個人電腦(英語:Personal Computer,缩写:PC;普遍稱為電腦)是在大小、性能以及價位等多個方面適合于個人使用,并由最终用户直接操控的計算機的統稱。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。从桌上型電腦(或稱台式電腦、桌面电脑)、笔记本电脑小型筆記型電腦平板電腦智慧型手機超级本等都属于个人電腦的範圍[1]

「PC」的各地常用別名
2008-07-09 Ely Airport ASOS OID.jpg
一台古老的桌上型個人電腦圖示
中国大陸个人计算机、计算机、个人电脑、电脑
港臺個人電腦、電腦、主機
一台2017年的桌上型個人電腦主機內部,採用 Intel i7 6700K處理器,硬盤容量也高達3TB。上有並聯的兩塊顯示卡,大幅增強遊戲性能。

歷史 

 
PDP-8其中一片記憶體板,在沒有積體電路微處理器的年代,整台電腦以電晶體構成,但已經看出現代PC的零件雛形。

1962年11月3日《紐約時報》在相關報導中首次使用“個人電腦”一詞,[2]

迪吉多公司1965年的PDP-8電腦是第一款小型商品化電腦,被認為是個人電腦的先驅,雖然重量笨重但已經可以勉強放於桌上,當時是積體電路尚未發明商用量產的時代,因此整台電腦以電晶體構成,且只能接受八條指令為基礎編寫程式,所以命名PDP-8。[3]

1968年時惠普公司即把其產品Hewlett-Packard 9100A称為“個人電腦”。[4]世界公認第一部個人電腦,為1971年Kenbak Corporation推出的采用TTL电路的Kenbak-1英语Kenbak-1[5] 第一部大量生產的個人電腦,則為1971年Computer Terminal Corporation所推出的Datapoint 2200

第一部大量生產的個人電腦,則為1971年Computer Terminal Corporation英语Computer Terminal Corporation所推出的Datapoint 2200。之後Xerox Alto這種非量產化的實驗型電腦出現,這是首度針對私人公司設計且單人個人使用的電腦概念,並導入一些圖形化介面概念,幫助電腦知識較低的人士使用,雖有濃厚商業構想但未正式量產,只做了幾千台多數被贈與或賣給大學。

1973年下半,法国工程师François GernelleAndré Truong所发明的Micral個人電腦,則為首部使用英特爾8008微處理器的商用個人電腦。之後王安電腦看到實用化商機,認為積體電路已經成熟,首先以取代打字機的文書處理電腦推出,震撼席捲市場市占率一度世界第一,電腦首度成為每個企業辦公桌上的必備品,雖然日後王安在競爭中敗給IBM的商業模式,但直到今日文書處理依然是電腦重大應用之一。

目前一般來說個人電腦在機型上分為常見的桌上型電腦筆記型電腦。在系統上分別是

狹義來說,市面通稱個人電腦是指前者(IBM整合制定的PC/AT),IBM PC/AT標準由於採用x86開放式架構而獲得大部分廠商所支持,成為市場上主流,因此一般所說的PC意指IBM PC兼容機,此架構中的中央處理器採用英特尔或者超微等廠商所生產的中央處理器。而桌上型电脑因採用開放式硬體架構,所以除了品牌外,自行組裝的无品牌電腦也極度盛行。

東芝採用x86架構開發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訂單,但由于售价高达當時的1万美元天價,加之运行速度慢,Lisa在民用市场上并没有成功。1980年代IBM推出以英特爾x86的硬體架構及微軟公司MS-DOS作業系統的個人电脑,並制定以PC/AT為PC的規格。之後由英特爾所推出的微處理器以及微軟所推出的作業系統發展幾乎等同於个人电脑的發展歷史。微特爾Wintel架構全面取代了IBM在個人电脑主導的地位。

