大學計概重點-4

The binary system(二進制系統):是一個只包含兩個獨特位數(0,1)稱之位元的數字系統，也是電腦熟悉的進制系統。 (PS:bit位元; 數元之義， 當有8個bit組合起來  我們就稱其為一個byte(位元組)。)

ASCII:是American Standard Code for Information Interchange(美國訊息交換標準代碼): 是基於拉丁字母的一套電腦編碼系統。它主要用於顯示現代英語，而其擴展版本EASCII則可以部分支援其他西歐語言，並等同於國際標準ISO/IEC 646。

字母是如何轉換和回傳為二進制形式: 4 steps

Step1.掃描文字密碼 -> 

Step2.送到系統單元 ->

Step3.轉換掃描的文字碼成ASCII的二進制模式並儲存於記憶體中以備處理 ->

Step4.轉成影像模式在輸出裝置呈現

Memory(記憶體)/3個成分:由電子元件所組成用來儲存在等待被處理器執行的指令、儲存被指令所需要的未處理資料、儲存結果(已被處理完的資料)。

記憶體儲存的三個基本項目種類:

(1).用來控制或維護(持)電腦和其裝置的作業系統和其他系統軟體

(2).用來執行特定任務或工作的應用程式(例如:Office裡的Word、ppt/Adobe裡的flash、photoshop、fireworks等等)

(3).正在被應用程式處理的資料(data)和完成之後的結果(information)。

Bytes and Addressable Memory(字節(位元組) 和可定址記憶體):一個位元組是基本的儲存單元，當應用程式的指令和資料從儲存裝置中被轉換它們會以位元組的樣貌(模式)存在。每一個位元組會暫時地存在於記憶體某個位置而這個位置就被稱作address(定址空間)。

記憶體容量大小:

常常會聽到這個電腦是幾mega

在電腦裡面，可以記憶一個字母的單位叫做位元組（byte），由於電腦都是以01010101的二進制型式記錄資料，因此，在單位的換算上也是以二的幾次方（二連乘幾次）來表示。就好像公克(g)換算成公斤(kg)加上一個k（代表1,000）一樣。

（2的10次方）個byte -> 2^10 B                                                        

換算成1KB，約相當於一千個位元組（正確的數字是1,024 bytes），簡寫成1K或1KB=10^3 (thousand)

K的下一個單位是M，也就是前面的"妹嘎"

（2的10次方*2的10次方）個byte -> 2^20 B

換算成1MB，相當於1,024K（正確的數字是1,048,576 bytes），也就是大約一百萬個位元組，簡寫成1MB=10^6 (million)

另一個比MB還大的單位是G

（2的10次方*2的10次方*2的10次方）個byte -> 2^30 B

換算成1GB，相當於1,024M（正確的數字是 1,073,741,824 bytes），也就是大約十億個位元組。簡稱成1GB=10^9 (billion)

最後一個比G大的單位是T

（2的10次方*2的10次方*2的10次方*2的10次方）個byte -> 2^40 B

換算成1TB，相當於1024G(正確數字是1,099,511,627,776 bytes )，也就是大約兆個位元組。簡稱成 1TB=10^12 (trillion)   

PB ，2的50次方： 1125899906842624 BYTE,或1024 TB.
EB ，2的60次方： 1152921504606846976 BYTE,或1024 PB.
ZB ，2的70次方： 1024 EB.
YB ，2的80次方： 1024 ZB.

中央處理器內部有三大匯流排，其中資料匯流排data bus的作用為與外部傳遞待處理資料，所以資料匯流排的數目便牽涉到cpu處理資料的的能力。而cpu透過資料匯流排一次讀取資料的量便稱為一個字組word。如果匯流排的數目有8條，便是8位元的cpu，其字組便是1word。位元。以下表列示各CPU的字組數：

匯流排數	字組數word	CPU種類
8	1	8080
16	2	8088,8086,80286
32	4	80386,80486
64	8	Pentium,Pentium II,Celeron,PowerPC,Alpha

時間單位

ms	milli second	毫秒	10-3sec
us	micro second	微秒	10-6sec
ns	nano second	奈秒	10-9sec
ps	pico second	微微秒或稱皮秒 [註]請參閱經濟部標準局	10-12sec

CPU處理速度指標

MIPS	每秒執行百萬指令數，微電腦系統採用。如果完成一個指令需要5clocks，且該cpu頻率為500MHz，則指令速度為500/5=100MIPS
MFLOPS	每秒系統執行百萬浮點運算數，迷你電腦與大型電腦採用。而超級電腦則採用GFLOPS為處理速度指標
MHz	工作頻率單位，百萬赫茲。換算為倒數便是時脈週期(us) 近來電腦中央處理器的速度已經提升到GHz

列印速度與解析度單位

CPS	Character Per second	每秒列印字元數(點陣式印表機)
PPM	Page Per Minutes	每分鐘列印頁數(雷射印表機，噴墨印表機)
LPM	Line Per Minutes	每分鐘列印行數(噴墨印表機)
DPI	Dot Per Inch	每一英吋列印點數(列印解析度)。一般螢幕的解析度為72，掃瞄解析度為150，做報告的圖片解析度需300DPI或是600DPI，雷射印表機的解析度至少600至4800DPI
PPI	Pixel Per Inch	每一英吋畫素數(畫質解析度)

其他資料單位

BPS	Bit Per second	網路每秒傳遞位元數
FPS	Frame per second	每秒畫面影格數
NITS		LCD的亮度單位cd/m^2。cd光強度

