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《计算机组装与维护》
教案
班级:
姓名:
杭锦后旗职业教育中心
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第一节计算机硬件基础
教学目的:1、了解计算机网络的发展简史
2、掌握现代计算机的分类
3、掌握计算机系统的基本组成
教学重点:计算机网的基本硬件
教学难点:计算机硬件的功能
教学方法:讲授和小组合作
教学用具:投影、多媒体计算机
授课时间:
课时计划:3课时
教学过程:
导言:
计算机发展到今天,已不再是一种应用工具,它已经成为一种文化和潮流,并给各各行
业带来了巨大的冲击和变化.同时,计算机文化也在改变着生活模式和思维模式,从来没
有一种文化会像计算机文化一样得到如此一致的认同。
所为计算机是电子数字计算机的简称,是一种自动地、高速地进行数值运算和信息
处理的电子设备。本章介绍计算机的特点、分类、应用以及计算机的组成,并阐述硬件
和软件之间的关系.
新课内容:
计算机的发展史、计算机系统的组成和基本硬件。
一、计算机的发展
1946年2月14日世界上第一台电子计算机ENIAC在美国的宾夕法尼亚大学诞生。
第一台电子计算机的特点是什么?
1、第一代电子管计算机时代
第一代计算机发展时间从1946年到1957年,其主要采用电子管作为主要的逻辑元件,
应用在科学计算和军事等方面。
2、第二代晶体管计算机时代
第二代计算机发展时间从1958年到1964年,其主要采用晶体管作为主要的逻辑元
件。
3、第三代集成电路计算机时代
第三代计算机发展时间从1965年到1970年,用中、小集成电路晶体代替分立元件
晶体管。
4、第四代大规模和超大规模集成电路计算机时代
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第四代计算机发展时间从1971年直到现在,其特点为:集成程度更高,计算机更加微
型化,运算速度,达到每秒上亿次。
二、现代计算机的分类
1、数字电子计算机:
(1)按设计目的分:通用和专用计算机
(2)按用途分分:科学计算和工程计算、工业控制、数据计算
(3)按大小分:巨型、小型、微型
三、计算机系统的组成
计算机系统是硬件系统和软件系统组成的。
(1)硬件系统:
运算器、控制器、存储器、输入和输出设备。
(2)软件系统:
系统软件和应用软件
注:如何区别系统软件和应用软件,通用软件和专用软件的区别。
四、计算机的基本硬件
1、主板
2、CPU
3、内存
4、硬盘
5、显卡
6、声卡
7、网卡
8、光驱
9、机箱
10、电源
11、显示器
12、音箱
13、键盘和鼠标
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作业:
小结:
教学反思:
第二节计算机系统概述
教学目的:1、了解计算机网络的发展简史
2、掌握计算机网络的分类
3、掌握计算机网络的组成和网络的基本要素
教学重点:计算机网络的组成和网络的基本要素
教学难点:计算机网络的组成和网络的基本要素
教学方法:讲授法
教学用具:投影、多媒体计算机
授课时间:
课时计划:3课时
教学过程:
导言:
本节主要对计算机系统组装过程进行简要介绍,以引导读者学习本章后面的内容,
希望读者看完本节后能抓住本章主要线索—-计算机组装过程.
新课内容:
一、计算机组装设备
自己组装计算机的用户,在组装前要先将所装计算机系统中的硬件部分准备齐全,这
些硬件系统可以分为三个大的部分.
1、主机系统
2、输入设备
3、输出设备
二、计算机系统组装步骤简介
有了装机用的组件,下面可以自已动手组装调试计算机,其大致过程是:
1、硬件系统的组装
2、CMOS设置
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3、硬盘规划
4、操作系统安装
5、系统调试
以上对计算机系统安装进行了一个整体介绍,下面的几节将要对以上几个步骤进行
详细介绍。希望读者认真阅读以下详细安装过程。
三、计算机硬件安装过程简介
1、准备工作
2、安装CPU和CPU散热风扇
3、跳线设置
4、安装内存条
5、连接主板电源
6、在机箱底板上固定主板
7、安装各种接口卡
8、安装软盘驱动器
9、安装硬盘驱动器
10、安装光盘驱动器
11、连接主板与机箱面板上开关、指示灯、电源开关等连线
12、连接外设
13、通电测试基本系统
四、准备工作
安装前的准备工作主要有以下几个:
1、阅读各个部件的用户使用说明书,并对照实物熟悉部件。
2、准备好安装工具.
3、释放身体静电。
五、安装CPU和CPU散热风扇
1、Socket型
⑴。在Socket插座上安装CPU
⑵。安装CPU风扇
⑶.连接CPU风扇电源线
2、Slot1型
⑴.安装CPU支架
⑵.安装CPU
⑶.安装风扇电源
六、跳线设置
1、CPU电压设置
2、CPU工作频率设置
3、内存电压选择跳线设置
七、安装内存条
安装168线内存条时,内存条底部金手指上的两凹部用于安装时正确对位,两侧的
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凹部用于安装就位后的卡位。将168线内存条底部金手指上的两凹部对应168线内存插
槽中的两凸部,对准方位后将内存条垂直向下压入插槽中,听到内存插槽两侧的弹性卡
发出“咔”的声响后,内存条即安装就位。此时内存插槽两侧的弹性卡已向上直立并卡住内
存条两侧的缺口.
八、连接主板电源
1、连接普通电源
2、连接ATX电源
九、在机箱底板上固定主板
在完成了CPU和内存条的安装之后,就可以把主板装入机箱了。在主板边缘和中间有
一些圆孔,这些圆孔和机箱底板上的圆孔相对应,利用这些定位圆孔可将主板固定在机箱
底板上。
定位金属螺柱和塑料定位卡是在机箱底板上固定主板的紧固件,定位金属螺柱和塑料
定位卡,由机箱供应商与机箱配套提供。
十、安装各种接口卡
电脑主板上根据需要可安装各种接口卡,通过这些接口卡完成相应功能。如显示卡、
声卡、网卡、内置Modem等等。
目前586主板采用的I/O总线插槽有ISA、PCI、AGP三类(中、低档主板一般没有
AGP总线),相应的接口卡也分为ISA卡、PCI卡和AGP卡.
机箱后面板处有一个竖直条形窗口,可把接口卡尾部的金属接口挡板用螺丝固定在
条形窗口顶部的螺丝孔上,通过挡板上的接口与外部设备相联.
安装ISA、PCI、AGP卡的方法大致相同,只是各自均应安装在相应的扩展槽中,以
下以安装PCI显示卡为例。
十一、安装软盘驱动器
连接软盘驱动器与主板软驱接口之间的数据线是一条34线扁平电缆。数据电缆线共
有5个插头,其中右端电缆较长的一端连接主板软驱接口;左边的一大一小两个插头分
别用于连接5英寸软驱和3英寸软驱,但仅使用其中的一个插头。与这个插头连接的软盘
驱动器的编号是“A”.中部两只插头用于连接驱动器“B”。
十二、安装硬盘驱动器
1、硬盘的主从跳线及设置
2、安装硬盘
安装方法:
⑴.设置跳线
⑵.连接硬盘数据电缆:
⑶.固定硬盘:
十三、安装光盘驱动器
1、光驱的主从跳线设置
2、安装光驱
⑴.设置跳线
⑵.连接光驱数据电缆
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⑶.固定光驱:
十四、连接主板与机箱面板上开关、指示灯、电源开关等连线
1、插接主板与机箱面板的连线
2、连接普通机箱电源开关
3、安装接口连接器
十五、连接外设
1、连接显示器
⑴。连接显示器:
⑵.连接显示器电源线:
2、连接键盘
ATX规范取消了普通的AT键盘接口使用了PS/2接口,这两种键盘接口在外型和引脚
功能上是不同的,因此传统的键盘不能用在ATX机上。如果要在ATX机上使用传统的
AT键盘,可以通过接口转换器连接。这种转换器在电脑公司可以买到。
十六、通电测试基本系统
完成上述十二个步骤之后,你的基本系统就安装完成了。进一步检查连线无误之后,
可以通电测试基本系统。连接主机电源,若一切正常,系统将进行自检并向你报告显示卡
型号、CPU型号、内存数量和系统初始情况等。如果开机之后不能正常显示、死机。说
明基本系统不能正常工作,不能进行下一步安装。应根据故障现象查找故障原因:
1.电源风扇不转,电源指示灯不亮,可能是电源开关未打开或电源线未接通。
2.电源指示灯亮,但是无声无显示,说明主板电源接通,自检初始化未通过。需检查
各连线是否连接正确,显示卡、内存条是否接触良好。
3.电源指示灯亮、喇叭鸣声,可能出现的故障有键盘错误、显示卡错误、内存错误、
主板错误等等,若有显示可根据提示处理,若无显示则主要检查内存和显示卡。
4.电源风扇一转即停,说明机内有短路现象,应立即关闭电源,拔去电源插头。可能
造成的原因有:
⑴.主板电源线插接错误。
⑵.主板和机箱短路。
⑶.主板、内存质量不佳。
⑷.显示卡安装不当等等。
此类故障属严重故障,一定要小心、仔细的检查,查到故障原因并排除后方能继续通
电,否则会损坏设备.
课堂作业:
小结:
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课后作业:
教学后记:
第三节主板的结构与功能
教学目的:1、认识计算机主板
2、掌握主板的结构及功能
3、用会挑选主板
教学重点:计算机主板的组成
教学难点:计算机主板的组成
教学方法:讲授法
教学用具:投影、多媒体计算机
授课时间:
课时计划:6课时
教学过程:
导言:
主板又叫主机板(MainBoard)、系统板(Systemboard)或母板(MotherBoard),它
安装在机箱内,是微机最基本的也是最重要的部件之一,因为主板是整个微机内部结构
的基础,不管是CPU、内存、显示卡还是硬盘、键盘、声卡、网卡等均插在主板上靠主板
来协调工作,主板不好,则其他一切插在它上面的部件的性能都不能充分发挥出来。
新课内容:
一、主板的作用
主板实际上就是一块电路板,上面安装了各式各样的电子零件并布满了大量电子线
路。当微机工作时由输入设备输入数据,由CPU来完成大量的数据运算,再由主板负责组
织输送到各个设备,最后经输出设备反映到我们的感官。这个过程看上去很简单,输入设
备就是键盘、鼠标等,输出设备就是显示器、打印机之类,可是CPU的运算结果哪个先送
去,哪个后送走,这些就要靠主板上的系统芯片来控制。而且主板上还不止系统芯片一
个部件,由此看来,主板的地位相当重要。
二、主板的组成
主板是一块安装有各种插件和控制芯片的电路板,其电路结构和工作原理比较复杂。
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大致说来,主板由CPU插槽(或插座)、内存插槽、总线扩展槽、控制芯片组、外设接口、
COMS和BIOS控制芯片等几个部分组成。
1、系统总线
在计算机工作的过程中,各部件之间要快速传递各种各样的信息,而这些信息是通
过微型计算机中的信息高速公路——系统总线实现的。
⑴、数据总线DB(DataBus)
数据总线用于CPU与主存储器、CPU与I/O接口之间传送数据.数据总线的宽度等于
计算机的字长.
⑵、地址总线AB(AddressBus)
地址总线用于CPU访问主存储器或外部设备时,传送相关的地址。地址总线的宽度
决定了CPU的寻址能力。
⑶、控制总线CB(ControlBus)
控制总线用于传送CPU对主存储器和外部设备的控制信号.
2、CPU插槽
CPU插槽是CPU在主板上的落脚之地,CPU需要通过CPU插槽与主板连接才能进行
工作,CPU插槽可以分为Socket构架(针脚式)和Slot构架(插卡式)两种。
⑴、Socket构架
Socket在英文里就是插槽的意思,也称之为零插拨力(ZIF)插槽,特点是通过一个小
杠杆将CPU卡紧,安装拆卸CPU都很方便。它有以下几种:
Socket7、Super7(Socket7+AGP+100MHz外频)、Socket370(主要支持的CPU有
Celeron、CeleronⅡ、PentiumⅢ等)、SocketA(Socket462)、Socket423、Socket478、Socket
775(SocketT)
⑵、Slot构架(242个引脚)
它是一种插卡形式的接口,主要有以下几种:
Slot1、Slot2、SlotA:
3、BIOS和CMOS芯片
在主板上往往有一些不太起眼,但十分重要的芯片,就是存放BIOS信息的Flash
EPROM芯片。
⑴、BIOS:
BIOS是英文“BasicInputOutputSystem”的缩略语,直译过来后中文名称就是“基本
输入输出系统”。形象地说,BIOS应该是连接软件程序与硬件设备的一座“桥梁”,负责解
决硬件的即时要求。一块主板性能优越与否,很大程度上就取决于BIOS程序的管理功能
是否合理、先进。
⑵、CMOS与BIOS关系
不少人容易混淆BIOS与CMOS,这里就讲讲CMOS及其与BIOS的关系。
CMOS是“ComplementaryMetalOxideSemiconductor”的缩写,翻译出来的本意是互
补金属氧化物半导体存储器,指一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料.但在这里
CMOS的准确含义是指目前绝大多数计算机中都使用的一种用电池供电的可读写的
RAM芯片。
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⑶、BIOS的功能
A。开机引导;B。上电自检(POST);C。I/O设备驱动程序;D。分配中断值;E。
装入系统自举程序
4、后备电池
主板上有一个个亮晶晶的电池,只有钮扣大小。可别小看了这个东西,这可是主板
的不间断电源啊,离开了它你的PC工作起来一定不正常。计算机的内部时钟不会因为断
电而停止,系统CMOS中的硬件配置信息也不会因为断电而丢失,这一切的功劳都应该记
在这颗小电池身上。
5、CACHE
Cache叫做高速缓冲存储器。在早期486主板上,Cache大多是以独立芯片形式集成
在主板上,一般是28个引脚的芯片共有4—8个,在486以后Cache是集成到CPU中的,
叫L1即一级缓存(InternalCache)和L2即二级缓存(ExternalCache),现在的大多数主
板上已经有了三级缓存,集成在北桥芯片中。
6、内存插槽
内存插槽是指主板上所采用的内存插槽类型和数量。主板所支持的内存种类和容量
都由内存插槽来决定的。目前主要应用于主板上的内存插槽有:SIMM、DIMM、DDR
和RIMM四种。
⑴、SIMM(SingleInlineMemoryModule,单列直插式存储器模式)
SIMM插槽是早期AT型主板上常见的内存插槽,主板的内存条里只有一则提供引角
用来传输数据。SIMM可分为30Pin的16位内存插槽和72Pin的32位内存插槽(Pin为
线).
⑵、DIMM(Dual-Inline—Menory—Modules,双重在线存储器模式)
内存条通过金手指与主板连接,内存条正反两面都带有金手指。金手指可以在两面提
供不同的信号,也可以提供相同的信号。在内存发展进入SDRAM时代后,SIMM逐渐被
DIMM技术取代。
DIMM内存为168Pin(金手指每面为84Pin)的64位内存插槽支持PC100和PC133,
DIMM上有两个卡口,用来避免因错误插入而导致内存条烧毁;笔记本所用的DIMM为
144Pin。
⑶、RIMM
RIMM是Rambus公司生产的RDRAM内存所采用的接口类型,RIMM内存插槽的
外型尺寸与DIMM差不多,金手指同样也是双面的.RIMM有184Pin的针脚(金手指每面
为92Pin),在金手指的中间部分有两个靠的很近的卡口。
⑷、DDR(DualDataRateSDRSM,双倍速率同步动态随机存储器)
DDR内存插槽是最新的内存标准之一,DDR内存能够一个时钟周期内传输两次次数
据,即在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随机存储器。
7、总线
总线是指CPU与外部设备之间进行数据交换的通道。如果把主板上流动的信息,包括
数据和指令比喻做血液的话,那么总线就相当于一个人的血管,它的粗细决定着主板上
的信息在单位时间内通过的流量,即信息传递的速率。
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从PC诞生到今天已经出现了三代总线标准,它们分别是:这是第一代总ISA总线;
第二代总线为现在使用广泛的PCI总线;第三代为近年来刚兴起显示卡专用总线PCIe。
⑴、ISA
ISA(IndustryStandardarchitecture,标准工业结构总线),它是早期的IBM公司在PC
机中最早推出的一种总线标准.在早期的AT型主板上常见,为黑色,具有24位地址线,
8位或16位的数据线,时钟频率为8。33MHz,传输率为16。67MB/S。(注:最大数据传
输率=(时钟频率×数据线的宽度)÷8B/S)。
⑵、EISA
EISA(EnhancedIndustryStandardArchitecture,扩展标准工业结构总线)在早期AT
型主板上最长的总线,为前黑后棕。具有32位地址总线和数据总线,时钟频率为8。33MHz,
最大传输率为33MB/S,是专门为486计算机所设计。
⑶、PCI
PCI总线使用最广泛的一种总线形式,为白色,具有32位地址总线和数据总线,最
高为64位,时钟频率为33MHz,最大传输率为133MB/S。PCI总线和CPU直接相连即外
部设备可以直接和CPU进行数据交换。支持即插即用功能。
⑷、AMR、CNR、NCR
AMR:即声音/调制解调器接口,是Intel公司发展的一种扩展槽标准,用于声卡或调
制解调器;
CNR:即网络通信接口,是Inter公司开发的开放式工业规范,支持声音、Modem和网
络接口,用来代替AMR,比AMR略长,但与AMR卡不兼容;
NCR:即网络通信接口,是VIA和AMD等几个厂商推出的总线形式与AMR卡兼容.
8、I/O接口
计算机I/O接口是用来连接各种输入输出设备,即外部设备与主板之间进行数据交换
的通道。它包括串口、并口、IDE接口、键盘接口等,它们都可以标准化。在计算机系
统中采用标准接口技术,其目的是为了便于模块结构设计,可以得到更多厂商的广泛支持,
便于”生产”与之兼容的外部设备和软件。不同类型的外设需要不同的接口,不同的接口
是不通用的。
⑴、AGP
AGP总线只能安装AGP显示卡,它将显示卡同主板内存芯片组直接相连,大幅度提
高了计算机对3D图形的处理速度,AGP扩展槽为棕色,其时钟频率为66MHz,传输率
为256MB/S.目前的AGP工作模式有:AGP1X、AGP2X、AGP4X和AGP8X四种,其对
应的数据传输率为266MB/S、532MB/S、1064MB/S和2GB/S。其中AGP4X的插槽和金
手指与AGP1X、AGP2X都不一样.支持AGP4X的插槽中没有了原先的隔断,但金手指
部分的缺口却多了一个.
⑵、IDE接口
在主板上IDE接口一般标有PRIMARYIDE、SECONDARY或IDE1、IDE2。
⑶、软盘接口
主板上的软驱插座一般为一个34针双排针插座,标有FLOPPY、FDC或FDD。
⑷、SCSI接口
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SCSI接口的原义是小型计算机系统接口。
⑸、串行接口
在早期的主板上串行接口为两个10针双排针式插座标有COM1和COM2.5
⑹、并行接口
在早期的主板为一个26针双排针式插座标有LPT或PRN。
⑺、PS/2
在586以后的主板上都做有PS/2接口以备扩充使用。现在所采用的PS/2接口是用来
连接小口鼠标或小口键盘。
⑻、USB接口
USB意思是“通用串行线”这是一种新的接口标准,是电脑系统连接外围设备(如键
盘、鼠标、打印机)的输入/输出接口标准。现在的ATX主板一般集成了两个--六个USB
口或更多。
USB有如下主要特点:①.外设的安装十分简单;②。对一般外设有足够的带宽和连
接距离;③.支持多设备连接;④.提供内置电源.
⑼、IEEE1394接口
1394卡的全称是IEEE1394InterfaceCard,Sony等视频设备厂商称它为iLink,而创
造了这一接口技术的Apple(公司名)称之为Firewire,火线。
9、跳线插针
跳线是在主板上可以进行各种硬件设置的设备,通过这些设置可以规定主板安装什
么型号和规格的硬件.现在的主机板上,需要跳线的地方越来越少了,但是多多少少都有
几个地方需要用到跳线。
10、机箱面板指示灯及控制按键插针
1、POWERLED电源指示灯2、SPEAKER铃(扬声器)
3、HDDLED硬盘指示灯4、TURBOLED跳频指示灯
5、TURBOSW跳频控制按键插针6、RESETSWRet控制按键插针
7、POWERSW电源控制按键插针8、KEYLOCK键盘锁
11、逻辑控制芯片组
芯片组是衡量主板不可缺少的指标。目前世界上能够生产PC机主板芯片组的厂商也
只有4家公司,分别是INTEL、VIA(威盛)、ALI(扬智)、SIS(矽统)。除了INTEL一
家是老外,其余的都是我国台湾的厂商,作为中国人我们的确应该感到骄傲。
1、北桥芯片组:
特征:离CPU较近并较大,和CPU密切通信,管理L2高速缓存。一般配有散热片
或风扇;对CPU支持:决定着主板能安装何种档次的CPU及其频率,并决定是否支持
AGP高速图型接口;对内存支持:决定了所使用的内存类型、最大容量及ECC数据纠错
等.
2、南桥芯片组:
特征:离CPU较远;提供标准的I/O芯片,用于管理计算机中各个设备的接口及总
线、控制键盘控制器、时钟、电源管理等.
三、主板的分类
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1、按主板上的CPU分类
按主板上能所使用CPU的型号可分为386、486、P2、P3、P4、赛扬、K5、K6等主
板.
2、按主板上的CPU插槽
按主板上CPU的插槽形式可分为插座式和插槽式两种.
3、按主板的基本功能:
⑴、PNP主板,即插即用主板
⑵、节能主板
⑶、无跳线主板
⑷、智能主板
4、按主板的结构分类
⑴、AT主板:
13英寸×12英寸,主板上内存被安在一个狭小而又不通风的角落,影响了内存的安
装和升级散热。
⑵、BABYAT主板:
13。5英寸×8。5英寸,比AT主板长,但有些不负重荷一方面取消了主板上使用较
少的零部件以压缩空间,另一方面将BABYAT主板适当加宽,以增加使用面积.
⑶、ATX主板:
ATX型主板比AT型主板的结构上有很大的区别。其优有主要有以下几点:
⑴。主板的长边紧贴机箱后部,使更多的外设接口可以集成到主板上;
⑵.优化了内存及CPU的位置有利于安装和散热;
⑶。标准的主板上有两个串行输出口、一个PS/2鼠标口、一个PS/2键盘口和一个并
行输出口,有些主板还固化了声卡及游戏接口;
⑷.优化了软硬盘接口位置;
⑸。对主板上的元件高度作了规定,且增强了电源管理。
5、一体化主板
优点:减少了因接触不良而造成的故障整体设计合理
缺点:不利于升级,一个部件的损坏会造成整个主板的损坏
6、按逻辑控制芯片分类
⑴。INTER:LX、BX、I810、I815EP、I845、I850、I865、I915
⑵.非INTER:APOLLO、SIS、ALI、OPTI
四、主板的选购
1、制造工艺
⑴、看主板做工是否精细;
电路板(PCB)的层数是否为多层,焊点是否整齐标准,走线是否简洁清晰。
⑵、看主板元件,如电熔电阻等;
⑶、看设计结构布局是否合理,是否有利于其它配件的散热;
⑷、看主板是否通过相应的安全标准认证;
⑸、看主板包装和相关配件.
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各种连线、驱动盘、保修卡、合格证等等是否齐全。
2、品牌
华硕(ASUS)、微星、INTEL、精英(ECS)、技嘉(Gige-Byte)联想(QDI)
3、升级和扩充
一般说来,买主板时都要考虑电脑和主板将来升级扩展的能力,比如扩充内存和增加
扩展卡、升级CPU等方面的能力。主板插槽越多,扩展能力就越好,价格也更贵.
4、稳定性和可靠性
由于不同生产厂商其设计水平、制做工艺、元器件等的差距。因此很难精确测定.但
可通过以下几方面来考虑。
⑴、负荷测试:指在主板上尽可能多地加入外部设备,如内存等
⑵、烧机测试:指长时间运行时是否能稳定运行,而不出现停顿或死机现象
⑶、物理环境测试:改变环境情况,如温度、湿度、震动等
5、售后服务
课堂作业:
小结:
课后作业:
教学后记:
第三章CPU
CPU(CentralProcessingUnit)中文名称为中央处理器或中央处理单元,它是
计算机系统的核心部件.CPU的性能高低直接影响着整台微机的性能,它负责微机系
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统中数值运算、逻辑判断、控制分析等核心工作.如果电脑中没有了CPU,就像人没有
了大脑一样。计算机的一切工作都在此完成,人们常以它来判定计算机的档次。
CPU的内部结构可分为控制单元、运算单元和存储单元3大部分,其工作原理就
像一个工厂对产品加工过程:进入工厂的原料(数据),经过物资管理部门(控制单元)
的调度分配,被送往生产线(运算单元),生产出成品(处理后的结果)后,再存储
在仓库(存储单元)中,等着拿到市场上去交易(交由应用程序使用)。
第一节CPU的技术指标和参数
1、主频
CPU的主频也称为内频,是指CPU内部的工作频率或时钟频率,单位为MHz(兆赫
兹)或GHZ(吉赫兹).表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度.主频的高低直接影响
CPU的运算速度,一般来说,主频越高,一个时钟周期里完成的指令数也越多,当然
CPU的速度也就越快了。CPU的主频通常和其型号标注在一起的,如PentiumⅡ/450
指其主频为450MHz,Pentium4/1。70GHZ其主频为1.7GHZ,由于各种CPU的内部结
构不尽相同,所以并非时钟频率相同性能就一样。如PⅡ800和PⅢ800.
2、外频
CPU外部工作频率称为外频,是指CPU与外部设备(内存或主板芯片组)之间的
数据交换速度。外频速度高,CPU就可以同时接受更多的来自外围设备的数据,从而
使整个系统的速度进一步提高。
3、倍频
是CPU的内部频率与整个系统的频率(外频)之间的倍数。从486DX2开始,CPU
的主频与外频就不一致了,而想让CPU更好的工作就要将整个系统的频率(外频)与
CPU的内部频率以一定的倍数工作,即主频=外频×倍频。实际上,在相同外频的前提
下,高倍频的CPU本身意义并不大,常会出现“瓶颈"即CPU等外频送来数据,浪费
CPU的计算机能力,早期的倍频一般为5—8倍,而现在P4机多为8—17倍,通过这样
的设置CPU的性能能够得到比较充分的发挥.
4、地址总线宽度
地址总线宽度决定了CPU可以直接寻址的内存空间大小,位数越大,则可以直接
寻址空间就越大。例如,32位地址总线,可直接寻址4GB的内存空间.地址总线宽度
也已由最初的8位发展到现在的64位。
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5、数据总线宽度
数据总线宽度是CPU内部可以同时传输的数据位数,即一次性可传输数据的位数.
位数越多,速度当然就越快,则CPU性能就越好。数据总线宽度已由最初的8位发展
到了目前的64位。
6、L1Cache:
即一级缓存,可达128KB,可提高系统性能的20%,现分为数据缓存和指令缓存
两部份.
7、L2Cache:
即二级缓存,可达1MB,目的是为了弥补L1Cache容量不足的问题.
8、生产工艺:
早期的CPU大多采用0。5µm的制作工艺,后来随着CPU频率的提高,0。25µm
制作工艺被普遍采用。在1999年底,Intel公司推出了采用0.18µm制作工艺的
PentiumⅢ处理器,即Coppermine(铜矿)处理器。更精细的工艺使得原有的晶体管
电路更大限度地缩小了,能耗越来越底,CPU也就更省电。
9、工作电压:
CPU正常工作所需的电压,早期的CPU(286、386、486)由于制作工艺落后,因此
工作电压较大,一般为5V(奔腾是3。5V、3V、2。8V等)左右,导致CPU的发热量过
大,电子迁移现象缩短了CPU的使用寿命。现在随着CPU制作工艺的提高,工作电压
一般在1.5V—2.0V之间,使CPU发热量问题得到很好的解决。
10、插槽类型:
分为两大类:一类是针脚式Socket构架,一类为插卡式Slot构架。Socket为
ZIF(零插拔力)插座,常用Socket7、Socket370、Socket423、常用的有
Slot1、Slot2、SlotA三种。
11、协处理器:
也称为数字协处理器NPU,主要用于浮点运算,因此286、386、8088等微机CPU
的浮点运算性能都相当落后,自从486以后,CPU一般都内置了协处理器,协处理器的
功能也不再局限于增强浮点运算,含有内置协处理器的CPU,可以加快特定类型的数
值计算,某些需要进行复杂计算的软件系统,如AutoCAD就需要协处理器支持。
12、动态处理:
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动态处理是应用在高能奔腾处理器中的新技术,动态处理不是简单执行一串指令,
而是通过操作数据来提高处理器的工作效率.主要包括:
⑴多路分流预测:通过几个分支对程序流向进行预测提高运行的速度(预测精确
度可达90%以上);当采用多路分流预测算法后,处理器便可以参与指令流向的跳转。
这是因为处理器在取指令时,还会在程序中寻找未来要执行的指令,该项技术可以加
速向处理器传送任务.
