计算机硬件性能篇1
关键词：计算机；硬件；影响
中图分类号：tp399文献标识码：a文章编号：1007-9599(2012)03-0000-02
theimpactofComputerHardwareperformanceontheComputerapplications
YangZuoyong
(LishuiUniversity,Lishui323000,China)
abstract:thequalityofthecomputerhardwaredeterminesthelevelofcomputerperformance.thisarticledescribesthemainhardwareofthecomputerCpU,motherboard,harddrive,memory,andtheirrespectiveimpactoncomputerperformance.
Keywords:Computer;Hardware;impact
一、计算机硬件的组成
主板(motherBoard，ainBoard，SystemBoard)是一台pC的主体所在，主板要完成电脑系统的管理和协调，支持各种CpU、功能卡和各总线接口的正常运行，它是pC机的"总司令部"，其上的CpU、CHipSet、DRam、BioS等决定了它是什么"级别"，平时我们所说的386、486、pentium机，其判断的标准就是机器所用的主板和CpU。而其他的附件如显示器、声卡、键盘等，基本上是通用的。主板芯片可分为数字芯片和模拟芯片两种。主板使用的芯片，除了少数几个是模拟芯片外，大部分都是数字芯片。
CpU即中央处理器，是英文CcntralprocessingUnitr的缩写，是计算机的核心，也是整个系统最高的执行单位。它负责整个系统指令的执行，数学与逻辑的运算，数据的存储与传送，以及对内对外输入与输出的控制。CpU既然关系着指令的执行和数据的处理，当然也关系着指令和数据处理速度的快慢，因而CpU有不同的执行功能，不同的处理速度。一般CpU的功能和处理速度，我们可以从它的型号、数字来判断它的等级，如pentium系列是586机种的CpU，它后面型号的数字即为它的工作频率，也就是它处理速度的时钟。pentiumpro系列是686机种的CpU，它后面型号的数字也是它的处理速度，它们的单位都是mHZ。
芯片组(ChipSet)其实就是一块集成电路片，它是内部元件、功能和接脚比较多的芯片的集合体。早期的主板是由许多ttL芯片和一些LSi的芯片所组合而成，所以一块大at的主板就有一百多块芯片元件，生产一块主板不但耗时费力而且成本高。后来美国一家名叫晶技公司(Chip)把一百多块芯片元件，浓缩为五块大芯片组和几块ttL芯片组合成的一块叫BaBYSize或称小at的主板。由于这种主板的芯片组把许多芯片电路的集合在一起狭窄的芯片里，当材质和技术不成熟时，会造成高频的干扰、温度的增加和特性的匹配等不稳定的情况，所以小小at大概经过一两年的改善，其技术、材质已有些突破，从而奠定了以后芯片组的基本结构。目前功能比较多的芯片组采用BGa的封装，可设计300多支接脚至800多支接脚。
内存是计算机的一个重要组成部分，它是存储CpU和设备其作用是用来桥接数据通信的程序组件。内存在计算机工作中存储的内容，一些是永久性的，一些临时性的。因此，有不同形式的记忆，和内存大小的存储数据的功能和作用，相关的内存速度的数据传输速度，这些都是相关的内存类型和功能相关的，提出了一些相关知识。
二、计算机硬件组成的介绍
内存访问速度的影响中央处理器内存访问时间，速度不同跟规格型号的内存有关，如Rom其中有27010-20，27010-15和其他以不同的速度。Ram的速度比Rom的速度较快，Ram也有如411000-7，411000-6等不相同的速度。在计算机启动时，在BioSRom复制到DRam的方案内，CpU，可以直接与DRam的速度更快，这就是我们俗称的ShadowRam接触。
内存的规划种类
（1）常规内存（Conventionalmemory）在内存分配表中占用最前面的位置，从0KB到640KB（地址000000H～109FFFFH），共占640KB的容量。因为它在内存的最前面并且在DoS可管理的内存区，我们又称之为LowDosmemory（低DoS内存），或称为基本内存（Basememory），使用此空间的程序有BioS、DoS操作系统、设备的驱动程序、中断向量表、一些常驻的程序、空闲可用的内存空间、以及一般的应用软件都可在此空间执行。
（2）高位内存（Um）是英文Uppermemory的缩写，是常规内存上面的一层内存（640KB～1024KB）。
（3）高端内存区（Hma）是英文Highmemoryarea的缩写。它是1024KB～1088KB之间的64KB内存，管为高端内存区，其地址为100000H～10FFeFH或以上，CpU在实地址模式下以Segment：oFFSet(段地址：偏移量)方式来寻址，其寻址的最大逻辑内存空间为（FFFF：FFFF），即10FFeFH。
（4）emB是英文extendedmemoryBlock（扩展内存块）的缩写，早期采用的扩充存储器（epm）必须遵循emS规范(如使用emm386.exe)，后来使用的扩展存储器（eXm）必须遵循XmS规范（如使用Himem.sys）。扩展内存是指1mB以上的内存空间，其地址是从100000H开始，连续不断向上扩展的内存，扩展内存取决于CpU的寻址能力。
三、以光驱为例探讨硬件与性能的关系
大多数人都认为CD-Rom光驱的速度越快，其性能就越高，其实不然。CD-Rom光驱的速度是指其驱动电机的转速而言，而要真正衡量其性能高低，还要看下面几个指标表现如何：
（1）数据传输速率（Sustaineddatatransferrate）是CD-Rom光驱最基本的性能指标，它是指CD-Rom光驱在1秒的时间内所能读取的最大数据量。单速/倍速/四倍速/八倍速CD-Rom光驱的数据传输速率分别是150KBps/300KBps/600KBps/1.2mBps。
（2）平均访问时间（averageaccesstime）又称"平均寻道时间"是指CD-Rom光驱的激光头从原来的位置移到一个新指定的目标（光盘的数据扇区）位置并开始读取该扇区上的数据这个过程中所花费的时间。
（3）CpU使用率（CpUloading）是指CD-Rom驱动器，以保持一定的速度和数据传输速率，占用的CpU时间。CpU时间是衡量一个驱动器性能的影响因素，速度和四速的CD-Rom光盘驱动器的要求，在mpC3中所规从事CpU分别时间不超过20％和40％。CD-Rom驱动器的性能水平，应该主要考虑上述三个因素。推动品牌、盘片格式，速度快，容错和原产地因素是次要的。
四、硬件对计算机使用的影响
对于3D显示卡，针对三维图像生成速度相对2D较慢的特点，更突出了对速度的描述，见3D显卡的技术指标有：
（1）aGp纹理。aGp纹理是指在系统内存大于64mB以上的前提下，使用系统内存来弥补显卡在处理大容量纹理贴图时，所需要的显存容量.然而并不是所有使用aGp接口的显卡都具备这一功能.
（2）三角形生成数量。3D显示卡主要指标中，有一项是"每秒种可生成多少万个三角形"，或"每秒可处理多少三角形".微型机显示3D图形时，首先是用多边形建立3维模型，然后再进行着色等其它处理，物体模型组成的三角形数量多少，将直接影响重现后物体外观的真实性.显卡每秒生成三角形的数量越多，也就能在保障图形显示帧速率的前提下，为物体模型建立更多的三角形，以提高3D模型的分辨率.
