计算机硬件发展现状篇1
关键词：计算机；硬件储存设备；网络储存
Doi：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.140
1引言
信息技术不断发展，使得计算机在我们生活中的地位越来越重要，人们的生产和生活方式也发生了变化，其中，在不断发展的硬件技术上，对于计算机的硬件储存来说，也是开辟了新的路径和方向。我国现代化步伐加快，计算机在硬件储存上的技术也不断发展创新，目前我国使用最多最广的技术是云储存，它是我国发展了五十年的成果。所以，在今后的发展过程中，要对现存的或者已经落后的储存技术中吸取经验和教训，不断进行改革创新，促进我国计算机领域的发展和不断前进。
2我国传统硬件储存设备的现状分析
计算机的硬件储存设备近几年也一直在发展，硬件储存设备有很多，例如硬盘、软盘、光盘、磁带和u盘等。站在环保低碳的层次来看这些硬件的类型，其主流地位不会被其它类型的硬盘所取代的。现在也有一种比较先进的硬盘，是固态硬盘，固态电子存储芯片组成了固态硬盘，它与普通硬盘的外形尺寸都相同，它的定义、各种功能还有原理方法都跟其它普通的硬盘差不多，只是固态硬盘在抗震功能上较强，发生机械故障的频率低，数量少，在坑强冲撞能力方面也比普通硬盘要强。然后，这种硬盘没有什么杂音，几乎是静音模式的，更适合生活中使用这种硬盘，对生活不会产生过多的噪音。这种硬盘产生的热量也很低，对能源有着跨时代的意义，减少了消耗，它在使用过程中无需风扇，是因为使用过程中的静音模式，没有任何噪音。最后，它的体积比其它硬盘都要小，适用于比较小的主机或其它空间。它与普通的硬盘比较，也有着自身的确定，比如说没有移动的部件。这种固态硬件的应用范围广，在军事、航天等领域都有所涉及。它的成本也比普通的硬件要高，不过，处于人们需求的改变，也逐渐被人们接受并加以应用。
虽然固态硬盘的发展已经有一定的市场，但是我国计算机的储存硬件还是以普通的硬盘为主要的储存设备，普通的硬盘多数是由铝制的和玻璃制成的碟片，他们的外表都有铁磁性的材料覆盖着。目前使用的硬盘也大多是固定的，在硬盘驱动器里面密封着，就是所谓的机械硬盘。现今社会的发展中，可以移动的储存设备也随之出现，种类也由简单的几种发展为各种各样的。计算机硬件的升级，使得硬件的储存一直在改变。之前的硬盘容量，大多数都是以GB为计量单位的，而现在，很多生产硬件的厂商也制造出了以tB为计量单位的硬盘，由此可以观察出，硬盘在市场上的发展十分迅速，现在的硬件制造厂商推出的储存设备，除了大容量的硬盘之外，还出现了很多大容量的可移动储存设备。
3网络储存形式的发展
网络储存一开始的时候并没有云储存，而是邮箱，但是这种邮箱储存的只是内存比较小的图片或文档文件，比较方便。之后网络技术随着时代的发展也不断更新，在发展中产生了网盘，是一种在线的储存服务功能，它是邮箱储存之后发展的一种新的网络储存技术，功能更全面，可以分享、备份、储存文件，目前，在很多资料的传播和共享上被各个媒介所广泛应用着。
储存技术不能仅仅局限于现在的技术，网盘技术在推出时，受到各个媒体媒介的欢迎，而现在，已经被人们所淡忘，其中的弊端也逐渐暴露，它的传播速度较慢、被盗事件时有发生、数据不能及时恢复、成本高、人性化服务欠缺等，都是经过企业和个人的使用反馈出来的各种问题和困扰。
4网络储存设备在今后的发展方向
现在的市场竞争中，网盘的竞争也越来越激烈，传统的技术已经满足不了使用者的需求，而且伴随着新网盘技术的出现，传统的网盘技术更显得落后。目前，最新的云储存，在网盘的发展中是一项重大的突破，它将取代传统网盘。这在传统的网盘行业中是一个很大的冲击，云储存的出现以及使用，将会取代传统的网盘。换句话来说，云储存对于别人已经上传过的资源，会在上传前在整个系统里进行对比，如果别人上传过，传输速度就会很快，从而实现对已传资料的一种共享。它的核心是数据的储存和管理，而普通的网络硬盘只是对资料进行简单的储存而已。相信云储存会越来越多的出现在未来网络硬盘技术发展之中。
5结语
在我国，计算机技术也一直不断发展进步，现存的储存设备已经满足不了人们的需求，社会很多行业和领域的工作模式都向着信息化发展，需要进行储存的信息也有所增加，所以，企业和个人的利益在储存中也会受到影响。这就要求网络储存在具备高速安全性的同时也要具备超大的容量和速度。网络储存在未来发展中，要向着高容量、高速度和高质量发展，也要具备一定的自我恢复和管理功能，网络的发展本来就是朝着开放和共享的方向，能够给人们的使用和生活带来极大的方便，所以，网络的硬件储存也应该具备开放和共享性。在今后发展中，硬件的储存不会是一帆风顺的，发展过程中也会出现各种各样的问题，我们需要做的，就是在这些问题中，不断的吸取经验和教训，对未来的技术发展进行不断完善和探究，提高实用性和安全性，真正为人们所用，促进发展的进程和市场地位的稳定性。
参考文献：
计算机硬件发展现状篇2
关键词：计算机硬件；专业人才；培养
计算机硬件类专业人才是计算机行业所需的专业人才类型之一，其主要是培养熟悉计算机内部结构、计算机内部工作原理、操作系统、计算机网络等，具有独立承担计算机硬件的设计、应用的应用型人才，但是长期以来各高校中计算机硬件类专业发展明显落后于软件类专业，在培养目标、课程体系、教师教学等各个环节中都存在着一定的问题，因此有必要对当前计算机硬件类专业人才现状进行分析，以更好地指导实践中人才培养。
1当前各高校计算机硬件类人才培养现状
计算机硬件类人才培养是高校计算机专业人才培养的重要方向2_--，也是适应当前社会发展的现实需要，但是当前各个高校在硬件类人才培养的过程中普遍地存在着一些问题，这些问题的存在也较为严重地影响了硬件类专业人才培养质量的进一步提高，主要表现于以下几点。
1.1培养目标模糊，缺乏特色
高校中培养的计算机专业人才一般分为2类：一类是软件方面的专业人才，主要从事相关的计算机软件开发与维护、程序编写等偏软件人才，如各类软件工程师等。另一类是偏硬件方面的专业人员，主要从事计算机硬件方面的结构、工作原理、计算机硬件方面的设计与开发工作。当前我国高校在计算机硬件类专业人才的培养目标的制定上人才定位模糊，专业特色不明显，在实际的人才培养过程中“广而不精”，学生在硬件方面的专业知识不足，尤其是实际动手能力较差，不能很好地胜任计算机硬件方面的专业工作。
课程设置缺乏科学性和针对性。培养目标的不明确直接导致硬件类专业的课程设置缺乏科学性和针对性，计算机相关专业是一门发展较快的专业门类，其课程体系的设置应时刻紧跟计算机软硬件方面的技术而不断更新和发展，以便更好地服务于专业人才的培养。当前各高校中的计算机硬件类课程体系更多地面向计算机类的相关专业，如软件开发、计算机通信、自动控制等等计算机专业中的各个相关专业，而缺乏专门针对硬件类人才的计算机硬件课程体系的设置，使得硬件类专业的课程体系缺乏针对性和科学性，同时不少高校的硬件类课程内容较为陈旧庞杂，课程与课程之间在知识结构、内容等方面缺乏联系和衔接，没有及时更新现有的硬件类课程内容，课程脉络较为模糊，影响了硬件类人才培养质量。
1.2学生硬件动手能力不足
计算机硬件类专业所学的知识理论性较强，应用范围广，与实践联系十分紧密，因而对学生的实际动手能力要求极高，硬件类专业要培养的就是有较强的硬件设计、开发等方面的实际技能的应用型人才，硬件类专业的人才培养特点决定了其需要在相关实训设备、人员配备、资金等方面有较大的投入，为提高学生的动手实践能力奠定基础，然而当前高校在硬件类专业人才的培养过程中或多或少地忽视了学生实际动手能力的培养，突出表现在实验室设备不足、相关的人员不到位、理论教学和实践教学体系协调性缺失等情况，较为严重地限制了学生硬件方面实际动手能力的提高。
