从组成部件看笔记本速度的影响因素_笔记本运算速度-优快云博客

前置知识

1.冯·诺伊曼计算机的组成部件

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2.CPU的架构

依据指令集的设计理念可以将CPU划分为常见的两种主要CPU架构：分别为精简指令集RISC和复杂指令集CISC。目前个人笔记本主要使用的是CISC指令集CPU，如AMD、Intel。同一种指令集架构下，能够实现的功能是一致的，但整体结构（如第二层高速缓存，每次运行可执行的指令数等）有所区别，最大的区别在于微指令集的区别。
一个有趣的比喻是：对于两盘番茄炒蛋，同一指令集设计理念就是指这两盘菜里都需要包括西红柿和蛋，而同一指令集架构下不同的微指令集就是指可能炒出这盘菜的步骤存在着先放糖还是先放盐的区别

3.容量单位

电脑的运算能力除了CPU微指令集设计的优劣之外，主要还是由速度来决定的，存放在电脑储存设备当中的数据容量也是有单位的

0/1这个二进制的单位称为bit（比特），储存数据时每份简单的数据都会使用到8个比特的大小来记录，称字节
$1 B y t e = 8 bi t s$
常见的单位与进位制对应如下：

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Q：假设你今天购买了500GB的硬盘一颗，但是格式化完毕后却只剩下460GB左右的容量，这是什么原因？
A：因为一般硬盘制造商会使用十进制的单位，所以500GByte代表为50010001000*1000Byte之意。转成文件的容量单位时使用二进制（1024为底），所以就成为466GB左右的容量了。硬盘厂商并非要骗人，只是因为硬盘的最小物理量为512Bytes，最小的组成单位为扇区（sector），通常硬盘容量的计算采用“多少个sector”，所以才会使用十进制来处理的

4.存储器

RAM：随机存取存储器，可以快速读取和写入数据，断电后数据会丢失，适合作为临时存储，数据可以随时被读取和修改
- SRAM：静态随机存取存储器，无需刷新电路，通常用于CPU的高速缓存区
- DRAM：动态堆积存取存储器，需要刷新电路，通常用作笔记本的内存
ROM：只读存储器，断电后数据不会丢失，通常在制造时写入数据，之后很难更改或更新
闪存：断电后数据不会丢失，具备电子可擦除可编程的性能，通常用于笔记本电脑的固态硬盘

一、CPU

我们前面谈到CPU内部含有微指令集，不同的微指令集会导致CPU工作效率的优劣。除了这点之外， CPU性能的比较主要就是CPU的频率，频率就是CPU每秒钟可以进行的工作次数，所以频率越高表示这颗CPU单位时间内可以作更多的事情。CPU的运算速度常使用 MHz 或者是 GHz 之类的单位，这个 Hz 其实就是秒分之一

主频：指CPU内核工作的时钟频率，即CPU内数字脉冲信号震荡的速率，与CPU实际的运算能力之间不是唯一的直接关系
外频：即系统总线的工作频率，CPU与主板之间同步运行的速度，可以说CPU的外频决定着整块主办的运行速度
倍频：即CPU主频与外频之间的倍数
睿频：intel的睿频技术是turbo boost technology，AMD的睿频技术是TuroboCore，是采用intel睿频加速技术可以达到的更高频率，可以理解为自动超频
超频：是为了实现超过额定频率性能，人为调整各种指标，属于手动超频，但是强行超频会对系统和硬件产生负面影响，所以大厂们在CPU出场时会将其倍频锁定在一个固定的数值，使其倍频系数不能再有任何变动，即锁频

不同的CPU之间不能单纯的以频率来判断运算性能，这是因为每颗CPU的微指令集不相同，架构也不见得一样，可使用的第二层高速缓存及其计算机制可能也不同，加上每次频率能够进行的工作指令数也不同，所以频率目前仅能用来比较同款CPU的速度

可以在设置-系统信息里面查看电脑的CPU相关参数

二、内存（运行内存）

要加快系统性能，通常将内存容量加大就可以获得相当好的成效，这是因为CPU所使用的数据都是来自于内存，不管是软件程序还是数据，都必须读入内存后才能利用。请注意，这里指的内存不是C盘和D盘的大小，而是指运行内存，通常个人电脑的内存元件为动态随机存取内存DRAM，只有在通电时才能记录与使用，断电后数据就消失了，也被称为挥发性内存，目前主流为DDR SDRAM