计算机分类

按照大小和移动性分类:信息化时代的产物及数码类产品。

  • 桌上型電腦桌上型電腦(英語:Desktop Computer)是個人電腦的一種,也稱桌面计算机、台式机。
  • 小型桌上型電腦迷你型桌上型電腦(英語:Mini Desktop Computer)是個人電腦的一种,小型台式机,适合安装在屏幕后部。
  • 筆記型電腦:筆記型電腦直譯自英語note computer一詞,隨著電腦技術的發展,筆記型電腦的體積越來越小,重量越來越輕,而效能卻越發強大。现在也有便携翻转式笔记本电脑和可拆卸式笔记本电脑。[9]
  • 平板電腦:一種小型的、方可攜式帶的個人電腦行動裝置。允許使用者通過手指頭或觸控筆來進行活動,而不是傳統的鍵盤滑鼠[13]
  • 智能手机: 是属于一种潜力较小的计算机设备,智能手机可以当做是一个可以打电话及小型的平板电脑。它有客製化的行動操作系統,可瀏覽網頁和播放多媒體檔案,也可通過安裝應用軟體、電子遊戲等程式來擴充功能。现有折叠屏手机
  • 超級移動電腦:是一種具有近似筆記本電腦(Laptop PC)的效能及掌上電腦(Pocket PC)體積的電腦。[14]
  • 可攜式電腦:其體積小、重量輕,方便攜帶,但不能如筆記型電腦一樣能在沒有外部電源供應的情形下使用。
  • 車用電腦:是一種用於汽車嵌入式系統,可以提供多媒體娛樂GPS導航、遊戲、上網、電話汽車信息和故障診斷功能。特斯拉:特斯拉公司生产的特斯拉自动驾驶 (FSD Computer)特斯拉完全自动驾驶计算机
  • 工作站:是一種高階的微型電腦。它是為了個人使用者使用並提供比同時代個人電腦更強大的效能,尤其是影像處理與多工運算能力。
  • 服务器:服务器指: 一个管理资源并为用户提供服务的计算机软件,通常分为文件服务器,数据库服务器和应用程序服务器。 运行以上软件的计算机,或称为网络主机。[14]
  • 工業電腦工業電腦(Industrial PC,簡稱IPC)主要是指用在是專供工業界使用的個人電腦,可作為工業控制器使用。工業電腦基本性能與相容性與同樣規格的商用個人電腦相差無幾,但是工業電腦更多的防護措施,注重的部份在不同環境下的穩定, 如飲料生產線控制、汽車生產線控制等等,在惡劣的環境下要求穩定,如防塵、防水、防靜電等。工業用電腦並不要求當前最高效能,只求達到符合系統的要求,需符合工業環境中的可靠性要求與穩定,否則用於生產線萬一遇到電腦當機,則可能造成嚴重損失,因此工業用電腦所要求的標準值都有要求符合嚴格的規範與擴充性。
  • ECDIS電子海圖顯示與信息系統(英語:ECDIS, Electronic Chart Display and Information System),是指符合有關國際標準的航用電子海圖系統。它以計算機為核心,連接定位、測深、計程儀、雷達等設備,以ENC(電子海圖\航道圖)為基礎,綜合反映船舶行駛狀態,為船舶駕駛人員提供各種信息查詢、量算和航海記錄專門工具,是一種專題地理信息系統(GIS)。
  • 网络附接存储: 又名 网络附接存储服务器 缩写NAS 是一种文件级(与块级存储相对)的计算机数据存储服务器。 工作属性是以计算机网络为核心,并提供对异构网络数据用户进行的网络文件服务器, 它也算是一台用于处理专业网络文件的计算机设备之一。 大多数,人们使用它用于搭建私人云存储平台。和小型ITX台式机较为相似,也有ATX NAS的台式机。
  • 网络录像机:又名 网络录像服务器 缩写NVR 网络录像机是一种能处理监控视频流数据的专业型服务器。一般用于存储大型的CCTV的闭路电视的监控网络的视频流数据。
  • 家用游戏机: 家用娱乐计算机设备,专为家用电视娱乐打造。
  • 翻译机: 智能翻译机,类似于PDA或手机形态。
  • 可穿戴计算机 智能手表或智能手环等
  • 可折叠屏式计算机 折叠屏计算平台产品。

硬件

右图展示了一部现代计算机所应有的基本硬件。

 
現代個人電腦(台式)一般至少拥有以下的元件:

對於台式電腦而言,現在由於工業設計上各種防呆措施使具備少許的知識與經驗後,普通人也可容易地將各電腦大部件組裝起來,成可運作電腦。而不少人在购置电脑时也选择了可以自行选配硬件的組裝電腦節省預算。

由於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,已很難順暢运行部分的软件。而市场上主流操作系统软件(例如微软公司的Windows)的每一次升级在帶來新的便捷的同時,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(如显示卡和磁盘存储器)较易升级,用户多數可以自己动手。为了升级计算机的处理能力等,自行更换處理器和主板也是一般人能做到。

