2024年9月硬件基础知识（硬件工程师需要学习哪些知识）

　　⑴硬件基础知识（硬件工程师需要学习哪些知识

　　⑵硬件工程师需要学习哪些知识

　　⑶硬件工程师需要学习电路、模拟电子技术、数字电子、C语言、嵌入式、电磁场、单片机、微机原理、电子线路设计、数据结构、高数等知识。主要包括以下:、分立器件的应用；

　　⑷主要包括电阻、电容、电感、磁珠、二极管、三极管、MOS管、变压器、光耦、继电器、连接器、RJ、光模块（*、SFP、SFF、XFP等以及防护器件TVS管、压敏电阻、放电管、保险管、热敏电阻等。

　　⑸逻辑器件使用、硬件编程、语言、软件的使用、逻辑电平的应用以及匹配等；、电源的设计和应用；主要包括DC/DC、LDO电源芯片设计的原理，设计时各元器件的选型以及电源指标参数；、时序分析与设计；主要包括逻辑器件中时序分析与设计、存储器中时序分析与设计等；、复位和时钟的知识；主要包括复位电路的设计、晶体和晶振的原理、设计和起振问题分析、时钟的主要参数指标等；、存储器的应用；主要包括eeprom、flash、SDRAM、DDR等知识原理、选型、电路设计以及调试等知识；

　　⑹CPU最小系统知识；

　　⑺了解ARM、POWERPC、MIPS的CPU架构、主要是掌握其最小系统的电路设计。

　　⑻包括各种高速总线--PCI、PCIE、USB还有一些交换之间总线SGMII、GMII、RGMII等，低速总线uart、IC、SPI、GPIO、LocalBus、JTAG等；

　　⑼EMC、安规知识；包括各种测试、指标等，各种防护器件应用，问题解决的方法等。

　　⑽PCB工艺、布局、可制造性、可测试性设计；、交换知识；

　　⑾包括MAC、PHY的的芯片知识、工作原理、电路设计和调试以及各种交换接口，这里还可以包括软件的一些知识例如VLAN、生成树协议、广播、组播、端口聚合等交换机功能。

　　⑿PoE供电知识；包括PoE原理、电路设计、测试、调试等知识。

　　⒀和同步以太网；包括同步对时原理、电路设计、测试、调试等知识。、PI、SI知识；、测试知识、示波器使用等。

　　⒁硬件工程师是指从事维护硬件运行，修理硬件故障的专业技术人员。

　　⒂硬件工程师要求熟悉计算机市场行情；制定计算机组装计划；能够选购组装需要的硬件设备，并能合理配置、安装计算机和外围设备；安装和配置计算机软件系统；保养硬件和外围设备和清晰描述出现的计算机软硬件故障。

　　⒃电脑软硬件安装、调试工作；

　　⒄基于TCP/IP协议的网络安装调试工作；

　　⒅周边产品的安装调试工作。

　　⒆学会并掌握系统的微型计算机硬件基础知识和PC机组装技术，熟悉市场上各类产品的性能，理解各种硬件术语的内涵，能够根据客户的需要制定配置表，并独立完成组装和系统的安装工作。

　　⒇学会并掌握系统的微型计算机硬件基础知识和PC机组装维护技术，熟悉各种硬件故障的表现形式和判断方法，熟悉各种PC机操作系统和常用软件，具有问题分析能力，能够制定详尽的日常保养和技术支持技术书，跟踪实施所受理的维护项目。

　　⒈硬件维修工程师系列课程

　　⒉学会并掌握较为深入的微型计算机硬件结构及数码产品的电气知识，部件维修的操作规程，熟练使用各种检测和维修工具，具有问题分析能力，能够对硬件故障进行定位和排除。硬件维修培训分模块进行，包括主板、显示器、外存储器、打印机、笔记本电脑维修课程。

　　⒊学会并掌握硬件产品的硬件结构、应用技术及产品性能，熟练使用各种测试的软硬件测试工具，能够独立搭建软硬件测试平台，并评价产品、写出产品的测试报告。

　　⒋学会并掌握IC设计、电路设计和PCB布线标准规范，熟练使用各种模拟器和PCB布线软件，达到具有分析和调试操作水平。

　　⒌参考资料：硬件工程师_百度百科

　　⒍硬件工程师需要学哪些

　　⒎硬件工程师需要学的知识：

　　⒏电路知识，模拟电子线路知识：作为一个合格的硬件工程师，模拟电路知识是基础，从了解最基本的电阻，电容，电感，二极管，三极管等原件开始，我们需要熟悉一些基本的模拟电路的设计方法。比如简单的放大电路，加减法电路，三极管做开关管的电路等。尤其电路分压，功率计算这些基础是天天都在用的。