（3）象素填充率和纹理贴图量。象素填充率也是衡量3D显示卡性能的的主要指标之一.象素填充率决定了3D图形显示时可能达到的最高帧速率，直接影响3D显卡运行时的显示速度.有些显卡没有提供象素填充率，但提供了纹理贴图量，比如说每秒能处理多少mB的纹理贴图等，其意义和数据都与象素填充率相近。
硬盘的性能，其数据传输速率不是静态的，而是随机变化。可分为内部数据传输率和外部数据传输速率传输速率。内部数据传输率是指头部，高速缓存，外部缓存和电脑系统之间的数据传输速率的数据传输速率的数据传输速率。也有一个持续数据传输速率的硬盘，通常这个目标硬盘驱动器制造商将被标记的价值，它是最接近的硬盘数据传输能力。
分析中可以发现计算机硬件的相关参数对于计算机的使用影响非常大，很多计算机工作对于计算机的硬件要求高，过低的电脑配置不能满足使用要求，所以在计算机的配置选择时要针对使用情况，选择合适的硬件规格。
参考文献：
[1]刘彦松.高声速衬底压电薄膜的制备及声表面波器件的研制探索[D].中国科学院上海冶金研究所,2000
[2]葛宏.Ct质量保证及其计算机自动检测系统的研究[D].第一军医大学,2000
[3]胡光源.windows环境下动画制作系统[D].大连理工大学,2000
计算机硬件性能篇2
关键词：计算机硬件维护方法
中图分类号：G71文献标识码：a文章编号：1008-925X(2012)o9-0121-01
计算机是人们生活中不可或缺的工具，而硬件是计算机的核心部件，其维护与保养不仅关系到硬件的工作效率，也关系到计算机软件的工作效率。如果硬件出现问题，计算机就无法正常运行，因而，我们应深入了解计算机硬件问题的原因和维护方法。
一、计算机硬件问题产生的原因
（一）设备内部的原因
计算机硬件设备内部产生的问题主要有两种：一是设备冲突。主机与系统资源之间的适配是计算机正常运行的关键，配置是否兼容关系到计算机能否正常工作。如果新装入的板卡与现有设备之间发生资源冲突，就会导致计算机无法正常运行。二是软件原因。软件对计算机系统的正常运行有着重要影响，只有实现软件与硬件的有机结合，才能使计算机系统的正常运行。从实际维护情况来看，计算机硬件故障中有相当一部分都是由软件问题特别是病毒引起的。
（二）外部原因
计算机系统对外部环境要求较高，电压不稳定、电磁干扰、计算机使用环境、温度过高或过低等外部原因都会影响计算机系统的正常运行。电压不稳定可能会损坏硬盘等配件，强磁场干扰会造成计算机意外重启，或导致显示器磁化出现偏色等故障。
二、计算机硬件维护的原则
（一）预防为主
计算机硬件如同人的身体，不能等到出了问题才进行维护，应当养成良好的使用习惯，这样才能使计算机处于稳定的运行状态，从而延长计算机的使用寿命，因此，计算机硬件维护应以预防为主。在计算机硬件维护中，首先要养成良好的使用习惯。计算机出现故障除了其自身原因外，日常保养情况也是一个重要原因。如同时打开过多软件会使计算机长时间处于高速运行，导致主机温度过高，此时计算机就会突然自动关闭系统。虽然这种自动关机不会造成计算机系统的瘫痪，但应加强预防，将这些不利因素消灭在萌芽状态。其次，应掌握计算机维护常识。灰尘堆积过厚、机房湿度过大等都会阻碍计算机硬件的正常运行。在使用计算机时，应当定期对计算机进行清洁，提高其运行速度，不要频繁的开关机，掌握正确的开关机步骤，将计算机摆放在通风较好地位置，便于机器散热。
（二）遵循检测顺序
计算机硬件出现问题进行检测时，应当先从低级、简单问题入手，然后再进行高级、复杂的检测顺序进行检测。[1]一般来说，检测计算机时应先为计算机做一个清洁，然后再进行电源与设备间的检测或主机检测；应先排除具有普遍性的问题，然后再考虑特殊性的故障因素。如计算机自动关机，一般来说造成这种情况的有两种原因：一是主机温度过高，主机自动关机；另一种是由于下载或运行了携带病毒的软件。计算机各个硬件间都具有一定的关联性，掌握了各部分之间的关联就容易排除故障。同时，计算机维护还需要遵循一定的逻辑顺序，先低级、共性，后高级、个性。这样做既可以有效地节省时间和维修成本，又可以避免“小题大做”情况的出现。
三、计算机硬件维护的方法
计算机硬件维护原则是进行计算机硬件维护的基础，应在该原则的基础上灵活的处理故障问题，既注重技术层面的问题，也考虑外部环境的影响。
（一）直接观察法和隔离尝试法
直接观察法贯穿于计算机硬件维护的全过程，是计算机硬件维护最直接、最简单的一种方法。直接观察法就是对计算机硬件做全面的了解，既要观察硬件运行的环境、还要观察硬件的配置情况；既要观察用户的操作习惯，也要观察用户的操作过程；既要观察电源插座、插头情况，也要观察软件的使用情况。通过观察来对计算机硬件的整体状况有一个全面的了解。
在进行计算机硬件维护是为了快速、有效地找到故障，有时需要将一些硬件或软件进行隔离或屏蔽，这时就可以采用隔离尝试法，即将可能与故障产生冲突的硬、软件暂时卸载或停止运行。
（二）最小系统法和逐步增减法
计算机硬件维护中经常将最小系统法与逐步增减法配合使用，能够快速锁定和排除故障。[2]最小系统法是通过测试计算机系统在软、硬件中能否正常运行来判断计算机软硬件环境是否正常。如果系统在软硬件中不能正常运行，说明软硬件环境出现了故障，可以进行隔离。
逐步增减法包含两个内容：逐步添加和逐步删减。逐步添加是在最小系统法的基础上通过逐一增加计算机组件或设备，检测故障产生的原因，找到解除办法；逐步删减与逐步添加正好相反，即通过逐一减少组件或设备查找故障产生的原因。
（三）组件替换法和比较法
组件替换法是指根据故障的类别更换可能产生故障的计算机组件，观察故障是否消失。[3]在实际使用组件替换法时，应首先检查与组件相连的外部设备，然后再进行组件替换，如判断打印故障时，应先考虑驱动是否存在问题、打印机与计算机的连接是否完好、打印机的电源线路是否通畅等。
与组件替换法相类似的是组件比较法。所谓组件比较法是将性能较好的组件与可能存在故障的组件进行全方面的比较，判断二者有何不同之处，从而找出故障。
（四）安装软件或专业性的维护
