计算机硬件性能精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇计算机硬件性能范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

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关键词：计算机硬件 设计安全 策略分析

中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）04-0000-00

当下我国计算机软件相关技术发展迅速，但是计算机硬件的发展却相对滞后，尤其是在硬件设计安全方面存在的问题还是比较多的。只要保证计算机硬件的设计安全，就能加快计算机硬件的发展速度，尽快与软件发展齐步。

1 计算机硬件安全的概述

计算机硬件安全的关键点是实现计算机内部的信息安全，而信息安全主要是保密、实用和集成三个方位建成的一个安全体系。做好信息安全，就是需要引导用户掌握使用产品的方法，进而保证计算机系统的信息安全。从计算机硬件安全的发展史来看，计算机硬件安全是以集成电路为主的集芯片设计、电路设计和工程技术设计于一体的安全系统。常采用的应用和技术主要有数据中心、通信系统和传感器网络等。

2 计算机硬件的设计安全现状分析

2.1 计算机硬件的设计安全发展现状

计算机硬件通常是指构成计算机系统的各类电子和机械以及电元件组成的物理部件。计算机硬件的安全问题大体上有三类，问题源也相应的有三类：输入设备、储存介质和输出设备。输入设备带来的安全问题具体有输入信息数据造成的安全问题和输入时非法操作两种情况。前者主要是指输入的信息数据可能有木马病毒等，引起本身计算机系统内的信息数据的风险系数增大；后者主要会引起计算机的数据信息遭到破坏等问题。储存介质带来的安全问题主要是指计算机的储存介质本身不能对计算机内部的数据信息形成安全保护层，对暴力破坏和非法拷贝等不合法操作没有抵抗力。输出设备带来的安全问题主要是存在一部分的输出设备具备记忆功能，会对计算机内数据信息或操作动作进行复制，给计算机系统带来较大的风险。总之，计算机硬件的设计安全现状还是较为严峻的，有较多问题亟待解决。

2.2 计算机硬件的设计安全分析

计算机硬件安全绝大部分取决于硬件的设计，多样设计是当下提升计算机硬件安全性能的主要手段，主要用来降低成本减少能量损耗。此外，工程变异中的CMOS技术和离子技术也广泛应用到提升计算机硬件的安全上，解决芯片老化等问题。但是这些都无法检测木马病毒。目前的硬件安全设计主要是以处理硬件木马为主的。硬件木马主要攻击原始芯片，对其进行修改恶意破坏行为。同时，不可复制技术也提高了计算机硬件的安全系数。总之，计算机硬件在设计阶段的安全性设计决定了计算机在以后运行时的硬件安全性。

3 计算机硬件设计安全的策略分析

3.1 做好内置安全确认工作

内置安全确认，主要是在计算机芯片的测试和制造过程中运用PUF（Physical Unclonable Functions）技术和EPIC（Ending Piracy of Integrated Circuits）技术通过电路设计方式来保护硬件IP。计算机硬件内置保护的流程工作大体如下：原始设计好的IC在IC制造厂采用PUF技术后得到芯片变异了的PUF ID，经过EDA工具编译后得到物理版图，先前得到的PUF ID与加密后的IC数据信息合成得到校验密钥，接着可以在IC的物理版图中预先选择关键区域，将校验密钥加密后的验证模块附加在原始设计好生成保护的IC版图，最终用于IC产品制造。这样在充分了解内置保护工作之后，相关的工作人员可以做好确认内置安全工作，保证计算机硬件的设计安全性。

3.2 检测外置辅助安全

目前外置辅助安全的监测工作主要采用RAS技术进行，依靠可信的密钥管理部产生公开密钥和私用密钥。公开密钥主要是加密芯片的数据信息并将其集成储存到标签电路中，私用密钥主要储存在密钥储存器里，而密钥储存器主要用于外置辅助安全的检测。此外，安全验证芯片也是用于检测外置辅助安全的。检测时，密钥储存器主要经RFID读取芯片上集成的标签电路的数据信息，进而通过安全验证芯片的检测来检测芯片。

