中國計算機硬件狀及其發展趨勢

摘要

隨著信息技術的發展，計算機在我們的日常生活中扮演了越來越重要的作用，通過現有的技術以及當今在計算機領域還在研究中的尖端科技分析,計算機的發展將趨向超高速、超小型、平行處理和智能化，量子、光子、分子和納米計算機將具有感知、思考、判斷、學習及一定的自然語言能力，使計算機進入人工智能時代。這種新型計算機將推動新一輪計算技術革命，并帶動光互聯網的快速發展，對人類社會的發展產生深遠的影響。

【關鏈詞】計算機硬件發展趨勢 新型計算機

前言

計算機硬件發展主要體現在處理器和存儲器上，體現了計算機硬件在計算機產業中的發展。通過回顧計算機硬件的發展，探討計算機硬件的發展趨勢，從而使人們相信計算機硬件的發展前景會更加燦爛。

計算機硬件是指計算機系統中由電子，機械和光電元件等組成的各種物理裝置的總稱。這些物理裝置按系統結構的要求構成一個有機整體為計算機軟件運行提供物質基礎。簡言之，計算機硬件的功能是輸入并存儲程序和數據，以及執行程序把數據加工成可以利用的形式。

計算機硬件基本構件：雖然計算機的制造技術已經發生了極大的變化，但在基本的硬件結構方面，一直沿襲著馮。諾伊曼的傳統框架，即計算機硬件系統由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備五大基本構件組成。

1 運算器。運算器是計算機對數據進行加工處理的部件，包括算(加、減、乘、除等)和邏輯運算(與、或、非、異或、比較等)。

2 控制器。控制器負責從存儲器中取出指令，并對指令進行譯碼；根據指令的要求，按時間的先后順序，負責向其它各部件發出控制信號，保證各部件協調一致地工作，一步一步地完成各種操作。控制器主要由指令寄存器、譯碼器、程序計數器、操作控制器等組成。

3 存儲器。存儲器是計算機系統中的記憶設備，用來存放程序和數據。計算機中的全部信息，包括輸入的原始數據、計算機程序、中間運行結果和最終運行結果都保存在存儲器中。

4 輸入設備。輸入設備是給計算機輸入信息的設備。它是重要的人機接口，負責將輸入的信息轉換成計算機能識別的二進制代碼，送入存儲器保存。計算機中常用的輸入設備是鍵盤和鼠標。

5 輸出設備。輸入輸出接口是外部設備與中央處理器之間的緩沖裝置，負責電氣性能的匹配和信息格式的轉換。計算機常用的輸出設備為顯示器和打印機。

計算機硬件的發展以用于構建計算機硬件的元器件的發展為主要特征，而元器件的發展與電子技術的發展緊密相關，每當電子技術有突破性的進展，就會促進計算機硬件的一次重大變革。因此，計算機硬件發展史中的“代”通常以其所使用的主要器件，即電子管、晶體管、集成電路、大規模集成電路和超大規模集成電路來劃分。

中國計算機硬件體系結構的發展主要體現在兩個方面的發展，一是研制新型計算機體系結構，提高并行計算和處理能力，并特別體現在智能體系結構的理論和應用方面，其次以硬件或固件為發展主線的大規模集成電路的研制和開發。而這里主要從處理器，存儲器和外圍設備三方面的發展現狀和發展趨勢進行探討。

中國現代計算機硬件中，外圍設備的價值一般已超過計算機硬件子系統的一半以上，其技術水平在很大程度上決定著計算機的技術面貌。外圍設備技術的綜合性很強，既依賴于電子學、機械學、光學、磁學等多門學科知識的綜合，又取決于精密機械工藝、電氣和電子加工工藝以及計量的技術和工藝水平等。

外圍設備包括輔助存儲器和輸入輸出設備兩大類。輔助存儲器包括磁盤、磁鼓、磁帶、激光存儲器、海量存儲器和縮微存儲器等；輸入輸出設備又分為輸入、輸出、轉換、、模式信息處理設備和終端設備。在這些品種繁多的設備中，對計算機技術面貌影響最大的是磁盤、終端設備、模式信息處理設備和轉換設備等。

中國計算機硬件產業包括兩大部門，即計算機制造業和計算機服務業。后者又稱為信息處理產業或信息服務業。計算機產業是一種省能源、省資源、附加價值高、知識和技術密集的產業，對于國民經濟的發展、國防實力和社會進步均有巨大影響。因此，不少國家采取促進計算機產業興旺發達的政策。

中國現代計算機硬件的誕生和發展

現代計算機問世之前，計算機的發展經歷了機械式計算機、機電式計算機和萌芽期的電子計算機三個階段 中國電子數字計算機問世以后，模擬計算機仍然繼續有所發展，并且與數字計算機相結合而產生了混合式計算機。模擬機和混合機已發展成為現代計算機的特殊品種，即用在特定領域的高效信息處理工具或仿真工具。

20世紀中期以來，計算機硬件一直處于高速度發展時期，計算機由僅包含硬件發展到包含硬件、軟件和固件三類子系統的計算機系統。計算機系統的性能—價格比，平均每10年提高兩個數量級。計算機種類也一再分化，發展成微型計算機、小型計算機、通用計算機(包括巨型、大型和中型計算機)，以及各種專用

總結

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