个人电脑

个人电脑（英语：Personal Computer，缩写：PC；普遍称为电脑）是在大小、性能以及价位等多个方面适合于个人使用，并由最终用户直接操控的计算机的统称。它与批处理计算机或分时系统等一般同时由多人操控的大型计算机相对。从台式机（或称台式电脑、桌面电脑）、笔记本电脑到小型笔记本电脑和平板电脑以及超级本等都属于个人电脑的范畴。当前一般来说个人电脑在机型上分为常见的台式机与笔记本电脑。在系统上分别是狭义来说，市面通称个人电脑是指前者（IBM集成制定的PC/AT），IBM PC/AT标准由于采用x86开放式架构而获得大部分厂商所支持，成为市场上主流，因此一般所说的PC意指IBM PC兼容机，此架构中的中央处理器采用英特尔或超微等厂商所生产的中央处理器。而台式机因采用开放式硬件架构，所以除了品牌外，自行组装的无品牌电脑也极度盛行。迪吉多公司1965年的PDP-8电脑是第一款小型商品化电脑，被认为是个人电脑的先驱，虽然重量笨重但已经可以勉强放于桌上，当时是集成电路尚未发明商用量产的时代，因此整台电脑以晶体管构成，且只能接受八条指令为基础编写程序，所以命名PDP-8。1962年11月3日《纽约时报》在相关报导中首次使用“个人电脑”一词，至1968年时惠普公司即把其产品Hewlett-Packard 9100A称为“个人电脑”。世界公认第一部个人电脑，则为1971年Kenbak Corporation推出的Kenbak-1。第一部大量生产的个人电脑，则为1971年Computer Terminal Corporation（英语：Computer Terminal Corporation）所推出的Datapoint 2200。之后Xerox Alto这种非量产化的实验型电脑出现，这是首度针对私人公司设计且单人个人使用的电脑概念，并导入一些图形化接口概念，帮助电脑知识较低的人士使用，虽有浓厚商业构想但未正式量产，只做了几千台多数被赠与或卖给大学。至1973年下半，法国工程师François Gernelle和André Truong所发明的Micral个人电脑，则为首部使用英特尔微处理器的商用个人电脑。之后王安电脑看到实用化商机，认为集成电路已经成熟，首先以取代打字机的文字处理电脑推出，震撼席卷市场市占率一度世界第一，电脑首度成为每个企业办公桌上的必备品，虽然日后王安在竞争中败给IBM的商业模型，但直到今日文字处理依然是电脑重大应用之一。东芝采用x86架构开发出世界第一部笔记本电脑。1983年苹果推出第一款具有图形用户界面个人电脑Lisa。尽管这款创新电脑在美国宇航局找到了订单，但由于售价高达当时的1万美元天价，加之运行速度慢，Lisa在民用市场上并没有成功。1980年代IBM推出以英特尔的x86的硬件架构及微软公司的MS-DOS操作系统的个人电脑，并制定以PC/AT为PC的规格。之后由英特尔所推出的微处理器以及微软所推出的操作系统发展几乎等同于个人电脑的发展历史。微特尔Wintel架构全面取代了IBM在个人电脑主导的地位。迪吉多公司1965年的PDP-8是个人电脑先驱70年代的王安电脑市占率一度世界第一1984年麦金塔80年代IBM PC按照大小和移动性分类：21世纪初的笔记本电脑2009年的触屏一体化个人电脑（Windows 7系统）苹果公司麦金塔电脑把所有部件集成于一个机箱里平板电脑由手机和笔记本电脑的技术融合发展而来。性能高于同时代其他PC的PC称工作站，但随着发展可能性能还不如下一代的普通电脑。右图展示了一部现代计算机所应有的基本硬件。对于台式电脑而言，现在由于工业设计上各种防呆措施使具备少许的知识与经验后，普通人也可容易地将各电脑大部件组装起来，成可运作电脑。而不少人在购置电脑时也选择了可以自行选配硬件的组装电脑节省预算。由于个人电脑产业发展迅速，因此硬件不断有升级必要。例如一部五六年前被认为是高端配置个人电脑，在今天看来其中央处理器、内存和周边设备速度、容量等都已落后，已很难顺畅运行部分的软件。