個人電腦的硬件功能可以通過插到主板擴展槽的附加擴張界面卡来擴充。截至2018年,主要的標準系統總線有PCI-E。個人電腦也可以通過添加額外的驅動器來升級(如光碟機硬碟USB等),標準的存儲設備接口有SATAM.2PCIe以及SAS

機箱

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,箱体一般由等金属制成[15](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。

目前市场比较普遍的机箱规格有ATX規格Micro ATX等2种,另外以ITX標準小型機箱也在流行趨勢中。

主機板

 
一块微星公司的Z97主機板,上有針對遊戲性散熱和裝飾美觀的設計

主機板是計算機的主要電路板(PCB)。計算機的其他硬件一般直接插入到主機板中来交换信息。主板通常由晶片组BIOS印表埠、各種周邊裝置連接埠(如網路埠AudioUSB)、PS/2键盤/鼠標接口和PCIe/PCI擴展插槽等组成。有時為了减小主板尺寸,節省成本也通過插到主板的子板来擴充更多擴展槽。現時主流的主機板規格有ATX規格MicroATXMini-ITX

中央處理器

 
2019年的AMD Ryzen5-3600中央處理器

中央處理器,又稱中央處理單元,簡稱處理器,是整個計算機系統中最重要的部件之一,控制整個電腦主要的算術邏輯單元(arithmetic logic unit,簡稱ALU),使得電腦程式和作業系統可在它上面執行,其性能直接影響計算機系統的工作效率。不同類型的中央處理器安裝到主機板上不同類型的插座中(英特爾的處理器插座包括LGA 1366LGA 1150LGA 1151等,AMD則使用Socket FM2+Socket AM1Socket AM3+Socket AM4等)。

大多數IBM PC兼容机/標準x86 PC使用x86-架構的處理器,他們主要由IntelAMD兩家公司生産,此外威盛電子或者全美達也有參與中央處理器的生產(但是威盛電子已經退出PC x86處理器與PC晶片組業務)。與IBM PC兼容机不同,在2006年之前蘋果電腦所使用的處理器一直是IBM PowerPC RISC,之後的蘋果電腦開始轉而採用英特尔x86處理器,2020年蘋果推出自家中央處理器M1,蘋果採用ARM架構並且CPU+GPU+RAM做在同一顆晶片。

散熱器

散熱器,有被动式散热、下压式风冷、塔式风冷、一體式水冷、分体式水冷

主記憶體

 
海盜船牌 32GB DDR4 SDRAM模块附有裝飾的LED燈條,增加主機美觀度

主記憶體即RAM,亦时常被称为「内存」[註 1],屬於電腦記憶體的一種,是计算机的“短期临时存储器”,用於存放當前正在執行的程式以及目前所需的數據等。它的读写速度远高於硬碟機或光碟機之类的外部存储设备,但当系统关闭或無電源供應的时候,其中的資料會丟失。

在個人電腦中,隨機存取記憶體的規格包括DDRDDR2DDR3DDR4DDR5,在顯示卡上則還有GDDR4GDDR5。而隨機存取記憶體隨著系統支援,可利用雙通道或者三通道技術讓頻寬變大,進一步加快資料傳輸速率。記憶體容量的大小與性能是影響整個計算機系統運行效率的重要因素之一。

電源供應器

 
一個電源供應器

電源供應器属外设之一,作用为将家用交流电源轉換为个人电脑硬件所需的直流电[16]。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電源供應器運作時會出現過熱現象或無法提供穩定電流電壓等,此外電源供應器有分全模組化、半模組化、非模組化。

顯示卡

 
PCI-E接口nVIDIA GeForce RTX3090顯示卡

獨立顯示卡,它负责處理CPU傳送來的圖像指令和数据,並將處理后的結果輸出至顯示器,以最終形成圖像。隨時代發展,GPU的運作性能亦取得了長足的提昇。

目前主要的GPU生産廠商包括NvidiaAMDIntel等。

此外有一種將顯示核心整合在處理器此稱為内顯,因為該芯片集成在CPU中,所以发热量明顯的要小於獨立顯卡,但效能比獨立顯卡還要弱,一般都是文書做使用。AMD推出的APU上,顯示核心被内置到了CPU中。Intel生產GPU主要是用在自家CPU,顯示卡的產品規模不如前兩家,但也开發出自己的獨立顯卡。

