刊期篇目引索_數位生活

1. 數位生活的新紀元

• 郭耀煌 ; 洪盟峰
• 電工通訊
• 民93.12
• 頁16-21

2. 行動數位生活技術研發計畫成果與展望

• 鄭仁傑
• 電腦與通訊
• 124 2008.06[民97.06]
• 頁17-22

輔助記憶體-光碟片

光碟（英文：optical disc），於1965年由美國發明，當時所儲存的格式仍以類比(Analog)為主。它是用雷射掃描的記錄和讀出方式保存資訊的一種介質。

原理

光碟的記錄利用了兩重自動修正的編碼1：當音訊以24-bit從類比信號轉變為數位信號之後，會先加入第一組的check digit成為一串28-bit的信號；然後這28-bit的信號會平均分佈在28組相連的數據串，並有1-bit的差異，再加入第二組的check digit。這樣，即使光碟的物理介質受到損傷，由於有兩重的自動修正，使解碼器亦能把大多數損傷移除，無損音訊的品質。

光碟類型

1.紅外雷射

CD
VCD

2.紅色雷射
DVD
EVD
FVD
HVD
HDV

NVD
VMD

DualDisc
UMD

3.藍色雷射
藍光光碟： 是DVD之後的下一代光碟格式之一，用以儲存高品質的影音以及高容量的資料儲存。

HD DVD

4.其他

MD
LD
磁光碟CCCD：一種防止複製的CD，使用普通民用裝置只能錄到MD裡。

資料來源：維基百科

輔助記憶體-硬碟

硬碟（簡稱HDD）是電腦上使用堅硬的旋轉碟片為基礎的非揮發性（non-volatile）存儲裝置。它在平整的磁性表面存儲和檢索數位資料。資訊透過離磁性表面很近的寫頭，由電磁流來改變極性方式被電磁流寫到磁碟上。資訊可以透過相反的方式回讀，例如磁場導致線圈中電力的改變或讀頭經過它的上方。早期的硬碟儲存媒介是可替換的，不過今日典型的硬碟是固定的儲存媒介，被封在硬碟裡 。

介面

資料介面
硬碟按資料介面不同，大致分為ATA（IDE）和SATA以及SCSI和SAS。ATA全稱Advanced Technology Attachment，是用傳統的 40-pin 並列資料線連線主機板與硬碟的，外部介面速度最大為133MB/s，因為並列線的抗干擾性太差，且排線佔空間，不利電腦散熱，將逐漸被 SATA 所取代。
SATA，全稱Serial ATA，也就是使用串口的ATA介面，因抗干擾性強，且對資料線的長度要求比ATA低很多，支援熱插拔等功能，已越來越為人所接受。SATA-I的外部介面速度為150MB/s，SATA-II更達300MB/s，SATA的前景很廣闊。而SATA的傳輸線比ATA的細得多, 有利於機殼內的空氣流通。
SCSI，全稱為Small Computer System Interface（小型機系統介面），歷經多世代的發展，從早期的 SCSI-II，到目前的 Ultra320 SCSI 以及 Fiber-Channel （光纖通道），接頭型式也有多種。SCSI 硬碟廣為工作站級個人電腦以及伺服器所使用，因為它的轉速快，可達 15000 rpm，且資料傳輸時佔用 CPU 運算資源較低，但是單價也比同樣容量的 ATA 及 SATA 硬碟昂貴。
SAS（Serial Attached SCSI）是新一代的SCSI科技，和SATA硬碟相同，都是採取序列式科技以獲得更高的傳輸速度，可達到3Gb/s。此外也透過縮小連線線改善系統內部空間等。
此外，由於SAS硬碟可以與SATA硬碟共享同樣的背板，因此在同一個SAS儲存系統中，可以用SATA硬碟來取代部分昂貴的SAS硬碟，節省整體的存儲成本。

電源介面

5.25寸與3.5寸的桌上型電腦硬碟，使用的是D形4針電源介面(俗稱大4pin)，Molex公司設計並持有專利；或是SATA電源線。而2.5寸的筆記型電腦用硬碟，可直接由資料口取電，不需要額外的電源介面。在插上外接的攜帶型硬碟盒之後，由電腦外部的USB介面提供電力來源，而單個USB口供電約為4~5V 500mA，若移動硬碟盒用電需求較高，有時需接上兩個USB口才能使用，否則，需要外接電源供電，但現今多數新型硬碟盒（使用2.5吋以下之硬碟）已可方便地使用單個USB口供電。