　　⒐电路知识，数字电子线路知识：作为一个合格的硬件工程师，数字电子线路知识也是我们需要掌握的一个基础，数电学习或者理解起来比模电要相对容易些，要了解一些常用的门电路，触发器，时序关系等。

　　⒑单片机，微处理器的应用：作为一个合格的硬件工程师，我们在以后的设计电路中往往要设计单片机和一些微处理器的的电子产品。这就要我们有单片机的基础，了解内部工作原理，和一些功能以及使用方法，外围电路等。常用的基础是单片机，或者arm系列一些处理器。

　　⒒EDA软件的使用：作为一个合格的硬件工程师，我们要学会使用一些常用的EDA软件，如protel,AD，powerPCB等等。因为设计的电路的原理图和PCB要用EDA软件画出来，然后打板制版。

　　⒓熟悉常用的测试工具：作为一个合格的硬件工程师，常用的测试工具我们要学会使用，最常用的万用表，开关电源，示波器。复杂些的有网络分析仪，频谱分析仪，信号发生器等。

　　⒔常用的测试软件的使用：比如串口调试助手，或者网络调试工具，一些分析电路的软件等等，这些都是我们常用的工具。

　　⒕嵌入式软件的编写：做单片机项目的时候，硬件设计好后需要编写测试软件，有能力的硬件工程师一般也是可以去写嵌入式测试软件的。这样通过软件测试一下我们硬件的基本功能。

　　⒖CPU:（中央处理器：包括运算器、控制器、寄存器相当于电脑的心脏存贮器：（包括随机存贮器RAM即内存条，只读存贮器ROM即BIOS芯片；外存贮器：硬盘、U盘、光盘……随机存贮器RAM即内存条：用于数据临时存储相当于数据中转站；只读存贮器ROM即BIOS芯片：用于保存硬件设备信息和启动的基本数据。输出设备：（显卡：处理图形、图像、文字等信息；显示器：输出.图形、图像、文字等信息；声卡：处理声音信号；音箱：输出声音信号；打印机、绘图仪、刻字机……输入设备：（键盘、鼠标、扫描仪、手写版、话筒（声卡……其它配件：.散热系统:(风扇等)主版:起到联接以上组件并供电等工能.电源:为以上组件供电.机箱:固定以上组件.:声卡显卡有的是主版上集成的有的是独立的ROM刷机包是用特殊方法改写ROM内容的程序与数据。ROM是只读存储器，在平常的使用操作中是不能改写的只有利用特殊程序才能改写，关机重启后不消失。RAM是随机存储器，是数据出入的通道，是数据的中转站，cpu中的数据不与外（辅助存贮器直接交换而通过RAM进行中转的，关机或重启后RAM中的内容丢失。

　　⒗计算机软硬件基础知识都有什么具体的内容

　　⒘了解电脑的基本组成。

　　⒙释义：电脑的主体，在主机箱中有：主板、CPU、内存、电源、显卡、声卡、网卡、硬盘、软驱、光驱等硬件。

　　⒚释义：电脑系统分为硬件和软件两大部分，硬件相当于人的身体，而软件相当于人的灵魂。而硬件一般分为主机和外部设备，主机是一台电脑的核心部件，通常都是放在一个机箱里。而外部设备包括输入设备（如键盘、鼠标和输出设备（如显示器、打印机等。软件一般分为系统软件和应用软件。

　　⒛组装一台电脑需要选购哪些基本部件。

　　释义：（、机箱，一般电脑的主要零件都放在这里。（、显示器，用来看电脑的工作过程，要不然，你都不知道电脑究竟在做什么。（、键盘和鼠标，向电脑输入有用的命令，让它去为我们工作。（、主板，这是一块很重要的东西，虽然它长得有点“丑”，这里是决定你这台电脑性能的重要零件之一哦。（、内存，当电脑工作时，电脑会在这里存上存储数据，相当于人的记忆。（、CPU，也称中央处理器，是电脑运算和控制的核心。（、显卡，电脑通过这个玩意传送给显示器。（、声卡，电脑通过这个玩意传送声音给音箱的哦。（、硬盘，平常人们常说我的硬盘有多少G多少G，就是指这个硬盘的容量，而G数越多能装的东西便越多。（、软驱，就是插软盘的玩意，现在一般都用.英寸的，古老年代用.英寸的，现在我们去买人家都不卖了。（、光驱，听CD当然少不了这个，有时候你要安装某些软件都是在光盘上的，所以这个用处太大。（、电源，主要用于将V的外接电源转换为各种直流电源，供电脑的各个部件使用?。

