計算機硬件技術的應用研究

陳亞星 梁曉 張春年 畢玉 王薇

關鍵詞 計算機 硬件設備 硬件維護 硬件管理

1引言

隨著社會不斷發展，計算機逐漸走進人們的生活并成為不可或缺的工具。因此，進行計算機硬件的維護與管理工作以增加其使用壽命成為當前的研究熱點。計算機硬件是計算機的核心部分，只有對計算機硬件加以保護才可以使計算機得以穩定運行。由此可見，對計算機硬件進行日常管理與維護極為重要。

2計算機硬件及其作用

計算機硬件主要由兩部分構成[1] ，分別是內部硬件與外部設備。其中，內部硬件包括硬盤、內存以及CPU;外部設備包括鼠標、鍵盤以及顯示器等。這兩部分實現了計算機的控制功能、運算功能、存儲功能以及輸入與輸出功能。因此，硬件體系是計算機的核心部分，無論其中哪個部位或者環節出現問題都會導致計算機無法正常運行。

計算機硬件技術與設備功能相匹配，包括運算器以及控制器等。計算機硬件技術與設備可以對信息數據進行處理與加工，從而使存儲器中的數據與運算器中的數據進行交換、運算等。

運算器擁有短時存儲設備，其可以對數據進行短時儲存和邏輯運算等。同時，運算器是計算機硬件中較為關鍵的組成部分，其可以計算與分析數據，使計算機快速運行和正常工作。

在計算機硬件中，控制器與運算器組成了中央處理系統，即CPU。前者承擔著計算機的管理、控制以及指揮任務，并通過分析系統內部指令向各個部件發出信號，以此確保計算機得以協調運行。

首先，控制器發布控制信息數據（這一數據來自事先指令），從而使計算機系統根據指令運行?？刂破飨喈斢谌梭w的神經中樞，發揮著管控整體的作用。

其次，計算機系統之所以具備較強的儲存功能與記憶功能，是因為存儲器可以儲存、接收讀取和處理不同類型的信息數據。存儲器主要由兩部分組成———主存與輔存。前者是計算機的內存，計算機運行信息數據主要儲存于內存之中;后者則為計算機的外部存儲設備，在計算機進行外部儲存與處理數據的過程中，信息數據首先需要儲存到內存之中，然后才可以為輔存所用。

計算機輸入設備包括鼠標、鍵盤等，這些設備可以為運行與操作系統提供便利，如對各類軟件進行操作以及對系統圖形進行處理等;計算機輸出設備可以為操作人員與計算機進行信息交換提供便利，如輸出信息數據等。

3計算機硬件技術及其發展

3.1診斷技術

診斷技術可以對計算機硬件故障進行檢測。為了達到自動化診斷目的，我們需要管理與控制故障數據體系。該體系的建立以故障模型為基礎，將故障模型的數據信息錄入系統即可建立故障數據體系，從而對測試信息進行分析與運算。

診斷技術包括遠程診斷、互相診斷以及細微診斷。

3.2維護技術

為了使計算機硬件系統穩定運行，需要做好管理與維護工作。在計算機硬件系統中，顯卡、硬盤、主板等設備容易出現故障。對于這類容易出現故障的設備，對其維護與管理不僅要更加細致，還應增加維護次數。

及時處理部件生銹、散熱風扇積灰等問題。而在內存出現無法讀取等問題時，需要對存儲器進行檢查，必要時更換內存條。此外，定期完成殺毒、維護工作，從而為內存的正常運行提供更好的環境。

3.3開發技術

為了進一步開發計算機硬件技術，可以深入研究嵌入系統。將系統外部設施以及嵌入系統作為基礎，可以建立一個良好的工作環境，使得系統可以正常運行。嵌入系統包含控制器和處理器等。

在嵌入系統中，控制器可以執行集成、儲存、控制總線以及邏輯處理等任務。由于控制器位于芯片之上，這可以有效降低成本、縮小計算機的體積。

3.4加速技術

近年來，加速技術快速發展。隨著社會不斷進步，人們對計算機系統的運行速度要求越來越高。因此，提高計算機系統的運行速度成為研究人員的主要目標。其中，加速技術包含XML、像素光照急速處理等。在加速技術的幫助下，硬件系統中的處理模塊可以取代軟件中的算法與處理模塊，從而使硬件系統可以對數據信息進行處理與分析以及對程序進行調用等，進而提升計算機系統的工作質量與工作效率。