⑵数据流量分析:抛开原程序的顺序,分析并重排指令,优化执行顺序。处理器
读取经过解码的软件指令,判断该指令能否处理或是否需与其他它令一道处理.然后
处理器再决定如何优化执行顺序以便高效地处理和执行指令。
⑶猜测执行:通过提前判断、读取并执行有可能需要的程序指令的方式来提高执
行的速度。当处理器执行指令时(每条5次),采用的是“猜测执行”的方法。这样
可使PentiumⅡ及以上的处理器超级处理能力得到充分的发挥,从而提升软件性能.
被处理的软件指令是建立在猜测分支的基础之上,因此结果也就作为“预测结果"保
留起来。一旦其最终状态能被确定,指令便可返回到其正常顺序。
第二节指令特殊的扩展技术
1、MMX
MMX(MultiMediaeXtnsion,多媒体扩展指令集)是Intel公司于1996年推出
的一项多媒体增强技术,共有57条多媒体指令。MMX指令集侧重于整数运算,
2、3DNow!
3DNow!(机器码的扩展指令集)是AMD公司推出的一项CPU增强技术,共有21
条指令。被广泛用于AMD的K6—2、K6—3和Athlon(K7)处理器上。3DNow!指令
集主要针对三维建模、坐标变换和效果渲染等三维方面,在软件的配合下,可以大幅
度提高3D处理性能。(注:每个周期可执行四个浮点运算)
3、SSE
SSE(StreamingSIMDExtensions,单指令多数据流扩展指令集)是Intel公司
在PⅢ中率先推出的。共有70条指令,其中有50条用来提高3D图形运算效率,12
条MMX整数运算增强指令、8条优化内存数据传输指令。SSE指令与3DNow!指令彼
此互不兼容,但SSE包含了3DNow!的功能.
-18-
第三节CPU的发展
一、Inter公司的CPU
1、4004
1971年11月,英特尔公司推出世界上第一个微处理器——英特尔4004芯片。
这是一个具有4比特总线配置、108千赫的芯片,做在一个3毫米×4毫米的掩模上,
有2250个晶体管,每秒运算量高达6万次,售价为200美元的芯片,在电脑业掀起了
滔天巨浪。此后,Intel更是一发而不可收,1985年推出386处理器系列,1988年486
问世,1993年推出功能更为强大的Pentium芯片,此后,Intel以10倍速的速度奔腾
向前,使计算机奔向世界各地。
Intel4004催生了个人电脑,成为大型机与小型机的终结者,成就了COMPAQ与
DELL,促进了信息产业的繁荣与发展.Intel4004的横空出世引发计算机业第二次工
业革命.
2、8080
1972年Intel公司推出8位8008,所图3-4所示。但速度慢,功能不足。1974
年推出8080,时钟2MHz控制64KB内存。
3、8086
1978年Intel公司推出,16位8086(又称为80186)最大控制内存为10时钟
4077MHz,使用了X88指令集。所图3—5所示
4、80286:
1982年推出,集成125万个晶体管,时钟6MHz-25MHz,具有16位的数据和地址
总线的Intel80286。
5、80386
1985年推出,具有32位的数据和地址总线,采用2微米,最大控制内存为4096K,
主频16M—40MHz的Intel80386。可分为80386SX和80386DX。80386SX为准32位即
内部为32位外部为16位,80386DX为真32位即内、外总线全为32位。
6、80486
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1989年集成120万,采用1微米制做工艺,内部集成8K的Cache和能进行浮点
运算的NPU,并且CPU芯片与主板分开,是32位的地址和数据总线,分为80486SX和
80486DX。486SX的工作频率为16/20/25/33,无NPU,486DX的工作频率为25/33/50,
存在NPU。
7、Pentium/586
1993年3月Intel公司推出PentiumCPU为第一代奔腾产品,采用0.8微米的
制造工艺,核心为5V的电压,属于64位处理器,其主频为60/66MHz,集成310万
晶体,具有2条通道。随后又相应推出PentiumPRO(高能奔腾)和PentiumMMX(多
能奔腾)两款产品。
注:相同产品有AMD的K5、K6和Cyrix的6X86、6X86MX。
8、PentiumⅡ
1997年5月,第一块PⅡ问世,同时PⅡ有众多的分支和系列产品。
⑴.第一代PⅡ:运行在66MHz总线上,主频为233、266、300、333四款,生产
工艺为0。35微米,内含750万个晶体管,集成了32KB的L1(分为16KB指令缓存
和16KB的数据缓存)和256KB的L2,包含57条MMX指令,采用Slot1构架击跨对手。
⑵.第二代PⅡ,1998年生产,采用0。25微米的生产工艺,880万个晶体管。同
时推出高端工作站和服务器的PⅡXeon(至强)处理器,主频为400MHz,外频为100MHz。
9、Celeron(赛扬)
1998年推出低端市场的Celeron处理器,是PⅡ的简化版,早期内部无L2,但在
Celeron300A以后加入了L2,并开始采用0。25微米工艺,此后相断推出CeleronⅡ、
CeleronⅢ和Celeron4.
10、PⅢ/PⅣ
1999年推出第一款PⅢ采用Slot构架,外频为100/133MHz,0.25微米工艺,主
频在450-600MHz之间,支持SSE指令集。随后推P4,时钟频率为1.4G—1。5G,0。
18微米的生产工艺,1.7V电压,外部频率为400MHz。
二、AMD公司的新款CPU
1.Athlon(K7)
Athlon(阿斯龙)又叫K7,如图3–12所示。此款产品相对于AMD以前的产品可
算是革命性的进步,它不是直接拷贝Intel的架构,而是创造了一种属于自己的PC
平台。
-20-
做为CPU业界中的亚军-AMD,可谓无人不知,无人不晓。AMD,这家以高尖端技术
设计和制造大规模集成电路的厂商,创业来一直致力发展和推动着计算机事业的行进
脚步。在近三十年的与INTEL的抗争中,AMD稳扎稳打,不断地革新技术,以自己的
实力验证着AMD的业绩,正是因为AMD,才打碎了INTEL垄
断CPU世界的梦想,也是因为AMD,才有了像K6-2一样性价
比优异的产品面世。从早期跟随INTEL后尘生产486/5X86时起,到自己创新研发
K6/K6-2/K6-3,AMD才真正逐步树立起了自己巨人的形象。
但AMD并没有沾沾自喜,因为摆在AMD面前的路仍然很崎岖,面对着INTEL
一次次强大的攻势,1999年的6月23日,AMD终于倾尽全力发布了最新的高端处理
器Athlon(原名为K7)。Athlon的出现,无疑又一次掀起商战的波澜,其锐利的矛
头直接指向INTELPIII。
技术指标:Athlon(K7)究竟有什么特别之处呢?首先让我们来看看他的技术指标。
Athlon(K7)为了超越INTEL的PIII,在Athlon(K7)使用了一种全新的技术,是
Digital的Alpha系统总线协议的EV6,EV6的优点很多,单单就说他的乱序执行指令
就是独道之处,他不同于以往的INTEL的GTL+(P6)总线结构,其执行指令时是随机
性的乱序执行,即哪条指令先分配,则先执行哪一条,然后交付其它设备工作,与
INTEL老式的流水线计算方式比较,具有更高的命中率、和突发的时效性,提高了运
算的速度和成功率.另外Athlon(K7)可以支持128K的一级CACHE及大至8M的二级
CACHE,这让人眼睛喷火的配置是绝对的顶极产品,一改AMD过去总是跟班的角色,一
举将INTEL的XEON做为对手,进军网络服务器的市场.高速64位的系统总线接口
(SLOTA)和高达200MHZ的系统总线,一举跨越了目前所有的CPU产品,比INTEL
预计的下个世纪产品MERSED还略胜一筹。
此外,与PIII的结构特性对照见下表:
的确,AMD在K5与PENTIUM,K6与MMX,K6-2与PII相比仍然是有差距的,直到
K6-3的出现,才有了超越INTEL-PII的整数性能的消息,但浮点性能弱一直是AMD
的心病.这也一直是影响AMD的名誉的大事.
令人可喜的是,Athlon(K7)使用了全新的设计生产技术,而使得AMD继续保持
整数方面优势,绝对的超越了INTEL-PIII.在浮点方面,因为AMD改进了技术,使用
了先进的FPU,使得其性能将超越X86型处理器2倍以上,再配合AMD的专利技术
图3-12AMDAthlon64
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3DNOW!的浮点性能大大提高,双管齐下,全面超过了INTEL-PIII的性能。
与此同时,AMD也将是第一个生产SMP能力的PC级CPU,将标志着AMD也可以设
计生产出双CPU乃至四个CPU的系统!(这以前一直是INTEL的专利),为AMD进军高
端的网络服务器奠定了基础。
Athlon(K7)的配套设备:
因为Athlon(K7)使用的是全新的AlphaEV6技术,所以它标志着他与目前的
所有芯片组、主板都不兼容,因为AMD独自研发了以适用于Athlon(K7)的全新芯片
组,并且将其授权给第三方芯片制造商及主板厂商,以全面开拓市场。这第一款芯片
组是AMD-751和AMD-756,其结构型式类似于南北桥技术.而且CPU的接口插座也
与PII/PIII类似,但不同的是,Athlon(K7)总线频率为200MHZ,所以采用的是
SLOTA结构。所以Athlon(K7)的主板即不能使用以往的K6-2/K6-3,也同样不
能使用PII/PIII。反之,SLOT1的主板也不能使用Athlon(K7),这将标志着,AMD
首次研发新的接口技术与INTEL对垒,而不会再出现原来拼命嚼人家吃剩的馒头(由
SOCKET7过渡到SUPER7)的经历了。
目前,据消息,芯片厂商VIA威盛,ALI扬智已获得AMD的芯片组授权,以设计
生产兼容的芯片组,而微星、浩鑫等主板厂家也将在第一时间推出基于SLOTA芯片
组结构的主板,以配合Athlon(K7)的上市.为用户提供一个性能优异、价格低廉的解
决方案。
喜新不厌旧是Athlon(K7)的又一大特点,Athlon(K7)的首次出现,并不代
表就要抛弃所有的旧设备,在SLOTA+Athlon(K7)的组合上,你仍旧可以使用目
前的SDRAM及AGP显示卡,而且SLOTA技术仍然支持PCI/ISA设备,及普通IDE接口
的硬盘.因为溶入了全新的分频技术,而使得这些设备不会被丢弃。但同时,Athlon
(K7)又加入了许多的新技术,如对未来的RAMBUS高速内存的支持就是很好的证明.
2.Duron(毒龙)
Duron处理器的原来代号为Spitfire。Duron处理器是AMD面向低端市场的产品,
采用SocketA(Socket462)架构,如图3–13所示.Duron处理器与目前Athlon
处理器一样,都是采用AMD第7代X86核心架构,使用200MHz系统总线,L1Cache
为128KB,L2Cache为64KB,采用与处理器同速的内嵌式方式,使用0。18μm的
制造工艺,并加入新一代3Dnow!指令集。
AMD公司参与CPU市场的竞争已经有很长一段时间了,却一直缺乏击败其最大对
手Intel的有效武器,所以很长一段时间在CPU市场的竞争上无法占据主动。尤其在
中档家用这一块市场上,AMD更是没有出色的产品可以对抗Intel的Celeron系列。
显然AMD公司也不愿意情况这样一直持续下去,因此当其强力产品Athlon速龙
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在高端CPU市场取得节节胜利的时候,适时地推出了Athlon速龙的简化版——Duron
毒龙处理器,以期在中档CPU市场这块大蛋糕上划分出大大一块放入自己的盘中。
AMD推出Duron的目的就是和Celeron争夺中档市场消费者.虽然Duron处理器
的价格非常低,但其性能却不容忽视,据说它的整体性能已经接近完整版产品Athlon
处理器和增强版产品Thunderbird处理器,连Intel的主流产品PentiumIII处理器
的市场份额都受到了Duron毒龙的影响。
三、主流CPU比较
虽然Duron处理器是Athlon处理器的简化版,和Athlon处理器有很多相似之处,
但是它并不像Celeron处理器那样完完全全是其父版处理器PentiumIII的简化版
——只缩减了128K二级缓冲内存。AMD对Duron处理器进行了专门设计,因此它的
核心和Athlon处理器不尽相同。下面的表格记录的是市场上各种很有代表性的处理
器的性能参数。
第四节CPU杂谈
一、超频的原理
目前超频是很热门的一件事情,特别是某些DIY们,甚至把超频当成了DIY的主
要内容了。但超频并非总能成功,有时超频会导致系统的稳定性大幅度下降,甚至导
致烧毁芯片。
通常你只需改一些跳线就可以完成超频的工作,必要的时候,你也可能会添加一
些配件,通常是一些风扇,散热片等冷却用的东西。在过去,我们超频的方法通常是
将CPU的时钟速度加快,比如将P120芯片跳成P133的用。如今,我们可以使用改变
主板总线的速度来实现超频。为什么不超频?尽管很多人说超频对CPU和主板上的元
件是有害的,总的说来,超频对你的计算机是没有损害的,但你需要注意一些问题。
你的CPU在超频的时候,可能会被一种电迁移所损害,这种损害并不会立刻降临到你
的CPU上,只有当你的CPU在较高的温度下运行的时候,才会产生.通常,一颗CPU
的寿命是10年左右,超频会缩短你的CPU的寿命.当你使用超频的时候,必须保证将
CPU冷却到允许的温度,
关于超频的一些必要条件:Intel公司生产的芯片的质量很好,所以它超频的成
-23-
功率是所有CPU中最高的。确认你的CPU不是假的,如果你可以很轻易的掀开CPU上
面的黑色外壳,那说明它已经被RE-MARK过了,这种CPU是不能超频的.主板你必须
选择一块优质的主板,它在超频的情况下能够产生正常的时钟信号,减少系统死机的
可能性。你的主板可以提供一个很宽的电压范围,你的主板上最好提供2。5到2.9
伏的电压,他们之间的间隔是0.1伏特。如果你的主板可以提供高于3.45伏的电压,
那么你比较容易实现超频.内存如果你用的是EDO内存的话,你最好使用45纳秒的高
速内存,否则它无法应付高于66MHZ的总线速度。而使用SDRAM,则不必为这个而担
心。冷却装置在超频中是非常重要的,如果你在超频以后,可以启动计算机,但在一
分钟之内,你的机器死掉了,这通常是你的CPU过热的原因。但这并不是说,你总是
需要非常好的冷却装置,如果你的CPU芯片是按0。35微米的标准生产的,它就会产生
较少的热量。我们选用的冷却装置通常是散热片,风扇或者是同时安装.你可以在销
售电器的商店里面找到这些设备。在选购散热片的时候,你要确信你的CPU和它匹配。
散热片的表面必须与CPU的表面完全的接触.你可以使用硅胶将散热片与CPU粘在一
起,必要的话,在散热片上可以加装一个小风扇。
二、CPU超频后的工作状态
正确的超频首先我们超频的目的是提高系统的整体性能,其次我们要使计算机在
超频以后能稳定的运行。最后,我们要确保不要将CPU烧掉。当你提高系统总线的速
度,会使系统的性能提高,但如果你只提高CPU的时钟频率,你的系统的整体性能不
一定会提高。例如,我们将P166(2。5x66)跳到180(3x60),它将会降低你计算机
的性能。同样的我们将133(2x66)跳到150(3x50)来用,它也不会提高你计算机
的性能.超频到75或83MHZ时需要注意的问题PCI总线运行在37。5或41.6MHZ的时
候,会带来一些问题,最典型的是一些显示卡,SCSI卡,网卡拒绝工作在这样高的时
钟速度下,还有一些显示卡芯片会很烫,如果你将散热片粘在显示芯片上就可以了。
EIDE硬盘接口的速度不光是受PIO,DMA模式决定的,它也受PCI总线速度的影响。
比方说,在60MHZ总线速度下工作的硬盘就比较慢。如果总线速度超过66MHZ,硬盘
有可能会工作异常,比如我的硬盘可以在75MHZ下正常运转,但在83MHZ下,PIO模
式就变为2了。普通的60纳秒的EDO内存可以在75MHZ总线速度下工作,但在83MHZ
时,你就需要高级的EDO内存或者SDRAM了.(高级的EDO内存的速度为45纳秒)对
IntelPentium芯片超频奔腾处理器是最适于超频的CPU,而MMX型芯片正常的工作
电压是2.8V,而在超频的时候,可以将电压提高到2。9伏,这样使超频后的CPU工
作更稳定。被超频最多的奔腾芯片*P150它毫无疑问的可以跳成P166来用。
三、和Remark的战争
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⑴.开机测试,进行CPU的超频测试,可以超外频在20%,条件内存要速度。
⑵。可以查看BIOS,在PowerManagement电源管理找“Vcore”,核心电压为
2.0V,Coppermine电压1.6-1。65V。
⑶.虽InterCPU锁频了,但在CPU板上焊一个装置就可改变总线速度和倍频,电
压在买封装CPU时,可轻轻摇动CPU听到有轻微的声音时,是由芯片此背后的带有4
个小触点的装置发出的。
⑷。另外鉴别办法就是看CPU的包装,印刷在CPU表面文字质量,而且还要看价格.
⑸.要用指甲乱盒装CPU的塑料薄膜封装上的水印标志。
第五节通过CPU编号选购CPU
一、赛扬处理器的编号
例:FV524RX450128SL36CCOSTARICAL
FV524RX450:其中450指CPU主频是450MHz
128:CPU采用的是128KB的二级缓存
SL36C:为CPU的后缀编号
COSTARICA:为CPU的产地哥斯达黎加,MALAY为马来西亚.
L:是CPU的序列号,其中L125是CPU的生产日期为2001年第25周
二、赛扬Ⅱ、PⅢ和P4(Socket构架)
例1:800/128/100/1。65Q137A596—0909SL4TF
800:CPU的工作频率为800MHz
128:CPU采用128KB的二级缓存
100:CPU的外频为100MHz
1.65:CPU的核心电压
Q137A596-0909:CPU的序列号。Q表示产自马来西亚(0为哥斯达黎加,1=菲律
宾,Y=爱尔兰),137表示CPU于2001年第37周生产
SL4TF:为CPU的后缀编号
例2:2。4GB/256/400/1。60VSL6VUMALAYQ343A259
2。4BG:CPU的工作频率为2400MHz
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256:CPU采用256KB的二级缓存
400:CPU的外频为400MHz
1。60V:CPU的核心电压
MALAY:产自马来西亚
SL6VU:为CPU的后缀编号
三、PⅡ、PⅢ(Slot)
例:80523PY450512ESL2S72。0VY8130268-0794
80523:其中的3代表生产工艺(2为0。35微米、3为0。25微米)
PY:CPU的外频(PY为100MHz、PX或P为66MHz、PZ为133MHz)
SL2S7:CPU的后缀编号
2。0V:CPU的工作电压
Y8130268—0794:CPU的序列号,Y为产地(同上),813表示1998年第13周生产
第四章内存
计算机的存储器由两大部份组成内存和外存,外存主要有硬盘、光盘等。计算机
硬盘(或者是软盘和CD–ROM)就像是个文件柜,桌面就相当于电脑的内存,桌面越
大,可以摆放的文件数量就越多,使用者就不必经常打开文件柜抽取或存放文件,这
样它的工作效率也就会提高。同理内存越大,计算机的速度也越快。
内存的主要作用是用来临时存放数据,再与CPU协调工作,从而提高整机性能。
内存作为个人计算机硬件的必要组成部分之一,其地位越来越重要,内存的容量与性
能已成为衡量计算机整体性能的一个决定性因素.
在内存中最小的物理单元是位,从本质上来讲,位是一个位于某种二值状态(通常
是0和1)下的电气单元.八位组成一个字节,这样组合的可能有256种(2的8次方).
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字节是内存可访问的最基本单元,每个这样的组合可代表单独的一个数据字符或指
令。
本章只介绍内存的相关知识,有关外存的内容将在下一章介绍。
第一节内存的分类
内存(Memory)也称内部存储器或主存,按照内存的工作原理主要分为两类.
一、RAM(RandomAccessMemory)
随机存取存储器,用来暂时存放程序和数据,其特点是存储的数据在掉电后会丢
失。系统运行时,首先将指令和数据从外部存储器(外存)中调入内存,CPU再从内
存中读取指令和数据进行运算,并将运算结果存入内存中。它又分为两种。
1、动态随机存取存储器(DRAM,DynamicRAM)
DRAM主要应用在计算机中的主存储器中,如内存条由此构成
特点:集成度高,结构简单,功耗低,生产成本低.
2、静态随机存取存储器(SRAM,StaticRAM)
SRAM主要应用在计算机中的高速小容量存储器,如CACHE则是由此构成
特点:结构相对复杂,造价高,速度快。
二、ROM(ReadOnlyMemory)
只读存储器,特点:只能从中读取信息而不能任意写入信息。一般用于保存不可
更改的数据,如BIOS。可分为以下三种:
⑴。EPROM:可擦可编程只读存储器,芯片上有一个透明窗口。
⑵.EEPROM:电可擦可编程只读存储器。
⑶.闪速存储器FlashMemory:可以将BIOS存储在其中,当需要时可以利用软件
来自动升级和修改BIOS,较为方便。
第二节内存的物理结构
内存也叫主存,是PC系统存放数据与指令的半导体存储器单元,也叫主存储器
(MainMemory),通常分为只读存储器(ROM—ReadOnlyMemory)、随机存储器(RAM
—RedAccessMemory)和高速缓存存储器(Cache)。我们平常所指的内存条其实就
-27-
是RAM,其主要的作用是存放各种输入、输出数据和中间计算结果,以及与外部存储
器交换信息时做缓冲之用。
内存经过了EDO、SDRAM的发展,现在已经进入DDR的时代。下面就以主流的DDR
内存来介绍内存的物理结构.如图4-1和4-2所示。
上图是三星的DDR内存条的正面以及背面,代表当今主流的内存条-PC3200DDR。
下图4—3为一条品牌为Infineon(英飞菱)的内存条为例讲述内存条的结构。
1、PCB板
内存条的PCB板多数都是绿色的。如今的电路板设计都很精密,所以都采用了多
层设计,例如4层或6层等,所以PCB板实际上是分层的,其内部也有金属的布线。
理论上6层PCB板比4层PCB板的电气性能要好,性能也较稳定,所以名牌内存多采
用6层PCB板制造。因为PCB板制造严密,所以从肉眼上较难分辩PCB板是4层或6
层,只能借助一些印在PCB板上的符号或标识来断定。另外和PCB联系紧密的名词就
是封装了。上图是Infineon原装256MBDDR266,采用单面8颗粒TSOP封装。
2、金手指
这一根根黄色的接触点是内存与主板内存槽接触的部分,数据就是靠它们来传输
的,通常称为金手指.金手指是铜质导线,使用时间长就可能有氧化的现象,会影响
内存的正常工作,易发生无法开机的故障,所以可以隔一年左右时间用橡皮擦清理一
下金手指上的氧化物。
3、内存芯片
内存的芯片就是内存的灵魂所在,内存的性能、速度、容量都是由内存芯片组成
的。如图4-4所示。如今我们市场上有许多种类的内存,但内存颗粒的型号并不多,
常见的有HY、KINGMAX、WINBOND、TOSHIBA、SEC、MT、Apacer等等。不同厂商的内
存颗粒在速度、性能上也有很多不同.
4、内存颗粒空位
在内存条上你可能常看到这样的空位,这是因为采用的封装模式预留了一片内存
芯片为其它采用这种封装模式的内存条使用。这块内存条就是使用9片装PCB,预留
ECC校验模块位置。
5、电容
PCB板上必不可少的电子元件就是电容和电阻了,这是为了提高电气性能的需
要。如图4-5所示.电容采用贴片式电容,因为内存条的体积较小,不可能使用直立
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式电容,但这种贴片式电容性能一点不差,它为提高内存条的稳定性起了很大作用.
6、电阻
电阻也是采用贴片式设计,一般好的内存条电阻的分布规划也很整齐合理。
7、内存固定卡缺口
内存插到主板上后,主板上的内存插槽会有两个夹子牢固的扣住内存,这个缺口
便是用于固定内存用的。
8、内存脚缺口
内存的脚上的缺口一是用来防止内存插反的(只有一侧有),二是用来区分不同
的内存,以前的SDRAM内存条是有两个缺口的,而DDR则只有一个缺口,不能混插.
9、SPD
SPD是一个八脚的小芯片,它实际上是一个EEPROM可擦写存贮器,这的容量有
256字节,可以写入一点信息,这信息中就可以包括内存的标准工作状态、速度、响
应时间等,以协调计算机系统更好的工作.从PC100时代开始,PC100规模中就规定
符合PC100标准的内存条必须安装SPD,而且主板也可以从SPD中读取到内存的信息,
并按SPD的规定来使内存获得最佳的工作环境.
另外内存条上一般还有芯片标志,如图4—6所示,通常包括厂商名称、单片容
量、芯片类型、工作速度、生产日期等内容,其中还可能有电压、容量系数和一些厂
商的特殊标识在里面。芯片标志是观察内存条性能参数的重要依据。
第三节常见内存条类型
1、EDO内存
EDO(ExtendedDataOutRAM,,扩展数据输出内存),可分为30pin和72pin(pin
为线),如图4—7所示,用5V电压,数据宽度为32Bit,奔腾以上数据宽度都是64Bit
甚至更高,所以EDORAM在586主板上必须成对使用。
2、SDRAM内存
SDRAM(SynchronousDynamicRAM,同步动态内存),168pin和144pin(其中
144pin用于笔记本),如图4—8所示,用3.3V电压,其数据宽度为64Bit。其工作
原理是将RAM与CPU以相同的频率进行控制,取消了CPU的等待时间提高存取速度.
-29-
可分为3个阶段:
⑴.PC—66规范:主板设计为4个72pin+2个168pin
⑵.PC-100规范:主板设计为2—4个168pin
⑶.PC—133规范:主板设计为2-4个168pin
3、DDRRAM内存
DDRRAM(DoubleDataRageRAM,双倍速率SDRAM),如图4—9所示,比SDRAM
的速度高一倍,工作电压在2.5V,特点是在时钟周期内的上升沿和下降沿各传输一
次数据,为184pin。
现在市场上出现了DDRII内存,DDRII的工作电压由DDR的2。5V下降到了1.8V,
184Pin升级为232Pin,内存总线为64位,现在的初期产品运行频率在
DDR400~DDR533之间,能达到3。2-4.3GB/秒的带宽.
4、RDRAM
RDRAM(RambusDRAM,存储器总线式动态随机存取存储器),如图4—10所示,由
Rambus公司和Intel公司推出的一种内存规格,184pin,使用2。5V电压,根据速度
分600MHz、700MHZ和800MHZ三种,可在单个时钟内的上升沿和下降沿各传输数据。
第四节内存的技术指标与Cache
一、内存的技术指标
1、ECC校验:
在奇偶校验基础上开发的校验,奇偶校验指为了防止内存中的数据传输中发生错
误需要对字节中的数据位进行的校验,可找出一位二进制错误但不能更正。ECC可纠
正一位二进制错误.SDRAM内存有双面和单面设计每一面有8颗或9颗内存颗粒。
2、内存容量:
内存所存储数据的最大容量。
3、存取时间TAC:
存取数据时的时间,即存储器进行一次完整的存取操作所需要的时间,单位为纳
秒.时间越小,速度越快。相应在内存条上标有-6、-7、—8、-10等字样.10NS--
——100MHZ、7NS----142MZH、8NS————133MHZ.(LGS-7只有10NS,市面上只
-30-
有三星的是7NS)
4、数据宽度
内存的数据宽度是指内存同时传输数据的位数,以位(bit)为单位。内存的带宽
指内存的数据传输速率。
5.存取周期TMC:
内存的速度用存取周期来表示。读入和写出是存储器的两个基本操作,它指的是
将信息在存储器和寄存器之间进行读写。两次独立的存储操作之间所需的最短时间称
为存储周期TMC,单位为ns(纳秒),这个时间越短,存取速度就越快,也就标志着内
存的性能越好。目前存储器的存取周期一般为60ns~100ns
6.内存的电压
早期的FPM内存和EDO内存均使用5V电压,SDRAM内存一般使用3。3V电压,
现在使用的DDR和Rambus内存都是2。5V电压。而DDRII内存所使用的电压为1.8V
电压。
二、Cache
Cache(高速缓冲存储器),Cache速度与CPU相当,CPU直接访问Cache可从计
算机整体提高速度,并具有预测功能。
计算机中运行速度由快到慢为:CPU-—CPU内部L1Cache——CPU内部L2Cache
——主板上的Cache-—内存-—硬盘中的Cache(光盘中的Cache)——硬盘中的数据
(光盘中的数据)。其存储量分别为:L1Cache:16KB-—--64KB,甚至达到128KB;L2
Cache:128KB----512KB,甚至达到8M;主板上Cache:512KB-———1MB;硬盘上:128KB
—---4MB;CDROM:64KB———-256KB,甚至达到512KB。
第五节从软件角度看内存
从软件角度看,内存可以分为常规内存、上位内存等,形式具体如下:
1、常规内存:只有640K又称低端内存、基本内存、自由内存,即0—640KB
2、上位内存:UMA指系统内存中第一个1M字节中保留的384K部分又称上端内存、
保留内存、BIOS内存或适配器内存,即640K—1024K.
