电脑基础知识指南

为女儿写的一篇电脑知识简介

最近我为女儿购买了一台 Mac Book Air M4 15寸的笔记本,配置为 24GB 内存和 512GB 硬盘,可以说是相当高了。

然而,我的女儿和我这个超级电脑专家完全不同,她对电脑一无所知,只是个捧着手机不放的孩子。加上她在学校接触过的电脑也多是 Windows 系统的,这可能导致她对电脑更容易产生误解。所以,我打算写一篇文章,简单的传授她一些电脑的基础知识,让她先对电脑,这个未来可能会陪伴她一辈子的创作工具,有个粗略的概念。我并不会写那些特别含糊复杂的内容,尽量将重点控制在理解电脑是如何运行和应用的这一点上,这对于 Windows 或 Mac 系统都同样有效。


电脑基础知识指南

电脑

电脑,早期称之为计算机,英文称为 Personal Computer 个人电脑,简称为 PC。PC 又分为台式电脑(Desktop PC 桌面电脑)和笔记本电脑(Laptop PC 膝上电脑或 Notebook PC 笔记本电脑,外国人通常简称 Laptop)。

操作系统

电脑必须安装一个操作系统(英文称为 Operating System,简称 OS),以便在这个操作系统上运行各种程序。因此,你常常能在电脑,手机这类可以执行多种应用程序的机器上见到各种 OS 的称谓,比如手机就分为 Android OS 安卓系统和 iOS 苹果系统。电脑也是如此,电脑上的操作系统也分为两大派别,一派是 Windows OS,一派是 Mac OSX。

Windows 是 Microsoft 微软公司在 1980 年代就开始开发一套操作系统,微软公司并不开发硬件,而倾向于和多个硬件厂商合作,因此,Windows 使用较为开放的设计语言,和较通用的兼容性,对很多第三方的硬件厂家的产品如不同的显卡声卡都能支持,所以,Windows 电脑的组装成本可以控制得很低(比如使用更便宜的第三方硬件如内存、显卡、硬盘等,就能将价格大大的降低),因此,Windows 受到了更多家庭用户的好评(不过,Windows 也可以通过选购昂贵的第三方硬件来组装成为超强的机器,总的来说,Windows 的下限极低,上限也相当高)。

而另一派 Mac OSX,则是 Apple 苹果公司开发的一套操作系统。苹果公司同样创立于 1980 年代,他们的设计初衷,就是开发一套从操作系统,到所包含的硬件设备(如内存,计算芯片,显卡声卡等)全部由自己设计和封装,以保证产品的高度统一性与稳定性的电脑。早期的苹果电脑被称为 Macintosh,以昂贵与稳定而闻名,后来为了简化称呼,简称为了 Mac。所以,我们说到 Mac OSX,它和 Windows 不太一样,每一个 Mac OSX,它们的使用感受都几乎相同(当然 Mac 也因设计开发年份而存在性能不同的区别,但大体来说,每一代 Mac 产品的性能都是几乎稳定在一个水平线)。

说完了操作系统的特点,和市场上的两大主流派别,我们回头看看一台电脑究竟需要哪些核心硬件?

硬件

CPU

首先是CPU,Central Processing Unit,中央处理器。

CPU 是电脑运算的核心,CPU 的运算频率越高,运算速度就越快,而更好的制造工艺就取决于光刻机的精度,比如我们现在都了解的光刻机的话题,就源于光刻机的纳米精度。精度越高,CPU 在不扩大电路板体积的情况下,电路密度就更高。总之,年份越新的CPU及越昂贵的 CPU,通常都属于精度更高,运算频率更快的高级芯片。前面说过,微软自己不生产 CPU 和其他硬件,所以,微软的Windows系统,可以选择目前主流的两大独立芯片制造品牌 Intel 或 AMD 的芯片,其中,Intel 的芯片(即 CPU)的制造工艺更好,频率更快也更稳定,也是最受欢迎的 CPU 品牌。至于苹果的 Mac OS,则使用苹果自家开发的 M 系列芯片,目前最新的芯片是 2025 年上市的 M5。苹果的芯片和 Intel 的芯片不相伯仲甚至更好。

值得一提的是,笔记本所使用的芯片,通常是台式机所使用芯片的简化版,因为顶级芯片或 CPU 运算会散发巨大的热量,需要一定的空间进行散热,而笔记本为了轻便而不得不疯狂的压缩机身,无法提供足够的散热(甚至会导致 CPU 烧毁),也因此,笔记本所采用的芯片通常都是控制了性能的简化版,这一点无论 Mac 还是 Intel 都一样。