Types of Memory(記憶體型態): 電腦記憶體可以根據儲存能力與電源的關係可以分為以下兩類：揮發性記憶體ＶＳ非揮發性記憶體

揮發性記憶體: 是指當電源供應中斷後，記憶體所儲存的資料便會消失的記憶體。主要有以下的類型：

隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）:又稱作「暫存記憶體」

是與CPU直接交換資料的記憶體，也叫主記憶體。它可以隨時讀寫（重新整理時除外），而且速度很快，通常作為作業系統或其他正在執行中的程式的臨時資料儲存媒介。

動態隨機存取記憶體（Dynamic Random Access Memory，DRAM）：一種隨機存取記憶體 (RAM), 價格較靜態記憶體 (SRAM) 便宜, 但存取速度較慢, 耗電量較大.動態的意思是, 記憶體不會一直保存記憶內容, 會隨著時間而將內容流失, 技術上來說就是, 記憶體必須不斷的重新充電, 否則電位差將降低至無法有足夠的能量表現每一個記憶單位處於何種狀態，充電頻率高。

靜態隨機存取存儲器（Static Random-Access Memory, SRAM）：一種隨機存取記憶體 (RAM), 存取速度比 DRAM 快, 不像 DRAM需要不停的充電, 但製造成本較高, 通常用來作為快取 (CACHE) 記憶體使用，充電頻率少。

磁電阻式隨機存取記憶(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)：是一種新型非揮發性的磁性隨機存儲器。它擁有靜態隨機存儲器（SRAM）的高速讀取寫入能力，以及動態隨機存儲器（DRAM）的高集成度，而且基本上可以無限次地重複寫入。

Direct Rambus DRAM 或稱 DRDRAM（有時也稱Rambus DRAM 或 RDRAM）：

是Rambus公司設計製造的一種同步DRAM，用到了管狀技術，比SDRAM快。

同步動態唯機存取記憶體（Synchronous DRAM，SDRAM）：是DRAM的新型，比傳統記憶體的時脈速度要快上許多，和系統時脈同步，比DRAM快。因為它能和CPU的匯流排同步，並能夠同時開啟兩個記憶體頁 (PAGE)，運算速度高達133 MHz。英特爾出產的Pentium系列使用的是100及133MHz的CPU bus，所以SDRAM還能支援，但未來的個人電腦可能將使用高達200 MHz的bus，SDRAM就不足以支援了，這就是為什麼業界不斷開發更高速的記憶體，如RDRAM。

DDR-SDRAM  Double-Data-Rate SDRAM
一種雙倍速的 SDRAM, 在每一個時鐘循環 (CLOCK CYCLE) 的兩個觸發邊緣 (EDGE) 都能傳輸資料，傳輸資料兩次(兩倍資料傳輸率)，比SDRAM快。

RAM的晶片通常焊在memory module(記憶體模組)(一種小型電路板)上。

在母板上的memory slots(記憶體插槽)會扣住記憶體模組。

RAM Configurations(記憶體的組合結構):隨機存取記憶體的數量在電腦中很重要通常依靠妳計畫去使用的軟體型態。

Cache(快取):

大多數現今的電腦使用快取來增進它們處理的時間。

Memory cache(記憶體快取):

幫助加速電腦的處理因為它儲存使用過的指令和資料很頻繁。大多數私人電腦在現今主要有兩種快取型態:L1、L2有些還有多加一個L3。

L1快取:是很直接地被打造在處理器晶片中的，經常有非常小的容量處理較快，範圍在8K~128K。更多在私人電腦中常見的容量是32K~64K。

L2快取:是比L1還微小又慢的但是卻比L1有更大的容量，範圍從64K~16M(至少64K以上)

L3快取:是在母板上的，是被從處理器晶片分離出來的介於處理器和RAM之間，容量最大。

非揮發性記憶體: 是指即使電源供應中斷，記憶體所儲存的資料並不會消失，重新供電後，就能夠讀取記憶體中的資料。主要種類如下：

Rom（Read Only Memory）唯讀記憶體: ROM被儲存在一個非揮發性晶片上，也就是說，即使在關機之後記憶的內容仍可以被保存，所以這種記憶體多用來儲存特定功能的程式或系統程式(永久性資料和指令)。這種記憶體（Memory）的內容任何情況下都不會改變，電腦與使用者只能讀取保存在這裡的指令，和使用儲存在ROM的資料，但不能變更或存入資料。

當ROM晶片製造廠商在晶片中在製造這些晶片時他們時常會記錄資料、指令或資訊到晶片中。而這些晶片也就俗稱的韌體(Firmware)包含了永久地存寫的資料、指令或資訊。

可程式唯讀記憶體（Programmable ROM，PROM）:晶片是一個空白的可唯讀晶片可以讓程設者在此永久地寫程式。程設者用微碼;微程式碼指令去程設一個PROM。

PROM晶片的變化形態，稱之為EEPROM(電子抹除式可複寫唯讀記憶體):讓程設者能抹除微程式碼藉由電子信號。

FLASH Memory(快閃/閃存記憶體): 是一種電子清除式可程式唯讀記憶體的形式，允許在操作中被多次擦或寫的記憶體。這種科技主要用於一般性資料儲存，以及在電腦與其他數位產品間交換傳輸資料，如記憶卡與隨身碟。快閃記憶體是一種特殊的、以大區塊抹寫的EEPROM，閃存記憶體晶片也可儲存在移動式電腦和裝置上的資料和程式。

CMOS(互補式金屬氧化物半導體):是有些記憶體晶片會用來做素材的科技因為它能提供高速率和較少的電力耗損。

Memory Access Times(記憶體參數):從記憶體中去抓取資料的時間參數，用來評估記憶體的效能。

Nanosecond:十億分之一秒，也是電力傳送大約一英尺距離所需花的每秒速率