计算机硬件现状及其发展趋势

　　电脑硬件，包括电脑中所有物理的零件，以此来区分它所包括或执行的数据和为硬件提供指令以完成任务的软件，接下来就由小编带来计算机硬件现状及其发展趋势，希望对你有所帮助！

　　随着信息技术的发展，计算机在我们的日常生活中扮演了越来越重要的作用，通过现有的技术以及当今在计算机领域还在研究中的尖端科技分析,计算机的发展将趋向超高速、超小型、平行处理和智能化，量子、光子、分子和纳米计算机将具有感知、思考、判断、学习及一定的自然语言能力，使计算机进入人工智能时代。这种新型计算机将推动新一轮计算技术革命，并带动光互联网的快速发展，对人类社会的发展产生深远的影响。

　　计算机硬件发展主要体现在处理器和存储器上，体现了计算机硬件在计算机产业中的发展。通过回顾计算机硬件的发展，探讨计算机硬件的发展趋势，从而使人们相信计算机硬件的发展前景会更加灿烂。

　　计算机硬件是指计算机系统中由电子，机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理装置按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件运行提供物质基础。简言之，计算机硬件的功能是输入并存储程序和数据，以及执行程序把数据加工成可以利用的形式。

　　计算机硬件基本构件：虽然计算机的制造技术已经发生了极大的变化，但在基本的硬件结构方面，一直沿袭着冯。诺伊曼的传统框架，即计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本构件组成。

　　1、运算器。运算器是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算(加、减、乘、除等)和逻辑运算(与、或、非、异或、比较等)。

　　2、控制器。控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码;根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其它各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。

　　3、存储器。存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。计算机中的全部信息，包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。

　　4、输入设备。输入设备是给计算机输入信息的设备。它是重要的人机接口，负责将输入的信息转换成计算机能识别的二进制代码，送入存储器保存。计算机中常用的输入设备是键盘和鼠标。

　　5、输出设备。输入输出接口是外部设备与中央处理器之间的缓冲装置，负责电气性能的匹配和信息格式的转换。计算机常用的输出设备为显示器和打印机。

　　计算机硬件的发展以用于构建计算机硬件的元器件的发展为主要特征，而元器件的发展与电子技术的发展紧密相关，每当电子技术有突破性的进展，就会促进计算机硬件的一次重大变革。因此，计算机硬件发展史中的“代”通常以其所使用的主要器件，即电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路来划分。

　　中国计算机硬件体系结构的发展主要体现在两个方面的发展，一是研制新型计算机体系结构，提高并行计算和处理能力，并特别体现在智能体系结构的理论和应用方面，其次以硬件或固件为发展主线的大规模集成电路的研制和开发。而这里主要从处理器，存储器和外围设备三方面的发展现状和发展趋势进行探讨。

　　中国现代计算机硬件中，外围设备的价值一般已超过计算机硬件子系统的一半以上，其技术水平在很大程度上决定着计算机的技术面貌。外围设备技术的综合性很强，既依赖于电子学、机械学、光学、磁学等多门学科知识的综合，又取决于精密机械工艺、电气和电子加工工艺以及计量的技术和工艺水平等。

　　外围设备包括辅助存储器和输入输出设备两大类。辅助存储器包括磁盘、磁鼓、磁带、激光存储器、海量存储器和缩微存储器等;输入输出设备又分为输入、输出、转换、模式信息处理设备和终端设备。在这些品种繁多的设备中，对计算机技术面貌影响最大的是磁盘、终端设备、模式信息处理设备和转换设备等。

　　中国计算机硬件产业包括两大部门，即计算机制造业和计算机服务业。后者又称为信息处理产业或信息服务业。计算机产业是一种省能源、省资源、附加价值高、知识和技术密集的产业，对于国民经济的发展、国防实力和社会进步均有巨大影响。因此，不少国家采取促进计算机产业兴旺发达的政策。