显卡 GPU

接下来第二个核心硬件是显卡。

对于购买笔记本只用来听歌看电影的用户来说,显卡没那么重要,它只需要提供从数字代码到成为屏幕上每一个像素的快速响应就可以了。但对于视觉设计者、媒体编辑者或游戏玩家来说,显卡却相当的重要。在视觉设计中,常用的软件比如 Photoshop,就需要在你临时决定一个笔画时,记住这一个临时的笔画,并任由你随意拖放;在媒体编辑中,为画面调节颜色,添加一个转场特效,都需要显卡有极强的响应能力;在游戏中,显卡要为每一秒出现的随机的角度变化和光影变化,为图像渲染出即时的前后场景和明暗光影,几乎是把显卡放在火上烤来用。以上种种都是对显卡计算能力的极限考验。是的,现在你应该理解了,显卡几乎和CPU差不多,同样需要极高的频率和制造工艺精度,所以,显卡也简称为 GPU(Graphics Processing Unit)。而在显卡方面,苹果的显卡目前还难以和当前最强的显卡品牌 NVidia 英伟达显卡相抗衡,NVidia 的 RTX40 系列显卡,目前的售价都是万元级别。不过,苹果电脑的显卡在中量级应用比如视觉设计和媒体编辑这方面的优化做的非常出色,这也是为什么使用苹果电脑的人多从事专业应用,而不是游戏。这也是 Windows 在游戏玩家中更受欢迎的原因之一,因为它支持更强的显卡。

内存 RAM

接下来第三个核心硬件,内存。

内存,是电脑中临时数据的暂存地。比如说,我们在电脑中运行一个程序,好比 QQ 音乐,当我们点击聆听一首音乐时,这首音乐的数据放在哪里呢?我们在一边听这首歌的同时,又打开了一个画图软件,并在白纸上画了一只猫,那么这只猫的数据放在哪里呢?这些数据(其实是一个相当相当长的二进制字符串,类似于 011101010001011100110101010101……),它们都暂时存放在一个叫做内存的地方。直到你决定下载这首音乐,保存这幅画,到你的电脑中的具体位置,这些二进制的数据,才彻底的成为事实存在的文件,你的内存才能空出来。以上两个例子都只是相当轻量级的例子,如果你在编辑视频,你会需要在视频软件中添加多段视频,当这多段视频被拖入到视频软件中时,它们就会先临时存放在内存中,以供你暂时的编辑。而这就属于重量级的使用,可想而知,内存的容量肯定是越大越好(当然,也越快越好,只不过内存的频率不像 CPU 或 GPU 那么重要罢了)。内存的容量单位为 GB(Gigabytes,一个 GB 相当于 100 首 mp3的容量,或相当于半部高清电影的容量),当我们选择一台电脑或笔记本时,尽量挑选内存容量大于 16GB 的,这样它才能满足日常应用,而在专业级电脑配置中,内容通常在 32GB~64GB 甚至更高。不过,内存有个最大的缺点,就是它在断电或意外退出软件的情况下,会直接丢失所有临时数据。这就涉及到了下一个核心硬件。

硬盘 SSD

第四个核心硬件,硬盘。

前面说到,内存是用来临时存放一些我们对软件所进行的操作数据。但内存的空间是有限的,它不可能永远的不停存放新的数据。所以,我们需要对一些操作,进行及时的保存,以释放内存的空间。比如我们在进行画图,画一只猫,在画图的一开始,我们就应该先保存这个项目,将它存放在电脑上的某一个目录或文件夹内,并为这个项目取一个名字,比如“一只猫”,然后,我们在绘制到一半的时候,也及时的将当前的项目进行一次保存。这样,我们所绘制的数据,就会真正的保留在电脑上的物理硬件 — 硬盘中,这即可以腾出内存空间,用来进行后续的绘制,又能保证我们当前的所有进度,不会丢失,对,你要记得内存的致命缺点,就是在断电或意外退出时,会清空那些临时数据。

硬盘不像内存,需要极快的运行速度,硬盘是被动的,除非你主动存进去或取出来,不然它不会主动帮你计算数据。所以,硬盘的价格并不像内存那么昂贵,也因此,硬盘的容量就可以相对的选择更大的。当前主流的笔记本硬盘通常都在 1TB(Terabytes,千兆,即 1000GB)左右。不过苹果笔记本的硬盘通常都比较小,如果选择更大容量的硬盘,价格会相当昂贵,比如苹果笔记本的硬盘从 512GB 升级到 1TB,价格就要添加 2000元。而 Windows 笔记本,如果从某高端品牌的 512GB 升级到 1TB,价格仅需要添加 500~1000元。这也是为什么我们所说的苹果电脑非常昂贵,大多数更青睐 Windows 的原因。

