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升級(jí)你的電腦硬件來(lái)提升性能，以獲得最大的回報(bào)。

在我的文章《使用開源工具識(shí)別 Linux 性能瓶頸》中，我解釋了一些使用開源的圖形用戶界面（GUI）工具監(jiān)測(cè) Linux 性能的簡(jiǎn)單方法。我的重點(diǎn)是識(shí)別 性能瓶頸，即硬件資源達(dá)到極限并阻礙你的 PC 性能的情況。

你會(huì)如何解決性能瓶頸問(wèn)題呢？你可以調(diào)整應(yīng)用程序或系統(tǒng)軟件?；蛘吣憧梢赃\(yùn)行更高效的應(yīng)用程序。你甚至可以改變你使用電腦的行為，例如，將后臺(tái)程序安排在非工作時(shí)間。

你也可以通過(guò)硬件升級(jí)來(lái)提高電腦的性能。本文重點(diǎn)介紹可以給你帶來(lái)最大回報(bào)的升級(jí)。

開源工具是關(guān)鍵。GUI 工具可以幫助你監(jiān)控你的系統(tǒng)，預(yù)測(cè)哪些硬件改進(jìn)會(huì)有效。否則，你可能買了硬件后發(fā)現(xiàn)它并沒(méi)有提高性能。在升級(jí)之后，這些工具也有助于驗(yàn)證升級(jí)是否產(chǎn)生了你預(yù)期的好處。

這篇文章概述了一種簡(jiǎn)單的 PC 硬件升級(jí)的方法，其“秘訣”是開源的 GUI 工具。

如何升級(jí)內(nèi)存

幾年前，升級(jí)內(nèi)存是不用多想的。增加內(nèi)存幾乎總是能提高性能。

今天，情況不再是這樣了。個(gè)人電腦配備了更多的內(nèi)存，而且 Linux 能非常有效地使用它。如果你購(gòu)買了系統(tǒng)用不完的內(nèi)存，就浪費(fèi)了錢。

因此，你要花一些時(shí)間來(lái)監(jiān)測(cè)你的電腦，看看內(nèi)存升級(jí)是否會(huì)有助于提升它的性能。例如，在你進(jìn)行典型的一天工作時(shí)觀察內(nèi)存的使用情況。而且一定要檢查在內(nèi)存密集型工作負(fù)載中發(fā)生了什么。

各種各樣的開源工具可以幫助你進(jìn)行這種監(jiān)測(cè)，不過(guò)我用的是 GNOME 系統(tǒng)監(jiān)視器。它在大多數(shù) Linux 軟件庫(kù)中都有。

當(dāng)你啟動(dòng)系統(tǒng)監(jiān)視器時(shí)，它的“資源”面板會(huì)顯示這樣的輸出：

圖 1. 用 GNOME 系統(tǒng)監(jiān)視器監(jiān)控內(nèi)存 (Howard Fosdick, CC BY-SA 4.0)

屏幕中間顯示了內(nèi)存的使用情況。交換空間 是 Linux 在內(nèi)存不足時(shí)使用的磁盤空間。Linux 通過(guò)使用交換空間作為內(nèi)存的一個(gè)較慢的擴(kuò)展來(lái)有效地增加內(nèi)存。

由于交換空間比內(nèi)存慢，如果內(nèi)存交換活動(dòng)變得顯著，增加內(nèi)存將改善你的計(jì)算機(jī)的性能。你會(huì)得到多大的改善取決于交換活動(dòng)的數(shù)量和交換空間所在的設(shè)備的速度。

如果使用了大量的交換空間，你通過(guò)增加內(nèi)存會(huì)得到比只使用了少量交換空間更多的性能改善。

如果交換空間位于慢速的機(jī)械硬盤上，你會(huì)發(fā)現(xiàn)增加內(nèi)存比將交換空間放在最快的固態(tài)硬盤上改善更多。

下面是一個(gè)關(guān)于何時(shí)增加內(nèi)存的例子。這臺(tái)電腦在內(nèi)存利用率達(dá)到 80% 后顯示交換活動(dòng)在增加。當(dāng)內(nèi)存利用率超過(guò) 90% 時(shí)，它就變得失去反應(yīng)了。

圖 2. 內(nèi)存升級(jí)會(huì)有幫助（Howard Fosdick, CC BY-SA 4.0)

如何進(jìn)行內(nèi)存升級(jí)

在升級(jí)之前，你需要確定你有多少個(gè)內(nèi)存插槽，有多少個(gè)是空的，它們需要什么樣的內(nèi)存條，以及你的主板所允許的最大內(nèi)存。

