計算機硬件技術(shù)的應(yīng)用研究

陳亞星 梁曉 張春年 畢玉 王薇

關(guān)鍵詞 計算機 硬件設(shè)備 硬件維護 硬件管理

1引言

隨著社會不斷發(fā)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(dāng)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(wěn)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(gòu)成[1] ，分別是內(nèi)部硬件與外部設(shè)備。其中，內(nèi)部硬件包括硬盤、內(nèi)存以及CPU;外部設(shè)備包括鼠標(biāo)、鍵盤以及顯示器等。這兩部分實現(xiàn)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(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會導(dǎo)致計算機無法正常運行。

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

運算器擁有短時存儲設(shè)備，其可以對數(shù)據(jù)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(guān)鍵的組成部分，其可以計算與分析數(shù)據(jù)，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(tǒng)，即CPU。前者承擔(dān)著計算機的管理、控制以及指揮任務(wù)，并通過分析系統(tǒng)內(nèi)部指令向各個部件發(fā)出信號，以此確保計算機得以協(xié)調(diào)運行。

首先，控制器發(fā)布控制信息數(shù)據(jù)（這一數(shù)據(jù)來自事先指令），從而使計算機系統(tǒng)根據(jù)指令運行。控制器相當(dāng)于人體的神經(jīng)中樞，發(fā)揮著管控整體的作用。

其次，計算機系統(tǒng)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(shù)據(jù)。存儲器主要由兩部分組成———主存與輔存。前者是計算機的內(nèi)存，計算機運行信息數(shù)據(jù)主要儲存于內(nèi)存之中;后者則為計算機的外部存儲設(shè)備，在計算機進行外部儲存與處理數(shù)據(jù)的過程中，信息數(shù)據(jù)首先需要儲存到內(nèi)存之中，然后才可以為輔存所用。

計算機輸入設(shè)備包括鼠標(biāo)、鍵盤等，這些設(shè)備可以為運行與操作系統(tǒng)提供便利，如對各類軟件進行操作以及對系統(tǒng)圖形進行處理等;計算機輸出設(shè)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(shù)據(jù)等。

3計算機硬件技術(shù)及其發(fā)展

3.1診斷技術(shù)

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

診斷技術(shù)包括遠(yuǎn)程診斷、互相診斷以及細(xì)微診斷。

3.2維護技術(shù)

為了使計算機硬件系統(tǒng)穩(wěn)定運行，需要做好管理與維護工作。在計算機硬件系統(tǒng)中，顯卡、硬盤、主板等設(shè)備容易出現(xiàn)故障。對于這類容易出現(xiàn)故障的設(shè)備，對其維護與管理不僅要更加細(xì)致，還應(yīng)增加維護次數(shù)。

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

3.3開發(fā)技術(shù)

為了進一步開發(fā)計算機硬件技術(shù)，可以深入研究嵌入系統(tǒng)。將系統(tǒng)外部設(shè)施以及嵌入系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，可以建立一個良好的工作環(huán)境，使得系統(tǒng)可以正常運行。嵌入系統(tǒng)包含控制器和處理器等。

在嵌入系統(tǒng)中，控制器可以執(zhí)行集成、儲存、控制總線以及邏輯處理等任務(wù)。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(shù)

近年來，加速技術(shù)快速發(fā)展。隨著社會不斷進步，人們對計算機系統(tǒng)的運行速度要求越來越高。因此，提高計算機系統(tǒng)的運行速度成為研究人員的主要目標(biāo)。其中，加速技術(shù)包含XML、像素光照急速處理等。在加速技術(shù)的幫助下，硬件系統(tǒng)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(tǒng)可以對數(shù)據(jù)信息進行處理與分析以及對程序進行調(diào)用等，進而提升計算機系統(tǒng)的工作質(zhì)量與工作效率。

在加速技術(shù)的運用中，需要將處理器或者處理芯片等加入硬件系統(tǒng)，以提升處理速度，并發(fā)揮其輔助作用———幫助CPU 應(yīng)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(guān)鍵性指令與任務(wù)，最終提升計算機的處理速度與運行效率。

3.5儲存技術(shù)

隨著存儲技術(shù)不斷發(fā)展與進步，其可以在更多行業(yè)與領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用價值以及取得突破[2] 。當(dāng)前，硬件存儲技術(shù)主要包含NAS 和DAS 等。

DAS 可以使計算機與外部存儲設(shè)施進行直接連接，其優(yōu)勢在于方便性與經(jīng)濟性。不過，DAS 的缺點是擴展性較弱、安全措施不健全、服務(wù)器資源占用過多等;NAS 是針對信息數(shù)據(jù)存儲而開發(fā)的服務(wù)器技術(shù)，其可以借助獨立服務(wù)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(wù)器造成較大影響。當(dāng)然，在進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中還需要對NAS 進行效率方面的優(yōu)化，否則容易出現(xiàn)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(yù)防為主，防治結(jié)合，防重于治”。因此，在日常使用計算機的過程中需要養(yǎng)成科學(xué)、合理的使用習(xí)慣，如將計算機盡量擺放在通風(fēng)的地方，并避免其被陽光直接照射;定期清潔計算機;在正規(guī)渠道下載與購買軟件;關(guān)機時需先關(guān)閉系統(tǒng)再關(guān)閉總電源。

當(dāng)計算機系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，需要先檢查外部設(shè)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(fù)雜部位。

5計算機硬件問題分析

5.1內(nèi)部原因

在計算機硬件問題中，內(nèi)部原因分為兩種：設(shè)備沖突問題和軟件問題。前者產(chǎn)生的主要原因是計算機在調(diào)用資源的過程中，其外部設(shè)備與本地資源出現(xiàn)沖突，從而使計算機無法正常運行。而后者產(chǎn)生的主要原因則源于病毒。眾所周知，為保證計算機系統(tǒng)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(guān)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(tǒng)與軟件系統(tǒng)。

5.2外部原因

除了內(nèi)部硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的問題之外，外部環(huán)境也會導(dǎo)致計算機硬件系統(tǒng)遭到損壞。和其他電器相同，假設(shè)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(wěn)定、停電等。此外，計算機硬件系統(tǒng)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(guān)鍵部位。主機包含許多關(guān)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(guān)閉計算機電源之前需要先關(guān)閉計算機系統(tǒng)，從而防止出現(xiàn)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(xiàn)短路問題，導(dǎo)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(tǒng)中的外部設(shè)備包含顯示器、鼠標(biāo)和鍵盤等。

在日常使用的過程中，應(yīng)當(dāng)將顯示器擺放在平整的桌面上，并且保持其整潔與干燥。當(dāng)顯示器表面出現(xiàn)灰塵時，嚴(yán)禁用濕巾進行擦拭。同時，在拔掉電源之前，需要先關(guān)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(biāo)屬于高頻使用設(shè)備。因此，在使用鼠標(biāo)的過程中，需要為其配備鼠標(biāo)墊，以免造成磨損;鍵盤同樣屬于高頻使用設(shè)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(xiàn)靈敏度降低等問題。

7結(jié)語

隨著社會不斷發(fā)展，計算機被應(yīng)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。