3.3 在计算机硬件研发中注重安全设计

在计算机硬件的安全设计过程中，不单单要注意技术层面的保护检测，更要注意其他方面的问题，比如设计理念、工作侧重点和设计人员等。在计算机硬件的研发进行时，质量和性能得到保障的前提下需要注意加强设计研发人员对计算机硬件的认识，加强对计算机硬件安全性能的注重，从内置和外置入手，做好安全设计，形成计算机硬件安全性评估机制，做好对硬件安全性能的评估，同时从输入、存储和输出设备三个方面进行评估，及时发现安全风险解决隐患。

3.4 在计算机硬件设计安全中注重创新技术

计算机硬件的安全设计之所以会出现较多的问题，是由于计算机硬件的安全设计技术发展滞后，适应不了时代的发展。因此，需要注重创新技术，完善并发展现有计算机硬件的安全设计技术，结合实际情况和实践经验，及时完善不足之处。同时，建立起完整的计算机硬件安全技术系统，做好计算机硬件各部分的有机结合，加强各技术的协助。此外，还需要开展新型的计算机硬件安全技术，可以将微生物理论、光学理论和量子理论应用到计算机硬件安全技术中，这样才能实现计算机硬件安全性能的快速提升。

4 结语

综上所述，计算机硬件的种类较多，存在着较大的差异，需要根据各自的安全问题采取适当的解决策略、因此，在计算机硬件的安全设计中，需要在技术层面上确认好内置安全和检测好外置辅助安全，同时注重形成安全保护的设计理念，研发工作侧重安全保护，创新计算机硬件的安全设计技术，最终高效促进计算机硬件的安全性能提高。

参考文献

[1]王科超.计算机硬件的设计安全探究[J].山东工业技术，2015，（8）：135-136.

[2]刘亮.计算机硬件设计安全问题分析[J].黑龙江科技信息，2015，（17）：157.

[3]潘晓伟.改进的铁路信号安全计算机硬件结构设计[J].电脑知识与技术，2015，11（3）：232-233.

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大部分高校的计算机硬件教学是很薄弱的部分，其主要表现在：(1)计算机硬件技术发展日新月异，造成计算机教学内容和实验设备的滞后。“莫尔定律”指出：集成电路上的晶体管集成度每隔18个月就会翻一番，芯片性能提升一倍，而价格则降低一半。这一规律已延续了数十年，至今仍未减缓。现在，Pentium 4已广泛普及的情况下，而高校中的计算机硬件教学还仍停留在8086或80386阶段，学生甚至能明显感觉到知识的滞后性。而且处理技术、存储技术早已飞速发展，而硬件教学中确难以得到反应，因此新技术难以进入教材，造成教学内容的沉旧。(2)计算机体系具有很强的系统性，但计算机硬件课程的教学和实验却缺乏系统性。目前高校中的计算机硬件教学大多是以课程为中心，而不是以计算机系统的体系结构为主线。在教学和实验中，应注重和其他课程如数字逻辑电路、汇编语言、接口技术等课程的联系，用体系的观念来指导教学。(3)计算机教学培养的方向是具备软件和硬件结合设计的能力，软件学习学生较易产生兴趣，而硬件却很难做到，培养学生软硬结合的能力就更是困难。因此，在充分学习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，并充分体现其系统性，是当前高校硬件基础课程教学中所面临的问题。