当然,我们可以为苹果笔记本选择小容量硬盘的版本,然后通过添加外置第三方硬盘,来临时扩充容量,只不过这就像笔记本额外加了个血包,看起来呆呆的罢了。

以上我们所说的硬盘,都指的是当前主流的 SSD 固态硬盘,还有另一种更加便宜的传统存储硬盘,碟式硬盘,价格更加便宜,但传输速度会较慢。通常这类碟式硬盘可用来存储一些如家庭照片家庭录像等体积庞大但并不需要频繁传输的文件内容。

主板 Motherboard

主板一般都是被我们忽视的重要硬件。由于主板是将各个硬件连接在一起的电路板,看起来它对电脑性能的贡献不大,但实际上,高品质优化的主板不仅能延长电脑的寿命,还能让其所搭载的各个硬件发挥出最高的通行能力。

说到底,CPU、GPU、RAM、SSD 等,这些核心硬件即使各自性能再强,也需要有一条通畅且宽敞的高速公路,让各自运算得出的数据能快速的传递到其他核心上。比如,游戏中,我们在前方 100米处遇到了敌人,CPU就需要运算这个敌人对我们所作出的反应,同时,将这个距离参数通过即时演算出的数据,通过主板,发送给同样连接在主板上的显卡 GPU,让 GPU 来运行这个 100 米外的光影效果,和敌人躲闪时身上阴影的变化。如果主板成为了瓶颈,那么 CPU 等硬件性能再强也是白搭。

Mac 依然是使用的自家的一体化封装主板,由于 Mac 不适用第三方硬件,因此 Mac 的硬件通常是整合化的,即,所有硬件都按照同样的标准封装在一块主板上,这就意味着它经过了最优化的电路设计,一切以性能的最大化为目的。而在 Windows 方面,主板市场也依然是开放式的,某些主板大厂的主板性能,同样非常优秀,比如 ASUS 华硕,但也由于开放式的设计,主板上要承载各式各样不同的硬件,因此故障率也非常高。

需要了解的是,在 Windows 笔记本市场上,尽管 Windows 系统本身依然保持开放式,但笔记本由于外型限制,不可能提供太大的自由组装空间,因此使用 Windows 系统的笔记本,大多数依然由一些知名品牌进行定制组装,比如 Dell、HP、ASUS 等。这也是为什么 Windows 台式机多来源于个人组装,而 Windows 笔记本则多是品牌机的缘故。Mac 则不同,它无论是台式机还是笔记本,都全部使用自家封装技术,确定了其一贯的稳定性。

其他次要硬件

除了以上几个核心硬件,还有一些次要硬件,它们不是电脑竞争力的重点区域,但依然会决定电脑的使用舒适性。比如屏幕面板的类型:苹果较新的电脑所采用的 Liquid Retina 显示屏,在色彩逼真度与还原度上,都超越了大部分 Windows 笔记本的屏幕。再比如充电效率与续航能力等,苹果电脑也相当出色。在声音上,苹果电脑所采用的 Core Audio 芯片,也能满足半专业级的应用,而 Windows 由于采用的声卡品牌不一,也导致声音水准不一,也很难在半专业应用中使用这些声卡。

总体上来说,如果班上有两位同学,一位同学有时候考 30分,偶尔考 100分,另一位同学,则每次都考 95分,我想你应该明白他们分别代表哪一个阵营了。

好,说完了电脑的核心硬件。我们就基本理解了电脑开始运转的关键元素。接下来,我们就来了解一下使用电脑的基本知识。

使用电脑

设置

任何一个新的系统,我们都要将它改造成一个我们操作起来最舒服顺手的状态,这些更改,就需要进入到通用设置中。比如在设置中,我们可以更改鼠标光标的颜色,替换鼠标按键的左右位置,更改触控板多个手指的操作方式,更换屏幕的背景图等等,相当于对自己的操作系统进行一番自定义。但是,尽量在合理的范围内修改。对于新手而言,先理解操作系统的使用逻辑,熟悉之后再进行自定义,会更加高效,这些需要时间积累。

快捷键

Win 和 Mac 的快捷键是完全不同的,Win 的快捷键基本上围绕着 Ctrl 键、Alt 键和 Shift 键;而 Mac 则围绕着 Control、Option、Command 键。常见的 Windows 的复制粘贴为 Ctrl+C、Ctrl+V;而 Mac 则是 Command+C、Command+V。

在 Apple 官方网页上,可以学习 Mac 的通用快捷键:Mac 键盘快捷键 – 官方 Apple 支持 (中国)