3、扩展内存:XMS是1MB以上的所有内存
4、高端内存区:HMA是1024—--1088KB之间的空间的64KB
-31-
5、扩充内存:在扩展内存中展开的16KB或64KB的空间
6、映射内存:(SHADOWRAM)也称影子内存是为提高系统效率而采用的一种专门
技术,是将主板上的系统ROMBIOS和适配卡上的视频ROMBIOS中的程序拷贝到上位
内存的部分空间。
7、虚拟内存:是在真实内存不够用时用硬盘来充当内存的一种方法。更改的方法:
我的电脑—属性———性能-—-—虚拟内存。
第六节内存的选购
在电脑DIY的时代,内存已成为电脑系统性能的影响很大的一个主要原因.所以
我们的选购内存时首先要考虑的是内存的种类和容量,这也是我们电脑性能稳定的一
个根本原因之一.
在目前,普通的消费者几乎没有理由不选择DDR。内存的容量对系统性能的影响
很大,256MB内存的电脑明显比128MB、64MB内存的电脑快,这应该是有目共睹的。
内存容量可谓多多益善,但价格也更高。对一般用户有256MB的内存就不错了,如果
有预算上的限制,起码也要准备128MB,就目前的主流操作系统和应用软件,没有
128MB以上的内存是很痛苦的.
在我们确定要购买内存的种类和容量后,我们就可以试着到电脑市场上选购内存
了。
平常我们常说买现代的内存或LGS的内存,这个说法并不准确。因为,多数人所
谓的现代、LGS、NEC、三星什么的其实只是内存芯片的厂商.我们在组装电脑的时候
使用的不会是一粒一粒的内存芯片,而应该是一个完整的内存组,也就是俗称的内存
条。很长时间以来人们把内存芯片的厂商和内存厂商混淆而谈了.造成这种情况的原
因主要还是国内一直缺乏品牌内存,市场上充斥的多是成捆的散装条,用户能看到的
只有内存芯片上的标识和PCB(PrintedCircuitBoard,印刷电路板)上或可见的印
记,导致人们严重缺乏内存的品牌意识。市场并不是没有品牌内存,但市面上难得见
的品牌内存条价格普遍偏高,令普通消费者和经销商望而却步,转而在散条中冒险也
实在有些无奈。
一个内存条由内存芯片和印刷电路板及其它的一些元件组成,因此芯片的质量只
是内存质量的一部份,印刷电路板的质量也是一个重要的决定因素。同是"现代”的
内存,大家却会觉得质量大不一样,这就是印刷电路板质量不同的原因.但这并不是
说芯片无足轻重,内存芯片毕竟是整条内存的核心,我们在挑选时应该注意以下几点:
一、细挑内存颗粒
-32-
在选购内存时您必须仔细查对内存编号以选择性能尽可能好的内存。
1、认准类型
现在市场上主要是以DDR为主,不过还有少数的SDRAM内存,SDRAM内存已经不
在生产了,所以现在购买的大多数可以说是二手货,而DDR内存有184线和232线两
种不同的形式,在购买时根据主板或其它情况实际购买所需要的内存。当然,最绝对
的方法是看芯片的编号,什么类型性能都可以读出来.
2、芯片的品牌
不同的品牌的质量自然不同,很重要的就是内存生产厂商的品质管理方面的差异,
一些品牌的内存芯片的检测比较严格,在质量和性能上留的裕度也比较高,而一些厂
商可能由于品质管理或自身的技术条件限制了其产品的品质.这种区别一般不会影响
正常的使用,但在超频的时候就有比较大的影响.譬如就有用LGS的普通10ns内存
(10K)勇超133MHZ的,相比之下,一些不知名的芯片厂商的内存就不一定有这么好的
运气了。
3、芯片的品质
内存芯片上的标号只能是一个参考,芯片本身的实质并不会完全在上面体现出来,
我们有可能会遇到名不副实的芯片。这里面又有两种可能,一种情况是芯片本身是次
品,但通过不明途径流入市场;另一种情况是Remark的芯片,将低质芯片的标识打磨
掉之后,重新打上标识,以冒充较优质的芯片。
⑴小心次品
这种情况使用的是原厂的芯片,芯片的外观一般比较完美,但在其它地方还是可
以看出破绽.因为使用这类内存的价格一般都比较低,不过即使使用的芯片表面看来
可能是不错,但内存的其它部份除了价格之外绝对不会让人感到高兴.在遇到芯片不
错价格低谦的内存时大家一定要多长几个心眼,看看这根内存的印刷电路板是否做得
比较简陋、粗糙。如果感觉印刷电路板比较差,那么这么好的芯片配这样不起眼的印
刷电路板就非常蹊跷.再仔细看芯片,看看其上标的生产日期是否一致。如果有几个
不同的日期就说明同一条内存上的芯片有几个不同的批次,这时我们就需要仔细想一
想了。
如果有两个批次且两个批次的芯片的印刷电路板上的排列规律(如连续几颗是一
个批次的,或两批次均匀间隔等),还可以认为这根内存使用可能正好是两个批次芯
片的首尾.但如果有三个甚至更多的批次就不太妙了,这至少说明这个组装厂的原材
料管理难以让人恭维,这样就很难让我们相信这条内存的质量是得到严格保证的。
-33-
此外有暇疵的产品还有一种表现形式是芯片的数目和实际容量不符,常见的就是
所谓的"补位片"或”补位条”,如看芯片上的标识知每颗芯片的容量是64Mbit,除8
得知每颗芯片是8MB,则64MB一条的内存上应该有8颗芯片(若带校验的内存就有9
颗),但有时你会发现市面上卖的一些64MB内存是双面16颗芯片的,其上的芯片的标
识也是每颗64Mbit(8MB),而不是32Mbit(4MB),按理这应该是一条128MB的内存,
但它确实不是,所以这里面肯定有问题,可能是兼容性方面的问题,也可能是质量上
的问题。
⑵警惕Remark
这种情况由于要打磨或腐蚀芯片的表面,一般都有会在芯片的外观上表现出来。
正品的芯片表面一般都很有质感,要么有光泽或荧光感要么就是哑光的。如果觉得芯
片的表面色泽不纯甚至比较粗糙、发毛,那么这颗芯片的表面一定受到了磨损。这时
应该尝试判断磨损的原因,因为目前国内内存的运输和销售的方式有点野蛮,内存间
难免互相刮擦并留下痕迹。后期的刮擦留下的痕迹通常比较粗,刮痕通常出现在个别
芯片上,如果多颗芯片出现刮痕则整条内存上的芯片的刮痕在方向上应保持一致,也
就是从痕迹上能让人感觉到在磨擦中全部芯片的运动方向是相同的。最重要的是刮痕
与标识之间的关系不明显,即便在标识上出现刮痕也不像是故意集中在标识上的,且
标识本身应该受到和磨痕相应的磨损.而故意打磨的芯片上的痕迹主要集中在标识附
近,且痕迹很均匀,细看后可以发现芯片的这些区域与其它部分的质感不大一致,如
颜色偏浅、泛白等.
另外Remark的芯片还可能出现芯片表面有明显的磨损面其上的油印字迹却保持
完好这等”怪事"。通常芯片的角上会有凹陷的小圆圈,侧光观察小圆圈的深度是否
均匀.打磨过的芯片上的小圆圈可能还会出现某部分边缘缺失的情况.
上面这些办法其实还是很主观的,并不是绝对的,读者在多看一些内存后总能找
到一些感觉,还是自己多体会一些为好--反正象运输和销售中的无意磨损和故意的打
磨明人很容易就分辨出来的,并不是非常困难的工作。读者们也许会认为可以从芯片
上标识的刻印形式看出一些问题来,但实际上这是很不实际的,据笔者所见,许多厂
商的同型内存芯片的不同批次的标识在笔画粗细、颜色等方面甚至封装的色泽上都会
有区别。在散装条的市场上看到这种情况可能会给人真假难辨的感觉,如果在
Kingston这些品牌内存上看到就不能有什么怀疑了.
不过同批次的芯片的刻印如果不同那就有问题了。例如同一条内存上同一批次的
芯片上的字迹位置不一致,这颗的标识在中央,而另一颗的标识却靠边,见到这样的
内存大家尽可嘲笑做假者的拙劣。当然,不管芯片上印刷标识的笔画、色泽如何,有
激光蚀刻的芯片想来比较让人放心。现在恐怕又有人叫起来了,因为很多人觉得逛了
-34-
这么久的电脑市场看到的内存在标识都是油印似的,没见过刻的啊.其实这只是大家
没注意到而已,许多芯片是在蚀刻的字迹上再印平时我们所看到的标识的(恐怕是担
心在黑色的芯片上刻的字不够清晰而已),平时大多数人看内存只是看一下芯片的正
面,这很难察觉,如果侧光仔细观察经常可以发现在油印的字迹中间有刻痕(当然刻
痕要与油印字迹要相符才行)。此个标识就是油印的低档芯片很容易改动,其中最可
能的手段是用药水洗去原芯片的标识,然后再刻上或印上新的标识。被药水洗过的芯
片颜色肯定偏浅,要么是标识附近的区域颜色不对,要么就是整颗芯片的颜色都发白。
在现在内存条价格高水平的时期,发白的芯片大家可要小心。
二、内存芯片编号
以下分别列出了几种常见内存颗粒的编号,希望对您选购内存有所帮助。
1、HYUNDAI(现代)
现代的SDRAM芯片上的标识为以下格式:
HY5XXXXXXXXXXXXX–XX
HY代表是现代的产品。
5X表示芯片类型,57为一般的SDRAM,5D为DDRSDRAM。
第2个X代表工作电压,空白为5V,"V"为3.3V,”U”为2。5V。
第3-5个X代表容量和刷新速度,分别如下:
第6、7个X代表芯片输出的数据位宽,40、80、16、32分别代表4位、8位、
16位和32位。
第8个X代表内存芯片内部由几个Bank组成,1、2、3分别代表2个、4个和8
个Bank。是2的幂次关系。
第9个X一般为0,代表LVTTL(LowVoltageTTL)接口.
第10个X可以为空白或A、B、C、D等字母,越往后代表内核越新。
第11个X如为”L"则代表低功耗的芯片,如为空白则为普通芯片。
第12、13个X代表封装形式,分别如下:
最后几位为速度:
注:例如常见的HY57V658010CTC—10s,HY是现代的芯片,57说明是SDRAM,65
是64Mhbit和4Krefreshcycles/64ms,下来的8是8位输出,10是2个Bank,C
是第4个版本的内核,TC是400milTSOP—Ⅱ封装,10S代表CL=3的PC-100。
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2、LGS(LGSemiconCo.,Ltd.)
LGS的SDRAM芯片上的标识为以下格式:
GM72VXXXXX1XXTXX
GM代表为LGS的产品.
72代表SDRAM。
第1、2个X代表容量,类似现代,16为16Mbits,66为64Mbits。
第3、4个X表示数据位宽,一般为4、8、16等,不补0.
第5个X代表Bank,2对应2个Bank,4对应4个Bank,和现代的不一样,属
于直接对应.
第6个X表示是第几人版本的内核,现在至少已经排到"E”了。
第7个X如果是字母"L”,就是低功耗,空白则为普通。
”T"为常见的TSOPⅡ封装,现在还有一种BLP封装出现,为”I”。
最后的XX自然是代表速度:
注:例如GM72V661641CT7J,这是64Mbit,16位输出,4个Bank,刚达到PC—100
的要求(CL=3)SDRAM。
3、SAMSUNG(三星)
三星的SDRAM芯片的标识为以下格式:
KM4XXSXX0XXXT—G/FX
KM代表是三星的产品。
三星的SDRAM产品KM后均为4,后面的”S”代表普通的SDRAM,如为"H”,则为
DDRSDRAM。
”S"前两个XX表示数据位宽,4、8、16、32分别代表4位、8位、16位和32
位。
三星的容量需要自己计算一下。方法是用”S"后的X乘S前的数字,得到的结果
即为容量。
”0”后的第一个X代表由几个Bank构成。2为2个Bank,3为难个Bank。
"0”后的第2个X,代表interface,1为SSTL,0为LVTTL。
"0"后的第3个X与版本有关,如B、C等,但每个字母下又有各个版本,在表面
上并不能看得出来。
”T”为TSOP封装。
速度前的”G”和”F”的区别在自刷新时的电流,”F"需要的电流较"G”小,相
-36-
当于一般的低功耗版.
"G/F”后的X代表速度:
注:例如KM416S4031BT-GH,是64Mbit(16*4),16,4个Bank,在100MHZ时CL=2.
4、MicronMT
Micron的SDRAM芯片上标识为以下格式:
MT48XXXXMXXAXTG—XXX
MT代表是Micron的产品.
48代表是SDRAM系列。其后的XX如为LC则为普通SDRAM。46V为DDRSDRAM。
Mricron的容量需要自己计算一下.方法是将XXMXX中的M前后的数字相乘,得到
的结果即为容量。
M后的XX表示数据位宽,4、8、16、32分别代表4位、8位、16位和32位。
AX代表WriteRecovery(Twr),如A2表示Twr=2clk.
TG为TSOPⅡ封装。LG为TGFP封装.
最后的XX是代表速度:
其中X为A~E,字母越后性能越好。按CL—TRCD-TRP的表示方法A~E分别为:
3—3-3、3-2—3、3-2-2、2—2-2、2-2—2。
速度后如有L则为低耗。
注:例如MT48LC8M8A2TG—8E,64Mbit(8*8),8位,且是性能相当不错的芯片,
完全符合PC—100规范。
5、IBM
IBM的SDRAM芯片上的标识为以下格式:
IBM03XXXXXXT3X———XXX
IBM代表为IBM的产品。
IBM的SDRAM产品均为03。
第1、2个X代表容量.
第3、4个X表示数据位宽,为40、80、16等。
一般的封装形式为TSOP。对4位数据位宽的型号,如第4个X不为0而为B,则
为TSOJ封装。
第5个X意义不详,16Mbit上多为9,64Mbit上多为4。
第6个X为P为低功耗,C为普通.
-37-
第7个X表示内核的版本。
最后的XXX代表速度:
在B版的64Mbit芯片中,260和360在CL=3时的标定速度为:135MHZ。
注:例如IBM0316809CT3D-10,16Mbit,8位,不符合PC-100规范。
6、HITACHI(日立)
HITACHI的SDRAM芯片上的标识为以下格式:
HM52XXXX5XXTT—XX
HM代表是日立的产品,52是SDRAM,如为51则为EDODRAM。
第1、2个X代表容量。
第3、4个X表示数据位宽,40、80、16分别代表4位、8位、16位。
第5个X表示是第几个版本的内核,现在至少已经排到"F”了.
第6个X如果是字母"L"就是低功耗。空白则为普通。
TT为TSOPⅡ封装。
最后XX代表速度:
注:例如HM5264805F-A60,是64Mbit,8位输出,100MHZ时CL可为2。
7、NEC
NEC的SDRAM芯片上的标识通常为以下格式:
μPD45XXXXXG5-AXXX-XXX
μPD4代表是NEC的产品。
"5"代表是SDRAM。
第1、2个X代表容量.
第3(4)个X表示数据位宽,4、8、16、32分别代表4位、8位、16位、32位。
当数据位宽为16位和32位时,使用两位,即占用第4个X。由于NEC的标识的长度
固定,这会对下面的数字造成影响.
第4(5)个X代表Bank。”3”或”4”代表4个Bank,在16位和32位时代表2
个Bank;”2"代表2个Bank。
第5个X,如为”1"代表LVTTL。如为16位和32位的芯片,第5个X已被占用,
则第5个X有双重含义,如"1"代表2个Bank和LVTTL,”3”代表4个Bank和LVTTL。
G5为TSOPⅡ封装。
-A后的XX是代表速度:
-38-
速度后的X如果是字母"L”就是低功耗,空白则为普通。
—XXX:第一人X通常为数字,如64Mbit芯片上常为准,16Mbit芯片上常为7,
规律不详。其后的XX的"JF”、”JH"、"NF”等。估计与封装外型有关:"NF"对应:
44—pinTSOP-(Ⅱ);"JF"对应54—pinTSOP(Ⅱ);”JH”对应86-pinTSOP-(Ⅱ)。
注:例如μPD4564841G5-A80-9JF,64Mbit,8位,4个Bank,在CL=3时可工作在
125MHZ下,在100MHZ时CL可设为2。
8、TOSHIBA(东芝)
TOSHIBA的芯片上的标识为以下格式:
TC59SXXXXXFTX-XX
TC代表是东芝的产品.
59代表是SDRAM系列.其后的S为普通SDRAM,R为RambusSDRAM,W为DDRSDRAM。
第1、2个X代表容量。64为64Mbit,M7为128Mbit。
第3、4个X表示数据位宽,04、08、16、32分别代表4位、8位、16位和32
位。
第5个X估计是用来表示内核的版本.目前常见的为"B”.
FT为TSOPⅡ封装。
FT后如果有字母"L”就是低功耗,空白则为普通。
最后的XX是代表速度:
注:例如TC59S6408BFTL—80,64Mbit,8位,可正常工作在125MHz,且为低功
耗型号。
三、注意PCB
看了芯片还要看一下印刷电路板.印刷电路板上对质量有影响的地方很多,如内
部布线、阻抗的分布等,但这些部份是肉眼不能分辩的.我们在选购内存条时主要观
察板面是否光洁,色泽要均匀;部件焊接要求整齐,绝对不允许错位;焊点要均匀有
光泽;金手指要光亮,不能有发白或发黑的现象,发白是镀层质量差的表现,发黑是
磨损和氧化的后果;板上应该印刷有厂商的标识。
另外,印刷电路板上的电阻、电容之类东西从来只见有省不见有添的。常见的劣
质内存经常是芯片标识模糊或混乱,印刷电路板毛糙,金手指色泽暗,电容歪歪扭扭如
手焊一般,焊点不干净利落。
-39-
第七节内存的使用与维护
一、六种内存异常故障排除法
当启动电脑、运行操作系统或应用软件的时候、常常会因为内存出现异常而导致
操作失败。笔者使用电脑多年,总结了一些内存出现异常的原因,并给出以下几种处
理方法,希望可以给大家一些借鉴。
故障一:内存条与主板插槽接触不良、内存控制器出现故障表现为:打开主机电
源后屏幕显示“Error:UnabletoControlA20Line”出错信息后死机。
解决方法:仔细检查内存条是否与插槽保持良好接触或更换内存条。
故障二:自检通过。在DOS状态下运行应用程序因占用的内存地址冲突,而导致
内存分配错误,屏幕出现“MemoryA11ocationError”的提示。
解决方法:因Confis。sys文件中没有用Himem。sys、等内存管理文
件设置内存或者设置不当,使得系统仅能使用640KB基本内存,运行的程序
稍大便出现“OutofMemory”(内存不足)的提示,无法操作。这些现象均属软故
障,编写好系统配置文件后重新启动系统即可。
故障三:Windows系统中运行的应用程序非法访问内存、内存中驻留了太多应用
程序、活动窗口打开太多、应用程序相关配置文件不合理等原因均能导致屏幕出现许
多有关内存出错的信息。
解决方法:此类故障必须采用清除内存驻留程序、减少活动窗口、调整配置文件
(INI),重装系统和应用程序等办法来处理.
故障四:Windows系统中运行DOS状态下的应用软件(如DOS下运行的游戏软件
等)时,因软件之间分配、占用内存冲突出现黑屏、花屏、死机现象。
解决办法:退出Windows系统,进入DOS状态,再运行应用程序。
故障五:程序有病毒,病毒程序驻留内存、CMOS参数中内存值的大小被病毒修
改,将导致内存值与内存条实际内存大小不符、内存工作异常等现象.
解决办法:采用杀毒软件消除病毒;CMOS中参数被病毒修改,先将CMOS短接放
电,重新启动机器,进入CMOS后仔细检查各项硬件参数,正确设置有关内存的参数值。
故障六:电脑升级进行内存扩充,选择了与主板不兼容的内存条.
解决方法:首先升级主板的BIOS,看看是否能解决问题,如果仍无济于事,就只
好更换内存条了。
二、杂牌内存造成致命伤各种相关故障一览
-40-
对于PC用户而言,最为郁闷的事情应该就是正当专心工作或者兴高采烈的享受
游戏的时候,碰到电脑的蓝屏、黑屏或者重启的现象了,然而可能很多用户都不曾想
到,造成这种间歇发作然而却异常烦人的故障的罪魁祸首,往往就是机箱里小小的内
存。
这里罗列一些和内存密切相关的故障现象:
1.开机黑屏.这是最严重的内存故障了,有些时候还可以听到PC喇叭的连续长声
报警,有些不兼容的现象,干脆就是一声不吭音信全无;
2.内存容量检测错误。明明是128M的内存,自检却只有64M,造成这种原因的,
很多是由于内存和主板的兼容性问题,更有甚者,就是中了不法商贩的圈套,碰到了
假冒的128M内存条;
3.安装操作系统时复制文件出错,点击“取消”后不久又出现同样问题。这是由
于在安装操作系统时,内存子系统是满负荷运行的,因此,有稍微的不兼容的现象,
这时候就会暴露;
4.启动windows死机、运行windows时无故蓝屏、提示注册表损坏等,这些现
象出现很多时候让我们误以为是病毒作怪,其实,由于内存不稳定造成的这种故障,
大有其在。
以上只是一些出现较多的故障,至于某些时候内存只有插在固定的一根内存槽上
之类的“小问题”,相信更是每一个DIYer都有所耳闻的。
因此可以看出,对于一台稳定的PC而言,内存的兼容性和稳定性的作用是非常
巨大的,一些杂牌内存条,虽然平日貌似无恙,一旦碰到大程序运行的考验,马上就
会败下阵来。
在这种情况下,选择相对较为放心的品牌内存,就成了消费者最可靠的选择.
第五章外部存储器
计算机的磁存储设备主要有软盘系统、光盘系统和硬盘系统,是目前计算机上配
置的最重要的外部存储器,特别是硬盘,具有容量大、数据存取速度快等特点,是各
种计算机保存程序、数据的必不可少的存储设备。外部存储器的作用是长时间保护或
永久保存数据。
第一节硬盘驱动器
硬盘存储器简称硬盘,是微机中广泛使用的外部存储设备。它具有比软盘大得多
的存储容量和快得多的存取速度。硬盘的盘片在驱动器内部,不可拿出;硬盘一般都
-41-
安装在主机箱内部,用户无法从外观上看到。它与软盘最明显的不同点就是,硬盘的
生产过程是在无尘工厂中进行的,磁盘和磁头全部密封在铁皮盒子中,因此它在出厂
之前其容量就已经固定了。由于硬盘密封在金属盒中,防潮、防霉、防灰尘性能好,
如果使用得当,硬盘上的数据可保存数年之久.现在几乎所有软件都需要安装到硬盘
上后才能运行,如Windows98/2000、Office97/2000,这些软件都很大,没有硬盘
或硬盘容量不够将无法运行。如图5—1所示为硬盘。
一、硬盘使用的技术
1956年,美国IBM公司制造出世界上第一块容量为5MB的硬盘(IBM350RAMAC),
它由50个直径为24英寸的磁盘所组成。
1968年由IBM公司提出“温彻斯特"技术,1973年IBM公司制造出第一台采用
“温彻斯特”技术的硬盘,容量为640MB。现在的硬盘一直在延续此项技术。“温彻
斯特”技术是指硬盘内部是真空的、磁头悬浮、密封高速旋转、磁头沿盘片径向移动。
二、硬盘的结构
硬盘作为计算机主要的外部存储设备,随着设计技术的不断更新和广泛应用,不
断朝着容量更大、体积更小、速度更快、性能更可靠、价格更便宜的方向发展。
1、硬盘的外部结构
目前,硬盘产品的内部盘片直径有5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸和1.8英寸(后
两种常用于笔记本及部分袖珍精密仪器中,现代台式机常用3.5英寸)常用的3.5英
寸硬盘的整体大小与软驱相近,但因厚度不同,其处观又有所不同。在其外壳上一般
会贴上标签,标签上是一些有关硬盘的信息,如品牌、容量、转速、工作电压等信息。
主要由以下几部分组成。如图5—2所示。
⑴电源接口:电源接口与主机电源相连,作用是为硬盘正常工作提供电力保证。
⑵数据接口:数据接口是硬盘数据和主板控制器之间进行数据传输交换的纽带,
根据连接方式的差异,分为IDE接口、SCSI接口和SATA接口。
⑶跳线插针:在硬盘电源接口旁有一个8针或9针的跳线,是用来设置硬盘的主
从。
⑷密封式金属外壳:主要是为了防止灰尘进入硬盘内,因硬盘属高精密的设备,
一旦灰尘进入硬盘,会将盘片划伤,破坏磁道,重则磁头损坏使硬盘报废。
⑸逻辑电路板:安装在盘体的下方,上面裸露着控制芯片、电阻等电子元件,
有利于散热。散热对硬盘的稳定运行非常重要。
2、硬盘的内部结构
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硬盘的内部结构由磁头组件、磁头驱动机构、盘片及主轴驱动机构、前置读写控
制电路等几大部分组成,而磁头组件(HardDiskAsmbly,HAD)是构成硬盘的核心,
封装在硬盘的净化腔体内。如图5—3所示.
⑴磁头组件:浮动磁头组件由读写磁头、传动手臂、传动轴三部分组成.磁头是硬
盘技术中最重要和关键的一环,一块硬盘数据的读取和保存均依靠磁头来完成,保存数
据时相当于“笔尖”,而读取数据时又相当于“吸尘器”,加电后磁头在磁盘表面高速
旋转,与盘片之间的间隙只有0。1~0.3um,这样可以获得很好的数据传输率.现在转速为
7200RPM的硬盘飞起的高度一般都低于0。3um,以利于读取较大的高信噪比信号,提
供数据传输率的可靠性。
⑵磁头驱动机构:磁头驱动机构由音圈电机和磁头驱动小车组成,新型大容量硬
盘还具有高效的防震动机构.高精度的轻型磁头驱动机构能够对磁头进行正确的驱动
和定位,并在很短的时间内精确定位到指令指定的磁道,保证数据读写的可靠性。磁
头机构的电机有步进电机、力矩电机和音圈电机三种,前两种应用在低容量硬盘中,
现已被淘汰,大容量硬盘多采用音圈电机驱动.
音圈是中间插有与磁头相连的磁棒的线圈,当电流通过线圈时,磁棒就会发生位
移,进而驱动装载磁头的小车,并根据控制器在盘面上磁头位置的信息编码来得到磁
头移动的距离,达到准确定位的目的。音圈电机是密封型的控制系统,能够自动调整,
其速度比早期的驱动电机的速度要快且安全系数高。
⑶盘片和主轴组件:盘片是硬盘存储数据的载体,现在的盘片大都采用多属薄膜
磁盘,这种金属薄膜磁盘与软磁盘的不连续料载体相比,具有更高的记录密度.
主轴组件包括轴瓦和驱动电机等。随着硬盘容量的扩大,主轴电机的速度也在不
断提升,导致了传统滚珠轴承电机磨损加剧、温度升高、噪声增大的弊病,对速度的
提高带来了负面影响。因而生产厂商开始采用精密机械工业的液态轴承电机(Fluid
dynamicbearingmotor)技术,液态轴承电机使用黏膜液油轴承,以油膜代替滚珠可
以避免金属面的直接磨擦,噪声和温度减小到最低。而油膜具有有效吸收震动的能力,
可以提高主轴部件的抗震能力。从理论上讲,液态轴承电机无磨损,寿命无限长,是
目前超高速硬盘的发展趋势。
⑷前置控制电路:前置控制电路控制磁头感应的信号、主轴电机调速、磁头驱动
和伺服定位等.由于磁头读取的信号微弱,所以,将放大电路密封在腔体内可减少外来
信号的干扰和提高操作指令的准确性.