　　中国现代计算机硬件的诞生和发展

　　现代计算机问世之前，计算机的发展经历了机械式计算机、机电式计算机和萌芽期的电子计算机三个阶段中国电子数字计算机问世以后，模拟计算机仍然继续有所发展，并且与数字计算机相结合而产生了混合式计算机。模拟机和混合机已发展成为现代计算机的特殊品种，即用在特定领域的高效信息处理工具或仿真工具。

　　20世纪中期以来，计算机硬件一直处于高速度发展时期，计算机由仅包含硬件发展到包含硬件、软件和固件三类子系统的计算机系统。计算机系统的性能—价格比，平均每10年提高两个数量级。计算机种类也一再分化，发展成微型计算机、小型计算机、通用计算机(包括巨型、大型和中型计算机)，以及各种专用机(如各种控制计算机、模拟—数字混合计算机)等。

　　在中国现代计算机硬件中，外围设备的价值一般已超过计算机硬件子系统的一半以上，其技术水平在很大程度上决定着计算机的技术面貌。外围设备技术的综合性很强，既依赖于电子学、机械学、光学、磁学等多门学科知识的综合，又取决于精密机械工艺、电气和电子加工工艺以及计量的技术和工艺水平等。

　　中国计算机硬件是一种按程序自动进行信息处理的通用工具，它的处理对象是信息，处理结果也是信息。利用计算机解决科学计算、工程设计、经营管理、过程控制或人工智能等各种问题的方法，都是按照一定的算法进行的。这种算法是定义精确的一系列规则，它指出怎样以给定的输入信息经过有限的步骤产生所需要的输出信息。

　　计算机硬件的核心技术是微电子技术和光电子技术。1995年0.35μm设计规则已经成为微电子技术的商用技术，1998年将普遍使用0.25μm设计规则。由此，CPU的集成度已可达单片1000万个晶体管以上，工作频率已经超过600MHz;256MbDRAM芯片则已成为主流存储器件，中档PC的主存储器的容量已超过32MB。随着微电子技术继续飞速发展，主题的体积越来越小，速度越来越高，容量越来越大功耗越来越低，可靠性越来越高。输入设备和输出设备则朝高性能，多样化，智能化和多媒体方向发展。辅助存储器则继续朝大容量，高速度方向发展。自从计算机诞生以来，硬件在计算机系统成本中一直占主要比重，直到进入80年代才开始发生明显的变化。由于软件在计算机系统中的地位日趋重要，其开发成本也越来越高，从而使得它在计算机系统成本中的比重迅速提高，进入90年代已逐渐与硬件平分秋色。从计算机硬件角度看，主机部分无论从重要性还是从成本看，其主导地位一直保持到70年代中期。后来，作为计算机的“手足”，“感官”和“数据仓库”的外围设备重重要性日益增长，新型高性能品种不断涌现，加上数据库技术的成熟要求越来越大的辅助存储器，从而使得外围设备在硬件成本中的比重越来越大。特别是由于输入设备和输出设备的发展，人同计算机的界面越来越友好。起初人们只能用枯燥的数字，文字同计算机打交道;80年代图形用户接口(GUI)技术的成熟将人们带进了“图文并茂”的多媒体时代。人们不再感到计算机只是一部冰冷的机器了。需要指出的是，外围设备中已越来越多地嵌入微处理器和软件进行控制以达到智能化和高性能的目标，另一方面也常常将原属外围设备或外围设备控制器的部分功能直接设计进CPU，以降低成本和改善性能。下面，就让我们来看看中国计算机硬件的发展趋势。

　　未来的计算机技术将向超高速、超小型、平行处理、智能化的方向发展。尽管受到物理极限的约束，采用硅芯片的计算机的核心部件CPU的性能还会持续增长。作为Moore定律驱动下成功企业的典范Inter预计2001年推出1亿个晶体管的微处理器，并预计在2010年推出集成10亿个晶体管的微处理器，其性能为10万MIPS(1000亿条指令/秒)。而每秒100万亿次的超级计算机将出现在本世纪初出现。超高速计算机将采用平行处理技术，使计算机系统同时执行多条指令或同时对多个数据进行处理，这是改进计算机结构、提高计算机运行速度的要害技术。