你可以閱讀你的計(jì)算機(jī)的文檔來(lái)獲得這些答案?；蛘撸憧梢灾苯虞斎脒@些 Linux 命令行：

與所有的硬件升級(jí)一樣，事先拔掉計(jì)算機(jī)的電源插頭。在你接觸硬件之前，將自己接地 —— 即使是最微小的電涌也會(huì)損壞電路。將內(nèi)存條完全插入主板的插槽中。

升級(jí)后，啟動(dòng)系統(tǒng)監(jiān)視器。運(yùn)行之前使你的內(nèi)存超載的相同程序。

系統(tǒng)監(jiān)控器應(yīng)該顯示出你擴(kuò)充的內(nèi)存，而且你應(yīng)該發(fā)現(xiàn)性能更好了。

如何升級(jí)存儲(chǔ)

我們正處在一個(gè)存儲(chǔ)快速改進(jìn)的時(shí)代。即使是只用了幾年的計(jì)算機(jī)也可以從磁盤升級(jí)中受益。但首先，你要確保升級(jí)對(duì)你的計(jì)算機(jī)和工作負(fù)載是有意義的。

首先，要找出你有什么磁盤。許多開源工具會(huì)告訴你。Hardinfo 或 GNOME 磁盤 是不錯(cuò)的選擇，因?yàn)樗鼈兌际菑V泛可用的，而且它們的輸出很容易理解。這些應(yīng)用程序會(huì)告訴你磁盤的品牌、型號(hào)和其他細(xì)節(jié)。

接下來(lái)，通過(guò)基準(zhǔn)測(cè)試來(lái)確定你的磁盤性能。GNOME 磁盤讓這一切變得簡(jiǎn)單。只要啟動(dòng)該工具并點(diǎn)擊它的“磁盤基準(zhǔn)測(cè)試”選項(xiàng)。這會(huì)給出你磁盤的讀寫率和平均磁盤訪問(wèn)時(shí)間。

圖 3. GNOME 磁盤基準(zhǔn)輸出（Howard Fosdick, CC BY-SA 4.0)

有了這些信息，你可以在 PassMark Software 和 UserBenchmark 等基準(zhǔn)測(cè)試網(wǎng)站上將你的磁盤與其他人進(jìn)行比較。這些網(wǎng)站提供性能統(tǒng)計(jì)、速度排名，甚至價(jià)格和性能數(shù)字。你可以了解到你的磁盤與可能的替代品相比的情況。

下面是你可以在 UserBenchmark 找到的一些詳細(xì)磁盤信息的例子。

圖 4. 在 UserBenchmark 進(jìn)行的磁盤比較

監(jiān)測(cè)磁盤利用率

就像你對(duì)內(nèi)存所做的那樣，實(shí)時(shí)監(jiān)控你的磁盤，看看更換磁盤是否會(huì)提高性能。atop 命令行 會(huì)告訴你一個(gè)磁盤的繁忙程度。

在它下面的輸出中，你可以看到設(shè)備 sdb 是 busy 101%。其中一個(gè)處理器有 85% 的時(shí)間在等待該磁盤進(jìn)行工作（cpu001 w 85%）。

圖 5. atop 命令顯示磁盤利用率（Howard Fosdick, CC BY-SA 4.0）

很明顯，你可以用一個(gè)更快的磁盤來(lái)提高性能。

你也會(huì)想知道是哪個(gè)程序使用了磁盤。只要啟動(dòng)系統(tǒng)監(jiān)視器并點(diǎn)擊其“進(jìn)程”標(biāo)簽。

現(xiàn)在你知道了你的磁盤有多忙，以及哪些程序在使用它，所以你可以做出一個(gè)有根據(jù)的判斷，是否值得花錢買一個(gè)更快的磁盤。

購(gòu)買磁盤

購(gòu)買新的內(nèi)置磁盤時(shí)，你會(huì)遇到三種主流技術(shù)：

• 機(jī)械硬盤（HDD）
• SATA 接口的固態(tài)硬盤（SSD）
• PCIe 接口的 NVMe 固態(tài)磁盤（NVMe SSD）

它們的速度差異是什么？你會(huì)在網(wǎng)上看到各種不同的數(shù)字。這里有一個(gè)典型的例子。

圖 6. 內(nèi)部磁盤技術(shù)的相對(duì)速度（Unihost）

• 紅色柱形圖： 機(jī)械硬盤提供最便宜的大容量存儲(chǔ)。但就性能而言，它們是迄今為止最慢的。
• 綠色柱形圖： 固態(tài)硬盤比機(jī)械硬盤快。但如果固態(tài)硬盤使用 SATA 接口，就會(huì)限制其性能。這是因?yàn)?SATA 接口是十多年前為機(jī)械硬盤設(shè)計(jì)的。
• 藍(lán)色柱形圖： 最快的內(nèi)置磁盤技術(shù)是新的 PCIe 接口的 NVMe 固態(tài)盤。這些可以比 SATA 連接的固態(tài)硬盤大約快 5 倍，比機(jī)械硬盤快 20 倍。