1.3师资不足，尤以“双师型”教师紧缺
制约高校计算机硬件类专业人才培养的另一因素是师资因素，没有高素质的教师就不可能有高素质的学生。硬件类人才培养过程中对学生实践动手能力的高要求需要有一支既精通理论又拥有硬件动手操作能力的教师队伍，然而当前高校中硬件类专业的教师大多来自各高校毕业的硕博人员，其特点是理论知识丰富却缺乏相关的实践动手能力，这也在一定程度上影响了教师对学生实践动手能力的指导，长期的理论灌输也使得学生的专业热情降低，影响了培养质量。虽然不少高校也注意到了应培养和招聘更多的计算机类“双师型”教师，但是受制于工资待遇、教师编制等现实性因素，高校硬件类专业教师师资建设依然任重而道远。
2改进高校计算机硬件类专业人才培养的措施
面对当前计算机硬件类专业人才培养过程中存在的突出性问题，有必要采取有效措施进一步改进当前硬件类专业人才培养现状，提高培养质量，笔者认为应着重从以下几个方面着手。
2.1明确培养目标
培养目标作为高校教育活动的出发点和归宿，不仅深刻地影响教育者和受教育者个人，而且也影响到整个高校和社会的发展，对课程设置、教学活动等方面具有直接的指导作用和统筹作用，因此改进高校计算机硬件类专业人才培养现状应首先从培养目标入手，应对当前高校中计算机硬件类专业人才培养目标模糊不清、缺乏特色的问题予以清理，明确硬件类专业人才的培养目标是培养熟悉计算机内部工作原理，专业从事计算机硬件类的设计、技术开发、维护等方面的实际工作的人才，要和软件类人才区别开来，明确硬件类专业人才培养定位，使得学生毕业之后可以独立从事硬件类方面的专业工作，拥有较高的实践动手能力。
2.2根据硬件类专业人才培养目标优化和改进课程设置
课程设置作为学生学习本专业知识的重要载体，其科学性、针对性如何，直接关系到培养目标能否顺利实现。面对当前计算机硬件类专业课程设置不合理、针对性不足、结构冗余、内容落后的现状，应根据计算机硬件类的最新发展趋势和硬件类人才培养目标来重构硬件类专业课程体系，设置覆盖硬件类专业内容从基础课程、核心课程到创新课程的纵向分层体系，明确基础课程、核心课程和创新课程各自的功能和内容，形成3类课程之间相互协调、相互促进的课程体系；在课程内容方面，依据计算机硬件方面的最新发展趋势和硬件类专业人才培养的总要求，合理充实现有的硬件类课程体系的内容，促使课程内容紧跟时展，夯实硬件类专业人才培养的课程基础。完善后的计算机硬件类课程体系大致如表1所示。
2.3完善现有的硬件类实践课程教学体系
完善实践教学体系应成为今后硬件类人才培养改进的重点，因其在硬件类人才培养质量的过程中有着核心和基础性的作用，在实践教学过程中，教师应坚持促进学生在知识、能力以及创新素养等协调发展的理念，以培养学生实际的动手能力为核心，在实际的教学环节中，由于种种主客观方面的原因，实践教学在硬件类人才的培养过程中的重要性被降低甚至有所忽略，因此在今后应着力于推进硬件类人才培养的实践教学改进，培养具有扎实的实践动手能力、创新意识和创新能力强的硬件类专业人才。高校应积极采取措施，推进硬件类专业学生积极参加各种校内外实训计划、顶岗实习等，实行工学结合、校企合作、顶岗实习的人才培养模式，从校内和校外2个方面提高学生实践动手能力。校内方面，加大对学生硬件类实验硬件建设的投入、师资配备，在课时分配、课程评价等方面向实践教学倾斜，鼓励学生积极参加各类硬件类的竞赛活动等；校外方面，积极与相关企业建立合作关系，拓展校外学生实训基地，鼓励学生利用寒暑假等时间进入企业进行顶岗实习等，因地制宜地提高学生的实际动手能力。
2.4加强师资建设，扩大“双师型”教师队伍在计算机专业教师队伍中的比例
师资队伍建设是高校人才培养的重要一环，教师素质的高低对学生素养的影响是不言而喻的，因此高校应重视加强硬件类专业教师队伍的建设问题。―方面，针对现有的教师，应鼓励他们积极通过各种途径提高实践技能，定期对教师进行专业培训，鼓励相关教师进入相关企业，参与相关产品的研发、设计等工作，鼓励有条件的教师积极申报相关课题、研究项目等，提高自身实践技能；另一方面，完善现有的教师招聘标准和教师评价办法，通过提高待遇等措施吸引拥有计算机硬件方面学科背景和专业背景的“双师型”人才进入高校任教，充实高校计算机教师队伍，提高教师群体整体专业素养水平，以更好地服务于教学。
计算机硬件发展现状篇3
关键词：计算机；硬件设备；常见故障；原理及维修
在当今社会的发展形势中，电脑对于人们的工作、生活和娱乐带来了极大的调剂作用。目前我国的计算机已经深入到普通民众的日常生活。但是由于计算机的过于普及，导致了充分了解计算机的专业人士的比例大大减少，造成了计算机在工作的过程中发生硬件故障时不能够及时地被解决。为了确保民众对计算机的正常使用，解决计算机硬件设备所出现的故障是必须要解决的问题。
1计算机硬件构成
计算机的硬件主要分为主板、CpU、内存、显卡、硬盘、光驱、声卡、网卡等，前3项是电脑的必备硬件后几项是选配硬件，同时计算机硬件又可以分为：控制器、外设备、输入设备。控制器的作用是对计算机正在运行的进程进行控制，保持计算器的流畅地运行；输出设备有很多，比较熟悉的有显示器、投影仪等，输出设备是将计算机运行处理后的信息直观地进行展示，让使用者能够对信息进行读取和使用，在整个计算机设备运行中是必不可少的一个设备；输入设备主要有鼠标和键盘等，是使用者接触最多的外部设备；外设备硬件相对较多，外制备主要是指通过外部直接与计算机连接使用的外部设备，其包括耳机、摄像头、音响、麦克风等，这些外设备作为计算机的扩展功能，通过计算机才能实现自身的功能。
2硬件故障与维修方法
2.1死机所谓死机是计算机突然无法正常工作，键盘和鼠标都不能正常地对计算机进行输入，显示器的画面被定格无反应。造成计算机死机的原因多种多样，计算机死机所发生的时机可能是在系统刚刚开始启动的时候，也可能是在程序已经正常运行了一段时间之后。当今的计算机市场上的竞争十分激烈，使消费者对于计算机的选择性越来越大，而计算机性能配置是消费者在选择计算机的时候首要关注的地方，配置较高的电脑在实际运行的过程中，不仅运行更加流畅，还能尽可能地避免计算机死机的状况。散热情况不良也是直接导致计算机死机的原因之一，电脑在长时间的工作状态下会产生大量的热量，此时如果计算机无法及时地散出内部热量。就会造成CpU的温度过高，直接导致计算机进入死机状态。计算机经过长年的使用，极易吸附许多的灰尘，如果对于灰尘的清洁不够彻底，也会引起硬件上的故障导致死机。如果内存条发生了故障导致程序无法正常运行也会造成计算机的死机[1]。要想避免计算机频繁死机的状况，必须要做好计算机的清洁工作和保持计算机的散热通畅性，更换显卡也可以避免这种情况。
2.2声卡计算机突然没有了声音，这也是对计算机的使用过程中经常遇到的问题。计算机没有声音有可能是因为驱动程序将默认输出设置为静音。声卡是否与其他的插卡有冲突，对声卡不发声的状况有着较大的影响，插卡不正也会导致声卡发出的噪音过大，播放CD的时候，如果只有一个声道发出声音是因为音频线的接线顺序发生错误。在插孔正常的状态下无法正常录音是因为对于录音的“混合器设备”设置不正确[2]。解决计算机无声的故障的方法主要是检查电脑对于音量设备管理器的设置，首先可以先检查电脑桌面右下角音量滑块是否处于最小值，用钳子矫正声卡的位置和更换新的声卡都可以保证减少声卡无声及噪声过大的状况。