結構

1.磁軌
當磁盤旋轉時，磁頭若保持在一個位置上，則每個磁頭都會在磁盤表面劃出一個圓形軌跡，這些圓形軌跡就叫做磁軌(Track)。

2.柱面

在有多個碟片構成的盤組中，由處於同一半徑的磁軌組成的一個圓柱面(Cylinder)。

3.磁區

磁盤上的每個磁軌被等分為若干個弧段，這些弧段便是硬碟的磁區(Sector)。硬碟的第一個磁區，叫做開機磁區。

尺寸

硬碟機的尺寸和用途可分為：

1. 0.85英寸，多用於手提電話等便攜裝置中

2. 1英寸（微型硬碟，MicroDrive），多用於數位相機（CF type II介面）。

3. 1.8英寸，多用於筆記型電腦及外置硬碟盒中。

4. 2.5英寸，多用於筆記型電腦及外置硬碟盒中。

5. 3.5英寸，多用於桌上型電腦中，採用3.5"硬碟的外置硬碟盒需要外接電源、比較不方便。

6. 5.25英寸，多為早期之個人電腦使用，現在已無廠商生產。

主要參數

除了介面和尺寸以外，硬碟還有以下參數：

1.容量：目前硬碟的容量有36GB、40GB、60GB、80GB、120GB、150GB、160GB、200GB、250GB、300GB、320GB、400GB、500GB、640GB、750GB、1TB、1.5TB、2TB 等多種規格。

2.轉速：硬碟每分鐘旋轉的圈數，單位是rpm（每分鐘的轉動數），主要有4200rpm、5400rpm、7200rpm、10000rpm、15000rpm等幾種規格。

3.快取：主要有2MB、8MB、16MB、32MB、64MB等規格。

4.平均尋道時間：單位是ms（毫秒），有5.2ms、8.5ms、8.9ms、12ms等規格。

資料來源：維基百科

輔助記憶體-磁碟

8寸、5¼寸及3½寸軟碟機

研發日期
1969年（8寸）

1976年（5¼寸）

1984年（3½寸）

研發者 IBM的 David Noble
連接介面 連接至控制器透過: 接線

1.磁碟

3.5英寸的1.44MB軟碟

軟碟是個人電腦中最早使用的可移動存儲介質。作為一種可移貯存方法，曾經是用於那些需要被物理移動的小檔案的理想選擇。軟碟有8英寸、5.25英寸、3.5英寸3種，但其中3.5英寸的1.44MB軟碟最為常見。軟碟中又分為硬磁區（Hard-sectored）及軟磁區（Soft-Sectored）。

隨著硬體加工科技的發展，軟碟尺寸漸漸減小，容量漸漸增加。軟盤是1990年代電腦必備設備之一，因為把它製作成啟動盤以及更新BIOS時需要用到。但是由於軟碟介質讀取方式原生的局限——磁頭在讀寫磁碟資料時必須接觸碟片，而不是像硬碟那樣懸空讀寫——它已經難以滿足大量，高速的資料存儲，而且軟碟的存儲穩定性也較差（一張正常的軟碟，容易受到外界環境影響，如受熱、受潮、多次讀寫，均使之壽命減少）。後來雖然有很多升級產品如zip、ls120及Jaz Drive等，但是都難以同時解決相容性和速度容量兩者直接的矛盾。

隨著光碟、隨身碟等移動存儲介質的應用，3.5英寸的軟碟使用已越來越少，而5.25英寸及8英寸的軟碟在2000年代，閃存盤普及後被淘汰。 2007年2月，歐洲最大的電腦零售連鎖店PCWorld宣布停止銷售軟碟機和軟碟。2009年9月，索尼公司宣布，公司已經於今年上半年內全面停產3.5寸軟碟驅動器產品，預計在今年年內就會清空庫存，徹底結束該市場。不過索尼同時也宣布，軟碟機產品線停產後，公司仍將保留軟碟產品線，繼續進行製造和銷售。

CPU

CPU是電腦的主要裝置之一。其功能主要是解釋電腦指令以及處理電腦軟體中的資料。所謂電腦的可編程性主要是指對CPU的編程。CPU、內部記憶體和輸入／輸出裝置是現代電腦的三大核心部件。由積體電路製造的CPU，20世紀70年代以前，本來是由多個獨立單元構成，後來發展出微處理器CPU複雜的電路可以做成單一微小功能強大的單元。

無論如何，至少從20世紀60年代早期開始(Weik 1961)，CPU這個名稱及其縮寫已開始在電腦產業中得到廣泛應用。儘管與早期相比，「中央處理單元」在物理形態、設計製造和具體任務的執行上有了戲劇性的發展，但是其基本的操作原理一直沒有改變。

早期的中央處理單元通常是為大型及特定應用的電腦而定製。但是，這種昂貴的為特定應用定製CPU的方法很大程度上已經讓位於開發便宜、標準化、適用於一個或多個目的的處理器類。這個標準化趨勢始於由單個電晶體組成的大型電腦和微機年代，隨著積體電路的出現而加速。IC使得更為複雜的CPU可以在很小的空間中設計和製造（在微米的量級）。CPU的標準化和小型化都使得這一類數位裝置（港譯-電子零件）在現代生活中的出現頻率遠遠超過有限應用專用的電腦。

現代微處理器出現在包括從汽車到手機到兒童玩具在內的各種物品中。

運算器：算術、邏輯（部件：算術邏輯單元、累加器、暫存器組、路徑轉換器、資料匯流排）
控制器：複位、使能（部件：計數器、指令暫存器、指令解碼器、狀態暫存器、時鐘發生器、微操作信號發生器