三、硬盘的性能指标
在我们平时选购硬盘时,经常会了解硬盘的一些参数,而且很多杂志的相关文章
也对此进行了不少的解释。不过,很多情况下,这种介绍并不细致甚至会带有一些误
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导的成分。这里介绍硬盘的性能指标。
1、硬盘的转速
硬盘的马达直接快定了硬盘的转速。理论上讲,硬盘的转速越快越好,因为较高
的硬盘转速可以极大地缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间。但是,硬盘的高转
速给硬盘的负面影响就是转速越快,硬盘表面的发热量越大,如果再加上机箱散热不
佳和其它周边散热过多的原因,很可能造成机器运行不稳定.也正是这个原因,目前
市场上绝大多数笔记本电脑中的专用硬盘,其转速一般都不会超过4500RPM(r/min)。
2、平均寻道时间(AverageSeekTime)
如果没有特殊说明一般指读取时的寻道时间,即作为一次传输的前提,磁头首先
要找到数据所在的磁道,这一定位时间的平均值叫平均寻道时间。单位为ms(毫秒)。
这一指标的含义是指硬盘接到读/写指令后到磁头移到指定的磁道(应该是柱面,但对
于具体磁头来说就是磁道)上方所需要的平均时间.除了平均寻道时间外,还有道间
寻道时间(TracktoTrack或CylinderSwitchTime)与全程寻道时间(FullTrack
或FullStroke),前者是指磁头从当前磁道上方移至相邻磁道上方所需的时间,后
者是指磁头从最外(或最内)圈磁道上方移至最内(或最外)圈磁道上方所需的时间,
基本上比平均寻道时间多一倍。出于实际的工作情况,我们一般只关心平均寻道时间。
3、平均潜伏期(AverageLatency)
这一指标是指当磁头移动到指定磁道后,要等多长时间指定的读/写扇区会移动
到磁头下方(盘片是旋转的),盘片转得越快,潜伏期越短。平均潜伏期是指磁盘转
动半圈所用的时间。显然,同一转速的硬盘的平均潜伏期是固定的。7200RPM时约为
4。167ms,5400RPM时约为5.556ms。
4、平均访问时间(AverageAccessTime):
又称平均存取时间,一般在厂商公布的规格中不会提供,这一般是测试成绩中的
一项,其含义是指从读/写指令发出到第一笔数据读/写时所用的平均时间,包括了平
均寻道时间、平均潜伏期与相关的内务操作时间(如指令处理),由于内务操作时间
一般很短(一般在0。2ms左右),可忽略不计,所以平均访问时间可近似等于平均寻
道时间+平均潜伏期,因而又称平均寻址时间.如果一个5400RPM硬盘的平均寻道时间
是9ms,那么理论上它的平均访问时间就是14.556ms。
5、数据传输率(DTR,DataTransferRate)
单位为MB/s(兆字节每秒,又称MBPS)或Mbits/s(兆位每秒,又称Mbps)。DTR
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分为最大(Maximum)与持续(Sustained)两个指标,根据数据交接方的不同又分外
部与内部数据传输率。内部DTR是指磁头与缓冲区之间的数据传输率,外部DTR是指
缓冲区与主机(即内存)之间的数据传输率。外部DTR上限取决于硬盘的接口,目前
流行的UltraATA—100接口即代表外部DTR最高理论值可达100MB/s,持续DTR则要
看内部持续DTR的水平。内部DTR则是硬盘的真正数据传输能力,为充分发挥内部
DTR,外部DTR理论值都会比内部DTR高,但内部DTR决定了外部DTR的实际表现。由
于磁盘中最外圈的磁道最长,可以让磁头在单位时间内比内圈的磁道划过更多的扇
区,所以磁头在最外圈时内部DTR最大,在最内圈时内部DTR最小。
6、缓冲区容量(BufferSize):
很多人也称之为缓存(Cache)容量,单位为MB.在一些厂商资料中还被写作Cache
Buffer.缓冲区的基本要作用是平衡内部与外部的DTR。为了减少主机的等待时间,
硬盘会将读取的资料先存入缓冲区,等全部读完或缓冲区填满后再以接口速率快速向
主机发送。这主要体现在三个方面:预取(Prefetch),实验表明在典型情况下,至少
50%的读取操作是连续读取。预取功能简单地说就是硬盘“私自”扩大读取范围,在
缓冲区向主机发送指定扇区数据(即磁头已经读完指定扇区)之后,磁头接着读取相
邻的若干个扇区数据并送入缓冲区,如果后面的读操作正好指向已预取的相邻扇区,
即从缓冲区中读取而不用磁头再寻址,提高了访问速度。写缓存(WriteCache),通
常情况下在写入操作时,也是先将数据写入缓冲区再发送到磁头,等磁头写入完毕后
再报告主机写入完毕,主机才开始处理下一任务。具备写缓存的硬盘则在数据写入缓
区后即向主机报告写入完毕,让主机提前“解放"处理其它事务(剩下的磁头写入操作
主机不用等待),提高了整体效率。为了进一步提高效能,现在的厂商基本都应用了
分段式缓存技术(MultipleSegmentCache),将缓冲区划分成多个小块,存储不同的
写入数据,而不必为小数据浪费整个缓冲区空间,同时还可以等所有段写满后统一写
入,性能更好。读缓存(ReadCache),将读取过的数据暂时保存在缓冲区中,如果主
机再次需要时可直接从缓冲区提供,加快速度。读缓存同样也可以利用分段技术,存
储多个互不相干的数据块,缓存多个已读数据,进一步提高缓存命中率。
7、噪音与温度(Noi&Temperature)
这两个属于非性能指标。对于噪音,以前厂商们并不在意,但从2000年开始,出
于市场的需要(比如OEM厂商希望生产更安静的电脑以增加卖点)厂商通过各种手段
来降低硬盘的工作噪音,ATA—5规范第三版也加入了自动声学(噪音)管理子集(AAM,
AutomaticAcousticManagement),因此目前的所有新硬盘都支持AAM功能.硬盘的
噪音主要来源于主轴马达与音圈马达,降噪也是从这两点入手(盘片的增多也会增加
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噪音,但这没有办法).除了AAM外,厂商的努力在上文的厂商介绍中已经讲到,在此
就不多说了。至于热量,其实每个厂商都有自己的标准,并声称硬盘的表现是他们预
料之中的,完全在安全范围之内,没有问题。这一点倒的是不用担心,不过关键在于硬
盘是机箱中的一个组成部分,它的高热会提高机箱的整体温度,也许硬盘本身没事,
但可能周围的配件却经受不了,别的不说,如果是两个高热的硬盘安装得很紧密,那
么它还能承受近乎于双倍的热量吗?所以硬盘的热量仍需厂商们注意。
四、常见硬盘接口及标准术语
为了全面了解如此众多的硬盘接口技术,我们有必要对其主要关键术语进行详细
介绍,特别是与前两种常见的硬盘接口标准有关的。在这些关键术语是:IDE、ATA、
UltraATA、UltraDMA、SCSI、UltraSCSI。下面根据这些关键术语对以上两种主要
的硬盘接口类型进行具体介绍。
1、IDE
IDE的英文全称为“IntegratedDriveElectronics”,即“电子集成驱动器”,
它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体"集成在一起的硬盘驱动器。把盘体与控制
器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到了增
强,硬盘制造起来变得更容易,因为硬盘生产厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其
它厂商生产的控制器兼容。对用户而言,硬盘安装起来也更为方便。
在这里要先说明白一点的就是,这里所说的IDE,既是宏观意义上的硬盘接口类
型,也是微观意义上的硬盘接口标准。之所以说它是宏观意义上的一种硬盘接口类型,
是因为时至今日这一接口技术仍在不断地发展,并且仍是PC机中硬盘接口中的绝对
主流,原因当然是其性能也在得到不断发展,其性能也相当不错,此类接口的硬盘价
格也相对其它接口的要便宜许多.后面要介绍的各类ATA、UltraATA、DMA、UltraDMA
硬盘都属于IDE接口类型。说它是微观意义上的硬盘接口标准,是指如果细分,它仅
代表第一代的IDE标准,因为随后其接口技术得到了飞速发展,引入了许多新技术,
使这一IDE接口标准得到了质的飞跃,通常不再以IDE标称,而是以诸如ATA、Ultra
ATA、DMA、UltraDMA等标注。如图5-4所示.
2、ATA
ATA的英文全称为“AdvancedTechnologyAttachment",中文名称“高级技术附
加装置”.ATA接口标准最初是在1986年由CDC、康柏和西部数据3家公司共同开发
的。第一代的ATA标准称之为“ATA-1".ATA-1只支持PIO-0和PIO—1、PIO—2模
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式,其数据传输速度只有可怜的3。3MB/S,使用40芯电缆,硬盘大小也为5英寸(而
不是现在普遍的3.5英寸),容量为40MB(根据其技术标准,其硬盘容量限制在504MB
之内)。ATA接口是从80年代末期开始逐渐取代了其它老式接口,随着它自身的发展,
“ATA”也就成了“IDE”的代名词。目前最新的ATA133标准中硬盘数据传输速率可
达到133.7MB/s.要识别硬盘属于哪种ATA接口版本,只需看硬盘正面右上面的所印
标注,如图5-5所示,的就是UltraATA/100标准硬盘上的标注。
在ATA接口标准的整个发展过程中,到目前为止可以划分为7个不同的版本,也
就是从ATA-1(IDE)、ATA-2(EIDEEnhancedIDE/FastATA)、ATA—3(FastATA-2)、…,
一直到现在ATA—7(ATA133)。第一代的ATA标准,即ATA-1,也就是前面介绍过的
IDE标准,在此就不再另外介绍了。
⑴。ATA-2:也就是我们常说的EIDE(EnhancedIDE)或FastATA,它在ATA
的基础上增加了2种PIO和2种DMA模式(PIO-3),不仅将硬盘的最高传输率提高到
16.6MB/S,还同时引进LBA地址转换方式,突破了固有的504MB的限制,可以支持最
高达8.4GB的硬盘。在支持ATA-2的电脑的BIOS设置中,一般可以见到LBA(Logical
BlockAddress),和CHS(Cylinder,Head,Sector)的设置,同时在EIDE接口的主
板一般有两个EIDE插口,它们也可以分别连接一个主设备和一个从设备,这样一块主
板就可以支持四个EIDE设备,这两个EDIE接口一般称为IDE1和IDE2。
⑵.ATA-3:ATA-3并没有提高IDE接口的工作速度,最高传输速度仍为16.6MB/S
(支持PIO—3),但引入了密码保护机制,对电源管理方案进行了修改,引入了
S.M.A.R.T(Self—MonitoringAnalysisandReportingTechnology,硬盘自监测、
自分析和报告技术),这是一个划时代的重大改进。这一技术也在许多主板的BIOS
中有所体现。
⑶。ATA—4:这就是现在市面上仍比较常见的UltraATA/33,自这一版本开
始,硬盘开始支持DMA(DirectMemoryAccess,直接内存存取)技术,所以又称之
为“UltraDMA/33”。DMA是I/O设备与主存储器之间由硬件组成的直接数据通道,
用于高速I/O设备与主存储器之间的成组数据传送。硬盘控制器采用总线主控方式进
行数据传输,它将PIO下的最大数据传输率提高了一倍,达到33MB/S,称之为PIO—4。
微软的Windows98系统正式支持这一接口技术,不过有一些太老的主板可能不支持这
一接口,所以并不一定安装了Windows98以后的系统都支持DMA技术。注
意,Windows95则不支持这一技术。
⑷.ATA-5:这一版本就是市面上标注为“UltraATA/66”的硬盘。因为同样采用
了DMA技术,所以通常在市面上又可看到名为“UltraDMA66”的标注,其实都是一个
意思。UltraATA/66不仅将接口通道的数据交换速度提高了一倍,同时也继承了上
一代UltraATA/33的核心技术-冗余校验技术(CRC),该技术的设计方针是系统与
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硬盘在进行传输的过程中,随数据发送循环的冗余校验码,对方在收取的时候也对该
校验码进行检验,只有在完全核对正确的情况下才接收并处理得到的数据,这对于高
速传输数据的安全性有着极有力的保障.除此之外,ULTRADMA66还有一个核心的技
术就是将普通的40芯排线改成80芯排线(自这以后的所有并行ATA标准都采用这一
芯线标准),但该线仍然使用40针的接口,但传输线却增加了一倍。如图5-6所示的
就是新的80芯数据线与传统的ATA33及以前版本标准的40芯线对比图.
不过要注意,Windows98并不支持UltraATA/66这一新技术,所以当你在使用这
种新型硬盘时,除使用DMA66专用数据线连接硬盘与主板外,还必须正确安装主板驱
动程序,才能够识别出你的UltraATA/66硬盘,否则只能当作UltraATA/33硬盘来
用。
⑸。ATA—6:这就是市面上标注为UltraATA/100的硬盘接口标准,也是目前
较新的一种硬盘接口标准.这一新标准主要是提高了硬盘数据的传输速率,从原来
ATA—5标准中的66MB/S提高到新的100MB/S。
⑹.ATA—7:这就是ATA系列中的最新版本UltraATA/133了,它的传输速率达
到了133MB/S。但目前这一最新标准只有ATA133标准的提出者迈拓公司(Maxtor)
一家支持,并没有得到广大厂商的支持。
综合所有ATA标准的接口类型(其实就是IDE接口类型)硬盘可以看出它具有以
下主要特点:
接口具有:价格低廉、兼容性非常好、性价比高等优点.但同时ATA接口也具有:
数据传输速度慢、只能内置使用、对接口电缆的长度有很严格的限制等缺点。
3、SATA
很长一段时间以来,桌面PC硬盘都是采用PATA(并行,即ATA)接口的标准,
通俗一点也可以称之为IDE接口。IDE接口经历过ATA、ATA33、ATA66、ATA100、ATA133
等几种速度规格,后面的数字可以标明这种接口的传输速率,比如ATA100接口就可以
达到100MB/s的速度。
不过随着硬盘速度增加,传统的PATA接口的缺陷也日益显露出来,其中最致命的
莫过于并行线路信号干扰等问题。在ATA或者ATA33时代,此问题尚不明显。不过大
家应该记得,从ATA33过渡到ATA66的时候,IDE接口的数据线突然从40颗增加为80
颗,这就是因为信号频率过高的情况下,相邻数据线之间会产生干扰,从而导致数据到
达时间不一致,甚至造成数据传输错误等。那多出的40颗线就是为了防止信号干扰
而加入的地线。
基于上述问题,出现了新一代硬盘传输规范SATA(串行)接口,如图5-7所示,
与并行传输接口相比,SATA拥有更多的技术优势。
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⑴.高数据传输率
从已经确立的SerialATA1。0规范便可看出,第一代SerialATA的数据传输率
为150MB/s,超过了UltraATA/133的133MB/s传输率。而在已经发布的SerialATA2。
0和SerialATA3。0规范中将达到最高300MB/s及600MB/s的传输率,由此可以肯
定,未来三年内,不管硬盘速度如何发展,SATA接口始终可以胜任数据传输的工作。
⑵。无需复杂设置
在使用并行硬盘的时候,大家不得不注意一个问题,那就是在一个主板IDE接口
上同时安装两个设备的时候,就必须设置主/从(Master/Slave)选项,如果设置不
对的话,有可能两个设备都无法正常工作,让人感觉很麻烦。但是SATA接口使用点
对点传输协议,也就是说每个通信道都只能单独安装一个设备,并且独享带宽,这种
工作模式在实际应用中更容易被管理。
⑶。支持热拔插功能
从SATA设计人员的初衷来看,这种接口是允许进行热拔插的。就好像我们现在
用的移动硬盘一样,想不想以后自己的SATA硬盘也可以做到这点呢?虽然理论上具
备这样的条件,不过现在SATA接口的相关外围软件和硬件,对热拔插功能支持得还不
是很好,笔者曾经试验过几次,感觉有一些问题,看来大家还要多等一段时间了。如
图5-8所示为SATA数据线.
⑷.数据线可以更长
传统的PATA接口为40针结构,为了避免信号衰减或干扰问题,其线缆的长度被
限制在了45cm之内。而SATA数据线采用点对点传输,因此只需要两对线缆(4针)即
可完成数据的传送和接收,另外的三颗为地线,这样SATA线缆共需要7pin就可以了,
最长距离可以扩展到1米以上。
⑸。接口注重人性化
PATA数据接口为20针*2的结构,用户在区分数据线安装反正的时候,只能通
过接口槽塑料卡扣.但SATA硬盘则采用了L形接口,如图5-9所示,根本不存在接反的
可能.而且SATA接口在设计时充分考虑到热拔插的需求,三颗地线的长度要多
过其余四颗数据线,如图5-10所示,这样就不会因为热拔插时放电而损坏设备
了。
⑹。唯一的问题
远在几个月以前,就曾经有用户指出,SATA接口线缆设计有先天缺陷,L形的接
口不允许用户多次拔插,否则就会引发接触不良的问题。用户从安装SATA硬盘的过
程中,确实感觉出其接口的牢固程度不如原来的PATA,因此在这里建议用户,最好不
要过于频繁的拔插SATA设备。
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五、硬盘技术
硬盘所采用的技术,目前主要包括3个方面,一是磁头技术;二是防震技术;三
是数据保护技术。随着各大制造厂商的技术竞争,目前这3个方面的技术要点也逐渐
走向融合。
1、磁头技术
磁阻磁头技术(MagnetoResistiveHead),是一种比较传统的硬盘磁头技术,
完全基于磁电阻效应工作,电阻随磁场的变化而变化,其原理就是:通过磁阻元件连着
一个十分敏感的放大器可以测出微小的电阻变化。所以先进的MR技术可以提高记录
密度来记录数据,增加单碟片容量即硬盘的最高容量,进而提高数据传输速率.
巨型磁阻磁头(GMR)采用了巨型磁阻磁头技术的硬盘,其读、写工作分别由不同
的磁头来完成,这种变化有效地提高硬盘的工作效率,并使增大磁道密度成为可能。
OAW(光学辅助温式技术)是未来磁头技术的发展方向,应用这种OAW技术,未来的
硬盘可以在1英寸面积内写入105000以上的磁道,单碟容量更是有望突破40GB。
2、防震技术(SPS)
SPS防震保护系统,其设计思路就是分散外来冲击能量,尽量避免硬盘磁头和盘
片之间的意外撞击,使硬盘能够承受1000G以上的意外冲击力;ShockBlock防震保护
系统,虽然这是Maxtor公司的专利技术,但其设计思路与防护风格与昆腾公司的SPS
技术有异曲同工之妙,也是为了分散外来的冲击能量,尽量避免磁头和盘片相互撞击,
但它能承受的最大冲击力却可以达到1500G甚至更高。
3、数据保护技术
数据保护技术可以分为以下几种:
一是S。M。A.R。T技术,它是目前绝大多数硬盘已经普遍采用的通用安全技术,
应用S。M。A.R.T技术,用户们能够预先测量出某些硬盘的特性;二是数据卫士,西
部数据(WD)公司的数据卫士能够在硬盘工作的空余时间里,每8个小时便自动执行
硬盘扫描、检测、修复盘片的各扇区等步骤,其操作完全是自动运行,无需用户干预
与控制,特别是对初级用户与不懂硬盘维护的用户十分适用;其次是DPS(数据保护
系统),昆腾公司在推出火球7代硬盘以后,从8代开始的所有硬盘中,都内建了
DPS(数据保护系统)系统模式。其工作原理是在其硬盘的前300MB内,存放操作系统
等重要信息,DPS可在系统出现问题后的90s内自动检测恢复系统数据,如果不行,
则启用随硬盘附送的DPS软盘,进入程序后DPS系统模式会自动分析造成故障的原因,
尽量保证用户硬盘上的数据不受损失;三是MaxSafe技术,该技术的核心就是将附加
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的ECC校验位保存在硬盘上,使硬盘在读写过程中,每一步都要经过严格的校验,以此
来保证硬盘数据的完整性.
六、硬盘的编号及生产厂商
1、IBM公司(现在改为日立其标志为HITACHI)
IBM公司是现代硬盘工业的巨头,它在1956年创造了硬盘历史上的第一块硬盘
(IBM350RAMAC)只有5M容量;1968年,IBM提出“温彻斯特”技术,并于1973年制
造出第一块采用“温彻斯特"技术的硬盘,1991年生产出3.5英寸硬盘,并使硬盘容
量突破1GB。IBM公司在硬盘领域方面被称为蓝色巨人,其产品质量以稳定著称.
IBM公司的硬盘其命名方式为:
“产品名+系列代号+接口类型+盘片尺寸+转速+容量"
例:Deskstar22GXP的20.5GB硬盘的型号为:DJNA—372050
D:代表Deskstar产品即桌面之星
JN:代表Deskstar的25GP与22GXP系列(25或22表示本系列硬盘的最大
容量为25G或22G,GP为5400转,GXP为7200转);TT:Deskstar16GP或14GXP.
A:代表ATA接口(A:ATA;S与U为UltraSCSI、UltraSCSIWide、UltraSCSI
SCAC:SCSI)
3:代表3。5英寸盘片
7:代表7200转
2050:代表20.5GB容量
2、Maxtor(迈拓)公司
这是一家进入中国市场较晚的硬盘厂商,但其实力不可小视.迈拓公司创建于
1982年,总部设在美国加州,在购昆腾以后气势逼人,在群雄激斗的国内硬盘市场
中占领一席之地,且市场份额也逐年增大。Maxtor公司连续推出钻石9代、10代和
金钻4代、5代成为国内市场上的主流硬盘.
Maxtor公司的硬盘其命名方式为:
“系列号+此系列硬盘最大容量+首位+容量+接口类型+磁头数”
例:金钻四代DiamondMaxPlus4053073U6
DiamondMaxPlus:代表硬盘是金钻系列
40:代表此系列硬盘的最大容量为40GB
5:用于说明一段时间,最新的金钻系列硬盘都是5
3073:代表容量为30.7GB
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U:代表此硬盘的接口是UltraDMA/66(D为UltraDMA/33;A为ATAUltra
DMA/100)
6:代表此硬盘的磁头数
(注:金钻六代:DiamondMAXlous60;高能火球四代:FrieballPludAS;星钻二
代:DiamondMax536DX;新火球一代:DiamondMaxD540X;美钻一代:DiamondMax531DX;
美钻一代:DiamondMax541DX;)
3、Seagate(希捷)公司
美国希捷公司是世界上最大的磁盘驱动器的生产厂家。也是最早创造出业界第一
款10000转硬盘(捷豹Cheetah系列SCSI)和最大容量硬盘(捷豹3代73GB)的先驱.
希捷的硬盘系列从低端到高端的产品名称分别为:U4系列、Medalist(金牌)
系列、U8系列、MedalistPro(金牌Pro)、Barracuda(酷鱼)系列。其中金牌Pro
和酷鱼系列为7200r/min其它的产品为5400r/min。
Seagate公司的硬盘其命名方式为:
“首位+盘片尺寸+容量+盘片数+转速+接口类型"
例:Seagate酷鱼Ⅱ代IDE硬盘ST330630A为例
ST:首位,希捷公司硬盘均用ST开头
3:盘片尺寸为3.5英寸
306:容量为30。6GB
3:盘片数为3片
0:表示为7200V/M(0以外为5400r/min)
A:接口类型A为ATAUDMA/66或UDMA/100(AG为笔记本专用、W、N为SCSI专
用)
4、WesternDigital(西部数据)公司
西部数据公司成立于1979年,1988年进入硬盘制造领域,公司的核心是为用户提
供值得信赖的产品及高性能的硬盘。总部设在美国加州,业务遍布世界各地,在马来
西亚和新加坡各有装配厂,是全美最大型500家企业之一,市场上的主流产品有
Caviar鱼子酱系统。
西部数据公司的硬盘其命名方式为:
“类型+硬盘尺寸+硬盘容量+转速+型号”
例:以WDCaviarWD400BB为例
WDCaviar:代表西部数据的鱼子酱系列硬盘
WD:代表西部数据公司
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400:代表硬盘容量是40.0GB
第一个B:代表转速为7200转/分,如A为5400转/分
第二个B:代表新系列产品
第二节光盘驱动器
多媒体计算机世界中,光盘记录各种图像信息。光驱的应用使我从中体会到了多
媒体技术带来的快乐,也成为多媒体计算机的衡量标准。根据光盘存储技术的不同光
盘驱动器可分为以下几种:CD-ROM(只读光盘驱动器)、CD—R(可写光盘驱动器)、
CD-R/W(可擦写光盘驱动器)、DVD-ROM(DVD只读光盘驱动器)和DVD-RAM(可反复
擦写DVD光盘存储器)等其中的CD-ROM已经成为电脑系统的标准配件.如图5—11为
光盘驱动器。
一、光盘驱动器工作原理
一张薄薄的CD光盘最多可以容纳720MB的数据量,这相当于大概500多张1。
44MB的软盘。如今,绝大多数软件都可以通过CD介质来传播交流,大型软件的安装
已经变得易如反掌。
其工作原理是数据通过刻录设备在盘面上刻出一个信号凹坑,再在光盘的另一面
涂上反光材料,CD-ROM的激光头发出光束照到平地方和凹地方所反射回的信号不同,
CD-ROM上的光敏元件根据反射信号的有无或强弱来记录0和1完成数据的输入。
二、光驱的控制面板
1、光驱的前面板
如图5—12所示为光驱前面板,各项指标如下:
⑴耳机插孔可连接音箱或耳机,可输出AudioCD音乐。
⑵音量旋钮调音乐音量大小。
⑶指示灯光驱的运行状态。
⑷紧急出盒孔电或其它非正常状态下打开光盘托架.
⑸打开/关闭/停止键光盘进出盒和停止AudioCD播放。
⑹播放/跳道键面板上控制播放AudioCD。
⑺光盘托架用于放置光盘.
2、光驱的后面板
如图5-13所示为光驱后面板,各项指标如下:
⑴电源插座连接电源线,给光驱供电设。
-53-
⑵数据线插座连接数据线,数据可以由此传输给主板。
⑶主从跳线用于区分光驱是主盘还是从盘的跳线。
⑷数字音频输出连接口用于连接数据音频线。
⑸模拟音频输出连接口用于连接模拟音频线.
三、光驱的内部结构
1、底部结构:
用十字螺丝刀拧开光驱底板的四个固定螺丝,压下连在光驱面板上的固定卡,将
底板向上抬起,即可将其拆下,可以看到光驱底部固定着机芯电路板,它包括了伺服
系统和控制系统等主要的电路组成部分。如图5-14所示。
2、机芯结构:
用细铁丝插入面板的紧急出盒孔将光盘托架拉出,压下上盖板两端的固定卡,卸
开光驱面板,然后再打开上盖板,可以看光到整个机芯结构。如图5-15所示
(1)激光头组件:
包括光电管、聚焦透镜等组成部分,配合运行齿轮机构和导轨等机械组成部分,
在通电状态下根据系统信号确定、读取光盘数据并通过数据带将数据传输到系统.
(2)主轴马达:
光盘运行的驱动力,在光盘读取过程的高速运行中提供快速的数据定位功能。
(3)光盘托架:
在开启和关闭状态下的光盘承载体。
(4)启动机构:
控制光盘托架的进出和主轴马达的启动,加电运行时启动机构将使包括主轴马达
和激光头组件的伺服机构都处于半加载状态中。
四、光驱的性能指标
1、数据传输率
表明光驱从光盘上读取数据的快慢。
单速—-是指最初的光驱读取速率150KB/S
倍速—-指是最初光驱读取速率的多少倍的读取速率的光驱.如4X其传输率为
600KB/S
2、平均读取时间(AverageSeekTime)
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是指CD—ROM从光头定位到开始读盘的时间,一般是越小越好。不易超过95ms。
3、缓存(CACHE或BUFFERMEMORY表示)
作用是提供一个数据的缓冲区域,将读取的数据暂时保存,然后一次性进行传输
和转换。CACHE一般最少要有128K,现在的光驱一般是256K或者512K的.缓存是越
大越好.
4、光驱的容错性能
是指光驱读取质量不太好的光盘的能力,容错性能越强,光驱能读的“烂盘”越
多。
5、光驱的读取方式
⑴恒定线速度(CLV)
CLV(ConstantLinearVelocity,恒定线速度),读取光盘内圈和外圈数据时,
光驱马达的转速是不同,读出的数据传输率保持不变。是12X以下普遍采用的技术。
优点:光驱读取性能稳定、容错性能比较高;缺点:浪费了主轴的工作效率(读
取外圈时降低马达速转)
⑵恒定角速度(CAV)
CAV(ConstantAngularVelocity,恒定角速度),保持光驱马达转速恒定,其数
据传输率是可变的。是20X以上普遍采用的技术。
优点:读盘速度不断提高;避免太多加速或减速控制,可减少发热量。缺点:容错
性能有所下降.