2.3光驱光驱作为计算机的基本配件，它的使用寿命较为短暂，目前有许多的笔记本电脑都取消了光驱这个硬件，但是光驱对于人们的工作和生活还是有极大的使用价值。但是在使用的时候也极易出现一些读写错误或者无盘的显示，这是因为在进行对光驱操作的时候，未等换盘就位就进行操作。光驱如果读不出文件还可能是因为激光管过于老化或变形，所以需要对激光管的位置进行调整[3]。当开机的时候检测不到光驱可能是因为光驱的数据线接头过于松动，此时需要将接头重新插好即可解决问题，如果发现是因为数据线发生质量问题，更换一条数据线即可。
2.4系统重启计算机在运行一段时间之后，有时会发生系统自动重启的状况，计算机的性能和内存不足会导致程序无法顺利运行，计算机的用电功率不稳定也是造成系统自动重启的原因，避免这种需要提高计算机的性能[4]。
2.5显示器不能显示在使用过程中，计算机显示突然异常，不能正常显示是可以经常遇到的计算机故障。造成这个故障的主要原因可能是由于显示器接口松动，或者CpU故障等原因。解决方案为在检查显示器接口线没有松动且接触良好后，仔细观察倾听主机是否发出报警声，若有，根据报警声次数与长短判断计算机故障，同时仔细检查CpU和主板，确认是否是由于主板电源故障导致显示器不能显示。
2.6CpUCpU作为计算机的核心元件，对于计算机而言至关重要。一般情况下，其不会产生技术性故障，通常情况下导致CpU故障的主要原因有：散热故障。CpU风扇不能正常工作或者与处理器接触不是很好，还有CpU出现超频现象等导致出现过热情况，进而使计算机自动重启、黑屏和死机等症结，解决方案是对故障的风扇进行更换，将硅脂涂抹在风扇跟CpU之间，保持CpU在正常的频率下运行。
2.7内存计算机内存是比较容易出现故障的设备，内存在出现故障时计算机系统不能正常地运行，程序运行时可能出现错误，不能正常地安装程序。导致内存故障的原因主要有：由于长时间不使用，计算机长期闲置时，开机会有一定规律的报警声，若发出一长一短的报警声则为主板和内存出现故障，如果报警声为长两短，则说明是显卡或者显示器出现错误；若报警声长响时，表明计算机的内存已经损坏。针对此类故障，应该采取立即关闭计算机电源的措施，让计算机保持断电状态，仔细检查机箱内的内存，查看是否由于机箱内进入灰尘，由于灰尘进入内存接口导致内存接触不良，同时检查显卡是否出现接触不良的情况，如果有这种情况，应及时处理，对内存槽进行清理，安装完毕后故障将得到解决。
2.8硬盘硬盘在计算机运行中发挥十分重要的作用，它是计算机各种信息储存的设备，如果硬盘出现故障，将会导致计算机大量数据流失，对于计算机使用者是较大的损失。通常硬盘出现异常的表现为，在使用计算机时，硬盘的容量出现迅速的锐减，导致硬盘出现这种故障的主要原因是硬盘内部出现坏道或者坏块。（1）通常而言随着计算机使用时长的增加，硬盘出现损坏的概率会越来越大。面对这种故障，可以采取的措施是通过安装硬盘修复软件对硬盘进行修复，若修复软件修复无效时，只能采取更换硬盘实现硬盘的正常运行。（2）在使用过程中，磁盘出现大量文件丢失的情况，但是容量并没有得到相应的释放。解决的方法是采用系统中的磁盘中扫描程序，对磁盘进行全盘扫描，对丢失的容量进行找回。（3）计算机感染系统病毒，病毒通过自动复制的方式将硬盘的内存全部占用，通常情况下可以通过杀毒软件解决此问题，还有可能由于硬盘的不正确的安装导致硬盘运转声音过大。
3计算机维修的基本原则
在面对计算机出现故障对计算机进行维修时，应该遵循以下几点维修原则：（1）先外设备后主机。在大多数情况下，外设出现故障时可以在短时间内将故障处理，因此使用者应根据计算机系统所报告的错误信息对鼠标、显示器等外设进行检查。若排除外设备无任何异常的情况下再对较为复杂的计算机主机进行检查。（2）检查的顺序应该由易到难，对于故障的计算机进行维修时，用户应该从最简单的细节开始，检查各项常规设置，由于不少计算机仅仅由于一些细微的细节导致的，如机箱内灰尘过多，内存条不能正确安装，接触不良，确认此类简单的小细节没有问题后，再对计算机硬件进行检查，。（3）先电源后部件。电源问题是计算机用户通常容易会忽略的一个问题，一般情况由于电源输入功率不足可能导致输出电流异常，因此可能增大计算机出现故障的几率。但是许多用户对于计算机电源的重要性认识不足，所以在出现故障时盲目对计算机显卡、主板、硬盘进行拆卸，既没有把计算机的故障进行处理，反而耽误了许多时间，反而可能导致新的问题出现。
4结语
在使用计算机进行工作的时候，要注意将做好的工作数据进行及时的保存，以免在计算机发生意外故障时，丢失自己工作的成果，加大自己工作的强度，计算机经过长时间的使用，发生一些故障是不可避免的。计算机的故障跟人为因素、环境因素、硬件自身因素都有关系，所以在出现时应选择合理的检修方法，否则很难在短时间内查明故障的原因并正确处理。，在故障发生的时候首先应该分析故障所发生的原理，不要在不了解故障原因的时候自行对计算机进行修理，这极容易造成对其他硬件的损耗，必要时要让计算机在专业人士的帮助下恢复正常。逼着由此探讨了计算机硬件设备故障的影响因素以及解决措施，探讨了若干故障及其检修方法。
参考文献:
[1]陈雪花.计算机硬件设备常见故障原理及维修[J].职业,2010,(6):101.
[2]郭云华.浅述计算机硬件设备常见故障原理及维修[J].城市建设理论研究（电子版），2012,(17).
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计算机硬件发展现状篇4
关键词：互联网+；计算机硬件课程；教学方法
中图分类号：G642.3文献标识码：a文章编号：1002-4107（2017）07-0045-02
随着中国社会进入“互联网+”时代，在“万众创业，大众创新”的大环境下，it领域中各项新兴技术层出不穷，例如应用于各领域的智能电子设备、可穿戴设备、人工智能等。这些新兴技术又都与计算机硬件紧密联系，于是社会对当前的计算机硬件类专业人才的培养提出了新要求。以人工智能为例，国家发改委、科技部等几部门联合的《“互联网+”人工智能三年行动实施方案》中明确提出，“培养发展人工智能新兴产业”、“推进重点领域智能产品创新”和“提升终端产品智能化水平”等三点目标，同时强调方案实施的关键是大量的“互联网+人工智能”专业人才。由此可见，时代的发展方向正要求对计算机硬件课程进行调整，势必会引领计算机的软硬件课程的协同发展，开展新一轮的计算机教学内容的整合和教学方法的改革。
一、计算机硬件类课程现状
（一）计算机硬件课程设置现状
从计算机专业本科生的培养计划可见，软件类课程仍占据主导地位，而硬件类课程则相对较少。笔者以南京邮电大学信息类各专业的培养计划为例，将与计算机硬件相关的课程整理在表1当中。根据各专业的培养计划的具体要求不同，课程会放在不同学期进行授课。
表1计算机硬件类课程的设置
（二）计算机专业现有培养模式的特点
通过长期对计算机专业本科生在教学以及毕业设计过程中的表现的调查和研究[1-3]，笔者发现“欺软怕硬”的现象很普遍。所谓“欺软怕硬”，是指学生对软件类课程的学习热情和掌握情况要远远好于硬件类课程。由此形成了学生在毕业设计选题时对软件类题目趋之若鹜，而硬件类题目则无人问津的局面。通过与学生的交流和教学过程中的思考，同时借鉴了相关文献的研究经验[4-5]，笔者认为目前的局面是由现有的培养模式决定的，其特点可以总结如下。