有许多软件能够自动对计算机硬件进行检测，安装此类软件也是解决计算机硬件故障的有效方法，一方面，检测软件能够在硬件出现故障时准确的检测出硬件出现的问题，并提醒用户；另一方面该软件还可以适时对计算机硬件进行“体检”，防止故障的产生。但如果经过以上方法，依然无法排除故障，此时，应当寻求专业人士的帮助，而不是盲目的进行维护，有时一些小问题在盲目的维护过程中可能会造成故障的进一步恶化。
在现代社会中，计算机已成为人们工作与学习中不可或缺的工具，计算机的正常运行是软件与硬件相互配合的结果，因而，对计算机硬件的维护时应考虑软硬件等多种因素。在使用计算机时，应养成良好的计算机使用习惯、掌握基本的计算机维护知识，只有这样，才能提高计算机系统的性能和运行速度，使计算机更好地为我们服务。
参考文献：
[1]齐志亚.计算机硬件日常维护与故障排除[J].硅谷,2010(5).
计算机硬件性能篇3
【关键词】计算机硬件；维修；日常维护
信息化时代背景下，人们生活水平明显改善，计算机工具也在城市和农村地区得到了普及，成为人们工作、生活以及娱乐不可缺少的一部分。硬件故障一直是困扰计算机正常运行的问题，对硬件的维修以及日常维护工作十分重要。基于此，加强对计算机硬件维修与日常维护的研究具有十分现实的意义。
1计算机硬件维修和日常维护
计算机硬件主要包括主板、CpU、内存卡、显卡、声卡、硬盘等，这些硬件设施质量以及运行的可靠性关系到计算机的性能，还必须加强对这些硬件的维修以及日常维护。主板。CpU、内存卡、显卡等都是安装在计算机主板上，如果对计算机主板日常维护不带为，很容易导致计算机系统出现故障。如果主板上具有较多的灰尘，可能导致主板与计算机其他的硬件接触不良，导致故障的发生；或者是主板过于潮湿，也会发生故障。为了避免此类故障发生，必须做好对计算机主板的日常维护工作，这样才能为计算机系统稳定运行提供保障。CpU。CpU日常维护在很大程度上决定了计算机的寿命，CpU的维护维修十分重要。在使用计算机过程中，应该保证CpU运行频率的正常，一般不能利用超频等方式加速电脑性能，保证计算机散热性能良好，为其配备性能优良的散热器，避免计算机运行过程中出现死机等故障。同时，需要定期的进行灰尘处理，这样不能能够避免计算机故障，同时也能够提升计算机运行的性能。内存卡。内存卡质量关系到计算机整体性能，关系到系统运行的效率，可以说是计算机配件中重要的一个。通过升级内存卡能够有效的提升电脑性能、配置等，在需要升级内存卡时，一般选择与计算机型号、品牌相一致的内存卡安装，保证兼容性以及其他问题，避免其他故障的发生。显卡。在计算机配件中，显卡发热较大，很多计算机显卡往往都配置一个独立的散热器，为显卡散热，保证其运行的环境。如果计算机长时间的运行，显卡发热情况较为严重，应该尽可能的减少显卡的使用，最好能够关闭计算机。保证显卡运行具有良好的散热环境外，如果发现显卡运行具有较大的噪音等，还需要及时的对显卡性能进行检查，必要时需要更换显卡，保证计算机运行的安全与稳定。声卡。计算机要想发出声音，同时保证声音的质量，必须具有一个高质量的声卡设备。如果计算机声卡出现故障，就会对计算机正常发音造成影响。在计算机麦克风插拔过程中，一般需要先将电源切断，在电源通电形式下，麦克风的插拔都会给声卡造成影响，容易引发声卡故障。硬盘。第一，在计算机硬盘读写过程中，严禁关闭电源，因为读写过程中计算机处于高速运转中，如果电源断电就会导致磁头与硬盘之间发生摩擦，容易损坏硬盘。同时，如果在读写过程中，硬盘上指示灯处于闪烁状态，说明硬盘的读写还在进行中，不能将电源切断，避免相关故障发生。第二，一般不需要将硬盘盒打开，在计算机发生故障后，如果用户感觉是硬盘方面的故障，一般不能私自将硬盘盒打开。由于硬盘盒周围有灰尘、湿气等，贸然的将硬盘盒打开会导致这些物质进屋，对硬盘内部造成损伤。遇到此类问题，还需要到专业计算机维修地点进行维修。第三，硬盘运行过程中，硬盘与磁头之间的距离仅仅有几微米，如果计算机发生震动等，可能会导致磁头与硬盘之间发生强烈的碰撞，导致硬盘损坏。因此，必须保证在硬盘运行过程中，计算机不能随便的移动。同时，用海绵、泡沫等对硬盘进行保护，即使不小心发生了移动，也能起到一定的保护作用。
2计算机硬件其他的维修措施
为了保证计算机系统运行的正常，除了注意日常的维护与维修外，还必须建立有效的接地系统。由于计算机以及相关的电路网络自身都能够产生杂波或一定的干扰，为了减少或避免这些杂波与干扰对计算机系统运行的影响，建立良好的接地系统很有必要。同时，在高压、闪电时，还需要加强计算机安全防护。有效的防止电磁干扰与静电。静电以及电磁干扰对计算机系统运行具有较大的影响，特别是对于存储设备来说，严重情况甚至会导致计算机磁盘驱动器无法反应，或导致磁盘中数据混乱。所以，必须加强对计算机电磁干扰的防护，采取有效的防静电措施，避免计算机中数据信息被损坏的问题发生，保证计算机显示器画面清晰。计算机系统需要一个干净的运行环境，定期清除计算机内部与外部的灰尘是日常维护工作之一，灰尘在很大程度上会降低计算机整体的性能。然而，很多计算机使用者都忽视了除尘的重要性，导致计算机性能逐渐下降，同时也减少了计算机使用的寿命。因此，必须选择有效的除尘工具，防静电计算机清洁工具是计算机除尘防护的首选。计算机主机中都安装有散热风扇，主要是为了起到散热效果，让计算机具有一个正常的运行温度。计算机运行过程中，设备配件等都会散发出一定的热量，如果不能做好散热工作，就会导致计算机运行的温度逐渐升高，不仅影响使用性能，同时对设备也会导致极大的损坏，影响计算机使用寿命等。这就需要为计算机选择良好的散热器，保证其运行温度在正常范围内，一旦出现温度过高等问题，需要及时的关闭计算机，降低温度，避免对计算机硬件造成损坏。
3总结
通过上述分析可知，计算机硬件设备性能决定了计算机整体的性能。主板、CpU、显卡、声卡等硬件设备的日常维护与维修，关系到计算机使用性能与寿命，因此必须采取有效的防护措施，包括除尘、接地系统的建立、防静电、散热等，为计算机创造一个良好的运行环境。
【参考文献】
[1]丁勇江.试论计算机硬件维修及日常维护维修[J].数字技术与应用.2012,23(9):122-123.