對(duì)于外置 SSD，你會(huì)發(fā)現(xiàn) 最新的雷電接口和 USB 接口 是最快的。

如何安裝一個(gè)內(nèi)置磁盤

在購(gòu)買任何磁盤之前，請(qǐng)確認(rèn)你的計(jì)算機(jī)支持必要的物理接口。

例如，許多 NVMe 固態(tài)硬盤使用流行的新 M.2（2280）外形尺寸。這需要一個(gè)量身定做的主板插槽、一個(gè) PCIe 適配器卡，或一個(gè)外部 USB 適配器。你的選擇可能會(huì)影響你的新磁盤的性能。

在安裝新磁盤之前，一定要備份你的數(shù)據(jù)和操作系統(tǒng)。然后把它們復(fù)制到新磁盤上。像 Clonezilla、Mondo Rescue 或 GParted 這樣的開源 工具 可以完成這項(xiàng)工作?；蛘吣憧梢允褂?Linux 命令行，如 dd 或 cp。

請(qǐng)確保在最有影響的情況下使用你的快速新磁盤。把它用作啟動(dòng)盤、存儲(chǔ)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序、交換空間，以及最常處理的數(shù)據(jù)。

升級(jí)之后，運(yùn)行 GNOME 磁盤來(lái)測(cè)試你的新磁盤。這可以幫助你驗(yàn)證你是否得到了預(yù)期的性能提升。你可以用 atop 命令來(lái)驗(yàn)證實(shí)時(shí)運(yùn)行。

如何升級(jí) USB 端口

與磁盤存儲(chǔ)一樣，USB 的性能在過(guò)去幾年中也有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。許多只用了幾年的計(jì)算機(jī)只需增加一個(gè)廉價(jià)的 USB 端口卡就能獲得很大的性能提升。

這種升級(jí)是否值得，取決于你使用端口的頻率。很少使用它們，如果它們很慢也沒(méi)有關(guān)系。經(jīng)常使用它們，升級(jí)可能真的會(huì)影響你的工作。

下面是不同端口標(biāo)準(zhǔn)的最大 USB 數(shù)據(jù)速率的巨大差異。

圖 7. USB 速度差別很大（Howard Fosdick，CC BY-SA 4.0，基于 Tripplite 和 維基 的數(shù)據(jù)

要查看你得到的實(shí)際 USB 速度，請(qǐng)啟動(dòng) GNOME 磁盤。GNOME 磁盤可以對(duì) USB 連接的設(shè)備進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試，就像對(duì)內(nèi)部磁盤一樣。選擇其“磁盤基準(zhǔn)測(cè)試”選項(xiàng)。

你插入的設(shè)備和 USB 端口共同決定了你將得到的速度。如果端口和設(shè)備不匹配，你將體驗(yàn)到兩者中較慢的速度。

例如，將一個(gè)支持 USB 3.1 速度的設(shè)備連接到一個(gè) 2.0 端口，你將得到 2.0 的數(shù)據(jù)速率。你的系統(tǒng)不會(huì)告訴你這一點(diǎn)，除非你用 GNOME 磁盤這樣的工具來(lái)檢查）。反之，將 2.0 設(shè)備連接到 3.1 端口，你也會(huì)得到 2.0 的速度。因此，為了獲得最好的結(jié)果，總是要匹配你的端口和設(shè)備的速度。

要實(shí)時(shí)監(jiān)控 USB 連接的設(shè)備，請(qǐng)使用 atop 命令和系統(tǒng)監(jiān)控器，就像你監(jiān)控內(nèi)部磁盤一樣。這可以幫助你看到是否碰到了當(dāng)前設(shè)置的限制，并可以通過(guò)升級(jí)而受益。

升級(jí)你的端口很容易。只要購(gòu)買一個(gè)適合你的空閑的 PCIe 插槽的 USB 卡。

USB 3.0 卡的價(jià)格只有 25 美元左右。較新、較貴的卡提供 USB 3.1 和 3.2 端口。幾乎所有的 USB 卡都是即插即用的，所以 Linux 會(huì)自動(dòng)識(shí)別它們。但在購(gòu)買前一定要核實(shí)。