⑶部分恒定角速度(PCAV)
当激光头读不出数据时,主轴速度降低一半,如果再读不出来,再降低一半,如
此反复,直到读取数据为止.是现在普遍采用的技术。
优点:即提高了速度,又兼顾了容错性能。
6、接口类型
两种接口:IDE和SCSI.一般的用户应该都是IDE口的,SCSI接口的光驱必须配用SCSI
接口卡,安装比较烦琐,但是有占用CPU资源少,工作稳定的优点,所以在网络服务器
中广泛采用。
五、普通光驱的种类
1、按接口分类:
⑴.IDE接口:最广泛的、价格便宜,速率低
⑵.SCSI接口:速度快,传输效率高,支持热插拔。
2、按结构方式分类:
⑴.内置式光驱:最广泛的,安装在计算机内的5英寸位置上的光驱
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⑵.外置式光驱:其自身带有保护外壳,可放在计算机机箱外,通过并口线与计算机连。
⑶.多盘式光驱:可同时放入多张光盘
六、光驱的维护与维修
1、光驱的维护
⑴对光盘的选择
在选用光盘时,应尽量挑光盘面光洁度好、无划痕的盘,并且对盘的厚度也须加
注意。质量好的盘通常会稍厚一些;而质量差的盘比较薄,使光驱加紧机构运转很吃
力。质量不好的光盘,如盘片变形、表面严重划伤、污染以及盗版光盘等,在光驱内
进行读取时,光学拾取头的物镜将不断地上下跳动和左右摆动,以保证激光束在高低
不平和左右偏摆的信息轨迹上实现正确聚集和寻道,加重了系统的负担,加快了机械
磨损。同时,为了减少光驱的磨损,延长光驱的使用寿命,不要经常用光驱来长时间
播放VCD影碟,因为这样,电机与激光头就增加了工作时间,从而缩短了光驱的使
用寿命.另外在关机时,如果劣质光盘留在离激光头很近的地方,那当电机转起来后很
容易划伤光头。
⑵光驱的入盒和出盒
尽量将光盘放在光驱拖架中,有一些光驱托盘很浅,若光盘未放好就进盒,易造
成光驱门机械错齿卡死。同时进盘时不要用手推光驱门,应使用面板上的进出盒键,
以免入盘机构齿轮错位。
在不使用光驱时,应尽量取出光盘,因为光驱只要其中有光盘,主轴电机就会不
停地旋转,光头不停地寻迹、对焦,这样会加快其机械磨损,使光电管老化。
不要在光驱读盘时强行退盘,因这时主轴电机还在高速转动,而激光头组件还未
复位。一方面会划伤光盘;另一方面还会打花激光头聚焦透镜及造成透镜移位。等待
光驱灯熄灭后再按出盒键退盘。
⑶保证光驱的通风良好
众所周知,现在高倍速光驱的转速极快,几乎赶超了硬盘,所带来的最大弊端就
是发热量极大。对于现在市场上大部分以塑料为机芯的CDROM来说,高热量是降低其
寿命的重要因素,因为塑料的耐热能力较差,长期使用自然会出现问题造成读盘不顺
利。但光驱的机芯又很难像显卡或CPU那样依靠散热片和风扇来散热,因此高发热问
题必须引起人们的重视。因此我们要把光驱放在一个通风良好的地方,来保持它具有
良好的散热性,以便保证光驱能够稳定运行。
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当然,日常维护还有其它很多方面,一定要养成正确的使用和保养方法,才能让
光驱的寿命最大化。对于一些经常使用的光盘,如果硬盘比较空闲的用户,最好把它
制作成虚拟光驱文件。要养成定期清洁激光头的习惯。
2、光驱的常见故障
光驱的平均无故障时间为2500小时左右,正常使用寿命一般为二年左右,当然
这要看光驱的实际使用时间。时间久了,光驱常会出现不读盘的故障,一般均显示为:
“驱动器X没有光盘,插入光盘再试"或“CDR101:NOTREADYREADINGDRIVEX
ABORT,RETRY,FAIL?”。光驱由机械部件、电子部件和光学部件三类部件组成,在使
用、维护时较普通软盘驱动器、硬盘复杂,且故障率较高,故障的分析、定位也较复
杂。对光驱进行排查故障的一般过程是先检查和排除与光驱相连的各信号线、电源线
等;其次排除上述“其它故障”中的各个方面;然后检查系统配置及参数设置情况;
再考查光学部件、机械部件因素,最后考查电子部件故障。
光驱的故障按故障源一般有接口故障、系统配置故障、光学故障、机械故障、电
子故障和其它故障六大类.
⑴接口故障
此类故障主要原因有:光驱的接口与主板接口不匹配(出现CDR—103错误提示),
在增加或减少新硬件时,造成光驱的信号线(包括与其它多媒体部件的连接线)、电
源线、跳线等之间的松动、错误连接或断线等等.这类故障的具体现象有“不认”光
驱、“读写”错误、主机死机等等。
⑵系统配置故障
此类故障的主要原因有:系统增加了新硬件后I/O、DMA和IRQ有冲突;CMOS中
有关CDROM的设置不当;与硬盘的主从关系设置有误等。具体现象有光驱不工作、光
驱灯亮一段时间后死机、“读写”错误、不出现盘符或误报多个盘符等。例如:一台
电脑加装一个6倍速的光驱,是与1。2GB的硬盘共用PrimaryIDE接口,使用一段
时间后,按主板说明将光驱接到SecondaryIDE接口上后,发现光驱不能工作了。
分析与处理过程:由于光驱接在PrimaryIDE口时工作正常,故可以排除光驱自
身的问题,考虑到CMOSBIOS在改变插口后未设置,怀疑BIOS的设置对光驱可能有影
响,开机进入BIOS设置,发现其中的IDEDrive1项设为None,于是将IDEDrive1
项改为缺省值AUTO后,再开机,光驱能够正常工作.
⑶光学部件故障
此类故障的主要原因有激光二极管和光电接收二极管老化、失效;光头聚焦性能
变差,激光不能正常聚焦到光盘上;信号接收单元不能正常接收信号;激光头表面和
聚焦镜表面积尘太多,激光强度减弱等。具体现象是放入光盘后无反映、读取光盘上
-57-
数据困难、读取时间变长、“读写"错误、“不认”光盘、“挑盘”、“死机”、提
示“CDR—101"或“CDR-103"错误信息等.
CDROM激光头使用寿命一般在2000~3000小时.随着使用时间的增长,光头功率
逐渐下降,通过调整激光头调节器以增大光头功率的方法,可改善其读盘能力,但这
会加速光头的老化,减少激光头的使用寿命。
例如一台高仕达16倍速光驱,使用了半年后,发现原来一直能够正常使用的光盘,
绝大部分读不出来,并显示“CDR—101”错误。如果反复按“R”键再试,则可读出
一些信息。为了定位故障所在,我们先在光驱内放一张CD盘,发现能将整盘从头到
尾播放完.由此排除了光驱的寻道和步进电机等机械部分、电子部件的故障,判定很
有可能是激光头故障,导致不能正确读出光盘上的信号。于是将光驱拆开,使激光头
露出来,用干净丝绸缠在小木棍上,沾上少许无水酒精轻轻擦拭激光头表面,然后,
置于干净环境中晾干,再把各部件按序装好,装回计算机,开机测试,发现光盘工作
正常,故障消失.这是一种典型的光学部件故障。
⑷机械部件故障的分析与定位
此类故障的主要原因有机械部件磨损、损坏产生位移等现象导致激光头定位不准;
压盘机械部分有纰漏,不能加紧光盘,导致盘片转动失常.具体现象有托盘不能弹出、
“挑盘”、“不认盘”、“读写"错误等,多出现在经常非法、强制操作,或环境较
恶劣的情况下。对于这类故障,可将CDROM机械部分重新进行装配,适当补偿部件磨
损,调整机构运动精度,在压盘轴孔处加装垫片等维修方法。
⑸电子部件故障
此类故障较为少见,其主要原因有光驱电子线路板损坏、电子元件老化、损坏等。
具体现象有光驱不工作、不能出现盘符、“读写”错误等等。
出现此类故障一般要送回厂家维修点或专业维修店维修。具体是要更换相应的电
路板或元器件。
⑹其它故障
此类故障的主要原因有环境因素、设备驱动程序问题(出现CDR-101:BeadFail
提示信息)、CDROM盘有灰尘、划痕、不正确的操作、固定螺丝太长、维修不当的残
余物或上述诸故障的综合等等。
3、光驱的维修基本操作方法
光驱读盘不出的硬件故障主要集中在激光头组件上,且可分为二种情况:一种是
使用太久造成激光管老化;另一种是光电管表面太脏或激光管透镜太脏及位移变形。
所以在对激光管功率进行调整时,还需对光电管和激光管透镜进行清洗.
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(1)光电管及聚焦透镜的清洗
拔掉连接激光头组件的一组扁平电缆,记住方向,拆开激光头组件。这时能看到
护套罩着激光头聚焦透镜,去掉护套后会发现聚焦透镜由四根细铜丝连接到聚焦、寻
迹线圈上,光电管组件安装在透镜正下方的小孔中。用细铁丝包上棉花沾少量蒸馏水
擦拭(不可用酒精擦拭光电管和聚焦透镜表面),并看看透镜是否水平悬空正对激光
管,否则须适当调整.至此,清洗工作完毕。如图5—16所示。
(2)调整激光头功率
在激光头组件的侧面有1个像十字螺钉的小电位器。用色笔记下其初始位置,一
般先顺时针旋转5°~10°,装机试机不行再逆时针旋转5°~10°,直到能顺利读盘。
注意切不可旋转太多,以免功率太大而烧毁光电管。
按照上述拆卸步骤由里到外依次装好,开机后应该一切正常。经这样处理后的光
驱一般都能正常工作。
七、光驱的选购
1、速度
CD-ROM有clv(恒定线速度)和cav(恒定角速度)及p—cav(部分恒定角速度)
之分,现在大部分CD—ROM采用p—cav控制方式.
早期的CD-ROM为了激光头能够锁定资料,采用恒定盘片线速度的方法,但这种方
法有一个致命的缺点:根据v=rω(r=半径,ω=角速度,v=线速度)可以知道,读取
数据时,由于资料的不连续性,激光头必须经常变换位置,就是r不停地变化,为了保
证v的恒定,主轴转速必须不停变化,从而加大了主轴马达的控制难度。巨大的发热
量让本来就通风不良的CD-ROM电路板工作稳定性下降,盘片在高温下反射激光的效
率下降,激光头读取数据的能力大打折扣。
cav方式可以避免太多加速及减速控制,极大地减少了发热量,对于系统的稳定
性起到很好的作用。但这种控制方式需要激光头有较好的解读能力,数据采集电路需
要做得更复杂些。p-cav方式在较小内径时仍为cav控制方式,在激光头到达某一定
点后,再改为线速度一致的方式,这样可以减轻数据采集电路的负担。
如果是以前的低速光驱,不必对光驱的发热量多加关注,不过现在的主流光驱的
速度都在32×以上,我们必须正视高速所带来的影响,第一个恶果就是光驱内部的
发热量急剧增加。电路在高温下的稳定性会降低,盘片化学介质在高温下的光学特性
会有所改变,激光头读取数据的准确性会有所降低。高速所带来的第二个恶果就是振
动。在讲振动以前,让我来先讲解一下光驱内部的一些机械结构方面的知识。读者可
以从这些预备知识获取下面测试参数的分析原理。光盘一放进光驱内,在盘片下方的
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主轴立刻穿过碟片中心的小圆孔,并将盘片托在空中,在主轴上方会放下一个小磁铁,
磁铁与主轴牢牢紧贴并将中间的盘片紧紧固定.激光头为了能够读取数据,理论上说
离碟片越近越好,这样反射光线就更强一些.但碟片并不是绝对的平面,碟片的有机介
质的厚度有厚有薄,反射光线的强度自然是不一致的.致命的是,盘片由于高速所带
来的振动,让数据采集电路剔除杂乱信号增加了难度。决定一台光驱对数据的快速读
取能力不仅仅要主轴速度的提升,也要求防振、防高温、数据采集电路等等综合能力
的提高。如果光驱必须降速读取数据,那么可能这台光驱的防振动能力,数据采集电
路,防高温能力的某一部分能力不足,这不仅仅是激光头的功率不够的问题.
2、容错
如今各类CD—ROM广告上总少不了类似“超强纠错"一类的广告语.只要一看到
这句话,我就回想到自己坐在电脑前,呆呆的望着光驱指示灯拼命的闪啊闪,可就是
读不出数据时的恼火感觉,想必不少人都有相同的经历。因此,容错性一直以来就是
用户争论的焦点。关于这个话题,可为是仁者见仁智者见智.我个人认为,光驱在跨
入24x时代以后,随着数据读取技术趋于成熟,大部分主流产品的容错能力还是可以
接受的(水货除外),但仍有一些产品不尽如人意.选购时带些“烂碟”去测试虽然是
个不错的做法,但单凭能够顺利读出烂碟,很难全面地说明问题,因为新出厂的光驱
在最初的使用中一般表现良好.而且有些产品是通过调大激光头发射功率来达到纠错
目的的,一旦使用了较长的时间以后,光头老化,性能就会大幅度下降,且缩短了
CD-ROM的使用寿命。当然另一部分优秀产品采用了先进的容错技术和较好的伺服系
统,加上中等功率的激光发射,在读盘能力较强的前提下始终保持良好的表现,这样
的光驱才算得上真正的“超强纠错"。
4、稳定性
一款光驱买回来时,怎么用都好,任何盘片都能统吃。可一旦用了一段时间后(通
常3个月以上),却发现读盘能力有迅速下降.遇到这样的产品,谁也不会满意的.
所以在当今速度与纠错(指新出厂产品的纠错力)差距并不大的情况下,稳定的表现
显得尤为可贵。普通用户在选购光驱时,不可能逐一从硬件结构方面分析产品的优劣,
所以笔者建议选购CD-ROM时不可图新品,应尽量购买推向市场时间较长,口碑一直不
错的产品,这样的光驱往往稳定性较好.此类代表当属sony系列。当年sony出品的
四速光驱cdu76e,不但纠错好,而且不少使用它已经3年以上的用户,至今为它的稳
定性所津津乐道。高倍速的sony光驱虽然容错能力有所下降,但在稳定工作方面它
始终做得很好。
4、寻道时间。
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可能有些读者也了解寻道时间越短越好,但他们并不知道究竟好在哪里.寻道时
间越短的光驱在安装软件,放vcd等功能方面并没有多大的优势,只有在查阅光驱电
子词典等随机查询软件应用方面才有明显优势。
5、cpu占用率
cpu的占用率可以反映光驱的bios编写能力.优秀产品可以尽量减少cpu占用
率,这实际上是一个编写bios的软件算法问题,当然这只能在质量比较好的盘片上
可以放映。如果碰上一些“烂碟”,cpu占用率会直线上升,所以如果用户想节约宝
贵的时间,他必须选购那些读“烂碟”能力较强和cpu占用率低的光驱。从测试数据
可以看出,在读质量较好的盘片时,最好的与最差的成绩差距不会超过2个百分点,
在读质量不好的盘片时,差距就会急剧扩大。
6、名牌与水货
选择CD-ROM时,我们时常会听到这样的“忠告”:千万不要购买sony和philips
的光驱!但我们回顾一下历史就会发现,这两个品牌正是CD-ROM界的元老啊!作为至
今业界的领先者,sony和philips的产品为何会被贬的一文不值,其中主要是受了水
货的影响。以前假冒的sony光驱满市都是,而一些小厂更打着oem的招牌,生产所
谓的philipsCD-ROM,假冒产品的低质量直接影响了两大品牌在用户心中的位置.其
实它们的正品在稳定性这一点上都是十分出色的,笔者正在使用的就是台湾生产的正
品philips24x,感觉很不错.所以诸如sony、philips、宏基、华硕等市场名牌,在
生产技术等各方面有着不小的优势,依然是市场主流。只是选择时要到正规的代理商
那里购买,防止水货。
光驱真假的识别
⑴.三星:整体性能较好,防尘门设计计时自动入仓,最大优点就是超强纠错
真货:指示灯在面板的正中间,面板上没有三星标志,面板上正中间有速度的标
记,如:48XMAX。
假货:指示灯在中间偏左的位置,面板上有三星标志,速度的标记放在面板左边,
标签上有单独的系列号码。
⑵.明基:整体性能和容错性都很好,具有特殊防震动技术,噪音小
真货:面板左侧的音量调节为两个按钮数字音量控制键.光驱的播放键是长方形
的。包装上附有“鳄鱼”标志。背面标签上的出厂日期、货号等是在生产线时用激光
打上去的,清晰醒目,每一台编号不同.光盘出口的挡板颜色、花纹与整个面板协调
一致。
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假货:光驱面板左侧的音量调节为旋钮式。光驱的播放键不是长方形的。包装上
没有“鳄鱼"标志。背面标签是统一印刷,质量奇差,每台光驱编号相同。光驱挡板
另做,色彩、花纹与面板有区别。外包装仿照正品ACER光驱外包装,但未标出产地,
配件没有包装,缺少说明书和固定螺丝。
⑶.美达:特有的防尘和防震技术,噪声小,整体性能较好.
真货:外包装中文标志齐全产品资料规范,内包装采用可回收再生使用的新型缓
冲材料,配备了专门对美达光驱进行优化的超级解霸美达专用版。
假货:无中文标志,厂名和厂址,内包装采用廉价的不符合环保要求的发泡胶为
缓冲材料,从成本考虑,当然也没有配正版的超级解霸。
7、其他指标
关于光驱其实还有许多评定的指标,譬如噪音和震动.由于CD—ROM的速度主要
取决于马达的旋转,而眼下一些高速产品的马达转速高达8000-9000rpm,甚至高于
10000rpm。在这样的情况下,读盘时产生较大的光驱机身震动和旋转噪音也就不足为
奇了。笔者接触过一款36x的CD—ROM,读盘时就好像屋子里开了一盏小电风扇一样,
声音很是烦人。因此,选择光驱时检验读盘噪音大小也是比较重要的一点。眼下有不
少产品采用了双油压动态避震系统,很好地解决了震动和噪音对用户产生的烦恼,选
购时不妨留意.自己固定光驱时,拧紧螺丝也可避免不必要的震动。另外cpu占用率
也比较重要,这主要取决于产品是否支持dma33数据接口,采用这一接口的CD-ROM
一般占用率要小一些。另外高速缓存(cache)的配备大小对性能也有很大的影响.
一般产品cache容量为128k或256k,有的可达512k。在价格相差不大的情况下,这
个值越大越好。
8、售后服务
以前光驱通常只有三个月的质保期,这令用户颇为不满,但如今随着生产技术的
提高,大部分厂商将这个期限延长为六个月或一年.日前笔者还发现了几款提供1年
包换的品牌,如:建基(aopen)和顺新。应该看到厂家能在售后服务方面下功夫,
是非常可喜的现象。况且能够提出1年这个数字,起码可以表明厂方对其这款产品的
质量还是很有信心的。因此质保期较长,售后服务较好的产品,一般具有比较稳定的
性能.只是但愿“一年包换”这句话在用户真正遇到麻烦时,不要成为一张空头支票。
第三节DVD驱动器
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DVD最初是指数字视频光盘,即DigitalVideoDisc.不过随着技术的不断发展
创新,现在的DVD已经不再公指视频这个范畴了,指的是数字多功能光盘。如图5—
17为DVD光驱.
一、DVD驱动器优点
1、容量大
单面单层光盘盘容量高达4。7GB,单面双层光盘容量可达8。5GB,双面单层光盘
容量可达9.4GB,而双面双层光盘容量高达17GB;视频图像质量出类拔萃,超过以影
像品质优秀而著称的激光影碟(LD)
2、数据传输率高
DVD光驱的传输速率为1335KB/S,相当于CD-ROM的9倍。
3、采用DolbyDigital格式
通过DolbyAC—3系统的5。1声道设计,能够产生五声道的高品质环绕立体声。
4、妆容性好
可以兼容已有的CD—Audio、CD—ROM、CD-R等多种格式的光盘,保证了用户的投
资利益。
5、性能价格比高
尽管它比CD-ROM的容量高出数倍,但生产成本却高不了多少,以微机中使用的DVD
—ROM驱动器为例,市场零售价高的不过800元,低的只有300元左右。
二、DVD驱动器的分类
DVD形成高品化以来,就一直是一种统称.其实,DVD有很多种,最常见的有
DVD-video、DVD—ROM、DVD-R、DVD—RW、DVD-RAM等。其中,DVD-video是影视娱乐
方面的产品(也就是广告所说的DVD影碟机),其他4种类型则是应用于计算机领域的
产品。目前市场上只有DVD—video和DVD—RIM比较成熟,其商品化及普及程度也较
高.
1、DVD-ROM
DVD-ROM驱动器是只读型DVD,它与CD—ROM的作用很相似。DVD-ROM光驱绝大部
分可以播放DVD-Video,也能向下兼容,读取CD—ROM盘片。第二代DVD—ROM还与CD
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—R兼容。大部分DVD—ROM光驱具有低于100ms的查找时间和大于1.3Mb/s的数据传
输率。
DVD—ROM驱动器的外观与CD-ROM相同,如图5-18所示。许多专家认为DVD将会取
代CD-ROM.一些CD—ROM光驱制造商由于看好DVD—ROM光驱市场,计划几年内取消CD
—ROM光驱的生产。
虽然DVD盘片的外观和尺寸与现在广泛使用的CD盘片没有什么区别,但二者的结
构有较大不同,DVD盘片的容量是CD盘片的7-20倍。为提高DVD盘片的存储容量,采
取了提高盘面利用率、减少纠错码位数、修改信号调制方式以及减少每个扇区字节数
等措施,这使得DVD盘片的单面容量高达4.7GB,是CD盘片容量的7倍多。随着半导
体激光的短波化、增加格式效率、双层盘技术,MARGIN合现化等技术的采用,DVD容
量将进一步增加到8。5GB以上。
DVD—ROM光驱的连接方式与CD-ROM光驱相似,有EIDE和SCSI等。所有DVD—ROM
光驱都有音频插头,可播放AudioCD,而且有的还带有DVDAudio或Video输出,同时内
置有音频/视频解码硬件的DVD—ROM光驱也很快将发布。
2、DVD-R
DVD—R是一次写入型DVD,也称为DVD刻录机,与CD—R类似,其特点是只能按
顺序一次写入数据但可反复读出。DVD-R介质像CD-R一样,采用有机染料聚合物技术,
可与几乎所有的DVD光驱兼容。初期时的容量为3.95GB,到1999年中期已扩大到4。
7GB。
3、DVD-RW
DVD-RW是相变可擦写格式,产品于1999年中期上市,由Pioneer公司开发的基于
DVD-R技术的DVD—RW将可以在大部分的DVD光驱和DVD机上播放,初始容量为4。7GB。
还有一种+RW也为相变可写格式,最早称为DVD+RW,后来改名为+RW.+RW是由
Philips、SONY、HP和其它一些公司基于DVD和CD—R技术发布的一种可擦写格式。+RW
驱动器可以读DVD-ROM和CD,但与DVD-ROM不兼容.+RW容量为2。8GB,仅用于计算机
数据存储。第二代的+RW将能写CD-R和CD-RW。
4、DVD-RAM
DVD-RAM也是可擦写型DVD,它可以说是DVD系列中推进速度最快的产品,自1997
年公布有关技术数据后,1998年第二季度即有实用化产品进入市场.DVD—RAM的记录
格式也是采用相变技术,存储容量有两种规格:单面盘为2。58GB,双面盘为5.2GB。
在1998年底以后生产的第三代DVD—ROM驱动器中正常读出。DVD-RAM盘片可重复使用
十万次以上。
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第四节CD-RW驱动器
光盘刻录(“CD—R"和“CD-RW”)是在CD-ROM基础上发展起来的两种CD存储技
术,“CD—R”是“CD-Recordable”的英文简写,是指一种允许CD进行一次性刻写的
特殊存储技术。“CD-RW”是CD—ReWritable的英文简写,是指一种允许对CD进行多
次重复擦写的特殊存储技术。这两种技术借以实现的存储介质分别被称为CD—R盘片
和CD—RW盘片,而实现这两种技术的设备,就是CD-R驱动器和CD—RW驱动器。目前
单纯的CD-R驱动器已很少见,通常所说的“光盘刻录机”是指CD-RW驱动器。如图5-19
所示.
一、光盘刻录机的性能指标
光盘刻录机除了可以刻写CD-R/CD-RW碟片外,大多数性能指标与普通的CDROM类
似。我们选购时应注意以下性能指标:
1、读写速度
CD—RW刻录机也有倍速之分,但是CD—RW刻录机有三个速度指标:刻录速度、复
写速度和读取速度.例如刻录光驱前面板上的“52X24X52”是其速度,前两项指标是
CD-RW刻录机的主要性能指标,读盘功能通常作为CD-ROM的备用。CD—RW的刻录速度
不如CD-ROM的读取速度,开始是2×和4×,现在流行48×、50×、52×的高速刻录,
另外对于CD-RW而言还有一个擦写速度,通常和复写速度一样。刻录过程中有一个对
光盘记录层的激光烧结操作,刻速过高会造成CD-RW光盘记录层烧结不完全,影响
CD-RW读取时的激光反射,造成数据难以读出甚至盘片作废,所以需要选择相应速度支
持的CD-RW光盘来进行高速刻录。在缓存较小的情况下,为保证盘片的刻录质量,刻速
应该适当降低。以前由于伺服马达过快的转速可能会影响刻录质量,所以刻录机的光
盘读取速度也受到限制,一直在16×以下。现在刻录机读盘速度随着刻录速度的提高,
也由以前的16×提高到48×和52×。
衡量刻录机读写速度的另一个重要指标是平均读取时间,或称为平均查找时间
(AverageSeekTime)。它是指CD-ROM从光头定位到开始读盘的时间,一般来说此值
越小刻录机的读写速度越快。现在高速刻录机平均查找时间一般在150ms左右.
2、接口方式
光盘刻录机按接口分类,内置的有:SCSI接口、IDE接口,外置的有SCSI、并口、
PC卡接口以及目前最新的USB接口等。SCSI接口(无论外置内置)在CPU资源占用和
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数据传输的稳定性方面要好于其它接口,系统和软件对刻录过程的影响也低很多,因
而它的刻录质量最好。但SCSI接口的刻录机价格较高,还必须另外购置SCSI接口卡,
无形中也加大了成本的投入。IDE接口的刻录机价格较低,兼容性较好,可以方便地使用
主板的IDE设备接口,数据传输速度也不错,在实用性上要好于其他接口,但由于对系
统和软件的依赖性较强,刻录质量要稍逊于SCSI接口的产品。并口有SPP、EPP、ECP
三种模式,其中,EPP、ECP为高速模式,在这两种状态下,刻录机能达到6速读2速写
的要求,而SPP模式下只能达到2速读1速写,目前采用并口方式的刻录机除了HP公
司的部分产品外,其余基本趋于淘汰,被性能更好的USB接口替代。由于外置刻录机
的价格比相同性能的内置机要贵不少,因此另外对于想买外置刻录机又想省钱的朋友,
可以考虑买个价格便宜的内置刻录机,然后再配合USB或SCSI接口的外置光驱/硬盘盒
即可,价格比“正宗”的外置刻录机要便宜不少。
3、缓存容量
缓存的大小是衡量光盘刻录机性能的重要技术指标之一,刻录时数据必须先写入
缓存,刻录软件再从缓存区调用要刻录的数据,在刻录的同时后续的数据再写入缓存
中,以保持要写入数据良好的组织和连续传输.如果后续数据没有及时写入缓冲区,传
输的中断则将导致刻录失败.因而缓冲的容量越大,刻录的成功率就越高。市场上的光
盘刻录机的缓存容量一般在1MB~4MB之间,最大的有8MB缓存的产品,建议选择缓存
容量较大的产品,尤其对于IDE接口的刻录机,缓存容量很重要。增加高速缓存既有
利于刻录机的稳定工作,同时也有利于降低CPU的占用率。从性价比看,缓存大小在2MB
左右比较合适。
4、兼容性
盘片是刻录数据的载体,包括CD—R和CD-RW盘片。CD—R盘片根据介质层分为金
碟、绿碟和蓝碟三种.其中绿盘作为基本规范,兼容性较好;金盘是在绿盘的基础上改
良而成的,兼容性更好;蓝盘的特点在于价格便宜,但可能会有兼容性问题.常见的CD
—R光盘片的容量为700MB,相对而言,CD—RW的盘片选择就比较简单,因为盘片介质
层的制造厂商不多,盘片性能也相差不大,与CD-RW刻录机的兼容性也较好。
5、品牌
在选购刻录机时品牌的选择也是个很重要的因素,一个好的品牌就意味着良好的
质量,完善的售后服务及技术支持。一些刻录机产品虽然价格特别便宜,但由于售后服
务态度不佳,或者根本没有完整的售后服务,所以遇到机器故障或者是软件不兼容时
吃亏也就是在所难免的了
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7、其它
与其它任何商品一样,售后服务是很重要的问题。一些刻录机产品虽然价格特别便
宜,但由于售后服务不佳,或者根本没有完整的售后服务,所以遇到机器故障或者是
软件不兼容时吃亏也就在所难免了.此外工作温度及噪音大小,配件是否齐全,保修卡、
说明书等证明资料是否全面,也是选购时需要注意的.另外,选购时还要注意厂家随所
搭赠的物品,这可也是一笔不小的财富.除了所赠的诸如EasyCDPRO,DirectCD
等刻录软件外,所赠送的CD-R/RW等碟片数量的多少也是个参考。
二、光盘刻录机的选购
由CD-R光盘刻录机与CD—RW光盘刻录机的价格相近,所以CD—R驱动器还没有
普及就将退出市场,现在应该选择CD—RW。CD-RW品牌有:HP(惠普)、PHILIPS(飞利
浦)、SAMSUNG(三星)、ACER(明基)、SONY(索尼)等。由于各生产厂商的市场定位不同,
光盘刻录机的性价比体现也不尽相同,即使是同系列产品,由于接口的不同也存在性能
差异,所以应根据需要选择合适的产品。
三、CD-RW购买防假技巧
Remark产品一直是用户深恶痛绝的。但由于利润很大,自然在CD-RW市场也不例
外,下面笔者简单介绍一些防假的有关知识。
⑴到专卖店采购
由于一般用户CD-RW了解不多,因此部分奸商就利用人们对国外品牌的迷信心理,
大肆推销价格极便宜的水货、假货,最后吃亏的还是消费者.因此,请消费者尽量到专
卖店选购CD—RW,虽然价格稍贵些,但质量和售后服务有保证。
⑵检查包装盒中的附件是否齐全
一般的CD-RW均提供三月包换/一年包修的售后服务,同时还附送原装专用CD-RW,
CD—R盘片数张,Nero5等正版刻录软件(含中英文使用说明书各一本)、精美驱动程序
盘和使用手册等.请仔细检查是否齐全,如无或印制粗糙,则说明肯定是水货或假货。
⑶拨打电话查询
部分CD-RW产品在外壳上贴有可查询防伪标签,用户可以在标签处将产品序号刮
开,然后拨打电话查询产品的真伪。
第五节软盘驱动器
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软驱是软盘驱动器的简称,它是电脑系统中必备的外部存储设备.软驱是计算机发
展直到现在一直保留的储存设备,是一种经济实惠的工具。与硬盘相比,软盘便于保存、
携带方便,并且易于同其他计算机和设备交换信息。每台计算机上可安装两个软驱分
别为A驱和B驱
一、软盘驱动器的种类
1、普通软盘驱动器
目前大多数计算机配备的3。5英寸1。44MB的软盘驱动器。每分钟300转。如图
5-20所示。
2、ZIP磁盘驱动器
由美国IOMEGA公司研制生产的一种大容量磁盘驱动器,用以代替现有1.44MB软驱
的存储设备,具有容量大、速度快、安全性高的特点,而且ZIP盘的外壳十分坚硬,
比起软盘更为可靠。相比软驱,性能要高出很多。分为ZIP100和ZIP2500两种机
型.ZIP100型的每张磁盘存储量为100MB,ZIP250磁盘的最大容量为250MB,作为新一
代可交换存储设备,ZIP适用于数据的存档、转移和共享。如图5-21所示。
3、LS-120驱动器
这是现在和ZIP驱动器竞争的主要对手,它的最大优势是兼容传统的3。5英寸软
盘,其容量比ZIP100稍大一些,为120MB,但正是因为其兼容传统的3。5英寸软盘,它
的速度比ZIP驱动器慢了很多。如图5-22所示。
二、软驱的性能指标
软驱同硬盘相似,也有诸如道对道道访问时间、平均访问时间等参数;除了这些,
软盘驱动器还有很多性能指标。下面具体介绍.