[2]李东垣.计算机硬件日常维护与维修[J].吉林交通科技.2013,32(12):99-100.
[3]朱维坚.浅谈计算机硬件的日常维修与维护[J].电子世界.2014,20(11):24-25.
计算机硬件性能篇4
【关键词】计算机；网络环境；硬件安全
中图分类号：G623文献标识码：a
在使用计算机、享受计算机和网络提供的便利的同时，企业也必然会面临计算机硬件安全问题。一旦计算机硬件出现故障，会给企业的生产经营来巨大的不便，甚至造成不必要的损失。本文对网络环境下计算机的硬件安全问题进行了探讨，并分析了如何采取有力措施保障计算机硬件的安全。
1.影响计算机硬件安全的因素
影响计算机硬件安全的首要因素就是计算机运行的网络环境，这就需要计算机做好相应的安全保障措施来确保硬件安全，例如加密硬盘、路由器、内存设备和处理器等等[1]。
其次，计算机的工作环境也会对计算机硬盘产生影响，甚至带来安全问题。计算机硬件设备的工作环境必须保障安全，不会受到病毒和木马等的侵袭。
第三，计算机的周围环境也会影响计算机硬件，例如电压的稳定性、电磁场、静电和空气湿度等等。如果周围的湿度过大、温度过低，则电线和电路板上就会聚集大量空气中的水分子，从而腐蚀电线和内部金属，甚至出现计算机的短路，造成硬件故障。此外，空气中的尘埃过多，会影响电路板的阻值，从而造成计算机误动和元器件放电，甚至会引起火灾。周围环境中其他电子设备的电磁波和电磁场也会对计算机硬件造成干扰。
2.维护计算机硬件安全的原则
维护计算机硬件安全的原则有由外到内、由静到动、由先到后、由易到难。
计算机外部硬件故障的发现比较容易，在进行计算机硬件安全检查时，要秉承由外到内的原则，先检查和修理外部硬件设备，再检查和修理主机硬件设备。
在进行设备安全的检测时，首先要进行静态检测，就是在未接通电源的情况下检测计算机的硬件设备。如果静态检测检测不能对硬件故障进行检测，则进行动态检测，也就是接通电源。这样一来，检修就不会损害其他设备。
电源问题是一个很容易被忽视的问题，然而很多情况下计算机硬件的故障往往是由于电源功率不足而导致的。因此遵循由先到后的原则对计算机硬件的电源设备进行检查。
计算机硬件出现故障的原因很多，一般遵循由易到难的原则，先检测比较简单的故障点，例如计算机主机内积灰、网卡插槽接触不良等等。将简单问题排除后再进行复杂问题的检测。
3.如何保障计算机硬件的安全
在使用的过程中有很多原因都会导致计算机硬件的安全问题，而计算机又与企业运营，资料保密等息息相关，因此必须采取有力的措施来保障计算机硬件的安全。保障计算机硬件安全的基本措施有数据总线加密、全加密硬盘、隔离内存区域、安全微处理器等等[2]。特别是在重要的场所，例如实验室、机房等等，还必须设置硬盘保护卡。硬盘保护卡可以避免使用者修改、删除和写入硬盘，在使用者退出系统之后，系统又会重新回到原始的状态。这样可以有效的提高计算机硬件的安全指数，避免计算机硬件受到非法用户的篡改与破坏。
3.1数据总线加密
在进行普通数据加密和系统应用程序相关指令加密时，可以对数据总线中的数据实行密钥加密[3]。数据总线加密对计算机的安全级别要求较高，一般应用于特殊企业专用设备和军事设备等等。只有两台计算机的处理器能够以数据总线进行交互的情况时，才能够使用数据线总加密。
3.2全加密硬盘
全加密硬盘是计算机硬件重要的安全设备，能够加密硬盘中的数据。全加密硬盘能够拒绝对硬盘中数据的访问，并对磁盘硬件和软件进行加密，这样一来能够在网络环境中保证硬件的安全。但全加密硬盘在使用的过程中只能加密计算机操作系统进行分区的硬盘，而不能加密计算机中全部的数据。因此，全加密硬盘应该通过磁盘硬件来实现，这样一来能够全加密计算机系统中的引导分区部分，对计算机用户数据的保护也更为迅速。
3.3隔离内存区域
计算机的隔离内存区域可以使计算机内部形成一个安全的区域地带，与外界实行安全隔离，对敏感数据进行存储。这样一来能够保护计算机用户的个人隐私和数据，这些数据被隔离之后，只有所属的程序可以对隔离内存区域中的数据进行访问，拒绝了其他程序的访问。可以将级别较高、比较安全的源程序代码存储到隔离内存区域，避免外界设备对这些源程序代码访问和调出，计算机硬件的安全性能得以提升，计算机的应用程序的运行更加稳定和安全。
3.4安全微处理器
安全微处理器也称为安全中央处理器。安全微处理器对于计算机硬件的安全保障非常重要，也是计算机系统的核心保障系统。安全微处理器能够接受系统程序的完全加密指令，并对相应的指令进行解密处理并执行要求的指令。安全微处理器能够提取并处理加密后的操作码，在一定的时间内，可以对指令进行解密和操作，而解密之后并不会外泄系统程序指令。安全微处理器避免了计算机硬件内的程序或重要、机密的文件和数据受到外界的入侵或者篡改。用户可以使用安全微处理器，先处理重要的数据信息再对其进行录入和存储。计算机可以对用户进行授权，而用户得到授权之后，就可能会对计算机硬件信息进行篡改，影响计算机硬件的安全性。安全微处理器则可以对计算机的系统应用程序的加密数据进行解密，经过认证之后，被安全微处理器解密的数据才可以进行站点程序的传输，最后在计算机的隔离内存区域中将数据进行存储。安全微处理器能够有效的防止计算机系统中的其他程序调用或者访问、篡改硬件设备中的重要数据，保障了计算机硬件的安全。
4.结语
在网络环境中，计算机硬件的安全性容易受到各种因素的影响。一旦硬件安全性受到影响，会对企业用户的数据和信息安全带来巨大的危害，甚至对社会造成严重危害。因此，本文提出了一些计算机硬件安全保障措施，希望能够对企业计算机用户的硬件安全提供一些参考。
【参考文献】
[1]陈潇潇,许诺飞.浅谈计算机网络安全[J].科技资讯.2012(09)
计算机硬件性能篇5
关键词：计算机安全设计硬件
中图分类号：tp309文献标识码：a文章编号：1003-9082（2016）01-0003-01
随着科技的进步，互联网技术迅速崛起，这些给人们带来了很大的便利条件。现今，进算计已经成为了人们生活中不可或缺的一部分，但是在进算计的使用过程中会存在计算机硬件设计安全问题，这些是需要急需解决的重要问题。计算机的软件安全方案虽然也能够为计算机提供相应的安全保护，但攻击者也能够通过各种不同的方式来进行破坏，因此单靠计算机软件是无法保证计算机系统的安全。因此在计算机的硬件上也设计相应的安全方案，能够为计算机系统提供更完善的安全保障，因此对计算机硬件存在的隐患进行分析，研究计算机硬件设计安全的现状以及相应的解决方案有很重要的意义。
一、计算机硬件所面对的安全隐患
近年来，有关计算机安全性的研究备受关注，目前我们对安全的定义已经延伸至了信任、行动隐私以及数字版权管理等方面。若攻击者能够以物理形式接触到芯片，那么攻击者的拒绝服务攻击就能够十分轻易的损害硬件，而且重要的攻击手段还包括了篡改以及非授权拷贝等。一般来说非授权拷贝是利用复制而获取与设计相同的副本，我们也可将其看作盗窃行为。而篡改则是对目标设计予以变更，一般在篡改后，硬件中很可能带有恶意代码，经触发可以造成系统故障或窃取系统中敏感数据等。计算机的使用在带给人们方便的同时，也为人们带来了许多的坏处。对于造成计算机网络信息安全的因素有很多，有可能是偶然、操作不当，也有可能是恶意破坏等多种原因。例如，大量的信息共享、不出门轻松购物、快速接收邮件等。很多管理者通常都希望可以提高计算机软件的安全等级，这样也可以从根本提高硬件的安全等级，从而确保计算机的安全性。因此，仅仅依赖软件并不能有效的确保系统的安全性，经实践显示，通过硬件的安全手段能够有效的防止攻击者获取数据，从而提高数据的安全性。
二、计算机硬件安全计算机的硬件安全是计算机信息安全系统中的基础，计算机的硬件安全能够为软件系统提供一个安全平台，同时也是整个信息系统安全解决的一个关键因素
1.计算机硬件安全发展计算机的硬件主要是指计算机的芯片、板卡以及相应的输入与输出设备。对于计算机芯片的发展历史，其相应技术的发展趋势会直接影响到集成电路的主流设计理念，在20世纪80年代，计算机芯片的设计主要追求的是计算速度，但是到了90年代优化电力消耗也成了芯片设计的一个目标。如今计算机的安全性问题研究已经引起了大量的关注，并且研究的范围也在不断的扩大，如今计算机的安全概念已经不再局限于传统的数据通信以及储存保密，还包括了计算机的行动隐私以及数字版权管理等多个方面。对计算机硬件的主要攻击方式包括非授权拷贝以及篡改与方向工程，非授权拷贝是在不需要理解硬件工作的情况下，将设计相同的副本复制下来，这其实是一种盗窃行为。而篡改主要是对目标的设计进行修改或者采取不同形式的替换，经过篡改后的硬件可能会在一些特定的时期导致整个系统出现故障，从而盗取其中的重要数据或者进行一些非法的行为。而方向工程指的是通过分析制造设计的文件来重新得到最初的设计。如今对计算机信息系统的攻击方式有很多种，在这个过程中也能够体现出如今计算机加密计算的局限性。
2.硬件设计安全在提高计算机安全性的过程中，如今主要的方案主要包括基于工程变异、设计的多样化等安全方案，这些安全方案都具有耗能以及成本低等特点。基于工程变异主要是解决iC时序、功耗芯片老化等方面的问题，其中不仅有传统的CmoS制造技术，同时也有新兴的纳米技术、等离子技术以及光纤技术等，因此基于工程变异在计算机硬件的安全设计上得到了充分的利用，但同时也为计算机恶意攻击检测增加了难度。如今对计算机硬件系统的安全性研究主要有硬件木马的检测、新的安全原语设置以及利用安全原语集成现有芯片等。如今硬件木马已经成为了最流行的研究课题，硬件木马主要是指对原始芯片设计的进行修改以及嵌入等一系列的恶意操作。如今在基于工程变异之外，对计算机硬件还有另外一个研究课题，那就是物理不可复制技术（pUF），这种技术能够为计算机的芯片提供很好的安全保障。当前在对计算机硬件进行保护的过程中，还有基于硬件的安全协议同样能够解决许多计算机安全方面的问题，比如基于第三方的可信计算以及遥感等。
三、计算机硬件安全设计的策略针对计算机硬件中存在的问题，在对计算机硬件进行设计的过程中，主要可以从以下这两个方面来进行设计
