Learning Objectives
- 說出一台個人電腦的主要零件（CPU、主機板、記憶體、儲存、顯示卡、電源、機殼）與各自的功能
- 看懂 DDR、PCIe、M.2、SATA、NVMe、ATX 這些標準名稱指的是什麼
- 依 CPU 插槽、記憶體世代、主機板尺寸、儲存介面、顯示卡長度與電源瓦數判斷零件是否相容
- 說明組裝一台電腦的步驟與注意事項
這一課要回答的問題
買電腦或升級電腦時，規格表上一長串：「DDR5」「M.2 NVMe」「PCIe x16」「ATX」「650 W」…… 自己組電腦更麻煩：零件買回來，可能 CPU 插不進主機板、記憶體插不進插槽、顯示卡塞不進機殼。
前面幾課看了 CPU、記憶體階層、儲存裝置與輸入輸出的原理。這一課把它們放回實體的零件上，回答： 一台電腦由哪些零件組成？這些零件怎麼連在一起？怎麼判斷它們彼此相容？
一台電腦的主要零件
| 零件 | 做什麼 | 挑選時要注意 |
|---|---|---|
| CPU（中央處理器） | 執行指令；裡面有核心、快取，有些還有內建顯示（整合式繪圖） | 插槽（socket）型號、核心數、耗電（TDP）、有沒有內建顯示 |
| 主機板（motherboard） | 把所有零件連在一起的電路板：CPU 插槽、記憶體插槽、PCIe 插槽、M.2 插槽、SATA 連接埠、背板 I/O（USB、網路、顯示輸出） | CPU 插槽、支援的記憶體世代、尺寸規格（ATX 等）、插槽數量 |
| 記憶體（RAM） | 主記憶體，放執行中的程式與資料 | 世代（DDR4、DDR5）必須與主機板相同；通常兩條一組 |
| 儲存裝置 | 長期保存作業系統與檔案（上一課） | 介面：M.2 NVMe、SATA；3.5 吋硬碟要有硬碟架 |
| 顯示卡（GPU） | 處理繪圖與大量平行運算，輸出畫面 | 插在 PCIe x16 插槽；長度要放得進機殼；高階卡需要電源的 PCIe 供電線 |
| 電源供應器（PSU） | 把插座的交流電轉成各零件需要的直流電 | 瓦數要大於整台的耗電並留餘裕；接頭種類要夠 |
| 機殼 | 固定與保護零件、規劃風流 | 支援的主機板尺寸、顯示卡最大長度、硬碟架數量 |
| 散熱器 | 把 CPU 的熱帶走 | 支援的 CPU 插槽、能處理的發熱量、高度能否放進機殼 |
鍵盤、滑鼠、螢幕這些在機殼外面的裝置叫周邊設備，透過 USB、HDMI、DisplayPort 等接頭連到主機板或顯示卡的背板。
資料怎麼流動？ CPU 透過記憶體通道直接連到記憶體插槽，透過 PCIe 通道連到顯示卡與 NVMe SSD； 主機板上的晶片組（chipset）再延伸出更多 USB、SATA 與 PCIe 連線。 主機板上還有一顆存放韌體（UEFI，舊稱 BIOS）的晶片，開機時第一個執行，負責檢查硬體並把作業系統載入記憶體。
看懂標準名稱：DDR、PCIe、SATA、NVMe、M.2、ATX
規格表上的英文縮寫，多半是業界共同制定的標準：只要符合同一個標準，不同廠牌的零件就能接在一起。 有的標準規定接頭的形狀與尺寸，有的規定訊號怎麼傳，有的規定軟體怎麼下命令，要分清楚。
| 名稱 | 是什麼 | 你會在哪裡看到 |
|---|---|---|
| DDR4、DDR5 | 主記憶體（DRAM）的世代標準，由 JEDEC 制定；數字越大越新、越快 | 記憶體模組與主機板規格。兩者的模組都是 288 個接點，但缺口位置不同，插不進另一代的插槽 |
| PCIe（PCI Express） | 主機板上高速的序列連線標準，由 PCI-SIG 制定。以「通道」（lane）計算寬度：x1、x4、x16…，通道越多頻寬越大；每一代每條通道的速度大約加倍 | 顯示卡插在 x16 插槽；NVMe SSD 多半用 x4。短的卡可以插進長的插槽，反過來不行 |
| SATA（Serial ATA） | 原本為硬碟設計的序列介面，由 SATA-IO 制定 | 2.5 吋 SSD、3.5 吋硬碟；一條 SATA 資料線接主機板，另一條 SATA 電源線接電源 |
| NVMe（NVM Express） | 為快閃記憶體設計的命令協定，跑在 PCIe 上；支援大量平行的命令佇列，延遲比 SATA 低 | 「M.2 NVMe SSD」 |
| M.2 | 小型模組的外形與接頭規格。常見的「2280」代表寬 22 mm、長 80 mm；接頭的缺口（M key、B key）決定能插哪種插槽 | M.2 SSD 可能走 SATA，也可能走 PCIe（NVMe），買之前要看主機板的 M.2 插槽支援哪一種 |
| ATX | Intel 在 1995 年提出的主機板與機殼尺寸規格，也規定電源接頭與背板位置 | ATX（305 × 244 mm）、microATX（244 × 244 mm）；Mini-ITX（170 × 170 mm）是 VIA 提出的更小規格 |
電源供應器常見的接頭：24-pin 主機板主電源、8-pin CPU 電源（EPS）、給顯示卡的 PCIe 供電線、給 SATA 裝置的 SATA 電源線。 CPU 的 8-pin 與顯示卡的 8-pin 外觀很像，但腳位不同，不能互插。
記憶法：M.2 是「長什麼樣子」，PCIe 與 SATA 是「走哪一條路」，NVMe 是「用什麼語言溝通」。 所以「M.2 NVMe SSD」的意思是：M.2 外形、走 PCIe、說 NVMe 協定的 SSD。