而市场上主流操作系统软件（例如微软公司的Windows）的每一次升级在带来新的便捷的同时，也对个人电脑硬件系统提出新的更高需求，要求硬件更新换代。通常而言存储器和一些外围设备（如显卡和磁盘存储器）较易升级，用户多数可以自己动手。为了升级计算机的处理能力等，自行更换处理器和主板也是一般人能做到。个人电脑的硬件功能可以通过插到主板扩展槽的附加扩张界面卡来扩充。截至2018年，主要的标准系统总线有PCI-E。个人电脑也可以通过添加额外的驱动器来升级（如光盘驱动器、硬盘、USB等），标准的存储设备接口有SATA、M.2、PCIe以及SAS。计算机的许多硬件，如主板、硬盘和电源等，都安放与固定在机箱当中。机箱是一个相对封闭的空间，箱体一般由钢和铝等金属制成（其他材料亦可用，但不多见），同时设有许多通风口，以促进箱内空气流动，防止内部温度过高。机箱的颜色、大小乃至形状等可根据内部硬件之实际需要以及个人的喜好而变。当前市场比较普遍的机箱规格有ATX规格和Micro ATX等2种，另外以ITX标准小型机箱也在流行趋势中。主板是计算机的主要电路板（PCB）。计算机的其他硬件一般直接插入到主板中来交换信息。主板通常由芯片组、BIOS、印表端口、各种周边设备连接端口（如网络端口、Audio、USB）、PS/2键盘/鼠标接口和PCIe/PCI扩展插槽等组成。有时为了减小主板尺寸，节省成本也通过插到主板的子板来扩展更多扩展槽。现时主流的主板规格有ATX规格、MicroATX、Mini-ITX。中央处理器，又称中央处理单元，简称处理器，是整个计算机系统中最重要的部件之一，控制整个电脑主要的算术逻辑单元（arithmetic logic unit，简称ALU），使得计算机程序和操作系统可在它上面运行，其性能直接影响计算机系统的工作效率。不同类型的中央处理器安装到主板上不同类型的插座中（英特尔的处理器插座包括LGA 1366、LGA 1150、LGA 1151等，AMD则使用Socket FM2+、Socket AM1 、Socket AM3+ 、Socket AM4等）。大多数IBM PC兼容机/标准x86 PC使用x86-架构的处理器，他们主要由英特尔和超微半导体两家公司生产，此外威盛电子或者全美达也有参与中央处理器的生产（但是威盛电子已经退出PC x86处理器与PC芯片组业务）。与IBM PC兼容机不同，在2006年之前苹果电脑所使用的处理器一直是IBM PowerPC RISC，之后的苹果电脑开始转而采用英特尔x86处理器。主存即RAM，亦时常被称为“内存”，属于电脑存储器的一种，是计算机的“短期临时存储器”，用于存放当前正在运行的程序以及当前所需的数据等。它的读写速度远高于硬盘驱动器或光盘驱动器之类的外部存储设备，但当系统关闭或无电源供应的时候，其中的数据会丢失。在个人电脑中，随机存取存储器的规格包括DDR、DDR2、DDR3及DDR4，在显卡上则还有GDDR4及GDDR5。而随机存取存储器随着系统支持，可利用双通道或者三通道技术让带宽变大，进一步加快数据传输速率。存储器容量的大小与性能是影响整个计算机系统运行效率的重要因素之一。电源供应器属外设之一，作用为将家用交流电源转换为个人电脑硬件所需的直流电。电源供应器的功率应满足电脑各部件的需要，否则或会影响到整个系统的性能。许多老旧电脑出现的问题都归咎于老化或有缺陷的电源供应器运作时会出现过热现象或无法提供稳定电流和电压等。显卡，是电脑显示图像的重要器件，它负责处理CPU发送来的图像指令和数据，并将处理后的结果输出至显示器，以最终形成图像。随时代发展，显示芯片的运作性能亦获取了长足的提升。当前主要的GPU生产厂商包括Nvidia和AMD和Intel等。此外在Nvidia近几年的平台上，出现了一种不同于以往集成显卡的核心显示芯片。因为该芯片集成在CPU中，发热量明显要小于之前的集成显卡。而类似地，在AMD推出的APU上，显示核心亦是被内置到了CPU中。Intel生产GPU主要是用在自家CPU上规模不如前两家。