针对以上问题，我们对大学计算机硬件基础教学作如下探讨：

1、先进的教材

随着计算机硬件技术的飞速发展，计算机硬件的教材也应该是先进的、能反映目前微机领域内硬件新技术、新成就的知识，应该体现出知识性、先进性和系统性。计算机硬件的知识应涵盖目前世界上微机领域内最先进的技术及知识，包括新近出现的技术，像分支转移预测技术、超标题执行技术、微机流水线操作技术、高速缓冲存储器技术、虚拟存储器技术、浮点数据处理技术、高速总路线传输技术等。这些技术为微型计算机提供了卓越的性能，也为计算机软件提供了优质的载体。同时，计算机硬件知识的先进性就表现在启迪学生的想象力、创造力方面，摒弃那些沉旧的、落后的内容，教材内容就紧跟世界计算机技术潮流，给求知欲强的学生以最先进的知识，让学生享受掌握新知识的乐趣。

2、优化相关课程体系的组织

计算机硬件相关课程的设计上，首先以基本原理教学为主，而后的课程中体现计算机技术的发展。数字电子技术，该课程应弱化器件，强化逻辑电路的设计，除了数字电路的基本内容之外，还应加入与EDA有关的内容。微机原理与汇编语言，该课程中微机原理实际上是汇编语言的一个先导内容，其内容的设置应以汇编语言的需要为原则，不必涉及太多，否则会与后面的课程产生交叉。计算机系统设计，该课程主要讲授计算机的基本构成，即CPU、存储系统、输入输出系统、系统总路线等，其中强调的是学生的系统设计能力。微机接口，主要从应用的角度，按照技术的发展进行扩展，在计算机的基本组成上进行性能的提升，内容上与计算机硬件技术的发展前沿紧密衔接，因此在课程上要体现计算机新技术的发展。

3、强化课程设计

计算机教学目的是培养学生软、硬件综合设计的能力。在很多高校，只是注重了学生软件能力的培养，课程设计也能够体现科学性与连续性，而且学生学习兴趣较高，因此软件能力提升较快。因此，在硬件课程的教学上也应保证培养学生的硬件设计能力，使学生深入了解硬件系统的构成及基本原理，透彻掌握相关知识，具备相当的硬件能力。

数字电子技术课程的设计内容是整个课程体系的基础，通过该设计学生能正确且直观地了解硬件设计和软件编程的差别。在硬件设计中需要考虑诸多因素，如时序、频率、干扰等。同时，设计还使学生了解到软硬件的相通之处。汇编语言是使学生掌握计算机最底层的编程方式，直接对存储空间以及寄存器等进行操作，使学生对计算机的存储、运算、控制等功能的实现有着比较透彻且直观的认识。计算机接口与设计体现的是在计算机外部设计的应用，计算机外设是计算机部件的外部扩展，因此它也是计算机系统设计一个必不可少的组成部分，其设计能使学生明确设计的方向，激发学生的创造能力。

4、加强实验教学

对于计算机硬件课程，有着抽象、难以理解的特点，因此通过实验，给学生一个直观的认识就显得尤为重要。因此在课时安排上，计算机硬件技术基础课程应安排1/3左右的实验课时。在验证性实验教学中应着重培养学生以下三种能力：

(1)培养学生的实验能力。要求学生在尽短的时间内掌握各种仪器设备的性能、配置及使用方法，提高独立使用实验设备的能力。通过实验，使学生得以尽快熟悉实验基本原理，操作程序和注意事项，培养学生独立完成实验的实际动手能力。

(2)培养学生的观察能力。观察是思考的前提，是发现问题的必经之路。要求学生在实验的过程中，认真观察实验现象，认真记录实验结果，以便思考实验中遇到的问题，总结实验经验，更好地完成实验报告。

(3)培养学生的思维能力。思维能力是一个人在事业上能否有成就的标志之一。实验就是要培养学生在实验过程中遇到问题，并且自己通过思考解决问题的能力。通过长期的训练，学生就会形成整套的思维方法，为其今后分析问题、解决问题提供一定的基础。

5、结语

计算机硬件结构的系统性是学习计算机硬件技术的基础，在计算机硬件的教学中应始终贯穿系统性的思想，使学生明确硬件学习的发展方向和研究方法，从而能够开发思想，调动学生的创造力，从而成为计算机行业的优秀人才。