　　如评价一台电脑的好和坏

　　释义：时钟频率是一台电脑按固定的节拍来工作的一种衡量方法吧，又称为主频，时钟频率越高，时钟周期就越短，它执行指令所需要的时间便越短，运算速度就越快。

　　各类硬盘选用基础知识

　　目前固态硬盘开始普及，而在组装电脑的时候，我们常常会考虑选固态硬盘还是机械硬盘，由于这两种硬盘优势各有千秋，对于小白来说，绝对是很纠结的事情。下面就让我带你去看看固态硬盘和机械硬盘的相关知识吧，希望能帮助到大家!

　　硬盘对于整台电脑的重要性不言而喻，电脑所运行的操作系统、软件、以及游戏等所有文件资料都是存放在硬盘里面的，硬盘的不同类型和你电脑的性能密切相关，本期笔者向大家介绍一些有关硬盘的知识。

　　目前分为三种硬盘：机械硬盘(HDD)、固态硬盘(SSD)、混合硬盘(SSHD)。其中机械硬盘和固态硬盘为主流，机械硬盘采用磁性碟片进行存储，目前市面上主流机械硬盘品牌有：希捷、西部数据、东芝。固态硬盘采用闪存颗粒进行存储，有体积小、速度快等特点。混合硬盘可以看做是机械硬盘和固态硬盘的结合体，多用于对空间要求较高的笔记本电脑中，但是随着固态硬盘的普及，混合硬盘也逐渐被市场淘汰。

　　机械硬盘和固态硬盘的区别

　　固态硬盘普遍要比机械硬盘体积小且重量轻。其次是速度，固态硬盘比机械硬盘存储速度快，如果将机械硬盘比作是一辆货车，那固态硬盘就是一辆跑车。机械硬盘采用物理方式读写数据，所以在工作时会有噪音，使用时间久一点的机械硬盘噪音尤为明显，而固态硬盘因为读写原理不同，噪音为，并且功耗更低。固态硬盘采用闪存颗粒制作而成，具有更强的防震抗摔性，而机械硬盘在运行过程中，如遇到震动，则很容易产生坏道而造成数据丢失。那么固态硬盘就没有缺点了吗?当然不是，固态硬盘有读写次数限制，而机械硬盘有着更长的寿命。

　　主控是固态硬盘的控制中心，市面上常见品牌的主控有迈威(Marvel)，后改名为“美满”，人们常叫它“马牌”，还有三星、英特尔、慧荣、群联、东芝等。主控好比是固态硬盘的司机，司机技术越好，就越能发挥出固态硬盘的性能。

　　闪存颗粒同样重要，DNAND和D__point为目前主流，NAND闪存又分为SLC、MLC、TLC、QLC四种类型闪存颗粒，SLC为单阶存储单元，每一个单元存储一个信息，MLC为双阶存储单元，每一个单元存储两个信息，TLC为三阶存储单元，每一个单元存储三个信息，以此类推。其中SLC颗粒传输速度最快，使用寿命最久，但是成本也相对最高，多用于企业级存储。而MLC颗粒速度和寿命都不如SLC颗粒，但成本较低，多用于消费级市场。而TLC颗粒和QLC在MLC的基础上速度更慢，寿命更少，成本更低(后来TLC颗粒成为主流)。这些颗粒组合之后就成了NAND平面闪存，将这些平面闪存多个堆叠在一起就组成了DNAND闪存。而DX__oint比DNAND速度更快，延迟更低且寿命更长，但成本也随之水涨船高，目前只有英特尔使用。目前具备自主生产颗粒能力的厂商有：英特尔、三星、西部数据、镁光、东芝、海力士。

