计算机硬件性能分析

计算机硬件性能分析

曹宇嘉 许涛 桑忠正

武汉东湖学院 湖北省武汉市 430000

摘要：一般而言计算机的数据总线的宽度、存储器存储单元的字长、寄存器的位数、机器字长具有特定的关系。对于核心寄存器的位数就是机器字长，但数据总线的宽度、存储单元字长并不是非要等于机器字长，它们有可能是倍数的关系。比如计算机的机器字长为32位，但数据总线是16位的，那么这时要通过该总线给CPU中寄存器赋值，就需要2次总线传输过程来完成。如果总线是32位，则只需一次总线传输就可以完成。如果计算机中的存储字长是32位，那么从存储器中取出一个数据保存到运算器中，需要访问一次存储器，如果存储字长是16位的，则需要访问2次存储器。

关键词：计算机；硬件系统；指令处理；信息传输

一、对计算机硬件系统的分析

首先是主板，主板是计算机硬件最为基础和根本的一个部分，可以说几乎百分之九十的重要硬件都是通过主板电路来发挥作用的。主板的好坏，跟计算机的使用效果和稳定运行有着直接的关系。同时针对主板产生的工作，也是跟各个硬件维护的环节是分不开的。对于PC来说，主板就相当于是司令部，他所用来判断的准则就是每一个机器所使用的主板和中央处理器。而至于其他的附加硬件，比如说显示器或者是键盘之类的，基本上都是通用的。主板的芯片有两种类型，第一种就是数字芯片，第二种就是模拟芯片。通常情况下，主板只有少数部分会使用模拟芯片，其他的大部分都是使用的前者，即数字芯片。

其次我们要说到的就是CPU，也就是中央处理器。CPU的英文全称为ControlProcessingUnit。对于整个计算机而言，CPU处于一个核心的位置，在执行各种操作的地位当中，CPU是处于最高层次的。相当于一种CEO的角色。CPU负责的计算机系统各种指令的执行，并且根据各种指令的优先级判断哪些指令优先使用CPU的资源，在这个过程中自然就涉及到关于数学上和逻辑上的相关运算，对数据的存储和传送等等，以及将数据处理之后应该发送到什么地方去。CPU的结构非常复杂，因此她所代表的是不同功能和指令的实现的执行，要求速度和效率。

芯片组其实就是一块集成电路片，它是内部元件、功能和接脚比较多的芯片的集合体。早期的主板是由许多TTL芯片和一些LSI的芯片所组合而成，所以一块大AT的主板就有一百多块芯片元件，生产一块主板不但耗时费力而且成本高。后来美国一家名叫晶技公司(Chip)把一百多块芯片元件，浓缩为五块大芯片组和几块TTL芯片组合成的一块叫BABYSize或称小AT的主板。由于这种主板的芯片组把许多芯片电路集合在一起狭窄的芯片里，当材质和技术不成熟时，会造成高频干扰、温度的增加和特性的匹配等不稳定的情况。

内存是处理数据的存放场所，是存储CPU和外围设备进行数据通信的成许组建。内存在计算机工作的时候所存储的内容，一部分是临时性的，一部分则是永久性的。内存不存储数据，因此在断电后则全部清零。

二、以光驱为例探讨硬件和性能之间的关系

大多数人都认为CD-ROM光驱的速度越快，其性能就越高，其实不然。CD-ROM光驱的速度是指其驱动电机的转速而言，而要真正衡量其性能高低，还要看下面几个指标表现如何：对CD-ROM进行性能评价的基本指标是数据的传输速率，所谓的数据传输速率指的是CD-ROM在一秒的时间里面能够读取到多么大的数据量。要知道，不同倍速的CD-ROM所能够读取的数据量是不同的，并且差异相当大。

其次就平均访问时间又称“平均寻道时间”是指CD-ROM光驱的激光头从原来的位置移到一个新指定的目标（光盘的数据扇区）位置并开始读取该扇区上的数据这个过程中所花费的时间。

CPU使用率（CPUloading）是指CD-ROM驱动器，以保持一定的速度和数据传输速率，占用的CPU时间。CPU时间是衡量一个驱动器性能的影响因素，速度和四速的CD-ROM光盘驱动器的要求，在MPC3中所规从事CPU分别时间不超过20％和40％。所以，我们用一个简单硬件，对其进行分析，就知道了计算机部分性能的方法，从CD-ROM的角度来说，提高性能可以从上面三个方面着手，而CD-ROM的品牌，盘片相应的格式以及容错等等应该是次级考虑的因素。

三、硬件对计算机使用的影响

对于3D显示卡,有的时候在显示二维图像的时候，往往会存在乏力的现象。所以我们来看看针对3D显卡的相关技术指标：首先就是AGP纹理，所谓的AGP纹理指的就是当系统的内存大于64MB的情况下，就会使用系统当前的内存来对比较大的图像纹理贴图处理所需要的空间进行弥补。这可以对显卡的显存不足缺陷进行适当改正，但是很明显的是，并不是所有的显卡都支持这个功能。

其次就是三角形的生成数量，在实际的显卡工作过程当中，显卡能够在每秒钟之内生成多少万个三角形。因为很多的微型机在工作的时候，就是用多边形来对三维空间当中的物体进行建模，最后再进行渲染等工作。能够生成三角形数量的多少，直接关系到最终生成图像的真实性。

硬盘的性能，其数据传输速率不是静态的，而是随机变化。可分为内部数据传输率和外部数据传输速率传输速率。内部数据传输率是指头部，高速缓存，外部缓存和电脑系统之间的数据传输速率的数据传输速率的数据传输速率。也有一个持续数据传输速率的硬盘，通常这个目标硬盘驱动器制造商将被标记的价值，它是最接近硬盘数据传输能力的。

对于计算机的硬件进行一个详细的分析和阐述之后我们可以发现，计算机硬件每一个板块每一个参数都在影响着计算机的使用，每个参数会影响每一个计算机的硬件，最终反映到我们的使用体验上。所以重视对计算机硬件的分析和维护，是提高我们计算机运行效率的关键所在。

【参考文献】

[1]钟亮.关于计算机硬件性能对计算机使用的影响分析[J].中国新通信,2015(12):117.

[2]杨琳.计算机硬件性能对计算机使用的影响[J].通讯世界,2016(5).

[3]刘成.试谈计算机硬件性能对计算机使用的影响[J].电脑编程技巧与维护,2015(20).