想一想：標準與相容性
主機板規格寫著「支援 DDR5」，手邊有兩條 DDR4 記憶體，可以用嗎？
關於「M.2」與「NVMe」，下面哪一個敘述正確？
獨立顯示卡通常插在主機板的哪一種插槽？
組裝一台電腦的步驟
零件確認相容之後，就可以動手組裝。下面是常見的順序：先在桌上把 CPU、記憶體、M.2 SSD 與散熱器裝到主機板上，再把主機板放進機殼、接上電源線。實際組裝時，以主機板與機殼附的說明書為準。每一步看完按「下一步」。
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1
準備工具，先釋放靜電
準備十字螺絲起子、乾淨平坦的桌面，把主機板放在它的包裝盒上操作。身上的靜電可能損壞零件：動手前先摸一下接地的金屬，或戴上防靜電手環。拿零件時拿邊緣，不要碰金手指與接腳。
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2
安裝 CPU
打開 CPU 插槽的固定拉桿與蓋板，找到 CPU 角落的三角形記號，對準插槽上的記號，輕輕放下，不要施力往下壓；放平後再扣回拉桿。插槽或 CPU 的接腳非常脆弱，放不進去通常是方向錯了。
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3
安裝記憶體
扳開記憶體插槽的卡榫，對準模組的缺口（缺口不對就是世代或方向不對），兩手均勻往下壓，直到卡榫「喀」一聲自動扣上。只裝兩條時，依主機板說明書插在建議的插槽（常見是隔一個插），才能啟用雙通道。
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4
安裝 M.2 SSD
把 M.2 SSD 以斜角插入 M.2 插槽，壓平後用小螺絲（或卡扣）固定；主機板附有 M.2 散熱片的話一起裝回去。先確認這個插槽支援你的 SSD 是 NVMe 還是 SATA。
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5
安裝 CPU 散熱器
CPU 與散熱器之間要有一層導熱膏（有些散熱器出廠已經塗好），填滿兩者之間的細縫，讓熱更容易傳出去。鎖螺絲時以對角的順序平均鎖緊，再把風扇線接到主機板標示 CPU_FAN 的接頭。
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6
把主機板放進機殼
先裝上背板 I/O 擋板（有些主機板已經內建），確認機殼的銅柱位置符合主機板的尺寸規格（ATX、microATX…），主機板的接頭對準擋板的開孔後放下，鎖上螺絲。
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7
安裝電源並接線
把電源供應器鎖進機殼，接上 24-pin 主機板電源與 8-pin CPU 電源；SATA 硬碟或 SSD 接 SATA 資料線與 SATA 電源線。機殼前面板的電源鍵、重開機鍵、指示燈、USB 與音效線，依說明書接到主機板對應的針腳。
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8
安裝顯示卡
拆下機殼後方對應位置的擋板，把顯示卡插進 PCIe x16 插槽直到卡榫扣上，鎖好螺絲；需要額外供電的顯示卡，接上電源的 PCIe 供電線。有獨立顯示卡時，螢幕線要接在顯示卡上，不是主機板背板。
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9
第一次開機
再檢查一次所有接線，接上螢幕、鍵盤，打開電源。韌體會先做開機自我檢測（POST），通過後按提示鍵（常見是 Delete 或 F2）進入 UEFI 設定畫面，確認認得到 CPU、記憶體容量與儲存裝置。沒有問題後，就可以安裝作業系統（下一個單元的主題）。
想一想：電源與組裝
估計 CPU 耗電 120 W、顯示卡 200 W、其他零件 60 W，照本課的示意算法（總和 × 1.3）建議電源至少幾瓦？
一台電腦用的是「沒有內建顯示」的 CPU，也沒有裝顯示卡，螢幕接在主機板的 HDMI 孔。開機後會怎樣？
組裝前先摸一下接地的金屬，或戴防靜電手環，目的是什麼？
重點整理
- 主要零件：CPU、主機板、記憶體、儲存裝置、顯示卡、電源供應器、機殼、散熱器；主機板把它們連在一起，晶片組延伸出更多連線，UEFI 韌體負責開機。
- 標準讓不同廠牌的零件能接在一起：DDR4／DDR5 是記憶體世代；PCIe 以通道數（x1、x4、x16）計算寬度；SATA 是硬碟常用的介面；NVMe 是跑在 PCIe 上的協定；M.2 是模組的外形與接頭；ATX、microATX、Mini-ITX 是主機板尺寸。
- 相容性檢查：CPU 與主機板的插槽相同、記憶體世代與主機板相同、主機板尺寸符合機殼、M.2 與 SATA 的數量夠、顯示卡長度放得下、3.5 吋硬碟有硬碟架、CPU 沒有內建顯示就要裝顯示卡、電源瓦數足夠並留餘裕。
- 組裝順序：防靜電 → CPU → 記憶體 → M.2 SSD → 散熱器 → 主機板入機殼 → 電源接線 → 顯示卡 → 開機檢查。
下一課進入軟體的世界：作業系統怎麼管理這些硬體資源，並提供服務給應用程式。