又称监视器、屏幕等，是电脑的图像显示设备，一般独立于机箱。被广泛应用于电脑上的显示器主要平板显示器（如液晶显示器），CRT显示器已经被市场淘汰。键盘是电脑的重要输入设备之一，是向电脑输入文本及其他数据的首要方式。现代个人电脑标准键盘一般有107个按键，多沿用打字机所采用的QWERTY布局，只是新增了功能键、方向键等电脑所需的键，有的键盘还设有一些额外的功能键。键盘的每个键上均有标明其所对应的字母、数字或功能。在用键盘向计算机输入数据时，通常一次只需按一个键，但也可能需要同时按下多个键，亦即组合键。各个按键所对应的功能不是固定的，许多程序都会对键盘各键的功能重新定义，实际操作时需重新记忆。鼠标是一种小巧、可滑动的设备，也是当代电脑重要和十分常见的输入设备之一。在图形用户界面上，用户通过滑动和点击鼠标等操作可向电脑输入命令和数据。鼠标可通过USB和PS/2接口与电脑相连，有的鼠标还可以通过蓝牙连接。早期的鼠标（及苹果电脑鼠标）只有一个按键，而现在则有两或三个以上，其中或包括一个滑轮，可以进行的操作包括移动、单击、双击、拖拽等。硬盘是用于存储数据数据最基本和最重要的部件之一。与内存不同，其中的数据数据在断电之后不会消失。硬盘运作基本原理是经由马达带动内部的盘片（表面涂有磁性物质）高速旋转，再利用读取头写入与读取数据（电磁铁原理）。随着制造技术的进步，马达转速愈来愈高，可以加快数据访问速度，以SATA与早年的IDE大多为7200转/分的硬盘，SAS/SCSI的可达到15000转/分（但是10K/15K转速的硬盘噪音很大，通常用于服务器/工作站）。另外、随着垂直写入技术的发展，硬盘容量亦愈来愈大，现时3.5吋的硬盘最大容量已经来到8~10TB。硬盘依大小可分为3.5吋（台式机主流）、2.5吋（笔记本电脑主流）、1.8吋（UMPC等移动电脑使用），现今硬盘市占率持续下降，慢慢会被固态硬盘给取代。固态硬盘（Solid State Disk、Solid State Drive，简称SSD），是一种基于闪存技术的存储媒体。不像传统硬盘是以磁性媒体做为存储的媒体，因此也无需碟片与马达相关零件，因此不会有马达旋转时所造成的噪音。优点是高速访问、低功耗、抗震动，当前容量价格比仍是其缺点，但随着固态硬盘的不断发展，固态硬盘的容量已有实用性，价钱明显下滑之下，已为传统硬盘市场制造危机。固态硬盘大部分采用标准2.5吋SATA接口规格设计，完全兼容于主流个人电脑设备。软式磁盘驱动器，是以往个人电脑的重要设备之一，可插入可移动式的软盘。 2000年前由于价格便宜，并且为当时系统恢复及昇级BIOS时必备的工具，因而在大多数电脑上都有装备。然而软盘容量小，稳定性不佳，现时已几乎被闪存所制成的USB碟取代。在现代的个人电脑上已被淘汰。光盘驱动器依其能够读取或读写的光盘，常见的主要分为CD光盘驱动器、DVD光盘驱动器与BD光盘驱动器这3类。再细分为只读的光盘驱动器、刻录器、Combo光盘驱动器（CD-RW刻录与DVD-ROM只读）也是受到USB碟的冲击，在现代电脑上逐渐淘汰。操作系统用于管理与控制计算机资源，并可让用户通过各种程序使用这些资源。它是计算机运行的平台以及应用软件的基础。当前PC市场上占有率最高的是微软所推出的Windows系列，其次是苹果公司推出的macOS，再来是有开放源代码的Linux和类Unix系列的操作系统比如FreeBSD等。Microsoft Windows是微软公司所推出的一系列操作系统。1985年11月微软推出了一个名为“Windows”的拥有图形用户界面（GUI）的作业环境，这之后，又相继推出了不同版本的Windows。当前最新的Windows操作系统是Windows 10和Windows Server 2019，当前市场占有率最高的是Windows 10。MS Windows在个人电脑领域有压倒性的优势，全球约90%的个人电脑运行MS Windows（各个版本加起来的总和）。