1.想法可以快速实现并验证，因此大多数学生更喜欢软件。2.相较于软件类课程，硬件类课程内容显得较枯燥。3.不同的硬件课程采用不同的实验设备，不便于学生贯通式地掌握系统化知识。4.硬件类课程的实验教学与实际开发有较大区别，实验技能往往无法直接用于实际项目开发。5.教学实验设备无法为教师的科研项目提供支撑，教师将科研与教学实验相结合的热情不高。6.实验室人员需要花费大量时间维护各种硬件实验设备。
二、“互联网+”时代计算机硬件课程面临的挑战
“互联网+”是将互联网作为当前信息化发展的核心特征，提取出来，并与工业、商业、金融业等服务业全面融合。其核心是创新，只有创新才能让这个“+”真正有价值、有意义。在分析了目前市场上的各种“互联网+智能硬件”后，笔者认为对计算机硬件课程发展的挑战主要体现在以下几点。
（一）个体化向网络化的转变
目前的计算机硬件课程基本都是面向个体化设备的，无论是“计算机体系结构”课程中侧重对计算机系统的性能评价，还是“计算机组成原理”课程中着重于运算器、控制器、存储器、指令系统各部分的设计和组成，抑或是“微型计算机原理与接口技术”课程中关注的CpU工作原理和常用外设与主机的连接方法等，无一例外是在单一设备上进行。而“互联网+”所倚重的物联网、云技术和大数据等技术则需要网络化设备进行分布式的协同工作。这是传统的计算机硬件课程在教学和实验环节中比较欠缺的。
（二）功能化向智能化的转变
学习了计算机硬件课程后，学生大多能熟悉和了解对于实现特定功能的硬件系统的开发流程。但是目前的“互联网+智能硬件”已经不仅仅局限于实现某个或某几个简单的功能，而是更多地强调可以进行“随机应变”的智能化属性，这就要求学生不仅要学好硬件类课程，还需要对人工智能、机器学习、云计算等相关领域的知识有广泛的涉猎。
（三）低成本至高性价比的转变
在以往的硬件_发中，特别是在对价格较敏感的某些应用领域，开发者往往更重视对硬件成本的控制。随着微电子技术的快速发展，各芯片及相关的外设和传感器的价格不断降低，如今人们对成本的要求已经不像以往那么严苛了，人们往往更注重性能或者说是性价比的提升。目前的硬件课程中介绍的芯片大都是很久以前的产品，如何使课程与时俱进是课程改革中需要关注的问题。
三、计算机硬件课程教学方法改革的策略
计算机硬件发展现状篇5
关键词：医院信息中心；计算机硬件；维护分析
随着现代信息技术的迅猛发展，信息技术被广泛应用到各行业中。其中医疗领域中信息技术业得到大量应用。现今的医院中各个部门的日常操作都离不开计算机。利用计算机来对医院日常业务进行管理，能够在较大程度上提高医院的日常管理工作效率。计算机技术在医院日常管理中的引入，一方面提高了医院的日常工作效率，但另一方面关于医院信息中心的计算机硬件的维护也需要引起重视。对于如何维护计算机硬件，避免计算机系统出现故障，导致工作效率降低，对此需要引起重视。
1计算机硬件维护的必要性及重要性
随着信息技术应用到医院管理中，极大地提高了医院的管理效率。但一方面也需要注重计算机系统的维护工作。计算机发生故障，会导致医院日常管理工作效率下降，对此就需要注重对计算机硬件的维护工作。计算机发生故障的原因有很多，其中之一就是计算机管理人员缺乏对计算机日常硬件维护重要性的认识。在医院中计算机系统中，人员对计算机硬件管理不太重视，认为计算机系统维护工作是专业人员的事，在日常使用中不用注重日常的硬件系统维护[1]。根据医院管理实际情况显示，计算机故障产生的绝大部分原因是由于缺乏日常计算机维护所导致的，从而影响医院正常工作效率。对此需要加强医院计算机管理部门对计算机维护重要性的认识，避免出现计算机故障，从而保证医院计算机管理工作的正常运行。
2当前我国医院信息中心计算机硬件维护现状
目前，医院信息中心在计算机管理上面仍存在很大的不足。我国的医院在计算机日常运行过程中，忽略了对日常计算机硬件的维护工作，医院对其重视度不高，对计算机硬件的维护意识薄弱，对此医院需要提高对计算机硬件的维护。同时，有部分的医院的计算机硬件设备性能不高，缺乏先进的技术设备，从而导致医院计算机工作效率不高。计算机技术在医院的日常管理中应用到很多方面，例如挂号、缴费、住院等方面，这其中涉及到计算机硬件的维护，对此需要重视计算机硬件系统的维护工作。
3计算机硬件故障发生的原因
计算机硬件产生故障的原因包括以下几个方面：其一是由于硬件设备自身的质量问题，从而导致计算机硬件很容易发生故障，例如一些计算机设备自身性能不高，生产工艺粗糙，从而导致硬件很容易发生故障；其二计算机硬件设备易发生故障的原因与计算机设备所处的环境有关，例如计算机设备所处的环境湿度过大会导致计算机设备发生损害，从而导致计算机硬件产生故障；其三是人为原因，人为在使用计算机过程中，由于使用操作不规范，从而导致计算机内部硬件设备遭到破坏，逐渐产生故障。例如在一些使用规范上，使用计算机设备人员由于自身对计算机知识的缺乏，从而导致硬件发生故障。例如带电插拔设备，或者设备之间错误的插接方式，都会导致硬件故障，以及计算机使用用户对计算机进行个人乱拆乱卸、乱调乱改，从而导致硬件发生损害或故障。
4计算机硬件设备的维护方法
根据上述对以上故障问题进行分析，医院需要提高对计算机硬件设备的维护意识，注重对计算机硬件设备的日常维护。医院信息中心计算机维护中心要注重对计算机硬件的维护，主要体现在以下几个方面：
4.1主机与主板
计算机设备中最重要的硬件部件是主机与主板，其中主机是计算机系统在整个运行过程中的重要组件，需要进行定期的清洗，定期对主机内部进行灰尘的清理，同时在主机拆除的过程中要注重避免安装过程中的零件出现缺少，避免把多的部件、杂物留在主机内部，从而造成机器的短路，影响主机的正常运行[2]。主板在日常过程中也需要注意避免灰尘，同时注意正确的计算机方式，避免主板的烧毁，避免在正常运行的情况下突然拔掉电源，可能会导致主板发生故障。
4.2硬盘、光盘维护
医院信息科数据信息的主要存储装置就是硬盘，对此要注意避免硬盘发生格式化，导致影片中的各种信息的丢失。硬盘在计算机日常工作中一直处于高速运转状态，从而硬盘自身最易受到损害，对此要注重对硬盘的日常维护，避免让硬盘长时间处于高速运转状态。在不使用计算机时，可以对设备进行关机，让硬盘保持定时的休息。外部光盘需要定期进行清洁，保持光盘的干净，从而延长光盘的使用寿命。
4.3鼠标、键盘外部硬件设施的维护
计算机外部的硬件设备包括鼠标和键盘，其作为计算机的输入和输出装置，是使用计算机的重要工具，在日常使用过程中就需要注重对其的维护工作。其中在日常使用鼠标过程中，需要避免采用过大的力来去触碰，同时还要为鼠标配备鼠标垫，从而减少使用中鼠标的磨损程度，同时在实使用鼠标过程中，需要避免对鼠标进行长时间的按压，避免鼠标发生损害。键盘在使用过程中，需要保持键盘的清洁，对键盘进行定期清洁，同时为键盘配备键盘膜，避免键盘中灰尘的进入[3]。对于计算机显示屏的保护，在日常运行中，同样需要定期对屏幕进行清洁，平时在不使用的时候用电脑罩进行遮盖，从而防治灰尘进入电脑内部，做到有效保护计算机。
5结束语
综上所述，医院中计算机技术的应用，给医院的日常管理工作带来了极大的便捷，提高了医院的日常工作效率。计算机技术在日常管理应用中，需要注重对计算机硬件的维护，避免计算机硬件出现问题，从而导致医院工作效率的降低。在医院中信息科是医院设备系统的核心，需要加强对计算机硬件的管理和维护，保证医院工作效率的提高。
参考文献
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[2]朱慧.医院信息中心计算机硬件维护的有效措施[J].科技创新与应用，2015（20）：93.