　　同时计算机将具备更多的智能成分，它将具有多种感知能力、一定的思考与判定能力及一定的自然语言能力。除了提供自然的输入手段(如语音输入、手写输入)外，让人能产生身临其境感觉的各种交互设备已经出现，虚拟现实技术是这一领域发展的集中体现。

　　传统的磁存储、光盘存储容量继续攀升，新的海量存储技术趋于成熟，新型的.存储器每立方厘米存储容量可达10TB(以一本书30万字计，它可存储约1500万本书)。信息的永久存储也将成为现实，千年存储器正在研制中，这样的存储器可以抗干扰、抗高温、防震、防水、防腐蚀。如是，今日的大量文献可以原汁原味保存、并流芳百世。

　　计算机硬件的维护方案

　　1.计算机工作环境的维护

　　计算机常见故障中有一部分是内部器件因为温度、湿度、灰尘、电源等原因引起的。

　　1.1温度

　　计算机工作环境一般在20-25℃，温度过高会使计算机工作时产生的热量不能及时散发，会缩短计算机的寿命或者烧毁计算机的器件。

　　1.2湿度

　　计算机工作的湿度不能太大，要保持良好的通风，否则计算机内部的线路很容易腐蚀，使板卡老化。

　　1.3灰尘

　　计算机的各种器件都非常精密，如果灰尘太多的话，就有可能造成计算机接口堵塞，使计算机不能不能正常工作，最好定期清理计算机机箱内部的灰尘，建议一个月为一个清理周期。

　　1.4电源

　　稳定的电源是计算机正常工作的一个前提，比如突然停电就会造成数据丢失，电压经常波动的情况下就会造成器件的烧毁，建议电压不稳定的地方配备一个稳压器，以保证计算机稳定正常的工作。

　　2.计算机机箱的维护

　　计算机主机通常要平稳的放在一个通风的位置，保留必要的工作空间，在计算机不用的情况下最好能盖上防尘罩，防止灰尘对计算机的影响。

　　3.计算机器件的维护

　　计算机主板的日常维护应该做到防尘和防潮，CPU、主板、内存条、磁盘、显示器、光驱和键盘鼠标等都是用户维护的重点。

　　3.1CPU的维护

　　它是计算机的一个发热较大的器件，如果CPU不能很好的散热，会导致系统运行不正常、机器重起、死机等，所以为CPU选择一个好的风扇是必不可少的。

　　3.2主板的维护

　　在使用的过程中，坚决避免热插拔，以免烧毁主板。

　　3.3内存条的维护

　　对于内存条来说，需要注意的是在升级内存条的时候，尽量要选择和以前品牌、外频一样的内存条来和以前的内存条来搭配使用，这样可以避免系统运行不正常等故障。

　　3.4磁盘的维护

　　现在的磁盘转速很高，在硬盘进行读写操作时，硬盘处于高速旋转状态，如遇突然断电，会使磁头与盘片之间发生猛烈磨擦而随坏硬盘计算机软硬件的日常维护硬件维护。在关机的时候一定要注意机箱面板上的硬盘指示灯是否还在闪烁，如果硬盘指示灯闪烁不止，说明硬盘的读、写操作还没有完成，此时不宜马上关闭电源，只有当硬盘指示灯停止闪烁，硬盘完成读、写操作后方可关机。

　　3.5显示器的维护

　　显示器的屏幕常常会受到各种灰尘或者杂质的影响，这不仅会在很大程度上降低其显示效果，而且对于用户的视力也有很大的影响，除尘过程不能使用酒精，最好使用专业的工具。

　　3.6光驱的维护

　　计算机的光驱易出毛病，尽量使用正版光盘，但由于质量低劣，盘上光道有偏差，光驱读盘时频繁纠错，这样激光头控制元件容易老化，会加速光驱内部的机械磨损，如果长时间的使用盗版光盘，不但光驱纠错能力大大下降，影响正常使用，还会降低光驱的使用寿命