如何查看笔记本的内存大小

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系统信息中即可查询到此内存条的大小为8GB

如何查看笔记本的最大内存

win+r并键入cmd打开命令行，输入wmic memphysical get maxcapacity即可查看电脑内存最大可扩展数
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如图即为 $33554432÷1024÷1024=32GB33554432\div1024\div1024=32GB$

如何查看笔记本的内存型号

win+r并键入cmd打开命令行，输入wmic memorychip get manufacturer, speed即可查看内存条的品牌与频率
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如图即为海力士，2666Mhz的内存条

如何更换/增加内存条

若有两个内存插槽，则可增加一个内存条；若仅有一个内存插槽，则只能替换为一个更大容量的内存条

Q：增加内存条是否应对称
A：由于所有的数据都必须经过内存，所以内存的数据宽度越大越好，传统的总线宽度一般大约仅达到64位，为了加大这个宽度，芯片组厂商就将两个内存汇整在一起，如果一支内存可以达到64位，那么两支内存就可以达到128位乐，这就是双通道，要启动双通道的功能，要启用双通道的功能，你必须要安插两支内存，这两支内存最好连型号都一模一样才比较好，这是因为启动双通道内存功能时，数据是同步写入/读出这一对内存中，这样才能提升整体的带宽。

三、硬盘

电脑总是需要记录和读取数据的，这些数据当然不可能每次都有使用者经过键盘来打字，所以就需要有储存设备，电脑系统上面的储存设备包括：硬盘、软盘、U盘、CD等，其中最常见的就是硬盘，而硬盘又可以分为机械硬盘和固态硬盘

机械硬盘

数据被写在具有磁性物质的盘片上，读写主要是通过机械手臂上的磁头来达成。实际运行时，主轴马达让盘片转动，然后机械手臂可延伸让磁头在盘片上进行读写的动作，由于单一盘片的容量有限，因此有的硬盘内部会有两个以上的盘片。

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由于同心圆外圈的圆比较大，占用的面积大，所以外围的圆会有更多的扇区，此外，当盘片转一圈时，外圈的扇区数量比较多，因此如果将数据写入在外圈，转一圈能够读写的数据量会比内圈多！因此通常数据的读写会由外圈开始向内写

固态硬盘

机械硬盘需要驱动马达去转动盘片，这会造成很严重的磁盘读取延迟，你要先知道数据在哪个扇区上面，然后再命令马达开始转，之后再让磁头去读取正确的数据，如果数据放置的比较离散，那么读写的速度就会延迟的更明显。于是就有厂商用闪存去制作成大容量的设备，称固态硬盘，固态硬盘最大的好处是通过内存直接读写，没有数据延迟，但这些闪存有写入次数的现指

目前，大家的使用方式大多是：使用固态硬盘SSD作为系统盘（C盘），然后数据储存大多放置在HDD（D盘）上面，这样系统运行快速，同时数据储存量也大

Q：为什么磁盘满了会影响电脑的运行速度
A：
对于C盘（SSD）而言，这涉及到虚拟内存的概念，电脑中所运行的程序均需经由内存执行，若执行的程序占用内存很大或很多，则会导致内存资源紧张，为了解决该问题，Windows中运用了虚拟内存技术，即拿出一部分硬盘空间来充当内存使用，当内存耗尽时，电脑就会自动调用硬盘来充当内存，以缓解内存的紧张。而C盘恰恰就是虚拟内存的所在地，如果C盘满了，也就没有虚拟内存的空间，只能依靠于内存，就容易导致电脑卡慢甚至崩溃
对于D盘（HDD）而言，使用电脑的初期，盘片上有很多空闲位置，可以连续地进行数据的存储，这时读取和写入的速度均比较快；随着使用时间的增长，磁盘上的空间变得有限，新的数据更多地以碎片的形式分布在磁盘的各个角落，严重影响磁盘的响应速度，通过定期进行磁盘碎片整理可以在一定程度上提高系统的性能