請(qǐng)確保在升級(jí)后運(yùn)行 GNOME 磁盤以驗(yàn)證新的速度。

如何升級(jí)你的互聯(lián)網(wǎng)連接

升級(jí)你的互聯(lián)網(wǎng)帶寬很容易。只要給你的 ISP 寫一張支票即可。

問(wèn)題是，應(yīng)該升級(jí)嗎？

系統(tǒng)監(jiān)控器顯示了你的帶寬使用情況（見圖 1）。如果你經(jīng)常遇到你從 ISP 購(gòu)買的帶寬限額，你會(huì)從購(gòu)買更高的限額中受益。

但首先，要確認(rèn)你是否有一個(gè)可以自己解決的問(wèn)題。我見過(guò)很多案例，有人認(rèn)為他們需要從 ISP 那里購(gòu)買更多的帶寬，而實(shí)際上他們只是有一個(gè)可以自己解決的連接問(wèn)題。

首先在 Speedtest 或 Fast.com 等網(wǎng)站測(cè)試你的最大網(wǎng)速。為了獲得準(zhǔn)確的結(jié)果，關(guān)閉所有程序，只運(yùn)行速度測(cè)試；關(guān)閉你的虛擬私有網(wǎng)絡(luò)；在一天中的不同時(shí)間運(yùn)行測(cè)試；并比較幾個(gè)測(cè)試網(wǎng)站的結(jié)果。如果你使用 WiFi，在有 WiFi 和沒(méi)有 WiFi 的情況下進(jìn)行測(cè)試（將你的筆記本電腦直接與調(diào)制解調(diào)器連接）。

如果你有一個(gè)單獨(dú)的路由器，在有它和沒(méi)有它的情況下進(jìn)行測(cè)試。這將告訴你路由器是否是瓶頸。有時(shí)，只是重新定位你家里的路由器或更新其固件就能提高連接速度。

這些測(cè)試將驗(yàn)證你是否得到了你從 ISP 購(gòu)買的帶寬速度。它們也會(huì)暴露出任何你可以自己解決的本地 WiFi 或路由器問(wèn)題。

只有在你做了這些測(cè)試之后，你才應(yīng)該得出結(jié)論，你需要購(gòu)買更多的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

你應(yīng)該升級(jí)你的 CPU 還是 GPU？

升級(jí)你的 CPU（中央處理單元）或 GPU（圖形處理單元）呢？

筆記本電腦用戶通常不能升級(jí)這兩個(gè)單元，因?yàn)樗鼈儽缓附釉谥靼迳稀?/p>

大多數(shù)臺(tái)式機(jī)主板支持一系列的 CPU，并且是可以升級(jí)的 —— 假設(shè)你還沒(méi)有使用該系列中最頂級(jí)的處理器。

使用系統(tǒng)監(jiān)視器觀察你的 CPU，并確定升級(jí)是否有幫助。它的“資源”面板將顯示你的 CPU 負(fù)載。如果你的所有邏輯處理器始終保持在 80% 或 90% 以上，你可以從更多的 CPU 功率中受益。

這是一個(gè)升級(jí) CPU 的有趣項(xiàng)目。只要小心謹(jǐn)慎，任何人都可以做到這一點(diǎn)。

不幸的是，這幾乎沒(méi)有成本效益。大多數(shù)賣家對(duì)單個(gè) CPU 芯片收取溢價(jià)，比他們賣給你的新系統(tǒng)要高。因此，對(duì)許多人來(lái)說(shuō)，升級(jí) CPU 并不具有經(jīng)濟(jì)意義。

如果你將顯示器直接插入臺(tái)式機(jī)的主板，你可能會(huì)通過(guò)升級(jí)圖形處理器而受益。只需添加一塊顯卡。

訣竅是在新顯卡和你的 CPU 之間實(shí)現(xiàn)平衡的工作負(fù)荷。這個(gè) 在線工具 能準(zhǔn)確識(shí)別哪些顯卡能與你的 CPU 最好地配合。這篇文章 詳細(xì)解釋了如何去升級(jí)你的圖形處理。

在升級(jí)前收集數(shù)據(jù)

個(gè)人電腦用戶有時(shí)會(huì)根據(jù)直覺(jué)來(lái)升級(jí)他們的 Linux 硬件。一個(gè)更好的方法是先監(jiān)控性能并收集一些數(shù)據(jù)。開源的 GUI 工具使之變得簡(jiǎn)單。它們有助于預(yù)測(cè)硬件升級(jí)是否值得你花時(shí)間和金錢。然后，在你升級(jí)之后，你可以用它們來(lái)驗(yàn)證你的改變是否達(dá)到了預(yù)期效果。

這些是最常見的硬件升級(jí)。只要稍加努力并使用正確的開源工具，任何 Linux 用戶都可以經(jīng)濟(jì)有效地升級(jí)一臺(tái) PC。