计算机硬件技术的应用研究

陈亚星 梁晓 张春年 毕玉 王薇

关键词 计算机 硬件设备 硬件维护 硬件管理

1引言

随着社会不断发展，计算机逐渐走进人们的生活并成为不可或缺的工具。因此，进行计算机硬件的维护与管理工作以增加其使用寿命成为当前的研究热点。计算机硬件是计算机的核心部分，只有对计算机硬件加以保护才可以使计算机得以稳定运行。由此可见，对计算机硬件进行日常管理与维护极为重要。

2计算机硬件及其作用

计算机硬件主要由两部分构成[1] ，分别是内部硬件与外部设备。其中，内部硬件包括硬盘、内存以及CPU;外部设备包括鼠标、键盘以及显示器等。这两部分实现了计算机的控制功能、运算功能、存储功能以及输入与输出功能。因此，硬件体系是计算机的核心部分，无论其中哪个部位或者环节出现问题都会导致计算机无法正常运行。

计算机硬件技术与设备功能相匹配，包括运算器以及控制器等。计算机硬件技术与设备可以对信息数据进行处理与加工，从而使存储器中的数据与运算器中的数据进行交换、运算等。

运算器拥有短时存储设备，其可以对数据进行短时储存和逻辑运算等。同时，运算器是计算机硬件中较为关键的组成部分，其可以计算与分析数据，使计算机快速运行和正常工作。

在计算机硬件中，控制器与运算器组成了中央处理系统，即CPU。前者承担着计算机的管理、控制以及指挥任务，并通过分析系统内部指令向各个部件发出信号，以此确保计算机得以协调运行。

首先，控制器发布控制信息数据（这一数据来自事先指令），从而使计算机系统根据指令运行。控制器相当于人体的神经中枢，发挥着管控整体的作用。

其次，计算机系统之所以具备较强的储存功能与记忆功能，是因为存储器可以储存、接收读取和处理不同类型的信息数据。存储器主要由两部分组成———主存与辅存。前者是计算机的内存，计算机运行信息数据主要储存于内存之中;后者则为计算机的外部存储设备，在计算机进行外部储存与处理数据的过程中，信息数据首先需要储存到内存之中，然后才可以为辅存所用。

计算机输入设备包括鼠标、键盘等，这些设备可以为运行与操作系统提供便利，如对各类软件进行操作以及对系统图形进行处理等;计算机输出设备可以为操作人员与计算机进行信息交换提供便利，如输出信息数据等。

3计算机硬件技术及其发展

3.1诊断技术

诊断技术可以对计算机硬件故障进行检测。为了达到自动化诊断目的，我们需要管理与控制故障数据体系。该体系的建立以故障模型为基础，将故障模型的数据信息录入系统即可建立故障数据体系，从而对测试信息进行分析与运算。

诊断技术包括远程诊断、互相诊断以及细微诊断。

3.2维护技术

为了使计算机硬件系统稳定运行，需要做好管理与维护工作。在计算机硬件系统中，显卡、硬盘、主板等设备容易出现故障。对于这类容易出现故障的设备，对其维护与管理不仅要更加细致，还应增加维护次数。

及时处理部件生锈、散热风扇积灰等问题。而在内存出现无法读取等问题时，需要对存储器进行检查，必要时更换内存条。此外，定期完成杀毒、维护工作，从而为内存的正常运行提供更好的环境。

3.3开发技术

为了进一步开发计算机硬件技术，可以深入研究嵌入系统。将系统外部设施以及嵌入系统作为基础，可以建立一个良好的工作环境，使得系统可以正常运行。嵌入系统包含控制器和处理器等。

在嵌入系统中，控制器可以执行集成、储存、控制总线以及逻辑处理等任务。由于控制器位于芯片之上，这可以有效降低成本、缩小计算机的体积。

3.4加速技术

近年来，加速技术快速发展。随着社会不断进步，人们对计算机系统的运行速度要求越来越高。因此，提高计算机系统的运行速度成为研究人员的主要目标。其中，加速技术包含XML、像素光照急速处理等。在加速技术的帮助下，硬件系统中的处理模块可以取代软件中的算法与处理模块，从而使硬件系统可以对数据信息进行处理与分析以及对程序进行调用等，进而提升计算机系统的工作质量与工作效率。