计算机硬件发展现状篇6
关键词计算机；通讯；网络；维护
中图分类号tp3文献标识码a文章编号1674-6708（2016）161-0046-02
在计算机网络发展的同时，通讯与信息安全也随之发生了变化，从常规防范发展为专业领域的防范，在我国目前法律政策的基础上，建立起完善的计算机通讯与网络信息安全体系意义重大，不仅能为社会带来经济效应，而且能避免计算机安全隐患对社会资产造成的损失，通过对计算机网络进行维护，从而推动信息化进程发展，从根本层面上而言，计算机通讯与网络维护的完善体系建立，是保障计算机网络安全运行的前提，本文基于上述背景，对目前计算计通讯安全和网络维护的问题进行分析，并提出了具体措施。
1计算机通讯网络安全的定义
从不同视角来看，计算机通讯网络安全有不同的理解，通常情况下，通讯网络安全指的是控制安全和信息安全两方面内容，国际标准组织将信息安全定义为信息的保密性和可靠性、完整性；而控制安全则是指计算机用户的身份认证、授权和访问控制等。在通讯网络普及发展速度越来越快的背景下，人们改变了信息沟通方式，而通讯网络作为信息传输的主要载体，在促进信息化进程中起到了重要作用，与社会生活和经济发展均有紧密关联，在为社会带来巨大的经济价值和社会效应的同时，也潜藏着信息安全隐患，例如，一旦通讯网络崩溃或发生安全事故，则会导致用户之间沟通中断，从而造成无法预估的损失。
2通讯网络安全现状
互联网的分散性、开放性和交互性的特点充分满足了人们所期望的信息共享方式，网络环境则为信息的交流共享提供了空间和平台，计算机网络技术的广泛应用为社会进步提供了主要推动力，但证实由于互联网的特殊性，从而产生了很多通讯网络安全问题：一是计算机系统和网络固有的开放性易导致黑客攻击，且这种攻击无法避免，例如，目前层出不穷的计算机新型病毒恶意的大范围传播，对网络通讯带来了极大威胁；二是目前大部分企业、事业单位部门在进行信息共享或信息传递时均以计算机通讯网络作为主要的物理介质，主要依靠通讯线路完成，虽然目前已经有了加密技术和防火墙技术，但信息窃取的事件仍然频发；三是通讯系统大量使用商业软件，源代码部分公开或完全公开，导致系统在运行软件的同时存在安全隐患。
3计算机通讯网络中存在的安全问题
3.1硬件存在安全隐患
计算机通讯需要一些硬件设备和设施来实现信息传输和处理，如通讯电缆、户外供电设施等。同时，计算机通讯还需要内部硬件的支持，例如硬盘、软盘、存储磁盘等。若硬件设备长期处于户外暴露状态或处于非屏蔽的硬件环境中，则很容易导致损坏，一旦硬件设备出现安全隐患，则会对计算机通讯线路造成影响，从而引发重要信息被窃取或数据丢失等不良后果。
3.2来自外部网络的攻击
在计算机通讯过程中，保障信息安全传输极为重要，由于现代计算机通讯过程必须依靠计算机网络，在开放的网络环境下以及外界信息的复杂性前提下，通讯安全会产生很多不确定性因素。此外，各种网络黑客的攻击均会导致信息传输和通讯资源受到不良影响，导致通讯系统无法正常运行，无法保证数据和信息的完整性和保密性，导致信息泄漏、数据损坏，严重危害人民的根本利益，从对社会稳定产生一定的影响。
3.3通讯管理中存在的安全隐患
计算机通讯系统正常运行不仅需要保证硬件上设施正常运行，而且还需要操作员能有条不紊的对设备进行操作管理，这是保障通讯顺利进行的关键一步。但由于我国的计算机通讯仍处在开发的早期阶段，计算机网络通讯在许多企、事业单位中不能够由专业的计算机人员来进行管理，从而导致一些网络安全问题的发生。例如，如果用户没有按照计算机网络通讯安全措施来进行操作，将会出现通讯资源和信息泄漏的危险性。
4计算机通讯安全的防护措施
4.1硬件隐患维护方法
1）计算机通讯网络受外界环境影响（电压、天气、输电线传输）较大，因此，首先需要对计算机通讯网络电源进行维护，例如，配备专用的电压稳定器，实时监督线路运行的电压状况，还可为线路配备专业的UpS，保证交换机系统供电。此外，在对计算机系统电路进行设置时，要尽量避开大风、雷击等恶劣天气影响。
2）技术人员在接线时，要对水晶接头采取保护措施，若水晶接头端口较脏，则可能影响到计算机网络的正常通讯，在计算机正常运行的情况下也会出现带电情况下插拔接头，从而导致端口发生故障，因此在插拔水晶接头时尽量在关闭电源的情况下操作，动作轻柔小心，避免对接头端子进行损坏，拔下后对水晶接头进行清洁。
3）定期维护硬件与网络设置。通常情况下，需每周对网络设置进行检查，主要内容包括：服务器运行状态、防火墙设置、ip协议、访问权限等，检查过程中还需对计算机与互联网的连接状态进行检测，借助网络命令ping，对接收的数据包和发送的数据包进行及时检查。此外还需对计算机硬件进行不定期检查，包括显示器状态、路由器信号、交换机、网卡、显卡等元件，一旦发生元件老化应立即更换，避免突发故障对网络通讯造成严重影响。
4.2断网故障维护
主要表现为ie、QQ、Ftp等软件网络功能全部失去连接。首先需确定网卡是否处于正常工作状态，检测主机背后网卡灯是否闪烁正常。若网卡灯不亮，则进入设备管理器查看是否有网络适配器，进入网络邻居查看是否有网络连接或网络连接被禁用。若网卡灯闪烁正常，则是本地电缆未插好，可判定为网线、交换机故障，更换元件来确定故障具置。
5结论
综上，为保证计算机通讯网络安全稳定运行，加强网络维护意义重大，在计算机系统运行过程中需对硬件和网络设置进行定期维护，并有效解决断网故障，提升计算机网络运行的稳定性，确保其能更为长久安全的为人们工作生活提供服务。
参考文献
[1]安茹.浅谈计算机通讯及网络维护技术[J].无线互联科技，2015（1）：69.
计算机硬件发展现状篇7
关键词：计算机硬件维护关键技术
中图分类号：tp307文献标识码：a文章编号：1007-9416（2016）04-0000-00
如今计算机已经成为我们生活所常见的技术设备，并在我们的日常生活中有着重要的地位和作用。但是随着使用时间的不断加长，计算机难免会在运作速度和效率上产生一些问题，由于计算机故障而给我们的工作和生活带来一些不必要的麻烦。根据调查情况来看，硬件是计算机故障中比较常见的问题源头，例如计算机突然黑屏、卡机等问题。而硬件又是计算机的重要组成部分，因而有关计算机硬件的维护与保养十分重要。本文将针对计算机的维护技术进行探讨和研究。
1计算机硬件系统的组成
1.1控制设备
在硬件的组成部分中，控制设备占据着较为核心的位置，其主要功能在于根据所接收的命令进行一定的判断，再将需要传送的信息输入到对应的部件，确保计算机运行系统的稳定。控制设备的性能直接影响到整个计算机硬件的性能高低和计算机的运行效率，因此，控制设备的维护可以说是整个计算机硬件维护工作的重中之重。
1.2存储设备
存储设备包括内部存储和外部存储，内部存储连接到中央处理器，主要通过运行系统所传达的命令进行有关数据的读取和存储。外部存储器的主要优势在于其存储空间很大，通常用来保存用户的数据和信息，保存时间较长。需要对外部存储器的信息进行读取时，就要将外部存储器与计算机接口进行相联，然后完成读取工作。
1.3运算设备
计算机强大的运算功能主要是通过专门的运算设备来完成的，通过用户输入的不同命令来实现各种简单或复杂的运算，满足人们对数据的处理与统计的要求。有了计算机强大的运算功能，人们的工作与生活都变得更加便捷，数据的统计与分析更加迅速精确，从而大大提高了工作的效率和质量。
1.4输入和输出设备
计算机硬件系统中负责连接人机的部分就是专门的输入设备与输出设备。其中输入设备接收用户的命令，然后将所接收的命令传送给相应的部件进行判断和处理，最后由输出设备再传送给用户，从而实现人机的交流与沟通。
2计算机硬件维护原则
2.1环境清洁
计算机硬件的运行环境包括外部环境。空气的干燥程度以及空气中灰尘的含量都会直接影响到计算机硬件的工作状况。如果空气湿度较大或灰尘较多，就会影响到计算机硬件的工作效率。因此，当需要对计算机故障进行检查和维修之前，需要先确保计算机硬件的外部运行环境的良好，然后对计算机进行清理，为计算机的维护与保养准备良好的外部条件。
2.2维护顺序
在正式开始计算机硬件的维护工作之前，应当先对计算机的外接设备进行检查，然后再检查计算机主机。因为外接设备的检查程序相对比较简单，容易进行。因此在了解了计算机故障现象之后，需要先对鼠标、键盘等外接设备进行检查，检测是否存在问题。外接设备的检查工作完成之后再开始主机的检查。其次，电源的检查优先于部件的检查。因为人们通常容易忽视电源存在的问题，例如电源虚接等就容易导致计算机故障。因此如果在检查完计算机各个部分之后，发现一切正常，则需要对电源进行检查。最后，计算机硬件的维护程序应当坚持先易后难的原则。在计算机出现故障的情况下，通常我们需要先对计算机的接线口和插孔进行检查，查看是否存在问题。如果没有问题，再对计算机的硬件进行仔细检查和维护。
3计算机维护的关键技术
3.1先清洁后检测
在我们的生活和工作当中，空气中所含有的灰尘量以及空气的干燥程度都会对计算机硬件的工作状态造成或多或少的影响。如果空气中灰尘的含量过大或者空气过于湿润，都不利于计算机硬件的正常运行，甚至会影响到计算机硬件的使用寿命长短。在平常的生活当中，很多计算机硬件出现问题最开始都是因为外部环境的影响而导致的。所以，在开始计算机硬件的维护工作之前需要先进行外部环境的优化和机身的清洁，然后再进行相应的维护程序，避免对计算机的工作造成不良影响。
3.2先外部设备后主机
通常在对计算机硬件进行维护工作的过程当中，外部设备的故障较为容易检测，进行维护的程度也相对容易。所以，在了解了计算机故障的大致情况下，应当先对鼠标、显示屏等外接设备进行检查，查看是否存在故障，如果没有问题再对计算机其他部件进行检查。由此一来，不仅可以提高计算机硬件维护工作的效率，同时也可以在更大程度上减小人为因素对计算机硬件的破坏。
3.3先电源后部件
根据统计结果显示，在计算机硬件故障的大多数情况下，人们最容易忽视掉的问题便是电源问题。例如由于电源虚接或电源功率不够等问题所引起的计算机硬件故障。在对计算机硬件进行维护时，人们可能常常忽略掉这些简单而又经常存在的问题。如果没有注意到这些问题，可能就会明显加大计算机维护工作的工作量。所以，在计算机硬件的实际维护工作当中，一定不能忘记对电源进行检查，并保障电源的安全使用。
3.4先静态后动态
所谓静态是指计算机在没有接通电源的情况下所保持的状态，动态便是计算机接通电源后的运行状态，静态与动态是刚好相反的两种运行状态。在计算机的硬件的有关维护工作过程中，应当谨记先要关掉电源，保持计算机静态的状况，在静态的情况下进行检查和维护，如果没有发现什么异常情况，再接通电源进行动态状况的维修，以免由于不正确的通电程序而导致故障事态的扩大，带来更大的损失和危害。
3.5先简单后复杂
计算机的维护工作应当坚持先易后难的工作理念。例如在计算机硬件的维护工作中，应当先对接口进行检查，如果没有发现问题再进行其他部件的检查和维护。
参考文献
[1]林振宇.计算机硬件维护关键技术探讨[J].科技创新导报，2011，（22）：24-24.