　　3.7键盘鼠标的维护

　　鼠标要避免摔碰和强力拉拽，而键盘要注意过多的灰尘会给电路正常工作带来困难，有时造成误操作，杂质落入键位的缝隙中会卡住按键，甚至造成短路。在清洁键盘时，可用柔软干净的湿布来擦拭，按键缝隙间的污渍可用棉签清洁，不要用医用消毒酒精，以免对塑料部件产生不良影响。清洁键盘时一定要在关机状态下进行，湿布不宜过湿，以免键盘内部进水产生短路。

　　计算机硬件保养知识

　　硬盘高速运转时不要突然关机

　　硬盘高速运转时如果我们中途突然关闭电源，可能会导致磁头与盘片猛烈磨擦而损坏硬盘，因此要避免突然关机。怎么判定硬盘是不是在运转可以看面板硬盘指示灯只有在其指示灯停止闪烁、硬盘读写结束后方可关闭计算机的电源开关。

　　关机后不要立即重新启动电脑

　　使用电脑的时候关闭计算机后不要立即又去开机，建议等待5s左右再去开机，因为硬盘关机的时候硬盘高速磁盘正在运行，并且速度在变慢，相当于反响旋转，电脑刚关闭，一般硬盘由于惯性动作还在转动，如果立即开机相当给硬盘施加了很大反向作用力，容易导致硬盘磁头磨损，所以因该等待一下，让硬盘缓冲结束再开机。

　　防止高温引起硬盘坏道

　　温度对硬盘的寿命也是有影响的。硬盘工作时会产生一定热量，使用中存在散热问题。温度以20～25℃为宜，过高或过低都会使晶体振荡器的时钟主频发生改变。湿度过高时，电子元器件表面可能会吸附一层水膜，氧化、腐蚀电子线路，以致接触不良，甚至短路，还会使磁介质的磁力发生变化，造成数据的读写错误；湿度过低，容易积累大量的因机器转动而产生的静电荷，从而烧坏CMOS电路，吸附灰尘而损坏磁头、划伤磁盘片。

　　定期清理电脑垃圾文件

　　在硬盘中，频繁地建立、删除文件会产生许多碎片，碎片积累多了，日后在访问某个文件时，硬盘可能会花费很长的时间，不但访问效率下降，而且还有可能损坏磁道。为此，我们应该经常使用windows系统中的磁盘碎片整理程序对硬盘进行整理，整理完后最好再使用硬盘修复程序来修补那些有问题的磁道。

　　定期查杀电脑病毒

　　现在的病毒攻击范围越来越广泛，而硬盘作为计算机的信息存储基地，通常是其攻击的首选目标。我们应该注意利用最新的杀毒软件对病毒进行查杀，同时要注意对重要数据进行保护和经常性的备份。

　　电脑运行状态下不要去移动电脑

　　硬盘是一种高精设备，工作时磁头在盘片表面的浮动高度只有几微米。当硬盘处于读写状态时，一旦发生较大的震动，就可能造成磁头与盘片的撞击，导致损坏。所以不要搬动运行中的微机。在硬盘的安装、拆卸过程中应多加小心，硬盘移动、运输时严禁磕碰，最好用泡沫或海绵包装保护一下，尽量减少震动，以免产生磁盘损坏。

　　关于硬盘的保养知识，电脑百事网就为大家介绍到这里，总的来说，硬盘内部有高速高精度磁盘旋转运行，切不可在硬盘高速运行时去震动或移动主机，不然很容易对硬盘产生伤害，进而影响硬盘寿命，另外硬盘保养要注意的地方还有不少，以上几点是最主要的，最新的固态硬盘相对来说安全性并不受多少影响。

