中国计算机硬件技术发展与展望

[摘 要]在当今社会现代化的发展步伐中，计算机已然成为了一种必不可少的科技设备，在人们的工作与日常生活中，计算机也扮演着较为重要的角色，发挥着积极的影响。对于计算机来说，软件更新与硬件维护是影响计算机的两个重要因素。我国的计算机发展至今，经过不断的变革与完善，硬件越做越小、功能越来越精、性价比也越来越高、性能也越来越好，这也是作为高中生的我的切身体会。硬件技术作为重要的分支，在计算机的发展历程中硬件技术的发展也在不断的创新，本文以高中生的角度，分析我国计算机的硬件技术，对其发展现状进行阐述，并对硬件技术的未来发展做出展望。

[关键词]计算机；硬件技术；发展现状；发展展望；

中图分类号：TP338 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）25-0134-02

0.引言

伴随社会的高速发展，人们生活水平的提高，计算机的应用也更为广泛。计算机在不断的实践中完善和创新，在这其中作为支撑的是强大的计算机技术，只有不断的升级计算机才能够使得功能更全面、才能够使用更便捷、为人们的生活工作创造更高的效率。在未来的发展中，计算机技术可能会向平行处理、超高速等方面不断智能化，将分子、量子等与纳米计算机结合，使得计算机真正进入人工的智能化时代，这必将带来计算机的革新，对于人类社会的发展也将产生深远的影响。本文主要叙述中国计算机硬件技术的发展与展望。

1.计算机硬件的组成

1.1 运算器

运算器在计算机中的主要作用在于加工处理数据，能够根据输入的指令和信号完成不同数据的处理任务，涵盖了算数问题与逻辑运算两种形式。计算机之所以有强大的运算功能，即是因为运算器的存在，由此可知，运算器在计算机中发挥着重要作用。

1.2 控制器

控制器的主要作用在于接收信息，对于储存器中产生的指令进行去除，并进行译码，根据不同的要求，按照时间的先后顺序，对计算机的其他部件发送控制指令，保证每一个部件都能够协调工作，完成指示的操作。相对来说，控制器便是一个指挥一般的存在，对计算机上的指令进行分析，保证统一完成工作。控制器由译码器、指令寄存器、操作控制器、程序计数器等部件组成。

1.3 存储器

存储器就相当于储存卡，是计算机的记忆设备，用来存储数据和程序。存储器能够接受大量的信息，并在需求的时候及时的对需要的信息进行读取。存储器中所记录的涵盖了计算机的程序、原始数据、运行结果与最终运行的结果。

1.4 输入设备

信息输入计算机便是运用输入设备，这是重要的接口，能够将输入的信息转化为计算机能够识别的代码，从而保存到存储器中去。常见也是常用的输入设备包括摄像头、键盘、鼠标。鼠标能够对计算机屏幕进行控制，能够及时处理问题、实行操作；键盘则能够输入数字、字母、符号等信息。输入设备保证了计算机与外界之间信息的传递。

1.5 输出设备

输出设备则与输入设备相反，是将计算机处理的信息进行输出，展现给操作人员。计算机能够通过声音、数据、图像进行信息的输出，在计算机上处理的数据都可以通过输出设备输出，常见的设备有显示器、打印机、语音输出设备等，这些都更为直观了推进了计算机与人的交流[1]。

2.计算机硬件技术

当前我国计算机硬件体系结构的发展基本上都是朝着不同方面进行发展和进步，首先是研究全新计算机体系结构，提升并行计算和处理能力，同时尤其表现出智能体系结构的理论和运用方面，其次通过硬件以及固件为发展主线的大规模集成电路的研究和开发。但是同国外硬件发展技术相对比的话，依然具有非常大的差异。

2.1 诊断技术

诊断技术即是对计算机运行过程中出现的问题故障进行诊断，利用诊断系统检测故障出现的原因，在这一流程中，为了保证计算机能够自动运行诊断技术，一般采用诊断系统与数据生成系统结合的方式。数据生成系统能够将输入计算机的数据变成系统的网络，然后对计算机的硬件进行检测。诊断系统根据数据生成系统的报告对计算机的问题故障进行解决并且生成报告。在诊断技术的进行中，一般会有一台独立的计算机为诊断机使用，从而可以展开微诊断、远程诊断等多种多样的诊断形式。