1.内置安全确认在芯片的制造过程中，为了能够更好的保护硬件的ip，Roy等人在计算机芯片的制造过程中提出了epiC技术，再结合pUF技术得出了内置安全确认这一个设计方案。内置安全确认方案主要是在iC的原始设计上经过eDa工具得到物理版图，再经过pUF技术就能够得到基于芯片变异的pUFiD，最后与加密后的iC所有者版权就能够合成iC产品的校验密钥，这样就能够利用这一个工具来加密生成验证模块，从而在原始模块中生成保护iC版图，对计算机的硬件设施起到很好的保护作用。
2.外置铺助安全检测外置铺助安全检测方案主要是通过传统的RaS机制，先由密钥管理中心产生出一对公开与私用密钥，通过让公开密钥来保护芯片中的特有信息，而外置铺助安全检测装置通过安全验证芯片以及密钥的储存器组合而成，在密钥储存器中主要是储存私用密钥，在检测的过程中就能够通过RFiD来读取芯片内的电路信息，再通过安全验证芯片来对计算机的芯片进行安全验证，起到保护芯片的作用。
参考文献
[1]匡春光.崔益民.张鲁峰.张剑波.基于硬件的计算机安全策略.微处理机.2011年01期.
[2]张清松.梁智强.基于硬盘的主机防客体重用性能的检测方法.广东电力.2012年07期
计算机硬件性能篇6
【关键词】计算机；网络硬件；网络建设；问题；维护办法
当今社会俨然便成了一个具有高度依存性的地球村，同样地，我们身边的世界在逐渐变为一个被计算机网络锁紧密联接起来的世界。在信息时代，计算机网络具备了数据通信、资源共享、分布处理的功能，计算机网络最突出的方面是它向用户所提供的实时的信息服务及其自身所拥有的海量的信息资源，这张将触角伸向地球每个角落的网在给用户带来极大方便的同时，也给那些网络入侵者创造了可能。不难看出，稳定性、安全性和可靠性是网络的生命，决定着计算机网络未来的发展。
不管是政府企事业单位，还是个人用户，都应该学习必要的网络安全知识。而计算机网络硬件系统作为信息系统运行的基础，比起软件系统，在建设过程中有其自身的特殊问题，在运行过程中也有其特殊的故障和相应的日常维护办法。在研发、提升软件系统的同时，只有保证硬件系统的良性运作，才能最大限度的减少计算机网络故障，抵御网络病毒和其它入侵者，维护计算机网络的稳定性和安全性，使用户更加可靠地拥有大量各式各样的个性化网络服务。
一、计算机网络设计的原则及其硬件建设的若干问题
在计算机网络的设计中，由于种种主客观因素，设计人员比较注重对软件操作系统的选择和使用，而往往忽视了对网络硬件的选择。因此，在厘清计算机网络设计原则的前提下，综合分析网络硬件建设所必须解决的若干问题，对于整个网络系统可靠性的提升大有裨益。
（一）计算机网络设计的一般性原则
计算机网络系统建设不是一件一撮而就的事情，而是一项需要巨额资金投入和需要不断完善的复杂的系统工程。笔者根据在科技馆工作的体会，并参考一些学者提出的观点，认为计算机网络建设的一般性原则有以下几个方面：
1.实用性原则。任何一个项目的建设都需要注重实用性原则，只有实用的项目才是好的项目，计算机网络系统的建设也不例外。以实用性为导向，注重网络系统的服务功能建设，是每个计算机网络开发者、建设者和使用者的共识。就硬件的选择而言，由于硬件更新换代的速度比较快，每个一到两年就会有新产品推出，因此，在硬件的选择上一定要注意实用性原则，注重今后硬件扩展和升级的需要。
2.安全性原则。安全性和可靠性是网络系统的生命，故此在计算机网络系统的设计中要非常注重安全性原则。计算机网络的安全性所包含的内容很多，主要有硬件设备安全、系统安全和数据安全，这就要求网络系统要有较强的故障恢复能力，有较强的防病毒、防入侵、防窃密等来自人为或软硬件方面意外的干扰破坏能力。
除了以上两大统摄性原则外，在具体的设计过程中，还需遵循的原则有：可兼容扩充性原则、效益投资比高原则、循序渐进、分期实施的原则等。
（二）计算机网络硬件建设的若干问题
网络硬件作为信息系统运行的基础和保证，在建设过程中主要涉及技术选择、施工管理和人员培训三个方面的问题。
1.技术选择。由于网络工程设计人员对网络硬件环境的选择重视度不够，常常使得硬件设备资源冗余，浪费了项目基金，有时候甚至因为不合理选用硬件，致使网络系统故障频发，效率低下。在技术层面上，首先硬件设备要尽可能选择同一厂家的产品，使其具有良好的兼容性和可扩充性。此外，要根据网络的用途选择相应配置的服务器，并根据部门各异的工作任务配置相应的微机。再者，网络介质要选择光纤，因为光纤作为传输介质，在满足高传输量和传输速率的同时，还具有很好的抗干扰能力。最后，在网路布线时必须要有前瞻性，聘请有经验和实力的公司来施工，并建立详细的布线档案，以利于后期的检修和维护。
2.施工管理。网络硬件系统的建设，必然将碰到诸如投入预算、方案制定和实施等诸多问题，需要管理层的统一领导，以防止各部门相互推诿、互相扯皮等延误项目执行的行为发生。在具体网络硬件施工建设过程中，还有必要成立督办小组，一方面通过阶段性检查和验收来确保网络系统建设的质量；另一方面，也可以对各部门具体任务的执行形成督促性力量，从而为网络系统的建设提供良好的外部环境。
3.人员培训。不仅计算机网络硬件系统的建设需要专业化的人员，就是硬件系统的运行和日常维护同样也需要专业化的人员，可见，人员培训是建好、用好、管好计算机网络硬件系统的基础。因此，必须把人员培训放在与技术选择和施工管理同等重要的位置。具体来说，人员培训包括网络系统管理员培训和网络系统操作员培训两个方面。
二、计算机网络硬件运行中常见故障分析
计算机网络的硬件系统主要是由主机子系统、网络备份子系统、接口电路、通信线路等部分组成，其中，主机子系统是整个计算机网络的数据运算中心和数据存储中心，是整个网络可靠性的核心。在日常工作中，笔者根据经验总结出常见的网络硬件故障主要是主机服务器故障、网络设备和外设设备故障。
1.主机服务器故障
一般而言，主机服务器的故障比较明显，但都会对网络系统造成直接性的影响。主机是指除去输入输出设备以外的主要机体部分，它所包含的部件比较多。可以说，主机故障几乎涉及到主机所有的组成部件，通常表现为CpU故障、内存故障、硬盘故障、显卡故障、光驱故障和电源故障灯。这些故障发生时都有其特殊的表现，比较容易识别，比如显卡故障表现为显示器成条纹花格状或白屏什么也不显示。当然，这些主要主机部件的故障都可以通过更换新的部件来解决。
2.网络设备故障
网络设备故障从交换机到网线，包含的范围比较广。其中，交换机的故障多表现在产品型号的兼容性上，对于这些问题可以通过更换相同配置的型号来解决。对于网线故障，大多数情况下表现为信号强度衰减、端口接触不良等，这个时候就需要更换新的网线。而对于网线至交换机或集线器之间的故障分析与诊断，可以通过看网卡指示灯集和线器指示灯来诊断故障。如果检查网线的接触良好，并且有数台工作站同时出现网络故障的时候，就需要考虑极有可能是连接这些计算机的交换机或集线器出了故障。
3.外设设备故障
计算机的一大部分功能需要通过外置设备来实现，这些外设设备出现故障，虽然不一定会对整个网络系统的安全造成直接性影响，但无疑将影响计算机某些功能的实现。根据实践经验，外设设备的故障集中表现为显示器故障、鼠标故障、键盘故障和打印机故障灯。
其中，鼠标键盘作为输入设备，由于使用频率极高，所以极易产生故障。一般来说，显示器的性能通常比较稳定，但如果长时间开机，或是将电脑搁置在潮湿的地方，就有可能使显示元件受损。而打印机的故障主要是由于自然磨损而造成的输出不畅，有时候也会出现磨粉不足、卡纸等小问题。
三、计算机网络硬件的维护办法
计算机网络硬件作为信息系统运行的基础，由于其组成元件都是高科技化、精密化的仪器，除了自然老化外，使用不当更会导致硬件设备的过度磨损，最终导致故障的出现。据此，在日常工作中做好计算机网络硬件资源的维护和管理，对于整个信息系统的安全是非常必要的。
1.使用前确保各项硬件设置合理、具备兼容性
用前检测是保证网络系统正常运行的前提。具体而言，首先要检测更新的设备符合系统的标准和规范，保证其兼容性。此外，工作人员还要查看计算机硬盘、显示器。键盘鼠标是否正常运行，并及时对出现故障的设备进行更换处理。同时，工作人员还要确定计算机的网络ip设置是否正确，保证网卡、网线、交换机、路由器等联网设备连接良好。只有做到了这些，才能保证计算机硬件达到了联网的基本要求。
2.在运行中对网络硬件进行定期人工或自动的检查维护
现代计算机网络系统具有相当的规模，一出线路中断有可能导致整个局域网系统的瘫痪。
因此，在网络系统运行过程中，定期进行人工或自动的检查维护非常重要，只有这样才能及时发现网络硬件系统存在的故障，并且在故障没有对网络造成直接影响前，对其进行修复和恢复，保证计算机网络时刻处于稳定、安全可靠的状态下，以无比优越的性能满足人们的信息传输和处理要求。为此，网络使用单位务必对网络硬件设备的管理者进行业务能力培训，让他们具备很强的责任心和高超的业务水准，能够在日常工作中对网络硬件设备进行定期的检修和维护，避免因网络硬件故障而对整个网络系统带来的不良影响。
同时，网络硬件的使用者也要具备相应的技术，要善于发现和处理网络硬件存在的隐患，在故障出现时，能偶做到及时的故障排除。
3.使用后对网络硬件做相应的保养处理
要延长硬件设备的使用寿命，在使用后对其进行相应的保养处理非常必要。首先，要按照正规的操作顺序对各种仪器设备进行关闭，最后切断总电源。此外，要将使用后的硬件设备置放于防潮防雷击的地方，避免对硬件造成不必要的损伤。可见，无论是使用前、使用中还是使用后，对网络硬件的保养和维护都要有足够的重视。
总之，计算机网络是当今时代的主流技术，是企业实现现代化、信息化的途径。在优化升级软件系统的同时，保证作为信息系统运行基础的硬件设备的高效率运作，能够最大限度的减少网络故障的发生，切实维护计算机网络的稳定性、安全性和可靠性。
参考文献
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[2]薛以锋,赵伯诚,吴克俭,王向东.医院计算机网络硬件建设的若干问题[J].医学信息,2001(12).
[3]张冲.计算机网络常见故障及解决办法[J].湖北广播电视大学学报,2010(10).