　　固态硬盘接口和传输协议

　　目前分为三种接口：SATA、M.、PCIE，传输速度由低到高。SATA接口固态传输速度不会超过Mb/s。M.接口分为M型和B型两种类型，M型走PCIE通道，传输速度更快，而B型走SATA通道，传输速度相对较慢。我们可以把传输协议比作是道路，路越宽传输速度越快。

　　以上就是有关固态硬盘性能的部分重要参数，希望能够帮助到你，笔者建议选择有自产闪存颗粒能力的品牌，再根据自己预算进行选择避免翻车。

　　SATA硬盘(普通硬盘，特点：便宜，读写速度一般，寿命一般)

　　SSD硬盘(固态硬盘，特点：读写速度很快，寿命较低，数据恢复不易)

　　SAS硬盘(大数据专用，特点：读写速度快，寿命很长)

　　读写速度：SSD〉SAS〉SATA

　　寿命：SAS》SATA》SSD

　　一般机房默认的是SATA硬盘，这个硬盘是自带的，价格比较便宜特点上面也列有。如果没什么特殊情况，自带的SATA硬盘就足够;如果是追求读写速度的话SSD硬盘的确是个好选择;如果数据比较重要的话，建议使用SAS硬盘，但是SAS硬盘对机器要求比较高，目前只有E的机器支持。

　　如果是做数据库服务器，建议是对每台服务器的硬盘做阵列，这样以免当硬盘出现问题的时候，造成服务器的数据不必要的损失，一般机房做最多的是阵列和阵列

　　阵列：两块G硬盘做成的一块T硬盘，比一般单独的T硬盘发挥效果更好

　　阵列：两块G硬盘做成的一块G硬盘，有备份功能

　　RAID又称为Stripe或Striping，它代表了所有RAID级别中最高的存储性能。RAID提高存储性能的原理是把连续的数据分散到多个磁盘上存取，这样，系统有数据请求就可以被多个磁盘并行的执行，每个磁盘执行属于它自己的那部分数据请求。这种数据上的并行操作可以充分利用总线的带宽，显著提高磁盘整体存取性能。

　　RAID通过磁盘数据镜像实现数据冗余，在成对的独立磁盘上产生互为备份的数据。当原始数据繁忙时，可直接从镜像拷贝中读取数据，因此RAID可以提高读取性能。RAID是磁盘阵列中单位成本最高的，但提供了很高的数据安全性和可用性。当一个磁盘失效时，系统可以自动切换到镜像磁盘上读写，而不需要重组失效的数据。

　　科普机械硬盘与固态硬盘知识

　　机械硬盘(HDD)最大优势就是在于容量大，价格便宜。传统的机械硬盘采用的是高速旋转的磁盘来存储数据，通过磁头来进行读写，在这个机械运动过程中会存在延迟，并且无法同时迸发多向读写数据，目前的机械硬盘已经遇到了速度瓶颈。

　　对于主流用户来说，目前性价比最高的就是T、T机械硬盘，也是最佳容量之选。因此我们在装机时候可根据自己需求来选择适合自己的容量，一般家用、办公、游戏用户，选择T或者T容量就对了。

　　目前市面上的主流机械硬盘，转速一般是转，部分会有转，建议首选考虑转。一般来说，机械硬盘转速越高，那么内部传输率就越快，读写速度越快，也就是机械硬盘的速度越快，但是发热量也随之增加。

　　除了转速会影响机械硬盘的速度之外，机械硬盘的缓存大小也会影响速度，机械硬盘存取零碎数据的时候需要不断的在硬盘与内存之间交换数据，如果机械硬盘具备大缓存，可以将零碎数据暂时存储在缓存中，减小对系统的负荷，也能够提升数据传输速度。

　　单碟容量越大性能越高

　　目前，对于机械硬盘来说，单盘片容量越大，机械硬盘可储存的数据就越多。传统机械硬盘主要由磁盘和磁头组成，由于体积的限制，每个机械硬盘腔体所能安放的盘片也有限。要在有限的盘片里增大机械硬盘的容量，就只能靠提升碟片的存储密度。通过垂直记录技术，不但盘片的容量提到了一个新高度。与此同时，由于盘片数据密度的增加，机械硬盘的持续传输速率也获得了质的提升。