2.2 存储技术

随着计算机的普及，我们中学的计算机也在不断的更替，家庭计算机更是以多种形式出现。在不断的发展过程中计算机的存储技术也在不断的提升。存储技术有NAS、SAN、DAS等多种模式。不同的模式有不同的用处及优缺点：NAS模式具有优良的延展性，所占服务器的资源介绍，但是传输速度慢，直接影响了计算机的网络高性能；SAN模式在速度和延展性上都有优势，但是该技术复杂，成本较高；DAS模式操作简单、成本低、性价比高，不足之处在于安全性较差、延展性差。

2.3 加速技术

计算机给人们带来的是效率，因此人们追求的也是高速的数据处理系统，因此在数据的处理速度上需要不断的改进，做到更快，以至于近年来，加速技术成为了计算机领域研究的重点内容。在加速技术不断的发展过程中，利用硬件的功能特色来替代软件算法的技术也在不断的生成中，也成为了技术人员的研发重点内容；在信息的处理中硬件技术充分的发挥了调用程序及数据分析处理的功能，有效提高了计算机的工作效率。我想，要提高计算机的加速技术，可以在计算机里面增添一些对应的软件，将软件功能聚集起来，以此协助CPU同步运算，加快计算机的运行速度，从而提高计算机数据处理速度及运行能力[2]。

2.4 开发技术

就当前计算机的发展来说，开发技术主要针对于嵌入式硬件技术平台。其中包括了嵌入式的控制器、处理器、以及芯片。控制器可以在单片计算机的芯片中形成一个集合，以实现多种多样的功能，减少成本，减少计算机的整体大小，为后续微型计算机的发展奠定基础；在计算机硬件技术的发展中，同时也注重了数字信号处理器的研发，这样能够有效的提升计算机整体的速度，提升计算机的性能。

2.5 维护技术

维护技术是保证计算机硬件正常运行的存在，有时候，计算机在运行的过程中，难免会遇到一些问题，而在维护技术的运行过程中则会对容易出现问题的部件进行保养与维护，同时，使用者也要学会一些计算机的维护方法。对于计算机时常出现的小问题能够及时处理，清洁、除锈工作也是必要的，以保证计算机在优良的状态下高效的工作。

作为一名学生，我在家里会经常使用电脑查阅资料，有一天正常使用电脑时，突然无法开机，屏幕也没有显示信号输出。根据平时的经验，利用替换法针对显卡、显示器进行检查，后来发现没有问题，则去检查CPU，通过观察发现CPU的针脚发黑，有氧化的迹象以及有锈迹；最后，我拿出刷子和纸巾针对CPU的针脚进行擦拭，然后安装好，随即电脑便可以正常使用了。

2.6 计算机硬件的制造技术

说到中国计算机硬件的制造技术，相信大家都不陌生，比如我们平常生活中所说的光驱、声卡、显卡、内存、主板等一系列的硬件，这都是可以自己做的，虽然我国目前在CPU方面的技术并不是很理想，但是我们一直在努力的做到更好。中国计算机硬件的核心制造技术主要包括微电子技术和光电子技术，只有拥有良好的硬件制造技术，计算机行业才可以开发软件和进行正常工作，计算机硬件的制造技术是未来社会发展的必然趋势。

3.计算机硬件技术的发展

3.1 计算机硬件技术的发展现状

在我看来，从小学到现在高中，都普及了计算机的教学，从以前的台式电脑，转变成现在的液晶电脑。计算机的操作也在不断的简化，伴随发展的深入，计算机逐渐的在朝着微型、巨型、智能化、网络化的方向投入发展。根据人们工作的需要，中学教学的改革，各种细节都在不断的被细化，人们处理的事物也更多了，要求的效率也更高了。计算机的使用能够更快的完成数据的调查、统计与搜集工作，作为一名学生，office等办公软件也在我的生活中普及，我时常需要运用电脑进行运算、统计简单的学习数据、做一些计算机的学习任务，而电脑的多功能化给我带来了许多的便利。同时，对于人市场分析、销售、客服等部门，需要参考大量的数据应用到工作中，使得计算机硬件的发展需要在不断的研发中得到进一步的完善与强化，由此不仅可以保证问题解决的速度，还能够做到同时的去解决更多的问题，从而能够在解决问题的基础上达到保证质量。在硬件技术的发展中，微型处理器可以说是其中的代表性部件。据了解，他是由大规模的集成电路形成的一片或者几片的中央处理器。微型处理器在计算机硬件技术中是十分重要的一部分，计算机每一个功能的使用都需要以此作为基础。其次，微型处理器的存在能够在整体上提高计算机的性能，从此可以知道，计算机硬件技术的发展状况十分理想，在各个方面读取得了一定的成就。

