今天我們要介紹學科的共同科目 - 資訊相關職類共同科目 - 電腦硬體架構，下面是一些相關重點整理，如果有寫錯或是有任何問題，歡迎留言或來信告知，我的信箱是 nickchen1998@gmail.com。

1. 中央處理器 (CPU) 與其運作

• 可能的出題方向：
  • 「CPU 的基本組成單元有哪些？每個單元的功能是什麼？」
  • 「CPU 的時脈速度（clock speed）如何影響系統效能？」

重點整理：

• CPU 由三個主要部分組成：
  1. 控制單元（CU）：負責指揮系統各單元的協同運作，解碼並執行指令。
  2. 算術邏輯單元（ALU）：處理所有算術運算和邏輯運算。
  3. 暫存器（Register）：臨時儲存數據和指令的高速記憶體區。
• 時脈速度（以 GHz 表示）：影響 CPU 每秒鐘可以執行的指令數量，速度越高，系統處理性能越快。

2. 記憶體 (RAM) 與儲存設備

• 可能的出題方向：
  • 「下列何者是揮發性記憶體？」
  • 「在電腦系統中，RAM 與 ROM 的差異是什麼？」

重點整理：

• RAM：揮發性記憶體，當電源關閉時，資料會消失。主要用於臨時儲存運行中的程式和數據。
• ROM：非揮發性記憶體，儲存永久性的指令，例如開機時的基本輸入輸出系統（BIOS）。
• 硬碟（HDD）與固態硬碟（SSD）：HDD 以磁碟片儲存資料，SSD 則是以閃存（Flash Memory）技術儲存，讀寫速度比 HDD 快。

3. 匯流排 (Bus) 架構

• 可能的出題方向：
  • 「匯流排的功能是什麼？」
  • 「資料匯流排與控制匯流排的作用有何不同？」

重點整理：

• 匯流排（Bus）：電腦內部的資料傳輸通道，負責在 CPU、記憶體、輸入/輸出裝置之間傳遞數據和信號。
• 資料匯流排（Data Bus）：用於傳輸數據。
• 控制匯流排（Control Bus）：用於傳送控制信號。
• 位址匯流排（Address Bus）：用來傳遞記憶體或 I/O 裝置的位址。

4. 硬碟運作與磁碟效能

• 可能的出題方向：
  • 「硬碟的平均存取時間由哪些因素決定？」
  • 「硬碟與固態硬碟（SSD）相比，效能上的差異是什麼？」

重點整理：

• 平均存取時間 由三個主要因素決定：
  1. 旋轉延遲（Rotational Latency）：硬碟讀寫頭定位到正確資料位置所需的時間，與轉速相關。
  2. 尋道時間（Seek Time）：讀寫頭從一個位置移動到另一個位置的時間。
  3. 傳輸時間（Transfer Time）：實際讀取或寫入數據所花的時間。
• 固態硬碟（SSD） 沒有移動零件，因此傳輸速度更快，存取時間更短，並且耗電量較低，但價格比 HDD 高。

5. I/O 設備與輸入/輸出操作

• 可能的出題方向：
  • 「輸入/輸出設備的作用是什麼？」
  • 「下列哪一個設備屬於輸入設備？」

重點整理：

• 輸入設備：如鍵盤、滑鼠、掃描器，負責將外界數據輸入到電腦中。
• 輸出設備：如顯示器、印表機，負責將電腦處理的結果輸出給使用者。
• I/O 接口：提供電腦和周邊設備之間的溝通通道，如 USB、HDMI 接口。

6. 電源與散熱設計

• 可能的出題方向：
  • 「電腦電源供應器的主要功能是什麼？」
  • 「為何電腦需要散熱裝置？」

重點整理：

• 電源供應器（PSU）：將交流電轉換為直流電，供應電腦內部所有元件的運行所需電能。
• 散熱裝置：CPU 和 GPU 在工作時會產生大量熱量，散熱裝置（如風扇、散熱片）用來降低溫度，保證系統穩定運行。

7. BIOS 與 POST 過程

• 可能的出題方向：
  • 「開機過程中，BIOS 的主要功能是什麼？」
  • 「在 POST 測試過程中，若出現問題，系統會如何反應？」

重點整理：

• BIOS（基本輸入輸出系統）：在開機時進行硬體檢測和初始化，然後啟動操作系統。
• POST（電腦開機自檢）：由 BIOS 執行，檢查 CPU、記憶體、顯示卡等是否正常工作。若出現問題，會發出錯誤警報音或顯示錯誤代碼。

8. 磁碟與 RAID 技術

• 可能的出題方向：
  • 「RAID 的主要功能是什麼？」
  • 「下列哪一種 RAID 模式提供資料鏡像備份？」

重點整理：

• RAID（Redundant Array of Independent Disks）：用於將多個硬碟組合起來，提供資料備份和提升存取效能。
• RAID 1：提供磁碟資料的鏡像備份，確保硬碟故障時仍能保留數據。
• RAID 0：提高讀寫效能，但沒有資料備份功能。

9. 匯流排速度與記憶體頻寬

• 可能的出題方向：
  • 「匯流排速度與記憶體頻寬的關係是什麼？」
  • 「下列哪種技術可以提高匯流排的傳輸效率？」

重點整理：

• 匯流排速度 影響記憶體資料傳輸的頻寬，頻寬越高，系統處理大數據的能力越強。
• 雙通道記憶體技術（Dual-Channel Memory） 可以增加記憶體的頻寬，提升資料傳輸速度。