Linux 核心直接管理硬體,因此硬體相容性與效能對系統影響極大。不同用途(伺服器、桌面、遊戲機)對硬體需求迥異。本文系統介紹電腦核心組件運作原理、選購重點與 Linux 下的特別考量。
主機板是所有硬體的溝通橋樑,上面包含 CPU 插槽、記憶體插槽、PCI/AGP/PCIe 擴充槽、IDE/SATA 介面、晶片組等關鍵介面。晶片組負責協調 CPU、記憶體、顯示卡、PCI 裝置間的資料傳輸,其支援規格決定可搭配的 CPU 與記憶體類型。
CPU 時脈 = 外頻 × 倍頻。外頻為系統總線速度,也決定記憶體、PCI、AGP 等介面速度(透過分頻)。例如 PIII 933MHz:外頻 133MHz × 倍頻 7。
PCI 標準 33MHz(133÷4)、AGP 標準 66MHz(133÷2)。
提高外頻會同步提升所有介面速度,雖可能提升效能,但極易造成系統不穩定。Linux 環境強烈不建議超頻,因任何裝置失穩都會導致核心當機。
軟體常針對 CPU 指令集優化(i386、i586、i686)。
- 586 級:Pentium MMX、AMD K6-III
- 686 級:Celeron 以上、AMD K7 (Athlon) 以上
686 可執行 386/586 程式(向下相容),但 586 無法執行 686 優化程式。
CPU 運算資料必須先載入記憶體。容量越大,系統越少需交換到硬碟(Swap),效能越好。
主流規格:SDRAM、DDR、Rambus。新系統多用 DDR,須搭配主機板/CPU 支援。
DDR 可將記憶體傳輸速度倍增(如 133MHz → 266MHz)。
現代 3D 繪圖由 GPU 處理,減輕 CPU 負擔。
介面演進:PCI (33MHz) → AGP (66MHz/2x/4x/8x) → PCIe (現代標準)。
Linux 下驅動支援度:Intel/AMD 開源驅動優,NVIDIA 專有驅動較佳,舊款 PCI 顯示卡已罕見。
IDE/PATA:舊式並列傳輸,一條排線接兩裝置(Master/Slave 跳線設定)。
SATA:序列傳輸,點對點連線,無跳線,熱插拔支援佳,現代標準。
SCSI/SAS:企業級,高轉速、高可靠、支援多裝置鏈接,價格昂貴,伺服器常用。
晶片組決定支援的 CPU 插腳、記憶體類型、總線速度、擴充槽規格。
選購鐵律:CPU、記憶體、主機板晶片組必須三者相容。Intel 晶片組不支援 AMD CPU,DDR 記憶體需主機板支援才能插槽。
整體速度取決於最慢的子系統。 頂級 CPU + 頂級記憶體 + 入門顯示卡 = 繪圖效能受限於顯示卡。採購時須平衡各項配備。