顯示器

又稱監視器、螢幕等,是電腦的圖像顯示設備,一般獨立於機箱。被廣泛應用于電腦上的顯示器主要平板顯示器(如液晶显示器),CRT顯示器已經被市場淘汰。

鍵盤

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個按键,多沿用打字机所採用的QWERTY佈局,只是新增了功能鍵、方向鍵等電腦所需的鍵,有的鍵盤還設有一些額外的功能鍵。鍵盤的每个键上均有標明其所对应的字母、数字或功能。在用鍵盤向計算機輸入數據時,通常一次只需按一個鍵,但也可能需要同時按下多個鍵,亦即組合鍵。各個按鍵所對應的功能不是固定的,許多程序都會對鍵盤各鍵的功能重新定義,實際操作時需重新記憶。

鼠标

鼠标是一种小巧、可滑動的裝置,也是當代電腦重要和十分常見的輸入設備之一。在圖形使用者界面上,使用者通過滑動和點擊鼠标等操作可向電腦輸入命令和數据。滑鼠可通過PS/2接口USB-A 或者USB Type-C與電腦相連,有的鼠標還可以通過藍牙連接。

早期的滑鼠(及蘋果電腦滑鼠)只有一個按鍵,而現在則有兩或三個以上,其中或包括一個滑輪,可以进行的操作包括移動、單擊、雙擊、拖拽等。

外部儲存媒體

硬盘是用於存儲數據資料最基本和最重要的部件之一。與内存不同,其中的數據資料在斷電之後不會消失。广义的硬盘是指包括机械硬盘和固态硬盘在内的大容量外部存储设备。狭义的硬盘通常指与固态硬盘相对的机械硬盘。其他外部存储设备包括但不限于闪存盘、软盘(已经过时)和光盘。

機械硬碟

機械硬碟(Hard Disk Drive, HDD)的運作基本原理是經由馬達帶動內部的盘片(表面塗有磁性物質)高速旋轉,再利用讀取頭寫入與讀取資料(電磁鐵原理)。隨著製造技術的進步,馬達轉速愈來愈高,可以加快資料存取速度,以SATA與早年的IDE大多為7200轉/分的機械硬碟,SAS/SCSI的可達到15000轉/分(但是10K/15K轉速的硬碟噪音很大,通常用於伺服器/工作站)。另外、隨著垂直寫入技術的發展,硬碟容量亦愈來愈大,現時3.5吋的機械硬碟最大容量已經來到8~10TB。機械硬碟依大小可分為3.5吋(桌上型電腦主流)、2.5吋(筆記型電腦主流)、1.8吋(UMPC移動電腦使用),現今機械硬盘市占率持續下降,但因为有容量大、价格便宜、数据可恢复的优势,暂时不会會被固態硬碟完全取代。

固態硬碟

固態硬碟Solid State Disk、Solid State Drive,簡稱SSD),是一種基於快閃記憶體技術的儲存媒體。不像傳統硬碟是以磁性媒體做為儲存的媒體,因此也無需碟片與馬達相關零件,因此不會有馬達旋轉時所造成的噪音。優點是高速存取、低功耗、抗震動,目前容量價格比仍是其缺點,但隨著固態硬碟的不斷發展,固態硬碟的容量已有實用性,價錢明顯下滑之下,已為傳統硬碟市場製造危機。固態硬碟採用標準2.5吋SATA介面和長短不一的M.2介面還有M.2 PCI Express 介面,完全相容於主流個人電腦裝置。

軟式磁碟機

 
3.5英寸软盘

軟式磁碟機,是以往個人電腦的重要設備之一,可插入可移動式的軟盤。 2000年前由於價格便宜,並且為當時系統恢復及升級BIOS時必備的工具,因而在大多數電腦上都有裝備。然而軟碟容量小,穩定性不佳,現時已幾乎被快閃記憶體所製成的USB碟取代。在現代的個人電腦上已被淘汰。

光碟機

光碟機依其能夠讀取或讀寫的光碟片,常見的主要分為CD光碟機、DVD光碟機與BD光碟機這3類。再細分為唯讀的光碟機、燒錄器、Combo光碟機(CD-RW燒錄與DVD-ROM唯讀)也是受到USB碟的衝擊,在現代電腦上逐漸淘汰。

其他