[2]徐克楠.计算机硬件维护的综合策略[J].硅谷，2011，（4）：4.
[3]苗蕾.浅谈计算机硬件维护原则与方法[J].硅谷，2011，（1）：128-128.
计算机硬件发展现状篇8
关键词：计算机硬件；信息安全；创新技术
在现阶段中，世界已成功步入信息时代、科技时代，我国也不甘落后，我国有关计算机的科技技术也在迅猛发展，然而随着发展速度的加快计算机硬件的问题逐渐显现出来，相较于计算机的发展来说较为落后，尤其引起人们关注的就是计算机硬件设计安全问题，这是一个很严肃的问题，这个问题会对计算机系统、人们的信息数据造成或大或小的影响，所以，解决计算机硬件设计安全问题势在必行。
1计算机硬件安全的概述
在使用计算机的过程中，外部环境对计算机有很大的影响，所以对计算机运行时外部环境的要求很苛刻，要求计算机外部环境清洁度较高，计算机温度不能过高要适中，计算机四周电压要保持稳定，做到这些并保证外部环境良好就能够尽可能确保计算机硬件正常运行、不出故障。保证计算机硬件安全还有一个很重要的技术，这个技术叫做加固技术，计算机在设计生产中使用加固技术加固后能够防震、防腐蚀以及防水，这样的计算机能够一整天在野外工作，所以加固技术是一个很重要的技术。计算机的硬件除了自身有问题会影响自身安全外也会有其他多方面因素对计算机系统造成安全影响。例如，计算机的中央处理器内部都会存在一系列集成保密的指令代码，虽然说这些指令代码是保密的，但是到底是否是绝对保密、安全的并不能得知。据悉，我国的中央处理器或许存在着病毒指令代码或者陷阱指令代码，外国能够通过无线代码激活中央处理器内部的各种指令，使得计算机内所有的信息、资料泄露，同时也可能会使计算机崩溃，并且这一崩溃将是毁灭性的，一旦这一消息是真实的，那么我国的计算机系统将随时可能会被攻击，导致硬件泄密、信息泄露，甚至更严重的是硬件泄密还会很大程度上影响电源安全，从而导致产生电源泄密的情况。电源泄密是什么呢？电源泄密是计算机所发出的电磁信号顺着市电电线被传导出去后被人为使用特殊的手段和工具把这一电磁信号拦截下来并加以还原。其实，计算机就像是人的身体，有很多零部件，计算机中的零部件每一个皆是能够控制的，所以又出现了一个专业名词就是可编程控制芯片，一旦这一可编程控制芯片的程序被准确破解，那么就能够控制计算机，所以现在要做的就是保证芯片是不能够被控制的，因此，要做好计算机硬件安全防护工作，保证计算机硬件安全，保证计算机硬件的设计安全。综上所述，可以看出，计算机硬件的最主要也是最重要的安全问题就是信息安全问题，信息安全重点工作就是保密、集成、实用，想要保证信息是安全的，就需要工作人员教授计算机购买用户操作计算机的方式方法，从而确保计算机硬件安全以及整个系统信息的保密安全。计算机硬件一直在发展中，它的发展过程比较漫长，通过它的发展过程能够知道一点，那就是计算机硬件安全是什么，它指的就是一个安全系统，这个安全系统是由以下三点结合在一起产生的，这三点分别是集芯片设计、电路设计以及工程设计。
2计算机硬件的设计安全发展现状
计算机系统中有各种各样的元件，这些构件组合起来构成了物理部件，也就是所谓的计算机硬件。根据分析调查得出，现阶段，计算机硬件发生的安全问题基本上可以分为三种，相应的，产生问题的原因也大概能分为三种，包括输入设备、储存介质、输出设备。首先，就输入设备来说，以它为源头产生的计算机硬件安全问题大致有两种，一种是所输入的信息资料、数据资料存在问题引发安全威胁，一般情况下发生这种情况是因为输入的信息存在木马病毒，从而导致计算机系统信息数据安全受到一定程度的威胁。另一种是在输入过程中没有依法进行运作而造成安全问题爆发，一般情况下发生这种情况都会导致计算机内部信息数据被破坏与泄露，后果严重。其次，就储存介质来说，以它为源头产生的安全问题主要是计算机系统内部的储存介质没有给信息资料、数据资料提供安全保障，安全保护层没有搭建起来就会导致信息数据在面临被破坏以及非法拷贝时毫无抵挡之力。最后，就输出设备来说，以它为源头产生的计算机硬件安全问题主要是输出设备自身具备的记忆性能会导致信息数据输出时的操作动作留下痕迹被复制下来，这在一定程度上使得信息数据处于危险状态下。
3计算机硬件的设计安全分析
在信息时代迅猛发展的潮流下，计算机硬件设计安全问题逐步显现出来，相应解决这些安全问题的方案也逐渐被提出来，其中有一些新兴安全方案设计精妙，实用性高，并且成本不高、功耗不高，这类新兴安全方案的主要代表有设计多样性以及独特数字签名等。除此之外，在新兴安全方案出现的同时还有一大批新兴技术产生，如纳米技术、光纤技术、射频互联技术以及等离子技术等，新兴技术的出现使得新兴安全方案发挥出更大的作用，但是任何事物都有两面性，内在变异有好的一面也有坏的一面，它能够使得检测恶意攻击行为的复杂程度大大提升[1]。现阶段已普及使用的硬件系统主要有新的安全原语设置、硬件木马检测、新型综合技术、物理不可复制技术、硬件安全协议等。
3.1硬件木马
根据上述可知硬件木马检测已被普遍应用于计算机，硬件木马与病毒相似，都会对计算机硬件、计算机系统安全造成威胁，是一种较为恶意的程序，这一恶意程序主要针对的是计算机原始芯片，它会恶意改变原始芯片。尽管在现阶段看来仅有少部分硬件木马被发现，但是由于硬件木马对计算机硬件、计算机系统安全影响程度很大，所以现阶段大部分有关研究人员都积极对硬件木马进行研究。研究人员在研究过程中选用的研究模型有很多种，所以每个研究人员研究的难易程度不同，普遍情况下，那些过于标准规范的结构以及性能检测无法有效检测木马攻击。如果将工程变异忽略不计，那么检测木马的工作实际上就是针对一截输入序列的有关功耗进行测量，主要测量的功耗有两个方面，一方面是开关功耗，另一方面是泄漏功耗，然后将测量结果与研究所用的模拟模型进行对比。但是，之前忽略不计的工程变异对于硬件木马的检测工作来说，使得检测工作的困难程度以及复杂程度大幅度加大。若在不是关键的路径上安放木马，或者让已有的门电路和硬件木马连接在一起并且将其隐藏起来，会使得硬件木马检测工作难度、复杂度加大，这时对硬件结构或者对旁道进行的检测都无法达到预期效果。在近期又有新的检测方法被提出，它们能够避免前面提到的传统检测方法的弊端进行木马检测，如热调节技术。硬件木马检测方法仍在不断被提出，这对计算机硬件设计安全具有很大的意义。