3.2 计算机硬件技术的发展前景

根据计算机硬件技术的发展现状，我认为计算机硬件技术会朝着超小型、超高速、智能化等方向去发展。就智能化来说，我认为计算机会具有更多的感知功能，并且会具有更加人性化的判断和思考能力，以及语言能力。除了计算机当前已有的输入设备之外，还会有直接人机接触的设备出现，让人在使用中有身临其境的感觉，也是虚拟不断的转化为现实技术发展的集中体现。其次，我认为硬件技术中的芯片也会不断的发展，比如，硅技术的发展，在我国计算机领域硅芯片也在不断的发展中壮大，这也是世界各国研究人员研究新型计算机的基础所在，我想计算机的发展与每一次的变革都会产生质的飞跃。我认为，根据计算机硬件技术的发展速度，在未来会出现更多的新型分子计算机、纳米计算机、量子计算机、光子计算机等，在未来将会被不断的普及[3]。

3.3 计算机硬件技术发展的几种趋势

3.3.1 变得更加小巧

对于计算机硬件技术的发展，从自己的了解来说，硬件技术的发展在体积上一直不断的在追求精巧。体积小巧可以更加方便日常携带，我想如果发展的更为迅速的话，硬件是可以放置在口袋内、衣服上、甚至是皮肤里面。这样的变革需要生产的速度、芯片的低价格、体积变小共同完成。当前，纳米技术在电子产品领域的使用，使得数码产品、电器产品在功能上变得更加齐全，也更为智能化；其次，现在平板电脑、掌上电脑的数据处理等运用性能也在不断的改进和完善，在未来将会给人们生活工作带来极大的便利，成为真正意义上的“口袋电脑”。

3.3.2 变得更加个性化

计算机在未来的发展中，在芯片和交互软件上都会有很大的革新。我想，在未来的某一天，人与计算机通过语音交流也会成为一种时尚。当前，我们需要通过语音识别让计算机认知我们在说什么，我认为在未来，只要计算机认知了我们的“唇语”，便能知道我们在说什么；甚至，使用者的一个动作也能够让计算机了解使用者在说什么，想要做什么，明白各种形式的指令。据调查显示，这样拥有电子大脑的计算机将会在未来的十年内开始得到发展。其次，在我看来，个性化的计算机应该还有更为顺应潮流的功能，比如，指纹认证、声控认证等，这样能够保证使用者的隐私权。

3.3.3 变得更加聪明

随着计算机系统的不断优化，数据处理系统的进步，使得计算机也逐渐的变得更为聪明。通过有效的软件控制和提高整体性能的硬件技术，我想，能够主动学习的个人计算机将会衍生出来。就像制作机器人一样，在计算机领域也能够制作出智能人，虽然在这个发展过程中，有着许多的技术障碍，但是这一研究却是大有可能实现的。在未来的发展中，顺应时代发展潮流，个人简介是的发展能够为个人的生活、工作带来极大的便利；同时可以根据主人的习惯，在后期逐渐的了解使用者的需要，掌握他的心意，从而能够更为主动的去寻找信息，并主动的获得信息，提供信息。

3.3.4 计算机发展的措施和目标

在巨大的社会变革和科技飞跃的影响下，计算机重要的组成部位与核心构件，处理器内存等硬件设备从巨大到小巧，从笨拙到灵便，但是唯一不变的是其性能越来越强，巨型、微型化、网络化和智能化是计算机硬件未来的方向发展。GPU技术出现仅仅几年，就迅速成为研究热点，足以看出此项技术具有广阔的发展前景，但面向GPU的软件开发依然是制约其应用的主要瓶颈。受功耗、传统集成电路技术等制约，单CPU性能提高有很大的局限性，开发新材料、完善计算机封装结构成为提高计算性能的新途径。高性能软硬件一体化发展是高性能计算大力推广的关键，目前硬件发展优于软件，所以必须大力发展软件产业，充分发挥硬件的性能优势。

4.结束语

我相信，计算机硬件技术在未来的发展历程中，将会有更大的进步与创新，推动我国乃至全球经济的迅速发展，为人类的发展历程献上新的突破。硬件技术的作用众所周知，要想实现技术更好的应用，就必须要注重硬件技术的发展与开发，才能够有效的提高计算机的综合性能。

参考文献

[1]刘军.计算机硬件技术的分析[J].民营科技，2014，10：97.

[2]耿鸿明.浅谈计算机硬件知识体系的结构研究[J].计算机光盘软件与应用，2015，02：316+318.

[3]李瑞，童玲.计算机硬件维修工作中存在的问题和对策[J].电脑编程技巧与维护，2015，17：91-92.

作者简介：潘乔立（1999-4～）女 汉 湖北襄阳人 湖北襄阳五中 学生