计算机硬件性能篇7
摘要：针对当前计算机硬件类专业人才缺乏的现象，以及高校在计算机硬件类人才培养中存在的“欺软怕硬”问题，阐述硬件类人才培养现状及问题存在的原因，从计算机硬件类课程体系、实践环节、学科竞赛方面提出计算机硬件类人才培养的改革思路，希望与同行探讨。
关键词：计算机硬件；硬件课程；实践教学；学科竞赛
计算机硬件类专业人才培养是一项系统工程，我们须在社会大背景、专业教学大环境下思考计算机硬件类专业人才培养的问题。计算机硬件类人才培养具有一定共性，即教学规律，也有一些新模式和新措施。笔者在多年教学经验基础上，思考计算机硬件类专业人才培养，希望对计算机硬件类专业人才培养起到一定的借鉴作用。
1硬件类人才培养现状
计算机专业涵盖的范围越来越广，计算机硬件类课程体系是计算机专业的重要组成部分，主要包括计算机组成原理、操作系统、计算机网络、计算机系统结构、接口技术等课程，它们是计算机专业中的技术核心课程，具有理论性强、应用范围广且与实际工程联系紧密等特点。然而很长一段时间内，许多本科院校计算机专业培养的学生特色不明显，存在“博而不精”、“欺软怕硬”等问题，使得计算机专业在硬件课程的设置、教学知识体系和内容等方面存在着诸多不尽如人意的地方，教学质量难以保证，多数学生的硬件能力都比较差，基本无法胜任计算机硬件方面的相关设计和应用工作[1]。加上缺乏引导和创新能力的培养，学生学习硬件类专业知识存在仅仅一知半解，只认识表面，不能深入本质、学以致用，不能系统认识等诸多方面问题，造成学生学习被动，缺乏踏实精神，工作后丧失适应能力和创新能力。这无疑为高校硬件
类专业人才培养敲响了警钟。我们应该立即采取措施解决计算机硬件类课程教学中存在的问题，才能有效提高硬件类人才培养的质量。
2改革思路
2.1调整现有硬件类课程结构，建立硬件课程群
计算机硬件类课程在计算机科学与技术教学中占有很重要的位置，对计算机专业学生全面掌握计算机知识体系、深入认识计算机科学内涵起着不可估量的作用。其课程一脉相承，构成一条连续坚固的知识链，相关的软件类课程与之配合，形成大学阶段计算机知识的完整结构，为以后计算机开发应用和深造打下良好基础。
传统计算机类硬件课程体系的设置不是专门针对计算机专业，而是面向电子工程、自动控制、计算机等多个专业的通用体系。因此，在内容上几乎面面俱到，对培养通才有好处，但是针对性不强，造成课程教学中课时不够，许多知识点讲不深、讲不透。计算机科学与技术是一门不断更新、快速发展的学科。为使计算机科学与技术专业的人才培养与社会需求相适应，近年来，许多高校对计算机硬件类课程教学计划也在不断进行调整，但调整的多是课程名称和内容，体系结构本质没有太大变化，使课程内容之间的划分不清晰，造成课程设置和课
程内容重叠，在先修和后修课程衔接上脉络不清，比如有些学校的软件工程专业在学习计算机硬件系统基础课程时，往往没有先修数字电路基础课程，导致学生要学好该门课程比较吃力，同时课程内容上又存在与计算机接口通信课程重叠现象，造成学时资源浪费。因此，对现有课程体系进行必要的改革，及时根据计算机的技术发展调整培养计划，设置硬件课程群，更新现有硬件课程内容，建立清晰课程脉络，培养学生坚实硬件基础知识和创新能力，显得尤为重要。
我校针对教学与实验内容滞后于计算机科学技术发展、学生好“软”怕“硬”等切实问题，在人才培养方案上进行了较大的改革和创新，从基础课抓起，逐步培养学生的“硬件学习”兴趣，逐步将计算机新技术和新方法纳入到新课程体系的建设中来。按照硬件课程特点建立了硬件课程群，修改了硬件课程群培养方案，设置了纵向分层优化的课程体系，包括基础课程、实用课程、创新课程三个层次，硬件课程群的课程构成及学时分布如表1所示。
同时，根据计算机技术最新发展趋势，针对现有硬件课程不足进行课程改革，主要是对原有课程进行整合、调整，理顺课程的脉络，同时根据计算机技术发展需要增加一些能够满足社会需求的理论和实践课程。因此，在新的课程体系中，保留计算机组成原理、计算机系统结构、微机系统与接口技术等计算机专业必修课程，对这些课程内容作些微调。比如在计算机组成原理课程中，除讲述计算机存储系统、指令系统、控制器等基本内容外，增加了计算机多核技术内容。在系统可编程单片机原理及应用课程中，将系统可编程思想融入到单片机原理课程中。同时，显著增加实践环节学时的比例，不仅为重要的专业基础课程设置独立的课程设计实践环节，而且90％以上的专业课程均含有实验或上机学时。
2.2改革现有硬件类课程实践教学体系
硬件类课程实践教学是保证和提高人才培养质量的一个重要环节，硬件类课程实践教学体系在计算机硬件类人才培养方面起关键作用。在实践教学中，应树立“以学生为主体，教师为主导”的新教育观，坚持知识、能力和素质协调发展的实践教育理念和以能力培养为核心的实践教学观念，以“提高学生工程实践能力、工程设计能力、创新意识与创新能力，培
养学生综合素质”为人才培养的宗旨，致力于培养具有创新精神和实践能力的高素质人才。
在计算机硬件课程教学中，实践环节往往容易被忽视，或为最薄弱环节，其教学效果也不太好，对计算机硬件教学产生关键影响[2]。目前，高校在计算机硬件实践教学中普遍存在的问题如下。
1)实验设备及条件相对滞后。
计算机硬件是实践性很强的学科，在计算机硬件教学中，硬件课程的实验设备投资大，通常每门课程都需要配备专门的实验设备，多数高校在硬件课程及实验条件建设方面都明显不足，设备相对落后，实践教学时间严重不足，培养出来的学生大多不具备基本电路设计、调试和实践的能力。
2)实验内容和社会需求脱节。
计算机硬件是一门更新换代速度非常快的学科，社会需求针对性非常强。由于教学内容和实验条件相对滞后，导致实验内容和社会需求脱节，培养的学生不能迅速适应社会需求。
3)创新能力培养不足。
现有的计算机硬件实践环节多数以验证性实验为主，即学生往往根据教师提供的实验方法和实验步骤进行验证，缺乏自主创新意识。通常实践环节结束之后，学生也不会进行发散思维，达不到学生创新能力培养的目的。
我校在计算机硬件课程实践教学环节中已经探索出一条新思路，依托部级计算机基础课示范中心，培养适应国家经济社会发展急需的多层次、复合型、应用型、创新型计算机人才，在硬件类人才培养中提出“追踪计算机新技术，遵循‘tRY’实践教学新方法，构建实验实训新体系，培养具有创新精神、脚踏实地的应用型人才”的实践教学理念。同时，积极跟踪计算机学科发展，优化整合计算机系列实践课程教学，坚持以学生为本，让学生在做中学，在多次、多种、开放性试验中学会学习，学会探索、学会创新，锤炼学生严谨的学风、顽强的工作作风、合作精神和科学态度；培养具备实践能力、创新能力的多层次应用型人才。
在实践教学改革中，积极推动实验课程体系、教学内容、教学模式和教学方法等方面的改革，培养基础扎实、视野开阔、具有适应能力和创新意识强、高素质的应用型人才。为此，我们坚持以实验室建设尤其实验资源的整合、共享和开放为基础，以实验教学体系和实验管理体制的改革为核心，以建立一支稳定、高素质的实验教学队伍为主力，以完备的实验条件为保障，改革和完善实验中心的管理体制，依靠科研促进实验教学，全面提高实验教学质量。
我校的计算机硬件类实践环节由校内实践与校外实践两个方面有机组成。校内实践包括课程设计、工程训练与毕业设计等环节，以“DiY”为教学理念，促进实验从验证型到设计型、从实验室到学生寝室的转变，结合学科建设，重点培养学生的知识综合运用能力与系统分析设计能力。
校外实践鼓励学生到校企共建的实训基地完成工程设计、毕业设计和实训实习等环节，重点培养学生的工程实践能力与团队协作能力；改革现有学校主导的学生考核评价机制，建立用人单位共同参与的综合评价机制，提高学生评价的有效性、准确性与科学性。
同时，积极探索新的计算机硬件类实践教学方法。为实现培养“既会动手，又会动脑”的计算机应用人才的目标，计算机科学与技术专业的教师在实践教学过程中采用丰富多样的实验教学方法，内容如下：(1)“tRY”实验教学法。“tRY”是以学生多试为主的实验教学方法。改变传统的以教师讲解、学生验证为主的实验方法，鼓励学生动手实验，自己总结规律。(2)交互讨论式教学法。教学中师生之间、学生之间互动讨论，可以充分调动学生的积极参与性，尤其在设计与综合实验中，教师引导学生讨论实验方案、方法。(3)开放式自主实践教学法。开放部分实验室，学生自选实验选修项目，学生自主选择指导教师。(4)目标驱动教学法。教师给出实验项目和目标，主要由学生根据任务目标完成实验的各个环节，如资料查找、实验方案设计、仪器调试、实验结果测量与处理等。(5)课外科技活动指导方法。开设计算机硬件学生兴趣小组，配备经验丰富的教师指导学生的科技实践活动。(6)参与教师科研项目方法。大三学生即可参与教师的科研项目，教师指导其进行相关的学习与研究，边学边用，活学活用。
2.3通过学科竞赛扩大硬件学习影响力
大学生学科竞赛是促进创新型人才培养的有效手段之一。我校积极鼓励学生参与国内外各类科技竞赛，如大学生“挑战杯”、电子设计竞赛、嵌入式系统设计大赛、智能车大赛，激发学生学以致用的兴趣。对获得国家和省级各类学科竞赛等级的学生，给予成绩、学分和物质奖励。建立计算机硬件学生科协和各种竞赛组织、集训的长效机制，分为智能汽车小组、嵌入式竞赛小组、挑战杯小组、创新设计小组，搭建学生参加科技竞赛、训练的基础平台，形成一个“传、帮、带”的梯队，扩大竞赛的影响面，达到以点带面的良性循环效果，增加学生学习硬件课程的兴趣，加强学生创新能力的培养。
在学生科协辅导形式上，改变传统授课模式，辅导教师采用专题讲座形式，将各种知识和能力介绍给学生，充分发挥学生主观能动性，结合自身优势和特点，弥补不足，努力实现学科交叉，将计算机、电子、控制、机械等知识和应用能力融入其中。
如在智能汽车小组中，涉及计算机科学与技术、电子科学与技术、自动控制等专业的学生。计算机科学与技术专业的学生在实现小车控制过程中，结合自身在图像处理、算法等方面的优势，努力掌握电路知识和经典控制算法，在机械调校过程中掌握基本机械设计和调试能力，潜移默化中掌握硬件类人才所需要的各种知识和能力，成为社会所需人才。实践证明，通过学科竞赛形式，计算机硬件科协从最初十数人发展成为现今上百人规模，包括了大一到大四各个年级的学生，将大批计算机专业学生从电脑游戏旁吸引过来。
在培养学生能力的同时，我们也取得了一定成绩，包括全国intel杯嵌入式竞赛一等奖、全国大学生“挑战杯”竞赛二等奖、全国智能车比赛二等奖等。目前，计算机硬件科协的大四学生大都继续攻读研究生深造，或进入国内外知名it企业从事硬件技术研发工作。
3结语
近两年来，我校在计算机硬件类人才培养方面初见成效，学生“欺软怕硬”现象逐步改善，更多的学生开始喜欢并选修诸如计算机硬件系统基础、单片机原理、嵌入式系统开发等硬件相关课程。同时，学校为这些学生提供了专门的实验室及良好的开发实验平台，让学生通过实际动手操作，更好地掌握硬件类相关课程。同时，越来越多的学生加入到硬件科协，热衷于参加电子设计竞赛、嵌入式大赛及智能车比赛等对硬件要求较高的大学生科技竞赛活动中，逐步形成一种热爱硬件类课程学习的良性氛围。
对于计算机相关尤其是计算机科学与技术专业学生来说，光学习计算机编程等偏软课程远远不够，应该对计算机底层有深刻认识，形成一套完整的知识结构，方能满足社会需求。因此，教师应该在现有基础上加强对学生的引导，使其认识到计算机硬件类课程的重要性。目前，我校计算机硬件类专业人才的培养尚处于探索阶段，但是社会对硬件类人才的需求却与日俱增。如何采用一些有效改革措施，培养社会急需的高素质硬件类专业人才，是当前需要解决的紧迫问题，笔者对这个问题提出了思考，希望起到抛砖引玉的作用。
参考文献：
[1]黄剑玲,廖剑华.计算机硬件系列课程教学改革的探讨[J].教育探索,2009(3):31-32.