CPU運作原理

CPU的主要工作原理，不論其外觀，都是執行儲存於被稱為程式裡的一系列指令。在此討論的是遵循普遍的馮·紐曼架構設計的裝置。程式以一系列數位儲存在電腦記憶體中。差不多所有的馮·紐曼-CPU的運作原理可分為四個階段：提取（fetch）、解碼（decode）、執行（execute）和寫回（writeback）。
第一階段，提取，從程式記憶體中檢索指令（為數值或一系列數值）。由程式計數器（PC）指定程式記憶體的位置，程式計數器保存供識別目前程式位置的數值。換言之，程式計數器記錄了CPU在目前程式裡的蹤跡。提取指令之後，PC根據指令式長度增加記憶體單元[iwordlength]。指令的提取常常必須從相對較慢的記憶體尋找，導致CPU等候指令的送入。這個問題主要被論及在現代處理器的快取和管線化架構（見下）。
CPU根據從記憶體提取到的指令來決定其執行行為。在解碼階段，指令被拆解為有意義的片斷。根據CPU的指令集架構（ISA）定義將數值解譯為指令﹝isa﹞。一部分的指令數值為運算瑪（opcode），其指示要進行哪些運算。其它的數值通常供給指令必要的資訊，諸如一個加法（addition）運算的運算標的。這樣的運算標的也許提供一個常數值（即立即值），或是一個空間的定址值：暫存器或記憶體位址，以定址模式決定。在舊的設計中，CPU裡的指令解碼部分是無法改變的硬體裝置。不過在眾多抽象且複雜的CPU和ISA中，一個微程式時常用來幫助轉換指令為各種形態的訊號。這些微程式在已成品的CPU中往往可以重寫，方便變更解碼指令。

在提取和解碼階段之後，接著進入執行階段。該階段中，連接到各種能夠進行所需運算的CPU部件。例如，要求一個加法運算，算數邏輯單元（ALU，arithmetic logic unit）將會連接到一組輸入和一組輸出。輸入提供了要相加的數值，而且在輸出將含有總和結果。ALU內含電路系統，以於輸出端完成簡單的普通運算和邏輯運算（比如加法和位元運算）。如果加法運算產生一個對該CPU處理而言過大的結果，在標誌暫存器裡，運算溢位（arithmetic overflow）標誌可能會被設置（參見以下的數值精度探討）。

最終階段，寫回，以一定格式將執行階段的結果簡單的寫回。運算結果極常被寫進CPU內部的暫存器，以供隨後指令快速存取。在其它案例中，運算結果可能寫進速度較慢，但容量較大且較便宜的主記憶體。某些型式的指令會操作程式計數器，而不直接產生結果資料。這些一般稱作「跳轉」（jumps）並在程式中帶來循環行為、條件性執行（透過條件跳轉）和函式[jumps]。許多指令也會改變標誌暫存器的狀態位元。這些標誌可用來影響程式行為，緣由於它們時常顯出各種運算結果。例如，以一個「比較」指令判斷兩個值的大小，根據比較結果在標誌暫存器上設置一個數值。這個標誌可藉由隨後的跳轉指令來決定程式動向。

在執行指令並寫回結果資料之後，程式計數器的值會遞增，反覆整個過程，下一個指令周期正常的提取下一個順序指令。如果完成的是跳轉指令，程式計數器將會修改成跳轉到的指令位址，且程式繼續正常執行。許多複雜的CPU可以一次提取多個指令、解碼，並且同時執行。這個部分一般涉及「經典RISC管線」，那些實際上是在眾多使用簡單CPU的電子裝置中快速普及（常稱為微控制器）

資料來源：維基百科

主機板

ASUS A8N VM CSM 主機板


主機板（Motherboard、Mainboard；又稱主板、系統板、邏輯板、母板、底板等，英文簡稱「Mobo」），是構成複雜電子系統例如電子計算機的中心或者主電路板。
典型的主板能提供一系列接合點，供處理器，顯示卡，聲效卡，硬碟，記憶體、對外裝置等裝置接合。它們通常直接插入有關插槽，或用線路連接。主板上最重要的構成元件是晶元組
（Chipset）。而晶元組通常由北橋和南橋組成，也有些以單晶片設計，增強其效能。這些晶元組為主板提供一個通用平台供不同裝置連接，控制不同裝置的溝通。它亦包含對不同擴充插槽的支援，例如處理器、PCI、ISA、AGP，和PCI Express。晶元組亦為主板提供額外功能，例如整合顯核，成聲效卡（也稱內置顯核和內置聲卡）。一些高價主板也整合IrDA、藍芽和802.11（Wi-Fi）等功能。

主機板是電腦主機的核心，有大部分的重要元件，像是CPU、周邊控制器、BIOS、記憶體、網路卡、音效卡........等，都安裝在主機板之上。













資料來源：維基百科http://zh.wikipedia.org/zh-tw/主機板

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