

观察,是电脑维修判断过程中第一要法,它贯穿于整个维修过程中,观察的内容包括:

(1)周围的环境。

(2)硬件环境,例如接插头、插座和槽等。

(3)软件环境。

(4)用户的习惯、过程。

1.3.2 最小系统法

最小系统是指从维修判断的角度,能使电脑开机或运行的最基本的硬件和软件环境。其形式包括硬件最小系统和软件最小系统。

最小系统法,主要需先判断,在最基本的软、硬件环境中,系统是否能够正常工作。若不能,即可判定最基本的软、硬件部件有故障,从而起到故障隔离作用。最小系统法与逐步添加法相结合,能较快速地定位故障,提高维修效率。

(1)硬件最小系统。

由电源、主板和CPU组成。在此系统中,没有任何信号线的连接,只有电源到主板的电源连接。其判断过程,是通过声音判断这一核心组成部分是否能正常工作。

(2)软件最小系统。

由电源、主板、CPU、硬盘、内存、显示卡、显示器和键盘组成。此最小系统主要用于判断系统是否能完成正常的启动与运行。

对于软件最小环境,就“软件”有以下几点需注意:

①保留硬盘中原有的软件环境,只根据分析判断的需要,进行隔离,例如卸载、屏蔽等。这一方式,主要是为了分析判断应用软件方面的问题。

②硬盘中的软件环境,只保留一个基本的操作系统环境。例如卸载掉所有应用,或重新安装一个干净的操作系统,然后根据分析判断的需要,加载所需的应用。这一方式,主要是为了判断系统问题、软件冲突或软、硬件之间的冲突问题。

③在“软件最小系统”下,根据需要添加或更改适当的硬件。例如,在判断启动故障时,由于硬盘不能启动,需检查能否从其他驱动器启动。这时,可在“软件最小系统”下加入一个软驱或直接用软驱替换硬盘。又如,在判断音视频方面的故障时,根据需要在“软件最小系统”中加入声卡;在判断网络问题时,在“软件最小系统中”加入网卡等。

1.3.3 逐步添加/去除法

逐步添加/去除法是以最小系统为基础,每次只向系统添加一个部件、设备或软件,用以检查故障现象是否消失或发生变化,以此来判断并定位故障部位。逐步添加/去除法一般要与替换法配合,才能较为准确地定位故障部位。

1.3.4 隔离法

隔离法是将可能妨碍故障判断的硬件或软件屏蔽起来的判断方法,或者也可将怀疑相互冲突的硬件、软件隔离开,以判断故障是否发生变化。

这里所说的软硬件屏蔽,对于软件来说,是指停止其运行,或卸载。对于硬件来说,是指在设备管理器中,禁用、卸载其驱动,或直接将硬件从系统中去除。

1.3.5 替换法

替换法是用好的部件代替可能有故障的部件,以判断故障现象是否消失。好的部件可以型号相同,也可以不同。替换顺序一般为:

(1)根据故障的现象考虑需要进行替换的部件或设备;

(2)按先简单后复杂的顺序进行替换。例如,先内存、CPU,后主板。又如,要判断打印故障时,可先考虑打印驱动是否存在问题,再考虑打印电缆是否发生故障,最后考虑打印机或并口是否存在故障等;

(3)最先考查与怀疑同故障部件相连接的连接线、信号线等,之后替换怀疑有故障的部件,再后替换供电部件,最后是与之相关的其他部件;

(4)从部件的故障率高低考虑最先替换的部件,故障率高的部件先进行替换。

1.3.6 比较法

比较法与替换法类似,是用好的部件与怀疑有故障的部件进行外观、配置、运行现象等方面的比较,或者也可在两台电脑间进行比较,以判断故障电脑在环境设置、硬件配置方面的不同,从而找出故障部位。

1.3.7 敲打法

敲打法一般用于怀疑电脑中的某部件接触不良时,通过振动、适当的扭曲,甚或用橡胶锤敲打部件或设备特定部件来使故障复现,从而判断故障部件。

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