3.2物理不可复制技术
计算机硬件设计安全发展至今普遍被研究的还有一个课题就是物理不可复制技术，物理不可复制技术是一个新兴的比较新的概念，物理不可复制技术前景广阔，它能够提供一组特殊的映射，该映射与芯片的制造工艺间存在依存关系，这种映射的方向是从输入开始到输出结束。其实物理不可复制技术采用数学或者是统计的方式实现逆向工程是很难的，这正是由于物理不可复制技术中存在的依存关系，除此之外，芯片的映射还存在不可预测的问题，这也使得实现逆向工程变得更加困难。现阶段，随着对计算机硬件设计安全问题以及物理不可复制技术的研究深入，越来越多的物理不可复制技术被研究人员提出，并加以试验，最终成功实现，然而，在很多现在被提出的物理不可复制技术方案里，仍旧存在输入到输出的映射数量有限、芯片结构存在线性或者偏低非线性特性等问题，这些问题使得物理不可复制技术的安全水平大幅度降低[2]。通常情况下我们所知道的物理不可复制技术的结构都或多或少存在一部分弊端，例如输入到输出数据库的指数级不稳定时常变化。物理不可复制技术中有一种是公开物理不可复制技术，它是一种能够轻易被反向工程的特殊物理不可复制技术，能够制造出一种刚刚兴起的加密系统，这种系统被叫做非对称加密系统。这种非对称加密系统里，相应的加密和解密密钥是不一样的。非对称加密技术中，加密密钥和解密密钥不相同。在很多种状态下，需要像物理不可复制技术或者公开物理不可复制技术以某种方式集成到设备电路的安全原语，有很多方式能够实现集成。
4计算机硬件设计安全的策略
4.1做好内置安全确认工作
想要很好保证计算机硬件设计安全，第一个需要做的事情就是做好内置安全确认工作，内置安全确认工作重点是在测试和制造计算机芯片时使用物理不可复制技术和外延平面集成电路技术以电路设计形式来保护硬件网络之间互联的协议也就是ip。那么怎样来进行内置安全确认工作呢？计算机硬件内置安全确认工作、保护工作的程序大概是下面的几步，首先，使用物理不可复制技术将最初设计好的集成电路在集成电路制造工厂中进行制造，在制造后能够获得一种发生变异的公开物理不可复制技术序列，再通过电子设计自动化工具进行编译工作，从而能够得到新的产物也就是物理版图，把前面已获得的公开物理不可复制技术序列和已经过加密处理的集成电路信息进行合成然后得到校验密钥，接下来就在刚刚得到的集成电路的物理版图中挑选关键区域，把校验密钥进行加密处理后得到验证模块，随后把验证模块加在最初设计好的已形成保护层的集成电路的物理版图上，最后将其应用到集成电路产品的生产制造中[3]，从而就完成了内置安全保护工作。有关工作者通过对内置安全保护工作的了解和认识能够更好进行内置安全确认工作，从而更好保障了计算机硬件设计安全。
4.2检测外置辅助安全
想要更好改善现存的计算机硬件设计安全问题还需要采取的策略就是做好外置辅助安全检测工作。现阶段，大多数都会使用可靠性R、可用性a、可维修性S3个指标也就是RaS技术来进行对外置辅助安全的检测工作，与此同时，外置辅助安全检测工作还要依赖可以信任的密钥关机部门制造公开密钥以及私用密钥，其中公开密钥一般是被把信息数据进行加密然后保存在电路里面，而私用密钥一般被安置在用于检测外置辅助安全的密钥储存器内。
4.3研发时注重安全设计
计算机硬件设计安全问题是多方面存在的，所以在进行计算机安全设计的整个过程里不仅仅需要加强对技术领域的监管检测，还需要关注多方面，避免因为设计方案、设计想法、设计工作者以及实施工作时的重点这些因素产生计算机硬件设计安全问题。除此之外，现阶段存在的一个问题是计算机硬件的设计研发工作者不够了解计算机硬件，认识计算机硬件的程度不深，所以还需要提高他们对计算机硬件的了解与认识，与此同时，还需要更加注重计算机硬件的设计安全功能[4]。总之，在设计研发中要注意内置以及外置，搞好设计安全，制定计算机硬件设计安全检测制度以及相关检测程序，除此之外，还要注意评估输入设备、储存介质与输出设备，以便发现问题、解决问题。
4.4注重创新技术
计算机硬件设计安全问题的出现追根究底还是由于相关技术水平还有待提高，在目前来看无法适应时代的进步，所以，想要解决计算机硬件设计安全问题重点需要注意创新技术，进一步完善计算机硬件的安全设计技术。
5结语
综上所述，计算机硬件设计安全问题需要引起设计人员、研究人员、使用人士的广泛注意，不可以忽略问题、轻视问题，要敢于面对问题并采取正确的方式，研究更为有效的技术来解决问题，保证计算机硬件设计安全，保护计算机系统内部的信息数据。
参考文献
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计算机硬件发展现状篇9
[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]。
计算机硬件发展现状篇10
关键词：三余度；同步；CCDL；故障注入
1供电管理计算机基本任务
供电管理计算机是某型飞机分布式供配电系统的核心控制部件，它采集飞机电源系统的各种参数，判断当前飞机供配电系统的实际运行状态，按照预先设定的控制逻辑方程，产生相应的控制信号，送到配电系统的汇流条接触器，对配电系统的状态进行控制。另一方面，供电管理计算机与飞机机电管理系统、大气数据系统、综合数据管理系统、发电机控制器、地面维护设备等进行通信，接收机电管理系统通过总线送来的对配电系统的控制命令，接收其他系统设备送来的工作状态信息和参数，按照预定的控制规律输出相应的控制信号。同时，供电管理计算机对配电系统的工作状态进行监控，把配电系统当前的运行状态和故障情况通过总线上传机电管理系统和飞机的故障告警系统以及飞机其他系统。供电管理计算机通过总线与电气负载管理中心通信，向电气负载管理中心发送负载的配电控制命令，接收用电负载管理的状态信息并上报机电管理系统.