　　如何清洁液晶显示器

　　1、确保液晶显示器已关闭

　　2、切勿将任何液体直接喷洒在屏幕或机箱上。

　　清洁屏幕：

　　1、用干净、柔软、不起毛的布擦拭屏幕，以便除去灰尘和其他微粒。

　　2、如果还不干净，请将少量不含氮、不含酒精的玻璃清洁剂倒在干净、柔软、不起毛的布上，然后擦拭屏幕。

　　清洁机箱：

　　1、用柔软的干布擦拭机箱。

　　2、如果还不干净，请将少量不含氨、不含酒精的柔和非磨损性清洁剂倒在干净、柔软、不起毛的布上，然后擦拭表面。

　　免责声明

　　建议不要使用含氨或含酒精的清洁剂来擦拭液晶显示器屏幕或机箱。已发现一些化学清洁剂对液晶显示器的屏幕和/或机箱会造成损坏。对因使用含氨或含酒精的清洁剂而导致的损坏不承担任何责任。

　　计算机硬件维护小贴士

　　1、光驱不退盘时，可用针刺光驱面板上如同针眼大的小孔，可强制退盘。

　　2、关于显示器的底座，在安装的时候可把显示器倒置，这样装起来方便，效果稳定。

　　3、对于由灰尘引起的显卡、内存金手指氧化层故障，大家应用橡皮或棉花沾上酒精清洗，这样就不会黑屏了。

　　4、当只需要安装一根内存时，应首选和CPU插座接近的内存插座，这样做的好处是：当内存被CPU风扇带出的灰尘污染后可以清洁，而插座被污染后却极不易清洁。

　　5、清洁光盘和显示器屏幕千万不要用酒精，只能使用镜头纸和绒布。

　　6、当主机面板上的硬盘灯在闪烁时，千万不要重新启动电脑，这样容易让硬盘产生坏道或导致分区表出错。

　　7、光驱、硬盘、软驱、刻录机等硬件设备在安装时一定要上足螺丝，上稳螺丝，以避免读盘或其他振动对硬件的不良影响。

　　8、当显示器使用后有了不易清除的污垢后，可对着被污染部位用嘴哈热气，紧接着配合用绒布去擦拭清洁，效果明显。

　　9、主机内部杂乱的数据线，电源线可用扎丝或橡皮筋扎起来，这样不但给人整洁的感觉，还方便主机散热。

　　20、手机不要放在显示器或者音箱旁边，因为短信或来电时，会干扰音箱和显示器的工作，发出杂音和显示出波纹。

　　21、电脑使用久了，最少应该一季度清洁维护一下主机内部，对显示器进行一次消磁。液晶除外!

　　22、在连接IDE设备时，应遵循红红相对的原则，让电源线和数据线红色的边缘线相对，这样才不会因插反而烧坏硬件。

　　23、在安装硬件设备时，如果接口一直插不进，应检查连接的接口有无方向插反，插错，因错误的连接是无法插入接口的。

　　24、根据PC99规范，主板厂家在各接口中都标注了相应的颜色，这些颜色分别和鼠标，键盘、音箱线接头的颜色相对应，这样方便用户拔插。

　　25、当你想打开机箱面板对主机内硬件进行维护维修时。应首先切断电源，并将手放在墙壁或水管上一会儿，以放掉自身静电。

　　26、光电鼠标勿在强光条件下使用，也不要在反光率高的鼠标垫下使用。

　　27、在安装CPU散热风扇的三针电源插口时，应连接主板上的CPU风扇接口，这样在BIOS中才能侦测并显示出风扇转速。

　　28、硬件中断冲突会导致黑屏，当更换了显卡、内存后仍无法点亮机器时，可考虑更换插槽位置。

　　29、在重新安装显卡驱动或重新拔插显卡后，应重新设置显示器的刷新率，否则刷新率可能因显卡出错而自动设定为"优化"(对眼睛有害的50MHz)。

　　30、安装各硬件时，应充分避免PCB板上金属毛刺带来的伤害，注意手拿方向。

　　31、USB设备不要在站起来后才进行拔插，这样容易损害USB的接口，发生物理变形。

　　32、在安装CPU风扇时，最后动用钳子等工具进行辅助安装，这样可控制力度和方向。

　　33、面对超频过度带来的黑屏故障，我们可以更改主板中的CMOS跳线，让BIOS恢复到出厂状态。

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