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explorationofComputerHardwareSpecialtalentstraining
ZenGHong,Liertao,DaiGuojun
(nationalComputerteachingLabofBasicCourses,HangzhouDianziUniversity,Hangzhou310018,China)
abstract:thepurposeofthispaperistoanalyzethereasonforthecurrentsituationthattherearenotenoughcomputerhardwareengineers,andtheproblemthattheuniversitiesdonotpayenoughattentiontocomputerhardwareeducation.afterthat,asetofrevolutionsolutions,includingthecomputerhardwarecoursesystem,practicelink,andsubjectcontest,areintroduced.
Keywords:computerhardware;hardwarecourse;practiceteaching;subjectcontest
计算机硬件性能篇8
关键词:课程群;计算机硬件;农业院校;人才培养
当前我国很多高等农业院校计算机专业已逐渐转变为软件工程和计算机科学与技术两个专业方向。然而,在教学实践中过分强调软件与应用,计算机硬件方面的教学却相对薄弱,导致学生缺乏计算机体系结构、计算机组成与结构等硬件方向的基本能力。即,计算机教育上存在着“重软轻硬”的倾向。
1计算机硬件教学存在问题分析
当前,农业院校计算机科学与技术本科专业中,计算机硬件与结构方向的核心和普通知识点一般体现在以下几门课程中:数字逻辑、计算机组成原理、微机原理、微机接口技术、汇编语言、计算机系统结构、计算机系统结构、嵌入式系统等。在教学过程中,各门课程相互之间内容衔接较多、重复之处也比较多,而某些知识点缺乏前导、造成断层。教师一般按照自己的教学大纲和计划对各门课程内容进行划定,而不是以计算机系统的整个体系结构为主线,造成缺乏系统性和科学性,难以实现学生从大一到大四的完整体系,使知识的连贯性变差;而且计算机硬件技术,例如:处理器技术、存储技术及网络技术等每天都有新的进展和变化,这些变化很难及时地反映到计算机硬件相关教材和实验设备上,因此难以体现发展中的新技术和教材之间的关联。由此造成,学生对这些课程普遍存在没有学习兴趣,教师上课缺乏激情的情况[1]。
因此,学生在掌握计算机硬件基本原理的基础上,如何结合计算机硬件技术的发展,并充分体现硬件技术的系统性和实践性,是当前农业院校计算机硬件教学所面临的重要问题;也是真正实现计算机科学与技术专业培养目标所必须解决的问题。
2计算机硬件课程群
为了解决以上存在的问题,本文提出构建计算机科学与技术专业硬件课程群。课程群方法是近年来高等院校课程体系建设实践中出现的一项新的课程开发技术。其基本思想是把各门课程内容联系紧密,内在逻辑性强,属同一培养能力范畴的同一类课程作为一个课程群组进行建设,从技能培养目标层次有效的把握课程内容的分配、实施、保障和技能的实现。课程群体系的进程如图1所示。
其优势在于以下3个方面:
1)内容具有科学性。课程群各组成课程之间关系密切、逻辑性强,知识具有递进性,便于组织教学。
2)实验室高效利用。课程群使计算机专业实验室可以进行大型的跨课程综合型实验,不仅在使用人次上,更重要的是在每次使用的效率上将得到极大的提高。
3)教学具有可控性。课程群所有课程的教与学透明度提高,教学中的随意性和非计划性减少,可以有效的提高教学的可控性[2]。
3计算机硬件课程群构建的主要内容
本课程群的构建主要针对我校2010级本科教学人才培养实施方案。构建以下3个方面:计算机硬件课程群课程建设,综合型实验与课程设计设置和课程群内容的更新[3]。
3.1计算机硬件课程群课程建设
课程群的建立包括确定核心课程与选修课程。在课程群设置中,以学科方向和模块为核心,同时与专业培养计划相适应。在设置课程群的时候,打破单一授课的限制,使不同专业教研室的教师根据课程群设置凝聚一起,集中对各门核心课程和选修课程的内容与组织进行系统地规划,避免重复和脱节现象。例如:可以考虑把汇编语言课程和计算机组成原理课程结合,侧重于计算机硬件的五大部件、寻址方式和指令系统。这样有利于把计算机组成原理中介绍的一般性的知识和具体的微机系统联系起来,给学生打下牢固的理论基础;也可将汇编语言、计算机组成原理和微机接口技术3门课程全部联系起来,将计算机硬件基础知识全部融合在一起,提供给学生完善的知识体系[4]。
3.2计算机硬件课程群综合型实验建设
计算机硬件课程群建设中,强调实践教学的重要性。在课程群建设中,不是以单一的课程为单位设计实验,而是按照整个课程群来设计一体化的实验环境与实验内容。可以将汇编语言方向、微机接口方向、计算机组成原理和计算机体系结构等实验有机地结合在一起,创建良好的实验环境,灵活运用实验室、开放式实验室等多种手段培养学生的研究能力与团队精神的教育方法。例如,在计算机组成原理实验中设置了8255、8253等实验,同样在计算机接口实验技术中也有同样的内容,因此,可以考虑整合这部分内容,利用几个接口芯片开发一个小系统,不仅使同学学习了相关接口芯片知识,同时也锻炼了芯片在系统中的应用,建立整机概念等。
3.3课程群内容更新建设
根据计算机学科发展情况,及时、动态地调整课程群内核心课程、选修课程的设置,同时考虑到每一门课程具体内容的设置。让学生要尽可能学习掌握同当前主流技术发展方向联系比较紧密的新技术(如pentium的超标量流水线、分离的指令Cache与数据Cache、指令分支预测技术、itanium的epiC核心技术),以及计算机新技术发展趋势(如未来处理器技术,现代网络环境对硬件技术的要求,64位微处理器技术)等。
4结语
本方案已经通过相关课程专业教师多次研讨,打破以往独立课程设置方式,初步确立计算机硬件的课程群设置,计算机硬件综合实验设置的方案。该方案如果做进一步的深入研究、探讨与实践,必将对提高计算机专业学生软件和硬件能力的协调起到良好的作用,改变当前高等农业院校计算机专业学生硬件能力偏差的现状,提高其学生的自身综合素质和增强其就业能力。
参考文献:
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DiscussontheComputerHardwareCourseGroupinComputerScienceand
technologyteachingofagriculturalUniversities
ZHanGXi-hai,YUXiao,wUYa-chun,weiXiao-li
(engineeringcollege,northeastagricultureUniversity,Harbin150030,China)
计算机硬件性能篇9
【摘要】随着计算机应用技术的不断发展，对于作为底层系统的硬件，也提出了更高的要求。本文针对计算机硬件系统的相关技术，进行了由浅入深的分析。
【关键词】计算机应用技术；硬件；系统
【abstract】withthecontinuousdevelopmentofcomputerapplicationtechnology，itputsforwardhigherrequirementsfortheunderlyinghardwareofthesystem.itanalyzestherelevanttechnologyofthecomputerhardwaresystem.