⑴道-道访问时间(Track-TrackAccessTime);是指磁头从一个磁道移动到相
邻的磁道所需的时间
⑵平均访问时间(AverageTime):是指读写数据的平均时间.平均访问时间与最
大磁道数、道-道访问时间、寻道安顿时间有关。平均访问时间越小,读写数据的速度
就越快。
⑶寻道安顿时间(SettinTime):是指从其他磁道移动支待读写磁盘上后,磁头
稳定可以读写数据的时间。当磁头刚移动到待读写的磁道上时,磁头并不能立即处于
稳定状态,而是处于抖动状态,需要经历一段时间后才稳定,这一时间称为寻道安顿
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时间,即该时间越短越好。
⑷数据传输速率
单位时间内所传送的数据字节数,以KB/s为单位。
⑸出错率(ErrorRate)分为两个方面:软出错率和硬出错率。
软出错率与电子噪声、外界电磁干扰等因素有关,软出错可以通过多次重复操作
克服,一般磁盘机的软出错率为10-9,即读取109位二进制(比特)出错一次,这相当于
读取容量为1.44MB的软盘上的全部信息82次约出错1位数据.在实际操作中软出错有
时会遇到,例如读妈某一文件时有时失败,再次读写时又成功,这种错误就是软出错.
硬出错率是硬件不良造成的错误,例如磁头磨损或位置不正。硬出错不能通过重复操
作消除。磁盘的硬出错率很低,一般小于10—12,这相当于读取容量为1。44MB的软盘
上的全部信息20万次约有3位数据出错。在实际操作中遇到出错的情况不多.
三、清洁软驱磁头的方法
1、用软件:用专门的软件(HD)来对软驱进行清洁.
2、用清洁盘擦磁头:清洁盘是一种特制的软盘,盘片上面有软驱磁头专用清洁液。
当这种软盘放入驱动器后自动转动将灰尘和软驱磁头上的污垢吸附在磁盘上。也可以
拿一张新的软盘当作清洁盘,在格式化后执行Scandisk命令,依次对磁道进行检查,反
复几次同样可以达到清洁软驱磁头的目的,而且简单易行。
3、用镜头纸擦磁头:把用来擦照相机用的镜头纸剪成10mm到20mm长、5mm宽的
长条,将长条左右两边分别用镊子夹住,然后把长条放到磁头上来回拖动,进行磁头
抛光以除去污垢。
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第六章显示卡与显示器
在计算机中,显示器是计算机与用户进行交互的重要工具,有了显示器就可以显
示五颜六色的清彩画面,不过这都需要显示卡给显示器发送显示信号、并控制显示器
所显示的画面,由此可见显示器和显示卡是计算机中不可缺少的设备。
第一节显示卡
随着用户水平的不断提高,他们对显卡(Videocard)的要求也越来越高。显卡的
作用不再是简单的图象转换了,DIYer们对显卡的质量、速度、运算频率要求越来越严
格.目前,显卡已经成为继CPU之后发展变化最快的部件,显卡的性能也已成为决定整
机性能的一项主要因素.如图6—1所示为显卡。
一、显示卡的工作原理及发展
1、显示卡的工作原理
现在的显示卡大多为图形加速卡,即具有加速卡功能的显卡,是指其控制芯片能够
提供图形函数计算能力,这个芯片集通常也称为加速引擎或图形处理器.芯片集可以通
过它们的数据传输宽度来划分,目前多为64bit或128bit,而早期的显卡芯片为32bit
和16bit.拥有更大的带宽可以使芯片在一个时钟周期内处理更多的信息.带来更高的
解析度和色深。
图形加速卡拥有自己的图形函数加速器和显存,用来执行图形加速任务,可以大
大减少CPU所必须处理图形函数的时间。例如要画一个圆,如果让CPU去运算,它就要
计算需要多少个像素来实现,用什么颜色等。如果图形加速卡芯片存储有画圆函数,CPU
只需要发出让显卡画圆的指令,剩下的工作就由加速卡进行,这样CPU即可执行其它
的作务,由此可以大大提高计算机的整体性能。
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简单地说,显卡的功能是把CPU送来的数字图像数据经过处理后,转换成显示器
所能显示的并且用户容易识别的格式,在显示器上显示出来.如图6—2所示显卡的工作
流程图
从上图我们可以看出显卡的工作一共经历了4步,最后才会到达显示器
⑴、CPU将数据通过总线传送到显示芯片。
⑵、显示卡上的芯片对数据进行处理,并将处理结果存放在显示卡的内存中。
⑶、显示卡从内存中将数据传送到RAMDAC并进行数/模转换。
⑷、RAMDAC将模拟信号通过VGA接口输送到显示器。
2、显卡的发展历程
PC机的显卡发展总共经历了五代:MDA、HGC、CGA、EGA、VGA.
⑴MDA、HGC都是单色显卡,仅仅能显示一些字符,不能显示图像。早期DOS时代
的显卡都是MDA、HGC,现早已被淘汰.
⑵CGA是第一代彩色显示卡,最早应用于286计算机上,能提供分辨率为320×200
的彩色显示和640×200的单色显示。
⑶EGA为增强型彩色显卡,主要应用在386计算机上,最高分辨率为640×350,
允许同时显示16种颜色.
⑷VGA是现在显卡的代名词.现在的显卡都是VGA显卡,它兼容于以上所有显示模
式,最低分辨率为640×480,颜色最少为16色。随着显卡的发展,VGA显卡有着更高
的分辨率和更多种颜色。
⑸SVGA(SuperVGA)是VGA的扩展兼容模式,能够提供更高的显示分辨率,不
过现在用得非常少。
二、显示卡的基本指标
1、分辨率:
分辨率指的是显示卡在显示器上所能描绘的像素点的数量。分为水平点数和垂直
点数,一般用横向点×纵向点表示。如1024×768是指图像在屏幕上由1024个水平点
和768个垂直点组成。现在的计算机一般都支持800×600、1024×768、1280×1024,
甚至2048×1536的分辨率。
当你的电脑的分辨率设置得很高时,在同样大小的屏幕上就显示了更多的象素,
由于我们的显示器大小是不会变的,所以每个象素都变小了,整个图形也随着变小,
但是同一屏幕上显示的内容却大大增多了。分辨率是800×600的屏幕,它虽然字体变
得比较小,但屏幕上可以显示更多的东西。
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2、色深:
色深也可称为色位深度或颜色数,是指显示卡在当前分辨率下能够在屏幕上显示
的色彩数量。一般以多少色或多少bit色来表示,比如标准VGA显示卡在640×480分
辨率下的颜色数为16色或4bit色。通常色深可以设定为16位、32位,当色深为32
位时,称之为真彩,此时可以显示出4294967296种颜色。色深的位数越高,所能同屏
显示的颜色就越多,相应的屏幕上所显示的图像质量就越好。由于色深增加导致了显
卡所要处理的数据量剧增,则引起显示速度或是屏幕刷新频率的降低。
3、刷新频率:
刷新频率是影像在显示器上更新的速度,即影像每秒钟在屏幕上出现的帧数。影
响刷新频率的因素有两个,一是显卡每秒可以产生的图像数目,二是显示器每秒能够
接收并显示的图像数目,刷新频率可以分为56-120Hz等许多档次。过低的刷新频率会
使用户感到屏幕闪烁,容易导致眼睛疲劳。刷新频率越高,屏幕的闪烁就越小,图像
也就越稳定,即使长时间使用也不容易感觉眼睛疲劳(建议使用85Hz以上的刷新频率)。
三、显示卡的基本结构
1、显示芯片
显示卡上能见到的最大的芯片,显示芯片是显卡上的一个重要部分,可以说是显示
卡的核心部件,决定了该显示卡的档次和大部分性能。它可以处理软件指令完成某些
绘图功能,市场上主流的AGP显卡显示芯片上都有散热片和风扇,这样可以使显卡能够
更加稳定性。如图6—3所示为NVIDIA公司所生产的GeForce6600显示芯片。
2、显示内存
显示内存就好比系统内存,而显示芯片就好比CPU;显示内存用来暂存显示芯片要
处理的图形数据,而系统内存则用来存放CPU所要处理的数据。同理,显示内存越大,
显卡图形处理速度就越快,在屏幕上出现的像素就越多,图像就更加清晰。在显示内存
中,同样存在不同类型的内存,各自的性能也就不同。
⑴SDRAM:这种同步内存与系统时钟同步工作,提高了显卡的性能,成为显卡市场
上的主流显存
⑵DDR:这种内存的速度比SDRAM内存快一倍,因此许多厂家把以它用为显示卡的
显示内存,目的是提高显卡的性能和速度。如图6-4所示。
⑶VRAM(VideoRam):这种名为“视频随机存储器”的显示内存是一种双端口内
存,可以在同一时间内被所有硬件访问,适用于高色深、高分辨率的显示设备,其性能
虽好,但最终因价格不菲而没有成为市场主流.
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⑷SGRAM(SynchronousGraphicsRam):这是SDRAM的图形增强型,称为“同步
图形随机存储器”,是一种应用全新科技的显存产品,性能大大越过EDORAM,在色深越
过64k时的性能接近VRAM显存。SGRAM一般工作在66MHz上,支持写掩码和块写,这是
图形处理中的特别操作.
⑸WRAM(WindowRAM,窗口随机存储器):是由三星公司研制的,采用双端口视
频加速技术的内存,是VRAM的改进产品,WRAM在RAM芯片上增加了更多的电路,从而
提高了图形的处理速度。
⑹RDRAM(RambusDRAM):RDRAM是由Rambus公司开发的具有系统带宽的新型DRAM,
在1995年首先应用于图形工作站,使用独特的RSL技术,能够在常规的系统上达到
600MHz或800MHz的传输速率。
3、RAMDAC:
RAMDAC(随机存取存储器数模转换器)是一个数模转换器,它大多集成在显卡的图
形加速芯片内部。RAMDAC的第一个作用就是将显存里的数字信号转换成显示器可以显
示的模拟信号;另一个重要作用就是提供显卡能够达到的刷新率。刷新率对屏幕的刷
新速度及稳定性有着重要的作用,一般速度越快,输出的刷新率越高。目前大多主流
产品的刷新率都在300MHz以上。
4、VGABIOS:
BIOSVGABIOS即显示BIOS,它如同主板的BIOS,记录了显示芯片和驱动程序间的
控制程序、产品标识等。早期的显示BIOS都用掩膜ROM,用户无法修改升级:现在显
示BIOS都采用EEPROM芯片,可以在特定的条件下重新修改升级。如图6—5所示。
5、VGA特性连接器:
VGA特性连接器是显示卡与外部视频设备交换数据的通道,通常是34针的,也有
26针的。它的作用不大,早期用于连接MEPG硬解压卡或视频接收卡,作为信息传送的
通道。
6、视频输入/输出接口:
显示卡的输入/输出接口是与显示器相连以便将相应的影像输出到屏幕上。传统的
VGA插座是一个有15个插孔的“D”型插座,与显示器的D型插头相连,用于模拟信号
的输出。有些显卡后面有两个VGA插座,即常说的“双头”显卡,可同时连接两台显
示器.如图6-6所示为“双头”显卡上有具有一个D型15孔的模拟信号输出品和一个
DVI(DigitalVisualInterface)数字视频接口
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7、总线结构:
显示卡与主板的接口类型.有三种,古老的ISA、过时的PCI和主流AGP(1———
8X)。ISA显卡在旧货市场还可以见到,因为它可在主板BIOS刷新时作为一种安全配件;
PCI显卡在教学机或家用中档机中可见;AGP显卡是现在最流行的显卡,因为它可以把
图像处理技术表现的淋漓尽致。
AGP显卡在PCI显卡的基础上新增功能有:①数据读写是以流水线操作的;②具有
最低256MB/S的传输率;③可直接访问内存;④地址信号与数据信号分离;⑤允许并行
操作,即CPU访问内存的同时显示控制器访问显示存。
四、显卡的分类
在IT产业发展过程中最富创新和挑战意义的产品除了CPU外,当属图形产品了。
从宏观的角度看,当前图形图像产品大致可以分为三大类:纯二维(2D)产品,纯三维(3D)
产品,二维+三维(2D+3D)产品。而区别三类产品的硬件因素主要区别两个:核心加速
芯片的速度和显示存储器的大小.
1、纯二维(2D)产品
该类产品使用一块计算X轴和Y轴像素的处理芯片,显卡的显存为低速显示内存,
因此在处理高分辨率的图形资料时,会有严重的闪烁现象,对人的眼睛伤害极大,且
处理数据速度较慢,惟一的优势在于低廉的价格.
2、纯三维(3D)产品
在专业3D领域中有极强的优势.并与相应的专业3D软件配合使用,可以实时处理
表现力复杂的3D模型.不过,其弱点也比较突出:一是必须使用能与硬件配合的专用3D
软件,否则硬件优势无法发挥;二是在2D方面的表现不尽理想,分辨率一般为640×
480、800×600,刷新率在75Hz以下,色彩精度大部分为16位色,而且处理微软Office
XP系列、AdobePhotoshop(广告设计专用)、Premiere(影视特技专用)等图形软件
的速度相对较慢;三是多媒体功能方面不能扩展,如视频会议、电视、解压、DVD播放等
方面.
3、二维+三维(2D+3D)产品
该类产品是目前的主流产品.在2D技术方面,这种产品的性能已经非常完善,分辨
率达到2048X1536,刷新率达到120Hz,色彩精度达到32位,带宽达到220MHz,这些高
性能、稳定的指标可极大范围地保护眼睛,在处理文字表格等文件时速度较快,广告、
动画、影视的效果也精确逼真。在3D技术方面,极大范围地容纳了最新3D技术,如
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3DSMAX、OpenGL、AutoCAD、MicroStation、DirectDRAW等,使普通用户在PC机上就
可以领略到3D技术的精妙。
五、显示卡的选购
随着CPU性能的不断提升,显示卡作为计算机的重要组成部分,在经过2D到3D
性能的跃变后,性能也在逐步完善和发展。就目前的显卡市场来看,基于NVIDIA和ATI
芯片的显卡牌子不下几十个,如丽台、七彩虹、小影霸、捷波等。使产品的同质化日
趋严重,各个品牌之间竞争激烈,可谓是潜龙勿用.特别是随着游戏及一些高档的应用
软件的不断提升,使得显卡在一台电脑中所呈现出的作用也越来越明显,再加之在绝大
部分用户当中,平时对游戏和应用软件使用频率非常高。其实各个品牌的都是大同小
异,对于消费者来说,在挑选一款性价比高的显卡时应考虑到以下因素。
1、更高的3D性
实际就是基于3D芯片组图形处理能力的体现,在一定程度上,它无需依赖CPU的
运算,具备数百万个多边形每秒的处理能力和数千万个像素每秒的填充率,支持丰富的
3D函数和特效等特点。
2、高速的RAMDAC
采用高速的集成RAMDAC能够使显示卡的速度更快,刷新频率更高,从而产生更稳
定、质量更高的3D图像画面,3D显示卡都应该集成200MHz甚至更高频率的RAMDAC,
以获得更稳定的处理速度和超高的刷新频率。
3、3DAPI支持
API是应用程序接口的集合,它可以直接与硬件沟通,启动3D芯片的强大图形处理
功能。当前普遍应用的API有Direct3D、OpenGL、Glide、Heidi等.对3DAPI广泛有
效的支持,可以使显示卡在3D游戏、商用3D应用的表现上都游刃有余。
4、大容量显存
大容量显示可以提高图形渲染能力、纹理压缩和贴图的数量,配合高速的RAMDAC
获得更高的显示分辨率、高彩色位的Z缓冲等,同时,还能够显著地降低CPU使用率,
提高了系统的整体性能。
5、设计和制造工艺
设计和制造工艺对显示卡的整体性能有着举足轻重的影响,一块好的显卡应该具
有如下特点:布局合理,减少直立式元件分布,使用贴片式元件保持板面的整合性和良
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好散热;走线清晰,避免“飞线"、“跳线”,最大限度地减少元件之间的杂波干扰;制
造工艺细致,采用高品质的元件,减少工艺带来的信号衰减。品牌产品的兼容性和稳
定性比杂牌的要好得多,这也是品牌产品与杂牌产品之间存在性能和价格差异的地方。
6、完善的驱动程序
3D显示卡的强大图形处理功能只有通过驱动程序才能正常发挥,而不断更新完善
的驱动程序可以修正显示卡运行过程中存在的不足,如对系统设备的兼容性、游戏的
图形处理的缺陷等.品牌产品根据设计要求提供最佳的驱动程序,以充分发挥显示卡的
整体性能,而杂牌产品则多采用芯片厂商的驱动程序,性能优劣不言自明。
7、系统支持
尽管3D显示卡依靠自身芯片完成对3D图形图像的处理,但在实际运用中,由于
兼容性、CPU的依赖性等,都可能影响到显卡性能的正常发挥,这也是常常被使用者忽
略的方面。
六、主流显卡芯片介绍
我们应当承认,除了CPU之外,显示卡是吸引玩家注意力最多的电脑硬件产品,但
与CPU市场Intel和AMD双雄鼎立的形式相同,当今显卡市场是Nvidia和ATI两大家
族的对抗,下面我们将围绕这两家产品向大家介绍当今主流显卡产品的新技术,图6-7
为Nvidia芯片,图6—8所ATI芯片。
1、NVIDIA家族
NVIDIA公司的产品一直以速度快而著称,自推出Geforce芯片后,每半年开发一
代产品,让许多公司难以跟上其速度。
⑴.Geforce256(代号NV10)
Geforce256是第五代3D图形加速卡,“Ge"是“几何"意思,“force”是“非常强
劲”意思,256指它是一枚256bit的图形加速芯片.
Geforce256还没面市的时候曾被称为NV10,而它的前辈TNT2本来的名字叫NV4,
从这你可以想象Geforce256的性能是如何的强大。Geforce256提供4.8亿/秒的像素
填充率,生产工艺为0.22微米,2300万个晶体管,在单个时钟周期内完成32个纹理
采样和强大的256位渲染引擎,以及1500万/秒的三角型生成速度,内部采用4条并
行的128位渲染通道,可在一个周期完成4个处理,显示内存基本为64MB,最大为128MB,
看来nVIDIA也认为显示卡板载内存要比系统主内存要快得多,这样一来,大型的纹理
可以放在显存内处理而无须通过AGP调用系统主内存。Geforce256还带来了革命性的
技术:由两千多万个晶体管组成的GPU(GraphicsProcessingUnit)图形处理器,把
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本来一些需要CPU完成的诸如几何转换的图形运算处理交给GPU去独立完成,而CPU
则去处理一些关于人工智能和物理拟真等方面的运算,很大程度上减轻了CPU的运算
重担,也减少了对CPU浮点运算的依赖。
⑵。Geforce2系列代号NV15
GeForce2是nVIDIA在2000年10月开始推出的系列产品,他们都具备第二代硬件
T&L(变形与光源转换)引擎,减轻了3D处理时的CPU负担,具备完整的图形处理能
力,是完善的硬件加速图形处理器.如图6—9所示。
GeForce2系列一共有二个版本,MX(简化版)系列、GTS(标准版).
GeForce2MX是GeForce2GTS简化版,不过加入了数字振动控制(DVC),TwinView
(双头显示)功能,其性价比突出,功能也更适合家庭使用.
之后,GeForce2MX延伸为两个型号,GeForce2MX200和GeForce2MX400,GeForce2
MX200保持了原来GeForce2MX的核心频率175MHz,而且nVIDIA官方声称GeForce2
MX200只支持SDR显存,所以GeForce2MX200的性能在高分辨率下受到比较大的限制。
而GeForce2MX400是在保持GeForce2MX的显存不变情况下将核心频率提升到200MHz,
GPU的多边形生成率等指标有一些提升。
在GeForce2GTS部分,基本上nVIDIA就通过提升频率的方式延伸出5种产品,由
于GeForce2GTS的频率为200/333MHz,后来提升到200/400MHz的称为GeForce2Pro,
也有提升到250/460MHz的称为GeForce2Ultra,最后,在2001年9月推出的GeForce2
Ti是频率达到250/400MHz的产品。由于GeForce2Ultra的市场定位很高,所以销售数
量不大,而GeForce2Ti的性能与价格都比较适合市场,导致几度脱销,为了承接市场,
nVIDIA又在GeForce2GTS产品中筛选了一批频率能都达到200/366MHz以上水平,又达
不到250/400MHz的产品作为GeForce2TiVX进行销售。
⑶.GeForce3系列代号NV20
这款产品有太多革命性的技术,不仅达到了NVIDIA公司历史上最辉煌的顶峰,同
时也为桌面显卡开创了一个新的时代。GeForce3是第一款可对绘图处理器进行shader
单元编程的显卡,NVIDIA将这项技术称之为nfiniteFX引擎.除此之外,GeForce3还拥
有独立的顶点着色单元和象素着色单元。如图6-10所示。
⑷。GeForce4系列代号NV25
半年之后NVIDIA将自己的产品线更新到了NV25,如图6-11所示。这就是现在很
多玩家都仍然用到的GeForce4Titanium系列显卡。相比于GeForce3,Ti系列产品的
主要变化在于新增加的一个vertexshader单元上面,总共有两个vertexshader单
元可以带给玩家更漂亮的游戏画面。
NVIDIA也给两个vertexshader单元取了一个新名字-nfiniteFXII.但事实上
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GeForce4Ti和GeForce3在所支持的pixelshader和vertexshader版本上没有什么
两样,都只支持DX8.1。
总的来说,GeForce4Ti4200和高版本的Ti系列唯一的不同仅在于核心频率和显
存速度上面,因此玩家也非常青睐这款性价比极高的产品。由于NVIDIA产品档次当时
划分的主要依据是时钟频率,因此不少硬件发烧友都可以通过超频的方法使其达到Ti
4600的水平。
在NV30之前,NVIDIA公司对整个3D游戏世界的两个最重要的贡献就是集成的T&L
光影转换单元(应用于GeForce256)以及采用独立pixel/vertexshader单元的可编
程GPU(应用于GeForce3)。
⑷.GeForceFX系列代号NV30NV35NV38NV40
当迈入NV30时代之后,不论是在技术研发上,还是在公司发展上面,NVIDIA都遇
到了公司有史以来最困难的时期,就好像前进的路上有一面墙壁,挡住去路,裹足不
前.摆在NVIDIA公司面前有两种选择,要么奋然而返,另寻他途;要么克服困难,突
围而出。
在2002年7月,ATI出人意料地发布了他们研制多时的R300(Radeon9700Pro)
VPU。事实证明了这决不是一款寻常的产品,它带给人们的不仅仅只有强悍的性能,还
有一个新名词:DirectX9,能够带给广大玩家以极大的震撼和一种全新的游戏体验,与
此同时NVIDIA的新一代产品NV30仍在紧张的研发当中。
本身就已经落后于人的NVIDIA急于奋起直追,但产品研发的过程中总有那么些小
问题不停地干扰NVIDIA。当然这里面不全是NVIDIA的错,当时为NVIDIA芯片代工的台
积电也要负一些责任,正因为它在.13微米工艺的良品率上迟迟无法过关,导致NV30
的发布时间无限期地向后推迟。
NV30的官方发布时间定为2002年11月18日,正式名称叫做GeForceFX,如图6
—12所示,但巨大的发热量和噪音,以及采用DDR-II所带来的高昂成本,都是导致这款
显卡失败的因素之一。在2003年3月,NVIDIA正式向主流市场推出了基于NV30核心
技术的GeForceFX系列产品,并声明GeForceFX系列的所有版本都支持DriectX9,为
了夺回失去的市场占有率,NVIDIA甚至还向低端市场推出了简化版的GeForceFX5200。
不过事情总不是这么一帆风顺,在产品发布一段时间之后,少数玩家在就指出
GeForceFX显卡在三线过滤方面的问题,从而有越来越多的人发现问题的所在.另外
GeForceFX在DX9的测试中也难以和ATI的显卡相抗衡,图形质量问题同样备受指责.
NVIDIA对此迅速作出回应,在GeForceFX5800Ultra发布3个月之后,GeForceFX
5900Ultra就映入了人们的眼帘。很明显NVIDIA也感到NV30的不足,准备用NV35取而
代之。5900Ultra在5800Ultra的不足上作了一些修改,例如:采用256bit的内存总
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线增加内存带宽,NV35的浮点ShaderOps精度是NV30的两倍。
同时5900Ultra还介绍了一些新技术Ultrashadow,s能够加快批量阴影处理的速
度。最显而易见的改造在于采用新的制冷系统,这种制冷系统比5800Ultra的更加安
静。在2003年的夏末秋初,5900Ultra都是NVIDIA的产品系列中的最高端产品。
在2003年11月23日,NVIDIA公司再次考虑更新自己的产品线,因此取代NV35
的新核心推出,它就是NV38,正式名称为GeForceFX5950Ultra。同时发布的还有取代
5600Ultra的GeForceFX5700Ultra。不过5950Ultra和5900Ultra的不同之处仅限于
核心频率和显存频率的提升上面,这次并没有进行架构上的升级。
而长期遭受图像质量差指责的NVIDIA也想通过5950Ultra来改变人们心中的看
法,不过在其与9800XT最新的评测所得出的数据中,5950Ultra无论是在图像质量上,
或是在性能上仍然落后于它的竞争对手.因此在今年2004年4月,NVIDIA发布了其最
新的一代产品,开发代号为NV40的GeForce6800。
2、ATI家族
最近几年以来,ATI和NVIDIA都在显卡市场上针锋相对,NVIDIA的产品在速度和
驱动程序(完善、兼容性)上颇具优势,而ATI显卡的画面质量显得更为细腻精致,并
在视频回放方面有独到之处.不过进入2002年以后,两者明显都开始在自己相对较弱的
环节上狠下工夫,暗自叫劲儿。这种竞争机制使两家公司的产品和技术发展非常迅速,
新的产品层出不穷使人眼花缭乱!