macOS是苹果公司研发和推出的一系列操作系统，是原Mac OS的继承者。但与后者不同的是，它是基于Unix的图形操作系统。当前版本改名为macOS，最新版本是macOS 10.15 Catalina。Linux最开始是芬兰黑客Linus Torvalds开发的内核，后来结合GNU计划组成GNU/Linux，各个部分由不同人协作结合而成，以GPL开放源代码，可自由使用以及在GPL下进行修改以及分发。严格而言Linux只是指内核。一个完整的GNU/Linux发行版由Linux内核、桌面环境（例如GNOME、KDE）及其他应用软件（GNU计划开发的软件为主）组成。GNU/Linux有数量众多的发行版，现时最流行的GNU/Linux发行版都是基于Debian，如Ubuntu及Linux Mint。还有Fedora、CentOS等。OpenSUSE也是一个较多人使用的GNU/Linux发行版。维基百科就是托管于运行Ubuntu的服务器上。GNU/Linux在超级电脑、服务器、Mainframe（大型机）上的市场占有率很高，在台式机上的市场占有率很低，远不及MS Windows及Mac macOS，但正在稳定抬升。BSD（Berkeley Software Distribution，伯克利软件套件）是Unix的派生系统，1970年代由伯克利加州大学（University of California, Berkeley）开创。现派生出多种开放源代码版本如FreeBSD、PC-BSD、GhostBSD、NetBSD等。应用软件是为执行各种特定的任务或解决特定的问题而开发的程序。应用程序依赖于操作系统等系统软件的支持，需要系统软件为其提供内存管理、网络连接以及设备驱动等常规服务。常见的应用软件包括文字进程等办公软件、媒体播放程序等多媒体软件以及游戏软件等。驱动程序可以使高端电脑软件与硬件进行交互。这种程序创建了一个硬件与硬件，或硬件与软件沟通的接口，经由主板上的总线或其它沟通子系统与硬件形成连接的机制，使得硬件设备上的数据交换成为可能。苹果公司（APPLE）、微软（Microsoft）、戴尔（DELL）、惠普（HP）、富士通（Fujitsu）、联想（Lenovo）、IBM、索尼（SONY）、日本电气（NEC）、东芝（TOSHIBA）、三星电子（Samsung）、华硕（ASUS）、宏碁（ACER）、微星科技（MSI）、技嘉科技（GIGABYTE）、华擎科技 (Asrock)、华为(Huawei)等都是世界性的知名电脑品牌。PC被很多人作为电脑游戏机使用，不同于游戏机，PC的硬件可以更换而且更新速度快，也因此有些电脑厂商因应此趋势而推出电竞电脑，亦即针对游戏需求而组装的电脑。尽管如此，游戏的效果始终取决于对游戏机的兼容度，多数游戏机专用游戏只为游戏机作优化，而非为PC优化，不管PC硬件多先进，该类游戏上始终不如游戏机，不过随着PC的发展，当前大部分多平台的游戏中，PC平台版本的游戏在PC的硬件配置程度较优的情况下，游戏的画面帧率以及对游戏的可修改性（如：修改MOD）上对比游戏机有明显的优势。然而总体而言，PC用模拟器模拟游戏机游戏仍常较缓慢且体验质量较差，因为PC并非该电视游戏专用的游戏机。Android也有PC模拟器，在PC操作上Android的操作类似PC，意外地两者非常搭配。]可扩展性使很多人利用PC作为家庭的多媒体系统，例如加装电视卡、遥控器、5.1声道音响，以及利用DVD、蓝光光驱等代替专业的家庭剧院设备，以同时享受多种乐趣。公共场所的公用信息服务站很多也是用PC零件组装生产，内载特制化过的操作系统和软件，只能运行特定公共服务功能，例如向特定网络商订票、订机位、查数据，连线特定金融机构转账或金融服务等。2018年由The Irregular Corporation出品的电脑游戏PC Building Simulator（德语：PC Building Simulator）即为一款以PC组装为主题的电脑游戏。维基共享资源中与个人电脑相关的分类