　　现阶段的机械硬盘主流接口都是SATA.类型的，IDE、SATA、SATA接口都属于机械硬盘老接口，其中SATA、SATA接口可以互相兼容，主要是传输速率不同，SATA.为理论传输速度为.Gbit/s，SATA.为理论传输速度为Gbit/s，SATA.为理论传输速度为Gbit/s。此外，IDE是老式的机械硬盘接口，理论传输速度仅有或MB/S，由于传输速度较慢，因此被淘汰，而目前的主板也已经完全取消了IDE接口的支持。

　　固态硬盘的优势主要是读写速度快，完全突破了机械硬盘的速度瓶颈。固态硬盘用固态电子存储芯片阵列而制成的硬盘，由控制单元和存储单元(FLASH芯片、DRAM芯片)组成，有点类似于U盘，缺点是容量较小，价格较贵。

　　入门级的SATA.固态硬盘读写速度能够达到M/S，而机械硬盘只能达到MB/S，约三倍的差距。更别提现在的M.NVMe协议的固态硬盘了，读写速度高的吓人。

　　由于固态硬盘内部是采用闪存颗粒而制成的硬盘，没有机械部件转动，没有磁盘和磁头机械马达、风扇等，因此在运行时做到绝对的静音，而且发热量较小。

　　固态硬盘内部都是类似于内存颗粒一样的存储芯片，所以重量轻，体积小，抗震性能好。

　　由于固态硬盘内部没有机械部件，没有高速旋转的磁盘，所以功耗较小，更加节能省电。通常不超过W，而机械硬盘则是-W，大了两三倍，因此固态硬盘更加符合节能环保。

　　注：固态硬盘除了容量小的缺点，固态硬盘在数据安全性也是缺点，可能会导致数据无法恢复，但是机械硬盘损坏，一般还可以进行数据恢复，从数据安全性来讲，机械硬盘也有优势。

　　能够看出来说，固态硬盘与机械硬盘优势确实各有千秋，那么买电脑选固态硬盘还是机械硬盘?对于目前普通用户来说，如果对安全性要求不是很高，并且对容量存储要求不高，建议首选速度更快的固态硬盘。当然，如果预算足够，我们更加建议固态+机械双硬盘方案，固态硬盘作为系统盘符，而机械硬盘作为存储重要数据，兼备速度与大存储需求。

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　　电脑硬件入门基础知识

　　电脑的CPU(中央处理器)就相当于人的大脑，现在市面上的CPU主要分为两大阵营，分别是Intel（英特尔和AMD，性能都是以产品型号来区分。这里我们用英特尔来举栗子。四位数中最重要的是第一位，它表示了CPU的代数，因此这一位的数值越大，该CPU的架构也就越新，从而带来更高的性能和更低的功耗。后三位数字对CPU的性能通常影响不大，我们没有必要考虑。看CPU好坏，最直观的方法是看CPU天梯图，详见最新「CPU天梯图」。二、显卡显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，是电脑进行数模信号转换的设备，承担输出显示图形的任务。显卡接在电脑主板上，它将电脑的数字信号转换成模拟信号让显示器显示出来，同时显卡还是有图像处理能力，可协助CPU工作，提高整体的运行速度。对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。下面以最常见的NVIDIA独立显卡为例，教大家如何判断显卡性能。显卡分为Nvidia和AMD两个品牌，两个品牌的命名规则如下：、Nvidia显卡（从高到低的显卡系列是：GTX系列、GTS系列、GT系列、GF系列以及iris集成显卡系列。另外还包括为专业工作站而设的Quadro显卡系列（这个系列市场上见的不多，基本数字越大性能越高（不同的系列命名规则是一样的，以GTXTi为例。首先数字表示的是GTX系列第九代显卡，核心是GM。后面的数字就表示在这一代显卡里面的定位，一般在一下的是属于中低端显卡，比如GT就是第七代的中低端显卡；而及以上的就是高端显卡，如GTX。、AMD显卡：以前使用的是RadeonHD命名，最新出了以RX系列命名的显卡。（R系列的显卡分为三种：RXXT表示高端显卡，如RX和RXXT；RX表示中端显卡，如RX；R表示的是低端的入门级独立显卡，如R。（旧的命名方式更好判断性能，以HD为例，首先数字表示AMD第七代显卡，一般最新的一代在架构上有进步，性能会更好一些。后面的表示的是在第七代显卡中的性能定位，和属于高端显卡，和属于中端显卡，及以下的就属于低端显卡。看显卡好坏，最直观最方便的则是看显卡天梯图，详见最新「显卡天梯图」。三、主板主板不像CPU和显卡一