就目前来看由于NVIDIA方面在产品线上的划分相对清晰一些,辨识起来比较容易。
而ATIRADEON系列的名称中并未明显表现出产品的换代,而且同一产品往往还有不同
的命名方式,比如RADEONVE(RADEON7000)、RADEON8500LE(RADEON9100)等等,用
户选购起来不免有些困惑.下面我们就主要针对ATI的RADEON9xxx系列显卡来做一个
大致的分析,使各位DIY爱好者更加了解ATI目前的主流产品。
⑴、RADEON9xxx系列的低端产品:
RADEON8500LE(9100)/9000/9000Pro/9200/9200Pro。
RADEON9100是基于RADEON8500LE的一款产品,在各方面的指标上都是一样的,
只是加入了一些RADEON9XXX系列上的新技术,实际性能与RADEON8500LE没多大的
差别.目前市场上RADEON8500LE已经很少,RADEON9100也不多见。
RADEON9000/9000Pro的技术特征与RADEON8500比较相似,二者的渲染流水线都
是4条,核心/显存频率均为275/275MHz(8500标准版和9000Pro),均采用128bit
的DDR显存,都支持DX8。1、SmoothVison抗锯齿和双头输出等。但RADEON8500的
每条渲染流水线有2个贴图单元,而RADEON9000/9000Pro只有1个,这样在需要多重
纹理贴图的游戏中,RADEON9000/9000Pro的性能实际上不如8500。
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RADEON9200/9200Pro被称为极具性价比的初级产品,由于这款产品相对于以上两
款产品增加了AGP8x功能,使其性能上了一个台阶.但遗憾的是这款产品只能支持
DirectX8.1,所以目前RADEON9200/9200Pro应该是ATI在对RADEON9xxx系列的低
端产品作出调整后的主流产品。市场上比较多的产品有艾尔莎的FALCOX920FX。还有
UNIKA双敏电子的火旋风Power9208/9218。
⑵、RADEON9xxx系列的中端主流产品
RADEON9500/9500Pro/9600/9600Pro。
由于RADEON9500/9500Pro采用了与RADEON9700Pro相同架构(R300核心),
因此技术特点和功能特性基本相同,且完全支持DirectX9.0。当然,鉴于它们的定位,
9500/9500Pro在规格方面上有一定缩减,虽然也采用了DDR显存,但位宽由RADEON9700
Pro的256bit降到了128bit,核心和显存频率也有所降低,RADEON9500/9500Pro
甚至把渲染流水线减为4条(9700Pro有8条),因此性能与RADEON9700Pro系列有
较明显的差距.由于最近RADEON9500/9500Pro出现在ATI不再制造的产品列表中,所
以市场上采用这两款GPU的显卡已经非常少见。
ATIRADEON9500/9500Pro退出后当然有新的产品线填补进来,这就是我们马上要
提到的RADEON9600/9600Pro。RADEON9600/9600Pro具有了R300的所有特性,同
时也是ATI首款采用0.13微米工艺制成的GPU。所以不管从性能和超频潜能来看这款
产品都是相当出色的,如果在显卡上再配上优质高速显存,将使这两款GPU如虎添翼。
代表产品主要有UNIKA双敏采用3。6纳秒显存的火旋风Power9618.如图6-13所示.
就目前来看0。13微米工艺已经相当成熟,采用RADEON9600/9600Pro的显卡在不久
的将来必将成为ATI在市场上的主力军!
⑵、RADEON9xxx系列的高端主流产品
RADEON9700/9700Pro,RADEON9800/9800Pro和在国内期待值非常高的RADEON
9800
RADEON9700/9700Pro高效的VertexShaders,PixelShaders和HYPERZ以及
256位19.8GB/s的显存带宽使它给许多ATI爱好者留下了深刻的印象。还有它的视讯
处理引擎,可以让我们获得品质更佳的视频回放效果。所以采用RADEON9700/9700Pro
GPU的显卡也不是一般DIY爱好者能够承受的。
但RADEON9700/9700Pro就如昙花一现,它也同上面提到的RADEON9500/9500Pro
一起出现在ATI不再制造的产品列表中,同时ATI宣布正式推出研发代号为R350的
RADEON9800/9800Pro。RADEON9800/9800Pro在RADEON9700/9700Pro的基础上不
但将GPU的默认核心/显存频率从325MHz/620MHz提高到380MHz/680MHz。而且
将SMARTSHADER和SMOOTHVISION从2.0升级到2.1版,将HyperZIII升级到HyperZ
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III+.由以上数据可以看出RADEON9800/9800Pro实际上也是ATI为了填补RADEON
9700/9700Pro这条产品线而推出了升级版产品。今后RADEON9800/9800Pro被定为
ATI的旗舰产品,所以价格不菲。
最后我们再来看看目前国内期待值非常高的RADEON9800.如图6-14所示其实这
款GPU并未出现在ATI的官方网站上,但它却实实在在存在于ATI的产品线中,在这
里我们不妨将RADEON9800当作ATI针对国内市场的一款秘密武器!在性能上RADEON
9800SE是一款改进更新过的RADEON9700(或者是9500)核心的GPU,在图形表现的
能力上更进一层。RADEON9800SE的智能阴影着色处理单元(SmartShader)追加了“F
—Buffer”,它能够处理无限长的阴影着色程序代码。此外,RADEON9800SE的
SmoothVision(2.1版)和HyperZIII功能都经过改进。在运行游戏的时候会有更加精
彩的速度和画质的表现.在进行FSAA和各向异性过滤时依然能够提供别人所没有的精
细画面。在价格上它将会是一款填补中端产品价格空白的GUP,也就是介于
Radeon9200/9200Pro同Radeon9600/9600Pro标准版之间。
第二节显示器
电脑的显示系统由显示卡和显示器组成。前面一节已经介绍了有关显示卡的内容,
下面就来介绍显示器内容。
显示器又被称为监视器(Monitor),是作为计算机的“脸面"呈现在我们的面前,
是计算机最主要的输出设备之一,是人与计算机交流的主要桥梁。显示器的更新速度
比较慢,价格变动幅度也不像CPU、内存和硬盘那样大。由于在购机预算中,显示器占
有较大的比例,所以,挑选一台好的显示器是非常重要的。
一、显示器的分类
显示器按其工作原理可以分许多类型,比较常见的是:阴极射线管显示器(CRT)
和液晶显示器(LCD),另外还有:等离子体显示器(PDP)、真空荧光显示器(VFD)等。
目前常见的为CRT显示器和LCD显示器,CRT显示器多见于台式机而LCD显示器多见于
笔记本电脑中。
1、CRT显示器的分类
CRT显示器属于传统的显示器,其种类繁多,分类方式也很多。
⑴按显示色彩不同来分.CRT显示器分为单色显示器和彩色显示器,单色显示器只
能显示黑白两种颜色现在已经成为历史。
⑵按显示屏幕大小分.显示器的屏幕大小以英寸为单位(1英寸大约为2.539厘
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米),通常有15英寸、17英寸、19英寸、20英寸和21英寸
⑶按显示器所采用的显像管不同,CRT显示器分为球面显像管显示器、柱面显像
管显示器、平面直角显示器和纯平面显像管显示器。一台CRT显示器质量的好坏及档
次的高低主要取决于它所采用的显像管。
早期的显示器采用球面显像管,这种显像管技术最成熟、使用广泛、价格较便宜
的显示器。但缺点也很明显,即随观察角度的改变,球面屏幕上的图像会发生歪斜,而
且容易因外部光线的反射而降低对比度。由于它不可避免的缺陷球面显示器将逐渐退
出主流。
柱面屏幕,SONY公司开发的Trinitron(特丽珑)显像管是典型柱面屏幕显像管,
这类显像管的特点是从水平方向看呈曲线状,而在垂直方向则为平面.它采用了条形荫
罩板和带奖荧屏技术,透光性好,亮度高,色彩鲜明,适合对色彩表现要求高的场合,
如平面设计。但是这种显像管的缺点是它采用的条栅状光栅坑冲击性能较差,不适合
在严格的工业场合应用.
平面直角屏幕(FST),这种显像管由于采用了扩张型技术,使传统的球面管在小
平和垂直方向向外扩张,也就是常说的平面直角显像管。所以相对于球面显像管来说,
这种显像管比传统的球面显像管看上去要平坦很多,同时在防止光线的反射和眩光方
面也有了不少改进,加上比较低廉的价格,使其在15英寸以上的显示器中得到广泛的
应用。
纯平面屏幕(IFT):从1998年开始,SONY、三星、LG等许多公司先后推出了真正
的平面显示器.这种显像管在水平和垂直两个方向上真正做到了平面.因为屏幕越平,
人眼观看屏幕的聚焦范就越大,图像看起来也就更逼真和舒服。但由于这种显像管的
成本比较高,所以采用这种显像管的显示器在价格上比同尺寸的其他显示器高一些。
2、LCD(LiquidCrystalDisplay)显示器的分类
在电子表、传呼机、移动电话上都有液晶显示屏幕,不过它们都经较小。液晶显
示器在个人电脑方面的应用,是从笔记本电脑开始的。液晶显示器又叫做LCD显示器,
俗称为平板显示器.与CRT相比,LCD显示器具有体积小、重量轻、能耗低、失真小等
特点。随着人们对显示器要求的不断提高以及LCD显示器价格的不断下降,LCD显示器
已开始逐渐进入桌面电脑市场。
按照物理结构分,LCD可分为无源阵列显示器DSTN—LCD(俗称伪彩显)和薄膜晶
体管有源阵列显示器TFT-LCD(俗称真彩显)。
⑴、DSTN(DualScanTortuosityNomograph)显示屏不能算是真正的彩色显示器,
因为屏幕上的每个像素的亮度和对比度不能独立的控制、可视角度小、颜色数量少,
但是它结构简单价格低廉,因此仍然存在市场。
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⑵、TFT(Thinfilmtransistor)显示屏的每个液晶像素点都是由集成在像素点
后面的薄膜晶体管来控制,使每个像素都能保持一定电压,从而可以做到可视角度大、
高速度、高亮度、高对比度的显示。TFT显示屏是目前最好的LCD彩色显示设备之一,
是现在笔记本电脑的主流显示设备。
LCD显示器也有屏幕大小之分,常见的有:14。1英寸、15英寸、17英寸等。
二、CRT显示器的工作原理
CRT显示器即阴极射线管显示器,是最早使用的显示器,它技术成熟,价格便宜,
寿命较长,可靠性高,可以显示各种灰度和色彩,是当今计算机中最常用的显示设备。
CRT显示器的工作原理是当显像管内部的电子枪阴极发出的电子束,经强度控制、
聚焦和加速后变成细小的电子流,再经过偏转线圈的作用向正确的目标偏离,穿越荫罩
的小孔或栅栏,轰击到荧光屏上的荧光粉时,荧光粉被激活,即可发出光来。R、G、B
三色荧光点被按不同比例强度的电子流点亮,就会产生各种色彩。
当一个图像被显示在屏幕上时,它是由无数小点所组成的,它们被称为像素
(Pixel)。Pixel也就是Pictureelement的缩写,像素描绘的是屏幕上的极小的一个
点,它们可以被设置为不同的颜色和亮度。每一个像素色含红色、绿色、蓝色三种磷
光体,大量的像素就组成了图像。
三、CRT显示器性能指标
挑选显示器应注意显示器的尺寸、屏幕的类型、技术性能、控制功能、附加功能。
包括行、场扫描的频率,显示器的分辨率,扫描方式,点距,带宽,低辐射,是否符
合“能源之星”标准以及品牌等等。
1、显像管的尺寸
就是我们通常所说的14、15、17英寸,注意,这里说的长度是指显示器屏幕对角
线的长度,如图6-15所示,单位为英寸(1英寸=2.539厘米)。虽然显示器通常用15
英寸、17英寸这样的指标来衡量屏幕大小,实际上它们的显示尺寸并不一样。最大的
可视图像尺寸(ViewableImageSize,缩写VIS)大小取决于CRT的可用显示尺寸和显
示器前面板开口大小。一般15英寸CRT的VIS在13。8~14英寸左右,17英寸CRT
的VIS大约为15.5~16英寸左右。因此,在选好显示器的尺寸时,还要注意看一下它
标称的最大显示面积。
2、点距
点距(或条纹间距)是显示器的一个非常重要的硬件指标。所谓点距,是指一种给
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定颜色的一个发光点与离它最近的相邻同色发光点之间的距离,或者说相邻两个像素
点内相同颜色磷光点的距离。这种距离不能用软件来更改,这一点与分辨率是不同的.
在任何相同分辨率下,点距越小,显示图像越清晰细腻,分辨率和图像质量也就越高。
如今家用显示器大多采用0。25mm点距,采用0.22mm有SONY的特丽珑和三菱的钻石
珑,0.24mm(明基和部分飞利浦)和0。25mm的也不少,象三星795MB采用0。20mm的
点距,完全可以满足各种行业的需要。对于普通用户而言,点距在0。25mm以下的显示
器就可以考虑了.
3、分辨率
分辨率(Resolution)就是指构成图像的像素和,即屏幕包含的像素多少.它一般
表示为水平分辨率(一个扫描行中像素的数目)和垂直分辨率(扫描行的数目)的乘积。
比如1024×768,表示水平方向最多可以包含1024个像素,垂直方向是768像素,屏幕
总像素的个数是它们的乘积。分辨率越高,画面包含的像素数就越多,图像越细腻清晰。
显示器的分辨率受显示器的尺寸、显像管点距、电路特性等方面影响。
4、带宽
带宽是显示器的一个非常重要的参数,能够决定显示器性能的好坏。所谓带宽是
显示器视频放大器通频带宽度的简称,或者说带宽指每秒种电子枪扫描过的总像素数,
一个电路的带宽实际上是反映该电路对输入信号的响应速度。带宽越宽,惯性越小,
响应速度越快,允许通过的信号频率越高,信号失真越小,它反映了显示器的解像能
力。单位为MHz,带宽可以用“水平分辨率x垂直分辨率x刷新率”这个公式来计算带
宽的数值。直观鉴别方法是:运行一个电子表格软件,并仔细观察屏幕表格线的横、竖
直线是否粗细一致,同时调整对比度旋钮,再看表格的横、竖线能否同时截止(消失)。
线条粗细差别越小,同时截止的灵敏度越高,说明该显示器的视频带宽指标越高。
5、刷新率
显示器的刷新率分为垂直刷新频率和水平刷新频率。垂直刷新频率,也叫场频,
是指每秒钟显示器重复刷新显示画面的次数,以Hz表示。这个刷新的频率就是我们通
常所说的刷新率。如果刷新率低,显示的图像会出现抖动,这也就是我们看电视时图像
闪烁的原因,因此,垂直刷新率越高,图像越稳定,质量越好.与垂直刷新率相对应的
一项指标是水平刷新率,也叫行频,是指显示器1秒钟内扫描水平线的次数,以KH为
单位。水平和垂直刷新率及分辨率三者是相关的,在分辨率确定的情况下,它决定了
垂直刷新频率的最大值。刷新率越高,图象的质量就越好,闪烁越不明显,人的感觉
就越舒适。一般认为,75~75Hz的刷新率即可保证图象的稳定。
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6、控制方式
显示器的控制方式可以分为模拟调节和数码调节两种.
模拟控制一般是通过旋钮来进行各种设置,但模拟控制功能单一,故障率较高,而
且模拟控制不具备记忆功能,每次改变显示模式(分辨率、颜色数等)后,都要重新进
行设置.
数码控制具有操作简单方便,故障率较低等特点。另外,数码控制方式可以记忆各
种显示模式下的屏幕参数,在切换显示模式时无需重新进行设置。而根据数码控制界面
不同又可分普通数码式、OSD(OnScreenDisplay,屏幕菜单式)和单键飞梭式三种。
其中OSD可以直接在屏幕中显示功能选项和调节状态,因此操作更为直观,调节精度也
更高。OSD方式已为越来越多的显示器所采用。
7、安全认证
显示器直接关系到使用者的健康,所以我们有必要认识一些显示器的安全认证.现
在在显示器市场中最常见,也是最标准的安全认证有MPRII和TCO92、TCO95、TCO99、
TCO03,如图6-16所示。从认证的等级和全面性来看,TCO03是最高级的认证,其次是
TCO99、TCO95、TCO92及MPRII.这些安全认证对于普通用户有什么实际意义呢?对于用
户来说,用通过这些安全认证的显示器当然是最好的选择。现在TCO认证已经到了
TCO03,是越来越严格,因此,各厂商都把通过TCO认证做为产品宣传中的一个亮点。
但是,TCO主要关注的是用户健康,如果用户没有什么经济问题,还是选用有TCO或
MPRII认证的显示器,毕竟关系到我们长远利益。对于电磁辐射的强弱,我们可以用一
个简单的方法来检测,取一根头发,在离屏幕正面方8厘米左右的上方落下,若头发被
屏幕吸引就表示辐射较强,最好不要买这款产品.
8、“能源之星"标准
显示器是电脑系统中功率消耗最多的部件.17英寸显示器消耗的功率为100W以
上。美国环保署所颁布的“能源之星"(如图6-17所示)的协议规定:监视器在非工
作状态的功率消耗不超过30W,在屏幕长时间没有新的显示时,显示器自动断电等。
符合“能源之星”的标记,开机时屏幕右上角也会有“能源之星”的标志.
当然,现在显示器没达到这个标准的已经不多了.
了解了以上几项基本的指标后,我想各位对如何选择显示器大致有个底了。再看
看厂商的产品说明书就可以简单比较比较了。但是,除了以上介绍的性能指标外,影
响显示器的因素还有很多,如显示器的扫描方式、兼容性、显像管的质量等,还要考
虑是否即插即用、功能扩展、外观印象、售后服务等,所以,挑选显示器光靠枯燥的
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数据对比是不够的,主观的感受也很重要。因此,选购一台称心如意的显示器,不是
一件容易的事。
四、LCD显示器性能指标
随着液晶价格的大众化,很多朋友开始抛弃CRT转而选择液晶显示器。与传统的
CRT显示器相比,液晶显示器价格略高,但拥有诸多优势:无辐射、体积小巧、耗电
量低、外观漂亮等,虽然存在视角有限、响应速度慢和表现力较弱等问题,但作为一
般办公使用影响并不大。目前很多朋友在选购的时候不知道应该注意哪些要点,这里
我们就对其性能指标做一个浅显易懂的剖析,以助大家分辨液晶显示器的优劣.
1、液晶面板
液晶面板尺寸和CRT的不同之处在于:液晶面板是计算可视尺寸的。一般17寸
CRT显示器的可视面积在15.6~15。9英寸之间,因此15寸液晶显示器的实际显示面
积和17寸的CRT显示器的显示面积相差无几.同理,一台17寸的液晶显示器的实际
显示面积也就和一个19寸CRT显示器差不多了。一般在面板尺寸上参数都不会有问
题.不过我们选购时还应该注意到的就是厚度、边框尺寸及支架设计,这些不仅影响
到美观,还会影响到使用中的方便性.
2、亮度
液晶是一种介于液体和晶体之间的物质,它可以通过电流来控制光线的穿透度,
从而显示出图像。但是,液晶本身并不会发光,因此所有的液晶显示器都需要背光照
明,背光的亮度也就决定了显示器的亮度。亮度高决定画面显示的层次也就更丰富,
从而提高画面的显示质量。理论上,显示器的亮度是越高越好,不过太高的亮度对眼
睛的刺激也比较强,因此没有特殊需求的用户不需要过于追求高亮度,亮度的单位是
cd/m2(流明)。此外,要提醒大家注意的是:根据灯管的排列方式不同,有的液晶显
示器会有亮度不均匀的现象,购买时一定要小心观察。
3、对比度
液晶显示器的背光源是持续亮着的,而液晶面板也不可能完全阻隔光线,因此液
晶显示器实现全黑的画面非常困难。而同等亮度下,黑色越深,显示色彩的层次就越
丰富,所以液晶显示器的对比度非常重要.一般人眼可以接受的对比度一般在250:1
左右,低于这个对比度就会感觉模糊或有灰蒙蒙的感觉。对比度越高,图像的锐利程
度就越高,图像也就越清晰。一般CRT显示器可以轻易的达到500:1甚至更高,而
液晶显示器达到400:1就算是很好了。通常的液晶显示器对比度为300:1,做文档处
理和办公应用足够了,但玩游戏和看影片就需要更高的对比度才能达到更好的效果。
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4、响应时间
响应时间决定了显示器每秒所能显示的画面帧数,通常当画面显示速度超过每秒
25帧时,人眼会将快速变换的画面视为连续画面,不会有停顿的感觉,所以响应时
间会直接影响你的视觉感受.当响应时间为30ms时,显示器每秒钟能显示1/0。030=33
帧画面;而响应时间25ms,每秒钟就能显示1/0.025=40帧画面,响应时间越短,显示
器每秒显示的画面就越多.现在市场的主流液晶显示器响应时间都在30ms以下,所以
都可达到基本的画面流畅度。但是在播放DVD影片、玩Quake、CS等游戏时,要达到
最佳效果就需要画面显示速度在每秒60帧以上。如雅美达AS151EL的响应时间为
16ms,是目前能够达到的最短的响应时间,每秒钟能显示1/0.016=63帧画面,应付一
般的3D游戏和视频播放都绰绰有余了。
5、分辨率
液晶面板的显示就好象排列好的一个个小门或开关来让光通过,液晶屏所能表现
的像素便是由这些小门和开关的数量决定的,所以液晶显示器的物理分辨率是固定不
变的。而在日常应用中不可能永远都是用一个相同的分辨率,对于CRT显示器,只要
调整电子束枪的偏转电压,就可接收新的分辨率;但是对于液晶显示器就复杂得多了,
必须通过运算来模拟出显示效果,而实际上的分辨率并不会因此而改变。由于所有的
像素并不是同时放大(从640x480分辨率到1024x768分辨率放大倍数为1。5),这
就存在了缩放误差。液晶显示器使用非标称分辨率时,文本显示的效果差强人意,因
此这里推荐所有使用15寸LCD的消费者都采用1024X768的分辨率.此外,由于受到
响应时间的影响,液晶显示器的刷新率并不是越高越好,一般设为60赫兹最好,也
就是每秒钟换60次画面,调高了反而会影响画面的质量.所以选择时不必过分追求高
的刷新率.
6、可视角度
LCD的显示是背光通过液晶和偏振玻璃射出,原理很象百叶窗帘,其中绝大多数
的光都是垂直射出。这样,当我们从非垂直的方向观看液晶显示器的时候,往往看到
显示屏会呈现一片漆黑或者是颜色失真。这就是液晶显示器的视角问题。日常使用中
可能会几个人同时观看屏幕,所以可视角度应该是越大越好。不过对于目前技术来说,
水平视角90~100度,垂直视角50~60度就能满足平常的使用了。选择时注意在这
个参数以上即可,毕竟显示器很少会有多人同时观看,特别对于家庭用户,可视角度
的重要性相对较小。
7、功率
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一般购买时很少有人注意功率,而通常液晶显示器的功率应该在50W以下。如雅
美达AS151EL的功率仅有36W,相对CRT显示器100W以上的功率是非常的节能环保了。
事实上这也是众多大机构全面采用液晶的重要理由之一。
8、认证
通过媒体的宣传TCO99认证恐怕早已深入人心了吧?TCO99有严格的质量认证标
准,甚至要求用来制造显示器的材料不能对人体有害,同时也不能损害环境。因此显
示器是否通过相关认证也是选择标准之一.如雅美达AS151EL显示器标注通过TCO99
和CCC认证,CCC认证即目前颇受关注的“3C”认证,除了对显示器的辐射提出了严
格的要求之外,还对显示器的制造材料和制造过程提出了众多的要求。“3C”认证全
面实施后,没有通过“3C"认证的产品将不能在市场上销售,所以今后认证方面我们不
用过于担心。
显示设备的发展日新月异,目前大家最为关注的液晶显示器各项技术也在突飞猛
进,而这些显示技术的每一个前进的脚印,都会影响我们的选择和使用.希望读者在
了解好液晶显示器的几个要素后,根据自己的需要购买最适合的产品.
五、如何选购纯平显示器
纯平显示器的重要部件是纯平显像管,目前生产纯平显像管的厂家不多,只有
SONY(索尼)公司的平面特丽珑(FD-Trinitron)、MITSUBISHI(三菱)公司的平面钻
石珑(FD-DiamondRon)、SAMAUNG(三星)公司的丹娜珑(DynaFlat)纯平显像管、
LG公司的未来窗平面珑(Flatirons)、日本NEC(日本电气)公司的真视纯平显像管、
PHILIPS(飞利浦)公司的飞利浦纯平显像管。这几家厂商生产的纯平显像管各具特色,
都有着自己的优点和缺点.其他显示器厂商都是从他们那里采购显像管,然后生产自
己的品牌显示器。例如美格、ADI、美雅达、CTX等采用索尼的特丽珑纯平显像管;
优派、Decaview等则采用三菱钻石珑纯平显像管;国产名牌爱国者最新的17英寸纯
平显示器则采用了三星、三菱等品牌的显像管。一般说来,采用特丽珑和钻石珑的显
示器品质和性能要高一些,其中特丽珑图像显示一流,而钻石珑文本聚焦则要好一些.
不过,珑管有一个大弱点:显示器上有两条黑色阻尼线。
1、选购要点之一:尺寸
显示器使用周期长(一般要用5年~10年)、价值高,一般很少升级,所有购买
显示器应该一次到位.从目前的形势发展看,17英寸显示器已经成为主流.
从实际可视面积看,一般17英寸显示器对角可视尺寸为16英寸,而15英寸显
示器对角可视尺寸不足14英寸,虽然对角尺寸只增加了2英寸,但是实际可视面积一
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般能增加近20平方英寸,增幅超过20%!从长远看,1024×768甚至更高的分辨率必
将是游戏、字处理软件、应用程序发展的要求。15英寸显示器标准分辨率只有
800×600,很难支持将来应用软件的发展要求。选择17英寸显示器肯定更划算、更
经济。
2、选购要点之二:档次
在17英寸纯平显示器中,便宜的只要950元左右,贵的高达1900多元左右,高中
低档都有,如何选择?有人说,看自己的经济情况.当然,选购显示器要考虑经济实力,
但是完全从经济实力出发也不对。只需要上网和文字处理的用户买一台高档显示器是
一种浪费,而需要使用高分辨率进行图像处理的用户,如果因经济拮据而选购一台低
档显示器也是一种错误.选购显示器,关键还是看应用需求。
3、选购要点之三:外观
第一,看外形设计。因为显示器是计算机的“面子”,天天要看,如果外观不喜
欢,指标再高性能再好,心中都会有遗憾。
第二,看TCO标志和品牌。在显示器右上角(或左上角)有一个红色的标志,写
有“TCO’9X”字样,表示通过TCO认证,目前市面上纯平显示器基本都通过TCO认
证,但有TCO’92/95/99的区别,从防辐射的角度看,这几个认证没什么区别,都可以
接受。品牌在显示器正后方,上面标有显示器型号、重要参数、产地、生产时间、认
证类型等等。这里可以很容易看到显示器是国内组装还是国外组装,产地对显示器的
品质是有很大的影响。从生产时间可以知道显示器批次,生产日期越靠现在的越好。
第三,看外观是否损坏。主要看显示屏是否有划痕(一旦有划伤,绝不能要),
或涂层是否有脱落(涂层一般是涂上去的,容易脱落),外壳是否有裂痕和污迹。
4、选购要点之四:测试
外观合格的产品,就可以进行测试了。测试必备工具一般需要一张软盘和一块显
卡,软盘装有最好的显示器测试软件DisplayMate,只需200KB,安装运行非常简单;
显卡建议用自己最常用的,要求至少应该支持1028×1024@85Hz,32位色,否则难
以测试显示器性能。
在安装显示器驱动程序之后,首先按使用说明书设置最高分辨率,查看显示器是
否能够提供说明书中的标称指标,如不能提供,说明品质不可接受。然后设置常用分
辨率(以17英寸为例,高档设为1280×1024,中低档设为1024×768,颜色为32位真
彩,查看显示器最高刷新率,至少应该有85Hz,否则,说明带宽指标不够。在设置好
分辨率、颜色和刷新率的情况下运行DisplayMate,测试显示器。
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纯平显示器最容易出现的几个问题是:四角聚焦不准,边角几何失真、色纯度不
够等,这在测试中要特别注意。四角聚焦不准就是在角落处文字图形显示模糊,看不
清楚,所以聚焦不良的显示器不能要.几何失真是目前纯平显示器存在的最普遍的问
题,几何失真一般表现为左右边不平行、上下边不平行、边线不直(弯曲)等等。对
于左右边不平行的情况,通常通过枕形和梯形调节可以校正,而上下边不平行就很难
调节了,即使是很多高档显示器也不提供四角几何调节这样的功能,所以尽量避免购
买上下边不平行的显示器。
色纯度问题是另一个纯平显示器易出现的问题,现象为屏幕在纯白的情况下颜色
不匀,有局部偏红或偏蓝的色块,一般在边角地带.这种情况几乎所有的纯平显示器
都存在,只是程度不一。有时候色纯度问题可以通过消磁(适于旧显示器)和长时间
拷机(适于新显示器)来改善,但没有办法彻底解决。
选购纯平显示器时要注意,追求完美产品几乎不可能,因为纯平显示器的技术本
来就不够成熟。只要聚焦、几何失真和色纯度三大要点没有太大的问题就可以了,不
必太苛求。另外,目前纯平显示器差异非常大,同一型号同一批次这台不行,换一台
也许挺好,选购时也要注意,争取多试试。
测试纯平显示器时还要注意OSD菜单的功能是否齐备,除了基本的调节功能之
外,色温、摩尔纹等功能也是应该注意是否提供。
5、选购要点之五:售后服务
由于纯平显示器本身技术不够成熟,在纯平显示器最初使用的几个月中出现问题
是很常见的,所以售后服务是一个非常重要的问题.