2飞机配电余度控制技术
从基本任务来看，飞机配电系统的管理计算机是一个典型的控制任务计算机，其基本构型是由微处理机、输人／输出接口、模拟电子部件以及电源部件等组成，是一个前后置处理接口加数字处理机的数模混合系统的构型。随着飞机对配电系统可靠性要求的不断提高，余度设计技术在飞机配电管理尤其是供电管理计算机研制中得到不断地发展和应用，从国内军用飞机供电管理设备的发展来看，相应地经历了单余度、双余度、三余度系统3种构型模式。在飞机电源管理应用计算机控制技术进行自动化管理后，早期主要是使用单余度的管理计算机，完成信号采集、逻辑计算、信号输出、Bit检査等功能，其内部故障的监测靠Bit完成，当管理计算机发生故障后，即向飞机报警，由飞行员采取相应的应急措施。单余度系统发生一次故障即被切掉，自身无法进行故障处理，系统的可靠性完全依赖于元器件及软件自身的可靠性等级，在元器件的可靠性等级不变的情况下无法提髙系统的工作可靠性。鉴于单余度系统在故障处理方面的不足，发展了两余度的控制计算机。两余度控制计算机主要采用主备构型，双机独立工作，在正常情况下由主机取得主控权，输出控制信号，备份机同时工作，但没有控制权，不输出控制信号。系统的故障诊断由各余度独立进行，当主机通过Bit监测到故障时，交出控制权，退出控制，这时系统的控制权交由备份机，由备份机输出控制信号。在两余度系统中，发生一次故障后，通过切换可以保证设备功能的实现，从而降低了系统的失效率，提高了系统的任务可靠性。两个余度可以用相似性余度设计，也可以采用非相似性余度设计。例如，某三代机的电源控制器就是一个采用非相似性余度设计的两余度电源管理设备，其中一个余度是计算机软件控制通道，另一个余度是数字逻辑控制通道，计算机控制通道是主控通道，在该通道故障后信号由数字逻辑控制通道控制输出。在两余度系统中，故障的监测主要还是通过各余度自身的Bit来完成，故障的诊断率依靠硬件检测的覆盖率，提髙硬件的检测覆盖率可以提髙Bit的检测率。有的两余度系统还通过两个余度间交换信息来加强系统的故障诊断能力。但是，由于机内检测和故障监控能力提高的局限性，两余度系统无法满足进一步提高系统可靠性的要求，因此，发展了三余度及多余度控制系统。在三余度控制系统中，各余度同步工作，并采用表决监控机制，对各余度的各工作点进行监控，对各余度的参数进行表决，通过表决机制可以屏蔽掉故障数据，保证系统数据的正确性，同时结合Bit可以实现故障定位与隔离，这种故障隔离的置信度可达1〇〇％。当系统发生一次通道故障变为两余度后，由于两个余度无法进行表决，因此这时系统按照两余度构型工作，主要依靠余度自身Bit进行故障检测。当通过自身Bit检测到故障时，把自身切掉，系统变为单余度。采用三余度系统构型，使系统具有故障－工作、故障－工作的能力，降低系统的失效率，大大提髙了系统的工作可靠性。某新型飞机的供电管理计算机正是采用三余度构型〇
3三余度控制系统结构
三余度供电管理计算机内部包括3个通道，每个通道包含有独立的电源模块、离散信号采样模块、模拟信号采样模块、处理器模块、输出模块。各通道间通过硬件同步信号进行工作同步，保证信号的一致性。通道间通过交叉数据链路进行数据交换，执行软件表决。各通道的输出数据送到表决输出模块，执行数出表决，表决后的数据再进行驱动输出。完善的余度设计应该包括余度结构配置和余度管理策略两个方面。在余度结构确定后，就应主要考虑系统余度管理策略，包括余度同步管理、数据交换、表决机制、故障诊断及余度切换机制等方面。下面介绍供电管理计算机的余度管理策略设计。
3．1同步
供电管理计算机的余度采用相似性余度设计，各通道的软硬件设计完全一致，所采用的元器件也相同。这样各通道工作特性是一致的。但是由于元器件的差异性，各通道在工作时并不能保证完全工作在同一时刻，会出现工作点上的微小时间差，但是该时间差会导致各通道工作状态的差异，从而使系统状态混乱。因此，必须建立同步机制，使各通道严格按照规定的时序点工作，这样才能使各通道的数据具有一致性。供电管理计算机采用握手－应答的同步机制，首先每个通道向其他通道发出同步请求信号，然后等待其他通道的同步信号，当接收到其他两个通道的同步应答信号后，3个通道同步成功，开始执行任务程序。如果有通道这时未应答，则其他通道等待一定的时间，在这时间内等到该通道的应答，则3个通道同时开始运行任务程序，如超过等待时间后还未等到应答，则由这两个通道开始运行任务程序，而另一个通道则继续等待与其他通道的同步。如果连续多个周期无法完成同步，由其他通道置该通道同步故障，切掉该通道。为降低供电管理计算机的复杂程度，其同步采用松同步方式，即在一个程序周期内实现一次同步，同步成功后即开始工作任务，首先开始进行信号采样，以保证同步通道的信号采样是同步的，从而保证数据的一致性。
3．2CCDL通信（交叉通信数据链）
对多余度系统来说，通道间的数据交换是非常重要的，只有实现了数据交换，才能进行表决和故障诊断及系统重构。对一个LRU内的多通道间的数据交换，一般有两种方式：①并行总线方式。各通道通过并行总线方式进行数据交换，两个通道间交换使用双口随机存储器作为交换接口，直接挂到各自通道的数据总线上，作为外设进行管理。该方式运行速度快，带宽较大，管理便捷，但是由于使用双口存储器，硬件成本高，另外，由于双口存储器直接与通道的数据总线连接，增加了2个通道的耦合程度，非关键部件故障可能传染到关键部件中去，加大了系统的共太故障风险。因此，通常不推荐使用该方式。②CCDL交叉通信数据链方式。各通道间通过串行总线进行数据交换，通道间耦合程度低，电气隔离性能好，通道的单点故障不会波及到其他通道，容易满足系统的可靠性和安全性要求。该方式接口硬件简单，容易实现，在现有技术条件下具有最佳的性能，也是目前在多余度系统中被广泛使用的数据交换方式。在供电管理计算机中，每个通道设计了2条全双工的通信总线，分别用于与其他2个通道交换数据。总线波特率为921．6kbit／s，数据缓冲区为400KB。总线接口在硬件上是独立的，保证单个总线接口故障不会传染到其他总线接口。CCDL交换的数据包括各通道采样输入数据、上一周期计算输出数据、通道及系统故障诊断数据。
3．3表决
多余度系统中一个重要功能是表决，通过表决可以有效抑制随机故障，保证三余度系统有效运行。表决形式包括软件表决、硬件表决形式，表决点包括输人表决、输出表决、状态表决等。根据供电系统的工作特点，其信号变化频率相对较低，同时对汇流条接触器的控制信号有逻辑上的关联性，因此，在其内部设置了两个表决点：输人表决和输出状态表决。输入表决采用软件表决方式，对3个通道的每一个信号进行2／3表决，屏蔽故障信号，用表决后的数据作为各通道的共用计算数据。输出状态表决采用硬件电路通道状态表决方式。通过CCDL数据交换后，各通道都得到了其他通道的输人采样数据，即进行软件表决。对输人的离散量信号，采用2／3表决。当3个采样信号相同时，表决输出值采用采样值。当两个采样值为“〇”而一个采样值为“1”时，表决输出值为“〇”，并对采样值为“1”的通道置一次采样故障。当两个采样值为“1”而一个采样值为“〇”时，表决输出值为“1”，并对采样值为“〇”的通道置一次采样故障。当连续出现5个周期的采样故障时，置该通道故障。对输人的模拟量信号，采用门限比较法，门限值设定为硬件的采样最大允许误差￡。当3个通道完好时，如果3个通道的最大值与最小值之差小于e，则表决后的值等于中间值或三者的平均值；如果有一个通道的值与其他两个通道的差值大于e而这两个通道值的差小于e，则用这两个通道的平均值；如果3个通道相互间的差值大于2e，则使用上个周期的值作为表决后的值。当有一个通道故障时，则使用髙优先级通道的值作为表决后的值；当两个通道故障时，直接使用该完好通道的值作为表决后的值。由于供电管理计算机的输出信号间有关联性要求，因此，在输出环节不对输出信号进行表决，而是对通道进行表决，由表决出的通道直接输出其信号。通道表决使用硬件表决电路，表决的输入信号有3个通道的工作状态信号、3个通道对其他通道的故障判断信号，表决结果为某一通道的选择信号，该信号具有唯一性。硬件表决电路如图4所示。
3．4余度管理
当多余度系统发生故障后，需要对余度通道进行管理，制定余度管理策略，保证产品在1次或2次故障时的正常工作。余度管理包括输入电路故障管理、同步故障管理、CCDL故障管理、通道故障管理等策略，每一种管理策略要根据产品的故障模式进行分析，针对故障模式提出相应的处理办法。余度管理的基础是故障探测。在供电管理计算机中故障探测主要使用Bit技术，对电源组件、离散量输人组件、模拟tt输人组件、处理器及存储器组件、输出模块、同步信号、CCDL总线接口等硬件进行检査，检査范围覆盖了全部的硬件模块，结合Bit软件，可以对供电管理计算机的整个功能组件进行检测。故障的判定则由Bit软件按照预定的逻辑设定，所有的故障判定都采用“延时判定”，即故障发生后连续10个周期继续判断该故障现象，如果该现象连续出现，才判定该故障，否则不设定该故障。3．4．1输入电路故障管理由于供电管理计算机对输人数据进行表决，表决结果可以屏蔽单个通道的故障，因此，通过输入表决即可判定该通道的输入电路是否故障。当该通道的输入通路故障数量＞5个时，认为该通道输入组件故障，设定该通道输人故障字，系统切掉该通道，变为两余度。如果输人通路故障数量矣5个，则只设定输人故障字，系统不切掉该通道，继续保持为三余度状态。3．4．2同步故障管理供电管理计算机的同步故障模式包括通道的单个同步信号故障、多个同步信号故障、通道同步故障等多种故障，同步管理策略要对各种同步故障模式进行处理。其中，单个通道信号故障只设置故障字，不对故障通道进行切换；而通道同步故障则要切掉该故障通道，系统降级。3．4．3CCDL故陣管理供电管理计算机的CCDL故障模式包括通道的单个CCDL故障、通道CCDL故障等模式。对CCDL故障的管理模式为：只要发生CCDL故障，即切掉该故障通道，使系统降级，以保证数据的正确性。当系统变为单余度时，不切掉该通道，使系统保持基本功能。3．4．4通道故障管理通道故障是指由于处理器故障、存储器故障、电源失效等原因导致的该通道不工作。当发生一个通道故障时，通过监控电路可以切掉该通道，系统变为两余度，这时两个通道间继续进行同步和CCDL数据交换，但软件不进行数据表决，而是直接使用本通道的输入采样数据，输出表决电路直接使用当前高优先级的通道进行输出。当发生两个通道故障时，这两个通道被切掉，系统直接使用剩下的通道执行任务。