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计算机硬件现状及其发展趋势

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，接下来就由店铺带

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