在加速技术的运用中，需要将处理器或者处理芯片等加入硬件系统，以提升处理速度，并发挥其辅助作用———帮助CPU 应对与处理特殊情况，使得中央处理器可以有更多时间与精力处理其他关键性指令与任务，最终提升计算机的处理速度与运行效率。

3.5储存技术

随着存储技术不断发展与进步，其可以在更多行业与领域实现应用价值以及取得突破[2] 。当前，硬件存储技术主要包含NAS 和DAS 等。

DAS 可以使计算机与外部存储设施进行直接连接，其优势在于方便性与经济性。不过，DAS 的缺点是扩展性较弱、安全措施不健全、服务器资源占用过多等;NAS 是针对信息数据存储而开发的服务器技术，其可以借助独立服务器进行信息存储工作。与DAS 相对比，NAS 具备更好的扩展性，而且NAS 不会对服务器造成较大影响。当然，在进行数据传输的过程中还需要对NAS 进行效率方面的优化，否则容易出现单点故障等问题。

4计算机硬件维护原则

在对计算机进行维护的过程中，需要采取的原则是“预防为主，防治结合，防重于治”。因此，在日常使用计算机的过程中需要养成科学、合理的使用习惯，如将计算机尽量摆放在通风的地方，并避免其被阳光直接照射;定期清洁计算机;在正规渠道下载与购买软件;关机时需先关闭系统再关闭总电源。

当计算机系统出现问题时，需要先检查外部设备再检查主机;先检查电源问题再检查计算机部件问题;先检查简单部位再检查复杂部位。

5计算机硬件问题分析

5.1内部原因

在计算机硬件问题中，内部原因分为两种：设备冲突问题和软件问题。前者产生的主要原因是计算机在调用资源的过程中，其外部设备与本地资源出现冲突，从而使计算机无法正常运行。而后者产生的主要原因则源于病毒。众所周知，为保证计算机系统正常运行需要软件与硬件互相配合，但在很多情况下，软件故障会引起硬件故障，其中最为常见的是软件携带病毒。虽然每一台计算机都会安装相关的杀毒软件，但是病毒依旧有可能袭击计算机，从而破坏计算机硬件系统与软件系统。

5.2外部原因

除了内部硬件系统与软件系统的问题之外，外部环境也会导致计算机硬件系统遭到损坏。和其他电器相同，假设计算机所使用的电源较差，那么就会对硬件造成损坏[3] ，如电压不稳定、停电等。此外，计算机硬件系统还会受到电磁干扰，这很有可能会对计算机硬盘造成损坏。

6计算机硬件的管理与维护

6.1主机的管理与维护

主机是计算机的关键部位。主机包含许多关键的组件，包括显卡、主板等。因此，需要做好对主机的管理与维护工作。其一，在关闭计算机电源之前需要先关闭计算机系统，从而防止出现文件损坏或丢失等问题。其二，在计算机开机的过程中，尽量不要挪动主机，以免出现短路问题，导致主机损坏或者烧毁。除此之外，还要避免主机接近液体，以免对硬盘造成损坏。

6.2硬件的管理与维护

计算机硬件系统中的外部设备包含显示器、鼠标和键盘等。

在日常使用的过程中，应当将显示器摆放在平整的桌面上，并且保持其整洁与干燥。当显示器表面出现灰尘时，严禁用湿巾进行擦拭。同时，在拔掉电源之前，需要先关闭显示器，否则其容易被电流脉冲所影响，从而造成损坏[4] ;在使用计算机的过程中，鼠标属于高频使用设备。因此，在使用鼠标的过程中，需要为其配备鼠标垫，以免造成磨损;键盘同样属于高频使用设备。在使用鍵盘的过程中，不要用力敲击以及吃瓜子等碎屑较多的食物，以避免碎屑掉入键盘。此外，我们需要定期对键盘进行清洁，避免由于清洁不到位而出现灵敏度降低等问题。

7结语