熟悉快捷键相当重要,在大部分重要应用中,快捷键的应用度占到所有操作的几乎一半。如果不适用快捷键,仅用鼠标或触控板来完成,同样操作所花的时间要翻好几倍。因此,尽可能的多练习多学习。

文件管理

文件管理,是当开始频繁进行程序使用,或开始大量音乐或图片进行传输时,对文件的主要管理方式。比如,当我们使用画图软件,进行多个项目(也可称文档)的打开与保存时,这些档案的存储位置在哪儿,我们需要清楚。比如,当我们下载了一些歌曲或照片,它们存放在哪个目录中我们也需要清楚。

Finder

比如,在 Mac 中,点击此图标的 Finder(中文称之为 访达)就可以进入基础的文件管理界面。在这个界面中,我们可以添加自定义的文件夹用来存放照片,用另一个自定义的文件夹来存放音乐,甚至在文件夹内部,再添加一层文件夹,进行更详细的文件存储。

这一部分,可以参阅 Apple 官方的文件管理教程:Mac 上的访达 – 官方 Apple 支持 (中国)

文件类型

除了文件管理,我们可能还需要弄明白,不同类型的文件所特有的文件格式(也可称为文件类型或后缀名)。比如,图片和照片格式,一般会是 XXXX.jpg 或 XXXX.jpeg,这个 jpg 或 jpeg 就是文件格式,由于这个格式的名称标记在文件的名称之后,所以也可称之为后缀。

音乐,如果是 mp3 格式的音乐,一般名称就会是 XXXX.mp3。如果是质量更好的音乐,格式可能是 XXXX.wav 或 XXXX.aif,这类格式通常意味着音乐没有进行压缩。

影像,主流的影像格式为 .mp4 或 .mov,所以影像文件的命名一般是 XXXX.mp4 或 XXXX.mov。当然,某些使用特定方式压缩的影响,格式也可能是 .mkv、.mpg、.flv 等等。

文档,通常来说我们编辑文字文章的文档。如果我们使用的是微软的Word软件书写文章,那么格式为 XXXX.doc 或 XXXX.docx,如果我们使用苹果自家的软件如 Pages 进行的编写,那么文档格式就是 XXXX.pages。

纯文字文档 .txt。前面的文档是支持复杂的书写内容的,比如特定的标题大小,特定的字符排版等。但也有更简约朴素的文档,即纯文字文档,后缀名是 txt,显示为 XXXX.txt。这类文档占用的空间小,不支持复杂的字符定制,但它兼容两个系统。

所以,延伸这个话题,我们来了解下独占和兼容。独占,就是 Mac 系统特有或 Windows 系统特有的某些程序,这类程序的文件格式是无法在另一套系统上打开的(这很好理解,就比如 PS 游戏和 Switch 游戏有很多都是各自独占的)。比如文档,Mac 的 Pages 文档在 Windows 中就没有程序可以打开,因为 Pages 程序是 Mac 独占的。所以,我们需要了解这两套系统的独占和兼容程序,如果我们希望自己创作的文档在不同的系统中都能打开并使用,那么就应该将它保存为一个兼容的文档格式,比如 .docx 或 .txt 就是两个系统都兼容的格式。我们可以使用 Pages软件来写一篇文章,然后将它保存为 .docx 格式,再将它传输到你妈妈的微信中,然后你妈妈就能在 Windows 中用 word 软件将它打开并进行阅读和修改了。

除了 Mac 和Windows自家独占的程序文档无法互通,我们可以多了解下有哪些兼容程序,比如 Photoshop,它兼容于 Mac 和Windows系统,那么就说明它所产生的文档格式,就一定是兼容的,即在两个系统中都能打开和存储的。

维护

健康的使用应用程序,减少电脑同时运行的程序,能大幅降低功耗,不仅能使主要应用程序获得更多运算资源,延长电脑的待机时间,更能有效的延长电池和硬件的使用寿命。因此,我们不要同时运行多个程序,而要养成专注于做一件事的习惯。再比如,在使用浏览器浏览网页时,尽量关闭不需要的标签页,也能节省电脑效能。

另外,养成为电脑存储(即硬盘)留出空间的习惯。新电脑在使用时,会有大量空间可供使用,但久而久之,这些空间会被慢慢填满,在未来使用时,可能因为空间不足而频繁弹出提示。所以最好在使用初期,就妥善的规划文件的分类存放,一些体积大但日常应用率低的文件,尽可能的转移到云存储。比如我们有 1TB 的 OneDrive 云空间,可以将这些文件转移到 OneDrive上,以腾出电脑本体的存储空间。这样,不仅电脑有了更多存储余地,大量文件也得到了妥善的云上保存与备份,两全其美。

暂且告一段落,后期继续更新……