一般的商家对纯平显示器提供两周保换(少数是一月包换)、一年保修的承诺,
建议用户到信誉比较可靠、货源充足的商家处购买,即使出了问题,可以及时退换修
理。有的商家还在修理期间提供备用显示器借你使用,这就很周到了。购买纯平显示
器不能只图价格便宜,一定要在售后服务有保障的地方购买。
六、显示器的介绍
1、三星765MB显示器
如图6—18所示为三星765MB纯平显示器,其性能能指标如下:
显示屏尺寸:17英寸
可视尺寸:325x244最大(mm);312x234标准(mm)
显像管类型:纯平点距/栅距(mm):0.20水平点距
水平扫描:30~85kHz
垂直扫描:50~160Hz
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最高分辨率:1600*1200@68Hz
推荐分辨率:1280*1024@75Hz;1024*768@85Hz
带宽(MHz):185MHz
输入信号:RGB模拟
输入接口:15针D型接口
功率(W):83W
偏转角度:90度
实际尺寸:398x412x400mm
重量(Kg)净重/包装∶16.0kg/18.7kg
安规认证:MPRII,TCO03认证
2、LGF720B显示器
如图6-19所示为LG720B纯平显示器,其性能能指标如下:
显示屏尺寸:17英寸
可视尺寸:16。01英寸
显像管类型:纯平
显象管特性:方管
点距/栅距(mm):0。24
水平扫描:30-71KHz
垂直扫描:50—160Hz
推荐分辨率:1024*768
带宽(MHz):110MHz
调节功能:OSD调节
安规认证:TCO99
第七章声卡与音箱
声卡是提供计算机音效输出的一种插卡。目前声卡和音箱是购买计算机时必选部
件之一,声卡的用途已不仅仅是发声的工具那么简单。在多媒体技术中,它是实现声
波/数字信号相互转换的硬件电路。声卡的组成包括音频信号合成器、音频信号放大
器、A/D与D/A转换电路、数字音频信号处理电路等部分。本章就来专门探讨有关声
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卡方面的一些问题。如图7-1所示,为创新经典的SBLive!标准版声卡一、声卡
的作用
一块声卡有哪些作用呢?平时我们播放MP3/CD之外,还有什么地方可以用到声
卡呢?其实声卡不仅仅是一块能够发声的卡,而是一块功能众多的多功能卡。
1、播放数字音乐
这是声卡最基本的功能,这得益于数字音乐的存储方式的改进。从原始的wav
到流行的mp3,在到新兴的wma等音频格式,使得数字音乐被广大用户接受。边工作
边听音乐成了大多数电脑玩家的习惯。
最初的声卡仅仅能够播放一点简单的提示音,到后来的8bit声卡、16bit声卡出
现,使得计算机也越来越适合播放音乐。而目前最高档的声卡已经将声卡支持的最大
采样速率推向192KHz,而采用的数据传输位数也高达24bit。因此我们能够在计算机
上欣赏MP3/CD甚至DVDAudio。
2、录音和语音识别
录音是声卡最基本的功能之一,采集来自麦克风的信号。目前大部分声卡都可以
采集48KHz/16bit的信号,虽然很多普通用户不太在意声卡的录音功能,但不得不说
的是,这是一个能够带来很多乐趣的功能。有了它,可以在计算机上进行卡拉OK,自
娱自乐.如果声卡的录音素质还不错,只需要一支好一点的麦克风,自做个人演唱专
辑CD不是难事。
通过语音识别软件软件,可以使计算机作为语音输入法使用.目前高档声卡可以
是支持96KHz/24bit的录音,实际录音效果也达到了很高的水准,这样为组建家庭录
音室的硬件环境的提供了更好的保障。未来的计算机很有可能实现语音化控制,这也
将和声卡息息相关。
3、语音通讯
当声卡有了输出和输入信号的能力时,声卡就成了语音通讯的重要组成部分.如
果声卡可以同时输出和输入信号,这块声卡就支持双全工的工作模式,非常适合在网
络上进行语音通讯,如网络电话等。网络上语音通讯的成本低得不可想象,比传统的
电话要便宜太多,如果要经常进行跨地区联系,用PCtoPC的语音通讯是一个非常省
钱的办法,得益于现在网络状况的改善,通讯质量也有很大的提高,不会比传统电话
差,只有更好。这也将是未来通讯的发展方向之一。
4、实时的效果器
当电脑游戏越来越3D化的时候,用户不但要求画面够3D,也要求声音也能够尽
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量模拟真实环境.其中有厂家提出了3D音效的方案,其中最著名的是Aureal的A3D、
MicrosoftDirectSound和CreativeEAX.这些方案的提出,要求声卡有非常强大的运
算能力以模拟真实的音效。3D游戏迷也因此做到耳听八方。这些方案的提出完善了
声卡的功能,声卡的娱乐性得到非常大的充实。
这些功能的实现和声卡处理信号的能力有关,不但是游戏中需要这些音效,在音
乐欣赏的时候也同样需要,著名的Winamp播放器就有着很多DirectSound的实时效
果器,在听音乐的时候,我们可以加入回音、混响等效果。
5、MIDI的制作
通过声卡上的MIDI接口与MIDI键盘等数字音乐设备相连,在相应软件的配合下,
进行计算机数字音乐的创作,其创作效果可以和大型的乐队演奏效果相比。
二、声卡的基本结构
1、声音处理芯片
声音处理芯片通常是声卡上最大的四边都有引线的那只集成块,上面标有商标、
型号、生产日期、编号、生产厂商等重要信息。如图7-2所示。声卡的大部份的功能
由声音处理芯片来完成,声音处理芯片基本上决定了声卡的性能和档次,其基本功能
包括对声波采样和回放的控制、处理MIDI指令等,有的厂家还加时了混响、合声、音
场调整等功能.声卡上声音处理芯片是由3~6块IC构成的芯片组。AC'97为了保证声
卡的信噪比(SNR)能够达到80dB(分贝)以上,要求声卡上的ADC(模拟/数字转换)、
DAC(数字/模拟转换)处理芯片与数字音效芯片分离,所以高档声卡上的芯片一般不
止一片。市场上常见的声音处理芯片有YMF、SB、OPTI等。
其主要完成数模转换:
⑴。模拟/数字转换:将声音进行数字采样。
⑵.数字/模拟转换:将数字信息转化成模拟信号。
⑶.数字信号处理器:承担声音数据处理的大部分运算。
2、功率放大芯片
我们听到从声卡中输出的声音是经过功率放大芯片处理过后的声音。这是因为从
声音处理芯片处理后的声音信号是不能听到的。功率放大芯片将声音、音乐等信号放
大,但同时也放大了噪音。在声音输出的同时自然有较大噪声。好的声卡(如创新、
帝盟等)都在功放前端加有滤波器,这样可以减少或消除高频噪音。其实,好的音质的
实现并不是太难,可以让声音从任何一块带有“LineOut”端口输出,从而绕过功放,
但这就要看声卡上的功放芯片质量如何了。
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3、声卡的总线结构
现在声卡大都采用PCI总线结构,ISA总线结构的声卡已经退出电脑配件市场.PCI
声卡相对于ISA声卡来说有两大优势:第一是PCI总线的传输速率高,声卡上可以不
需要像ISA声卡那样用来存放波表的ROM或RAM,可以将波表存入硬盘,使用时直接调
至内存;第二是PCI声卡可以支持更多的3D音效,这一点ISA声卡难以做到.
4、输入输出端口
在声卡上一般有3~5个插孔,如图7—3所示.
⑴.是S/PDIF(Sony/PhilipsDigitalInterFace)两针同轴线圆形接口,这是SONY
公司与PHILIPS公司联合制定的民用、AES/EBU(专业)接口。一般在数字音响设备、
MD播放机和MP3播放机都会有DigitalOut(数字输出)的端子,这样我们就可以通过
它直接输入到声卡,再通过软件的控制实现数字声音信号的输入、输出全部功能。它
可以避免模拟连接所带来的额外信号,减少噪音,并且可以减少模数、数模转换和电
压不稳引起的信号损失。由于它能以20bit采样音频,所以能在一个高精度的数字模
数下,维持和处理音频信号。有些声卡在电路板上增加一个光纤线,它与同轴线圆形
接口的功能一样。
⑵。MICIN:用于连接话筒,输入外界语音或制成文件或配合语音软件达到语音识别,
标准的接口为红色或粉色.
⑶.LineIN:将品质较好的声音、音乐信号输入到声音处理芯片中,处理后录制成文
件,标准的接口为蓝色。
⑷。是FL/R接口是左声道输出:可以接在喇叭或其他的放音设备的左声道中;
⑸.是RL/R接口是右声道输出:可以接在喇叭或其他的放音设备的右声道中。一
般低档的声卡将FL/R和RL/R接口合成一个LineOut或SpeakerOut接口,标准的
接口为绿色。至于LineOut与SpeakerOut虽然都是提供音频输入,但是它们也是有
区别的,如果声卡输出的声音会通过具有功率扩大功能的喇叭,使用LineOut就可以
了;如果喇叭没有任何扩大功能而且也没有使用外部的扩音器,那就使用SpeakerOut,
因为通常声卡会利用内部的功率扩大功能将声音从SpeakerOut输出。
⑹.MIDI/游戏摇杆接口:是一个15针的游戏/MIDI接口,主要用来连接游戏操纵
杆、游戏手柄、方向盘等外界游戏控制器,同时也可用来连接MIDI键盘和电子琴等电
子乐器上的MIDI接口,实现MIDI音乐信号的直接传输。
5、CD音频接口端
声卡的上部都有专供连接光驱上CD音频输出线的接口,是一个三针或四针的小插
座,这样播放CD音轨的光盘音乐可直接由声卡的输出端(SpeakerOut)放出.
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三、声卡技术指标
1、数字音频采样
声卡过滤模拟声音时,会将声音波形转换成数字信息,我们把这种将模拟信号转
换成数字信号的过程称之为“数字音频采样”。相对声音来讲,每个相同时期模拟的波
形都不一样,有可能还是断续的,所以在进行模拟量转换成数字量时,在每隔一个时
间间隔取得的模拟波形的幅度值,这种作法称之为“抽样”。采样位数是指用来描述波
形幅度的细腻程度,8bit声卡可以把波形划分为256个级别,而16bit声卡就可以划
分为64X1024个级别,现在一般采用16bit的声卡。
“采样的频率”是指录音设备在一秒钟内对声音信号的采样次数,采样频率越高声
音的还原就越真实越自然,现在声卡采样频率一般有22。05KHz、44.1KHz、48KHZ三个
等级,22.05KHz是FM广播的声音品质,44.1KHz则是理论上的CD音乐界限,而48KHz
则更加精确一些。
2、调频
调频是声卡中第一项被广泛采用的电子合成乐器的合成技术,也称为“FM”,该技
术起源于20世纪70年代,后被Yamaha公司应用到PC声卡中,FM合成器通过产生一
个纯正弦波来发出声音,这种发音方式产生的音乐听起来流畅、动听,接近于真实的
声音.
3、波表合成(Wavetable)
它是利用数码合成技术将各种乐器的真实声音采样后,将样本储存在声卡的ROM
中,当需要某种乐器的音色时,就到ROM中查询该乐器的有关数据,运算后经过声卡
的芯片处理合成所需的声音.波表根据存储合成方式不同,而被分为软波表和硬波表,
理论上波表容量越大合成效果越好。
4、数字信息处理器
声卡产生声音的重要元件是一个定制的DSP(DigitalsignalProcessing),这就
是数字信息处理器。DSP的作用是以不同的速度从不同的波形内存区域读入数据,进行
必要的合成和处理,DSP用复杂的算法获得混响、合声以及延迟特殊音响效果,常常也
称为效果器。
5、数模转换器/模数转换器
一般的音响和电视都只适用于模拟信号,而计算机中处理的通常是数字信号。所
以声卡读出数字式的信号后,通过数模转换芯片DAC(Digital-analogConvertor)转
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换成一般音响放大机能接受的模拟信号,再由它来带动音箱发出声音。相反的处理过
程可以通过模数转换器ADC(Analog-DigitalConvertor)来完成。
6、MIDI规格
电子乐器数字化接口,是一组由MIDI生产商协会(MIDI:Manufacturers
Association)制定给所有MIDI仪器制造商的音色及打击乐器排列表。它包括总共128
个标准音色和81年打击乐器排列.
7、双工
声卡分为全双工和半双工。全双工是指声卡可以同时进行声音的回放和声音的录
制工作,该功能主要用于打网络电话,双方可以同时进行对话,无需在说与听之间继
续切换。半双工则是指声卡在某一时刻只能进行其中的一项工作。
四、市场上主流声卡介绍
声卡上最重要的部件就是声卡的控制芯片。声卡性能的优劣、功能的多少,都取
决于所采用的主芯片.目前市场上的声卡种类繁多,但是生产控制芯片的厂家并不是
很多。
1、低价位推荐
⑴上海岛谷BlackGoldII5.1ValueFine(黑金2VF)
BlackGoldII5.1ValueFine(见图7-3)是上海岛谷公司推出的基于CS4630的
声卡。在刚刚推出时,网上和各个媒体叫好声一片.后来用的人多了,也有对其提出批
评的,同时还对其主芯片提出了置疑。在这里笔者只对声卡本身来做评价。
在数字信号处理方面:BlackGoldII5。1ValueFine使用CS4630主芯片,具有硬
件SRC功能。从数字内部的结果来看,硬件SRC的效果效果相当理想,可以保证高质量
的数字输出;在数字模拟转换方面:这块声卡所使用的数模转换芯片是STAC9766T,这
块芯片的D/A指标是采样率20bit、信噪比95db,只能算是一般。在做工用料方面:
从做工来看,BlackGoldII5.1ValueFine在同价位声卡中是第一流的。它的做工即使
和高一个价位层次的声卡相比也毫不逊色。
⑵、承启CT-AV710
承启CT-AV710市面上第一款使用Envy24ht-S的产品,如图7—4所示,它在8
声道模式下支持20bit,48k模拟输出,在2声道模式下支持24bit、96k模拟输出,24bit、
192k数字输出。这块卡最早在国内出现是在机械战警的品牌机上,但是直到现在它也没
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有在大陆正式销售,只在部分网上商店有售。
在数字信号处理方面:承启CT-AV710使用Envy24ht-S芯片,它没有遵循AC97
标准,而是使用两块晶振分别对应48k和44.1k(及其整数倍)的音频信号,避免了
SRC问题,保证了高质量的数字信号;在数字模拟转换方面:承启CT-AV710有一块
Codec芯片和一块DAC芯片,Codec芯片是VIA1616,对应前面的6个声道,DAC芯片是
WM8728,对应最后的两个声道.在2声道的模式下,这块卡前面的六个声道被屏蔽,只
通过WM8728来做两声道的模拟输出。Wm8728是一块支持24bit、192k的DAC,信噪比
为106db,属于较高档的DAC芯片。在做工布线方面:这块卡的做工非常一般,只能用
中规中矩来形容。
2、高价位推荐
⑴、M-AUDIOrevolution7.1
美国的M—AUDIO公司是一个在专业市场很响亮的名字,但是在娱乐卡市场只是个
新丁.revolution7.1虽然只是其在娱乐卡市场探路的产品,但是已经具有不错的水准。
如图7-5所示。
在数字信号处理方面:M—AUDIOrevolution7。1使用Envy24ht芯片。Envy24ht
和Envy24ht-S一样都是Envy24的衍生版本,只是Envy24ht市场定位和价格都比
Envy24ht-S要高的多.和承启的CT-AV710一样,它同样没有遵循AC97标准,而是使
用两块晶振分别对应48k和44.1k(及其整数倍)的音频信号,避免了SRC问题,保证
高质量数字信号。在数字模拟转换方面:M-AUDIOrevolution7。1的设计也很有特色,
它除了Codec芯片以外还在主声道使用了单独的DAC芯片做D/A转换。它所使用的
AKM4381支持24bit、192k的采样率,信噪比高达108db,其指标在娱乐用声卡中属于顶
级产品.在做工布线方面:和承启的CT-AV710一样,也只能中规中矩这个词来形容这
块卡的做工水准。
⑵、Audigy2ZSPlatinumPro
Audigy2ZSPlatinumPro是创新新推出的旗舰产品,所图7-6所示,功能强大,
可谓目前最强的游戏声卡。创新这一次终于开始将声卡音质作为了重点的考虑内容之
一,在声卡上使用了高档的元件和DAC芯片,在音质方面具有不错的表现。
在数字信号方面:Audigy2ZSPlatinumPro继承了创新自CreativeSBLive!以
来的经典问题,在44。1k下的表现因为SRC问题受到了一定影响。但是相对于创新以
前的几块声卡。这块卡已经算做的最好的了。在数字模拟转换方面:Audigy2ZS
PlatinumPro使用CirrusLogic公司8声道的DAC芯片CS4382,CS4382是一块支持
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24bit、192k的DAC芯片,信噪比高达114db,Audigy2ZSPlatinumPro的DAC档次在
娱乐声卡中首屈一指,和入门级别的专业卡相比也毫不逊色。在做工布线方面:秉承
一贯的传统,在旗舰级别的产品上创新还是舍得用料的。这块产品的做工用料虽然没
有专业声卡那么夸张,但是在娱乐声卡中无疑是第一流的。
五、声卡选购要点
在我们明白了声卡的作用、结构组成和相关技术指标后,在选购声卡时还要注意
以下几个方面。
1、按需选购
现在声卡市场的产品很多,不同品牌的声卡在性能和价格上的差异也十分巨大,所
以一定要在购买之前想一想自己打算用声卡来做什么,要求有多高.一般说来,如果只
是普通的应用,如听听CD、看看影碟、玩一些简单的游戏等,所有的声卡都足以胜任,
那么选购一款一般的廉价声卡就可以了;如果是用来玩大型的3D游戏,就一定要选购
带3D音效功能的声卡,因为现在所有的新游戏都开始支持它了;如果对声卡的要求较
高,如音乐发烧友或个人音乐工作室等,这些用户对声卡都有特殊要求,如信噪比高不
高、失真度大不大等,甚至连输入输出接口是否镀金都斤斤计较,这时当然只有高端
产品才能满足其要求了。
2、了解声卡所使用的音效芯片
在决定一块声卡性能的诸多因素中,音频处理芯片所起的作用是决定性的;所以,
当你大致确定了要选购声卡的范围后,一定要了解一下有关产品所采用的音频处理芯
片,它是决定一块声卡性能和功能的关键。
3、注意兼容性问题
声卡与其它配件发生冲突的现象较为常见,不光是非主流声卡,就连名牌大厂的
声卡都有这种情况发生,所以一定要在选购之前先了解自己机器的配置,以尽可能避
免不兼容情况的发生。
4、看一看声卡的做工及相关配件
声卡的设计和制造工艺都很重要,因为模拟信号对干扰相当敏感。在买声卡时看一
看声卡上面的电容和Codec的牌子、型号,再对照其性能指标比较一下.如果有耳朵比
较灵的音乐发烧友相陪就更好了,有些东西只能用耳朵去听.同时还要注意相关配件如
合格证、说明书、驱动程序、音频线等。
最后要说的就是好马配好鞍,好的声卡也需要好的音箱来辅佐,这样我们才能得
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到完美的效果.
六、音箱的性能指标
有了一块好的声卡,要想发出动人的声音,你还需要有金噪子——音箱,这一点
是少不了的,如图7-7所示.
1、功率
该指标说简单一点就是,感觉上音箱发出的声音能有多大的震撼力。根据国际标
准,功率有两种标注方法:额定功率与最大承受功率(瞬间功率或峰值功率PMPO).
而额定功率是指在额定频率范围内给扬声器一个规定了波形的持续模拟信号,扬声器
所能发出的最大不失真功率,而最大承受功率是扬声器不发生任何损坏的最大电功率.
通常商家为了迎合消费者心理,通常将音乐功率标的很大,所以在选购多媒体音箱时要
以额定功率为准。音箱的最大承受功率主要由功率放大器的芯片功率决定,此外还跟
电源变压器有很大关系.掂一掂主副音箱的重量差就可以大致知道变压器的重量,通常
越重功率越大。但音箱的功率也不是越大越好,适用就是最好的,对于普通家庭用户
的20平方米左右的房间来说,真正意义上的50W功率是足够的了,没有必要去过分追
求高功率.
2、失真度
失真主要分为谐波失真、互调失真和瞬态失真三种。谐波失真是指声音回放中增
加了原信号没有的高次谐波成分而导致的失真;互调失真影响到的主要是声音的音调
方面;瞬态失真是因为扬声器具有一定的惯性质量存在,盆体的震动无法跟上瞬间变
化的电信号的震动而导致的原信号与回放音色之间存在的差异。失真度在音箱与扬声
器系统中尤为重要,直接影响到音质音色的还原程度,所以这项指标与音箱的品质密切
相关.这项指标常以百分数表示,数值越小表示失真度越小。普通多媒体音箱的失真度
以小于0.5%为宜,而通常低音炮的失真度都普遍较大,小于5%就可以接受了。在失真
方面,还有瞬态互调失真的概念,它可以衡量放大器对瞬态信号的反应能力,其大小与
音质有一定的关系.
3、信噪比
信噪比是指音箱回放的正常声音信号强度与噪声信号强度的比值,,单位dB表示。
信噪比低时,小信号输入时噪音严重.一般应选购不低于85dB的音箱。
4、纯音
纯音也是判断喇叭质量的重要指标之一。纯音就是指在额定功率和额定频率范围
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内,给喇叭加上某一频率的正泫信号,喇叭应无机械杂声,碰圈声和垃圾声.特别是对
于那些做工粗糙的小厂或小作坊生产的喇叭而言,产生音色不纯更是其普遍现象,大家
在选购时需注意了,采用这种质量的喇叭其放音质量一定不好。产生纯音不良的原因
就是喇叭的做工不好,如纸盆压边,定心支片粘接不牢;盆架导磁板连接不牢;音圈,
防尘罩粘接不牢;音圈变形,放置不正;磁隙内有铁屑或灰尘等等。
5、音箱的材质
普通低档塑料音箱在声音回放是,无法克服声谐振,存在严重的音质问题,不宜
购买.木质音箱音质好于塑料音箱,采用了二分频设计,有效抵抗了声谐振。但就目前
的音箱材质来看。木质材料的音箱优于塑料的音箱的说法是不一定。一些制作精良的
塑料音箱的音质性能远胜于粗制滥造的木质音箱。因此,在挑选音箱时,掂分量是非
常重要的一步。如果一台个头颇大的木质音箱很轻的话,那么它的性能一定也不会好到
哪里去。
七、音箱的选购
以目前的形势来看,中低档市场方面虽然木制音箱代替塑料音箱在目前来看已成
为一种趋势,但是以创通为代表的PCWorks系列音箱仍作为塑料音箱的代表,在如今
的音箱市场中还占有着一席之地.而对于低档百元左右价位的塑料音箱来说,已经渐渐
有被低档的木制音箱所代替的趋势。塑料音箱虽在音质音色上没有过多的优势,但它以
多样的造型、多彩的颜色和极低的价位还在初装机用户和OEM的整机市场上占有不小
的市场,尤其受到一些女性用户的喜爱.对于大多数家庭和多媒体发烧友用户而言,木
制音箱正是他们想要的,这也将成为今后音箱发展的一种趋势和方向。由于目前以SB
Live!(Value)和MX300为代表的支持多声道输出的声卡逐渐走红,所以支持多声道音
箱的5。1和4。1也流行开来,与此一起走红的还有PCWorks2.1。下面就来谈谈市
场上常见的一些有自己特点、性能优异的音箱。
1、塑料音箱。
它主要是以多彩的造型和低价来迎合消费者的.做塑料音箱出名的厂主要集中在
南方,比如爵士、三诺、丽歌等品牌都是做塑料音箱较为有特点的。爵士音箱主要面
向OEM客户,造形新潮,色彩靓丽,他们已经通过了ISO—9001、ISO—9002品质认证,
QS9000制度的实施,拥有众多品牌机客户,目前他们主推的是5.1DOLBY音效系统和平
板式音箱。三诺的塑料音箱造型丰富、种类繁多,还有像卡通动物、足球等造型的产
品,适于与各种家电、室内装饰来搭配摆放。而丽歌的一些音箱非常有趣,很惹人喜
爱,比如SD818系列产品,造型像馒头一样,很是可爱,有蓝色的、黑色的、白色的,
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各个惹人.还有一些塑料音箱带有3D效果开关,不过你不要指望它的效果有多好,因为
这些3D音箱都不是用硬件芯片来完成的。低档塑料音箱的缺点也是显而易见的,它们
的声音回放效果不尽人意,但塑料的可塑性强,可以做成各种需要的造型,配合周围环
境使用。
2、本制音箱、
⑴低档价位产品。其中不乏有一些滥竽充数者,它们价格低的只有一百元出头,
一味追求的是低成本。在板材、功放芯片、扬声器、变压器等许多方面都很不合格,音
质甚至比塑料音箱还差!当然其中也不乏一些好产品,比如以润保轻骑兵的M2、漫步
者的1000TC、国立公司的T200CN、冲击波的FAM—242等为代表的一些音箱。这些低
档音箱的功率大都是2×15W,功放芯片用以TDA1521为多。高低音单元分别为PV膜球
顶高音和(敷胶)纸盆,客观的说信噪比在80dB、0KHz左右,比此再高的性能可以说
几乎是不可能了.
⑵中低档价位的产品。从箱体上来讲变大了;在功率上也变大了,达到了25W或
30W;信噪比在80dB、系统频响范围在85Hz-18KHz左右;在扬声器的材质方面也趋于多
样化,低音单元有防弹布盆的、PP盆的、陶瓷化纸盆的、假羊毛盆的等等,高音单元多
为PV膜球顶和丝膜球顶两种。
总体来讲,在性能方面较低档音箱也都有了一些的提高,其中有一些代表性的音
箱,如:冲击波WAVE—1000S2×25W为防弹布盆,可以说是一款很标准的产品,在低
音和感染力方面有着不俗的表现,约400余元;漫步者R1800ATP2×25W为PP盆,对
人声和古典乐的表现很细腻,声音亲切,400元左右;润宝轻骑兵M4.22×20W(见图
7—9)是丝膜球顶高音和防弹纤维的低音单元,中低音方面瞬态很好,丰满有力,价格
450元左右;漫步者R1900T(见图7—10),为2×30W的大箱体,丝膜球顶、陶瓷纸盆,
它是1999年最新设计的产品,造型典雅新潮、各方面都表现很好,性价比很高,售价500
元;国立的T300C,2×15W,白色箱体设计,前面板调节,中音平稳均衡,性能良好。
⑶、在中高档价位(500-700元)产品.箱体进一步加大,功率也更大了,普遍能
达到2×30W或3×45W,信噪比在90dB,系统频响范围在70Hz-20KHz左右,这个档次的
音箱适于多媒体发烧友们选购,在音质音色方面也能达到欣赏音乐的一般要求了.其中
的代表产品有:润宝轻骑兵0232SP,丰满圆润的中音动态性能很好,低音出色,约700
元左右;漫步者R1900TB,这是R1900T增加了BBE高清晰高原音重放系统技术,使小信
号和弱信号的表现更加出众,600余元,R2600TB为纸化羊毛盆的低音单元,对乐声人
声表现的亲切柔和,富有感染力,700多元;冲击波WAVE-1800SRS,低音单元为子弹锥
体,声音定位准确、富有音乐质感,是一款经典产品,价格800多元,SAT251S/253S/254S
都是99年的新款产品,硕长的箱体,它们的低音单元分别采用了不同的材质,比如松
本文发布于:2023-03-06 11:01:14,感谢您对本站的认可!
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