【Keywords】Computerapplicationtechnology；Hardware；System
1计算机硬件简介
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。这些物理设备按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件的运行提供物质基础。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。从外观上看，微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内部主要包括：CpU、内存、主板、硬盘驱动器、光驱、各种扩展卡、连接线、电源等；外部设备包括鼠标、键盘、显示器、音箱等，这些设备通过接口和连接线与主机相连[1]。
2计算机硬件技术
计算机硬件技术，是以计算机硬件系统结构和工作原理为核心，逐步掌握各个硬件模块的原理与功能，从而能够利用硬件技术进行系统开发。
3计算机硬件技术的范畴
计算机硬件技术主要面向计算机软方向专业开设，因此是一门综合性的硬件技术课程，其范畴包括：计算机系统概述、电路元器件、计算机数制、常用逻辑部件、硬件结构及原理、指令与汇编语言、接口与外部系统、单片机系统[2]。
其中，对每个知识点都做了详细的分析，以计算机组成为例，如下图所示：
图1计算机硬件组成
图中涵盖了计算机五大硬件模块：运算器、控制器、输入设备、输出设备和存储器，箭头表明了各种信息流向。图中，我们首先要了解各个硬件模块的功能，从而根据箭头分析各种信息在硬件设备中如何传递。
4硬件技术的核心
硬件技术的核心包括如下几个方面：
（1）计算机硬件组成原理
计算机硬件组成原理为掌握硬件技术的基础。
（2）微处理器
微处理器是计算机核心部件，主要包括运算器和控制器。微处理器技术，重点是对指令和指令系统的理解。
同一厂商会在一个处理器产品的基础上不断研发下一代新的兼容产品，而新一代处理器与前一代要实现指令兼容，即新一代指令系统包含前一代处理器的全部指令，同时可能增加新指令。而不同厂商之间也可能生产指令兼容的处理器产品。如何提高处理器性能，也是各个厂商争先研究的对象，一般采取的技术包括：流水线、超标量、超线程、Cache、扩展指令集、多核心等。
（3）总线
总线就是严格定义的信号线集合，用于实现计算机各个部件之间信息传输的通道[3]。总线具备公共性、标准型和可扩展性等特征。通过总线可实现点对点连接或者多点连接。只能实现点对点连接的通道在概念上不是总线，习惯上也称为总线。
在计算机中，总线一般分三种：数据总线（DB）、地址总线（aB）和控制总线（CB）。
DB：传输数据内容，与内存、i/o之间双向传输；
aB：传输的存储位置，如存储器地址、端口地址等，与i/o接口或之间单向传输；
CB：传输各种控制信号，如存储器读/写、端口读/写等，与i/o接口之间单向传输。
（4）接口
接口是用于完成计算机主机系统与外设之间的信息交换[4-5]。接口由接口硬件（接口电路、连接器、连接电缆等）和接口软件（程序）组成。如下图所示：
图2接口电路的构成
接口功能主要包括：数据传送、数据缓冲、信号变换、中断、差错控制、高层通信协议、即插即用、电源管理、动态配置等。接口构成都是通过数据变换机制来完成。对接口的操作是程序对接口的访问（读/写）的方式，不同接口电路支持不同的操作方式，常用方（下转第324页）（上接第128页）式包括查询、中断和Dma控制方式。
5计算机硬件技术总结
熟悉计算机硬件技术，目的是提高计算机应用能力。不仅仅要熟悉各个硬件模块的功能，还需了解相关最新技术的发展趋势及新标准，利用硬件性能测试方法，能解决在实际使用中出现的问题。
【参考文献】
[1]李桂秋，宋维堂.计算机硬件技术基础[m].高等教育出版社，2012：5-8.
[2]王福瑞.单片微机测控系统设计大全[m].北京：北京航空航天大学出版社，2000：57-61.
[3]周洪利，朱卫东，陈连坤.计算机硬件技术基础[m].北京：清华大学出版社，2012：159-162.
计算机硬件性能篇10
关键词：eDa技术计算机硬件存在问题优化措施
一、eDa技术的基本特征研究
现代eDa技术的基本特征是采用高级语言描述，具有系统级仿真和综合能力，具有开放式的实际环境以及丰富的元器件模型库等；硬件描述语言输入是eDa系统的主要输入方式，由于现代社会电子系统规模日渐增大，硬件描述语言输入逐步取代了之前传统的原理图输入设计方法，其优势在于能够进行逻辑综合优化，使设计者在比较抽象的层次上对设计的结构和内部特征进行描述。
二、传统计算机硬件设计存在的问题
（一）硬件设备短缺，开发周期较长
早期的计算机由于工作环境、硬件材料等方面因素的影响，随着时间的延长，计算机硬件设备的损耗量相对较大。为了保证计算机硬件设备正常运转，管理人员不得不花费较多的人力、物力和财力进行修复和管理。同时，受当时技术水平的制约，计算机硬件设备的开发周期较长，而对于相关专业的任课教师来说，从理论知识的学习到最终熟练进行知识的讲解，中间还需要经历长时间的计算机硬件设计分析和试验，因此，计算机硬件设备的周期非常漫长。而对于高校的计算机实验室来说，如果坚持与时俱进的进行计算机硬件设备更新换代，虽然能够保证各项计算机教学试验正常开展，但是高频率的计算机硬件设备更新必然会造成较大的经济压力，不利于高校的综合性建设；而如果长时间不进行计算机硬件设备的更新，又起不到教学应有的效果。
（二）硬件与试验脱节且不够系统化
计算机专业的硬件类课程是一门实用性很强的学科，学生不仅要掌握计算机系统设计的基本方法和理论知识，而且要学会计算机系统的设计技术和计算机的控制运用。但是从现阶段高校计算机硬件设计教学来看，许多高校专业教师仍然没有从根本上转变教学方法，课堂理论知识讲解的比重过高，学生独立思考和独立设计的时间偏少，由此导致计算机硬件的理论教学与实践相脱节。除此之外，即便是在教师的带领下开展了计算机硬件实验课程，由于缺乏规范化的组织和系统化的安排，学生的自主动手和实验能力也得不到有效的发挥，多数情况下只能按照教师所讲解的内容进行模仿设计，学生计算机应用能力和硬件设计能力没有得到真正的提高。
（三）教学内容相对固定，缺乏创新性实验
计算机硬件设备的设计要满足与当前社会的发展需要，这就要求其设计理念必须紧跟市场发展形势，不断的进行自我更新和完善。但是作为高校的一门学科，计算机硬件设计要受到多种因素的制约，例如其硬件开发不仅受高校实验室硬件设备的影响，还与实验人员的整体素质有关。而有些高校为了降低计算机硬件设计的开发成本，对某个实验室的设计功能进行了限定，这种方法虽然能够降低硬件设计成本，但是不利于实验室功能的延伸，并且专用实验台的故障率较高，后期投入维修的花费也大。因此，计算机硬件教学内容难以实现与时俱进的更新，缺乏创新意识，是制约其硬件设计的主要根源。
三、基本设计思想和eDa技术
开发利用eDa平台进行计算机系统部件及主机系统设计，其实质是利用运行在计算机上软件所提供的虚拟实验环境，设计人员利用该系统所提供的各种元器件和芯片仿真模型，根据实验需要设计逻辑电路，进行系统布线和调试运行。由于整个实验过程都是在虚拟环境下进行，因此可以反复操作和多参数调控，而不必担心系统设计的成本问题。同时，设计者还能随时进行存档，将当前设计的系统、线路进行保存，并在再次使用时随时调用。在此基础上，可以针对自己设计出的部件及系统进行编译、模拟仿真测试，以验证自己逻辑设计的正确性。课程设计结束后，可以将存储的设计图及结果提交给检查者。使用eDa技术，解决微指令时序控制时逻辑与非门电路比较复杂的问题：时序设计分一个周期完成一条机器指令或是二个周期完成一条机器指令，对于后者，时序控制逻辑就比较复杂。
四、基于eDa技术开展计算机硬件的优势
（一）提高学生自主学习能力，丰富课程内容
eDa技术的优势之一在于其应用范围的广泛性，在电子信息工程专业和计算机技术专业专业领域内，学生都需要进行不同深度的eDa课程学习。同时，eDa技术还是一门辅助教学能力较强的课程，学生在掌握基础的理论知识和熟练的eDa技术操作后，能够为继续进行相关方面的专业学习提供极大便利。例如，eDa技术要求学生动手进行线路设计和按照操作，对于提升学生的动手操作能力和团队合作能力有积极帮助。而今后学生在学习系统编程时，也离不开这两种能力。因此可以说，eDa技术对于丰富学生专业课程内容，提高学生自主学习能力有极大的帮助。
（二）弥补条件的不足，节约课程投入
以往的电子相关课程以理论讲解为主，学生虽然有机会参与到实践操作中，但是许多技术方面的问题得不到及r解决，容易影响下一步的知识学习。而eDa技术则能够在很大程度上避免类似问题：首先，eDa技术以计算机和电子技术为支撑，学生在教师讲解完相关的课堂知识后，能够立即在计算机上完成实践联系，包括设计电路、调整参数、系统运行以及模型分析等。其次，利用计算机上的这些仿真软件，能够随时进行设计修改和多参数调试运行，而不用担心成本问题。而在以往的实验室操作教学中，如果学生操作不当，很容易出现器材损坏、元器件丢失等问题，给实验室造成一定的经济损失。因此，eDa技术的使用，间接的节省了实验开发成本。
参考文献：
[1]易小琳，胡林青.计算机组成原理实践教程―基于eDa平台[m].航空航天大学出版社，2006.