在加速技術的運用中，需要將處理器或者處理芯片等加入硬件系統，以提升處理速度，并發揮其輔助作用———幫助CPU 應對與處理特殊情況，使得中央處理器可以有更多時間與精力處理其他關鍵性指令與任務，最終提升計算機的處理速度與運行效率。

3.5儲存技術

隨著存儲技術不斷發展與進步，其可以在更多行業與領域實現應用價值以及取得突破[2] 。當前，硬件存儲技術主要包含NAS 和DAS 等。

DAS 可以使計算機與外部存儲設施進行直接連接，其優勢在于方便性與經濟性。不過，DAS 的缺點是擴展性較弱、安全措施不健全、服務器資源占用過多等;NAS 是針對信息數據存儲而開發的服務器技術，其可以借助獨立服務器進行信息存儲工作。與DAS 相對比，NAS 具備更好的擴展性，而且NAS 不會對服務器造成較大影響。當然，在進行數據傳輸的過程中還需要對NAS 進行效率方面的優化，否則容易出現單點故障等問題。

4計算機硬件維護原則

在對計算機進行維護的過程中，需要采取的原則是“預防為主，防治結合，防重于治”。因此，在日常使用計算機的過程中需要養成科學、合理的使用習慣，如將計算機盡量擺放在通風的地方，并避免其被陽光直接照射;定期清潔計算機;在正規渠道下載與購買軟件;關機時需先關閉系統再關閉總電源。

當計算機系統出現問題時，需要先檢查外部設備再檢查主機;先檢查電源問題再檢查計算機部件問題;先檢查簡單部位再檢查復雜部位。

5計算機硬件問題分析

5.1內部原因

在計算機硬件問題中，內部原因分為兩種：設備沖突問題和軟件問題。前者產生的主要原因是計算機在調用資源的過程中，其外部設備與本地資源出現沖突，從而使計算機無法正常運行。而后者產生的主要原因則源于病毒。眾所周知，為保證計算機系統正常運行需要軟件與硬件互相配合，但在很多情況下，軟件故障會引起硬件故障，其中最為常見的是軟件攜帶病毒。雖然每一臺計算機都會安裝相關的殺毒軟件，但是病毒依舊有可能襲擊計算機，從而破壞計算機硬件系統與軟件系統。

5.2外部原因

除了內部硬件系統與軟件系統的問題之外，外部環境也會導致計算機硬件系統遭到損壞。和其他電器相同，假設計算機所使用的電源較差，那么就會對硬件造成損壞[3] ，如電壓不穩定、停電等。此外，計算機硬件系統還會受到電磁干擾，這很有可能會對計算機硬盤造成損壞。

6計算機硬件的管理與維護

6.1主機的管理與維護

主機是計算機的關鍵部位。主機包含許多關鍵的組件，包括顯卡、主板等。因此，需要做好對主機的管理與維護工作。其一，在關閉計算機電源之前需要先關閉計算機系統，從而防止出現文件損壞或丟失等問題。其二，在計算機開機的過程中，盡量不要挪動主機，以免出現短路問題，導致主機損壞或者燒毀。除此之外，還要避免主機接近液體，以免對硬盤造成損壞。

6.2硬件的管理與維護

計算機硬件系統中的外部設備包含顯示器、鼠標和鍵盤等。

在日常使用的過程中，應當將顯示器擺放在平整的桌面上，并且保持其整潔與干燥。當顯示器表面出現灰塵時，嚴禁用濕巾進行擦拭。同時，在拔掉電源之前，需要先關閉顯示器，否則其容易被電流脈沖所影響，從而造成損壞[4] ;在使用計算機的過程中，鼠標屬于高頻使用設備。因此，在使用鼠標的過程中，需要為其配備鼠標墊，以免造成磨損;鍵盤同樣屬于高頻使用設備。在使用鍵盤的過程中，不要用力敲擊以及吃瓜子等碎屑較多的食物，以避免碎屑掉入鍵盤。此外，我們需要定期對鍵盤進行清潔，避免由于清潔不到位而出現靈敏度降低等問題。

7結語

隨著社會不斷發展，計算機被應用于人們生活的方方面面，因此需要對計算機硬件進行日常維護，以免其無法正常運行而耽誤工作。此外，做好日常維護工作可以增加計算機的使用壽命。