参考文献

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【关键词】中专 计算机 硬件技术

随着科技的发展，计算机的应用越来越广泛，逐渐融入人们的生产和生活当中。计算机也在实践应用中在不断的更新完善，计算机的升级发展需要强大的计算机技术作为支撑，才能够使计算机功能更加全面，为人们带来更多的方便。计算机技术中，计算机硬件技术是其中较为重要的部分。计算机硬件技术有其独特的组成部分，在计算机技术发展的过程中，硬件技术也在不断的发展，下面就是对计算机硬件技术的探讨。

1 计算机硬件的组成部分

1.1 运算器

运算器在计算机的工作过程中主要起到数据的加工处理功能，运算器能够根据输入信号和指令的不同进行不同的数据处理，运算器的运算形式有逻辑运算、算术运算还有其他的数据运算形式。计算机之所以能够高效的运算，就是因为存在运算器的缘故，所以说运算器在计算机运行中起到了重要的作用。

1.2 控制器

控制器在计算机中的作用就好比人体的大脑，控制器在计算机硬件组成中接收其他部分传来的信息，然后进行相应的控制。控制器相当于一个指挥中心，会对计算机的内部指令进行分析，根据指令的要求让计算机的各个部件实现协调统一的运作。

1.3 存储器

存储器是计算机硬件组成中的记忆装置，存储器包含主存储器和辅助存储器两种。存储器在工作工程中主要是将数据进行二进制的转化，能够对信息进行处理同时还能够存储大量的信息。存储器能够接收大量不同的信息，在有需要的时候能够快速的对所需信息进行读取。存储器就是实现对信息大量存储功能的装置。

1.4 输入设备

常用的输入设备有鼠标、键盘和摄像头等，输入设备也是整个计算机硬件组成必不可少的部分。输入设备的作用就是方便外界对计算机系统进行信息的输入，鼠标能够通过人为操作对计算机屏幕进行坐标定位，处理操作过程中的图形及软件，键盘能够通过输入字母、符号、数字等信息对计算机指令。总之，输入设备就是实现外界和计算机之间的信息转换的媒介。

1.5 输出设备

输出设备与输入设备相反，是将计算机的处理结果输出，呈现在操作者的面前。计算机能够输出图像、声音、数据等多种形式，计算机处理过的数据以及一些程序都能够通过输出设备输出，常用的输出设备包括打印机、显示器和语音输出设备等，这些输出设备能够让计算机的工作状态展现在人的面前，实现了人与计算机之间的信息交流。

2 计算机硬件技术

2.1 诊断技术

所谓诊断技术就是对计算及运行过程中出现的故障进行诊断，诊断系统对出现的故障进行检测，在这一过程中，为实现故障的自动诊断，通常采用数据生成系统和诊断系统相结合的方式。数据生成系统能够将计算机内输入的相关数据生成系统的网络，对计算机的硬件部分进行检测。诊断系统则是利用数据生成系统提供的数字报告对计算机出现的问题进行解决和报告。通常的诊断过程中都需要一台单独的计算机作为诊断机，可实现远程诊断以及微诊断等多种形式的诊断。诊断技术能够对计算机出现的问题及时的进行检测和处理，是计算机正常运行的保障。

2.2 存储技术

随着计算机技术的不断发展，计算机硬件存储技术也得到了很好的发展和突破。存储有DAS模式、SAN模式、NAS模式等多种模式。各种模式有其不同的优缺点，比如DAS模式来说，操作起来比较简单，低成本高性价比，但是也有其不足的地方，在扩展性以及安全性方面比较欠缺。NAS 模式拥有良好的扩展性，占用服务器资源方面也比较少，但是数据传输速度比较低，影响网络的使用性能。SAN模式的优点就是扩展性强、传输速度快，但是这种技术比较复杂，在成本方面由于采用的是光纤与网络连接的方式也是比较高的。

2.3 加速技术

人们追求的就是计算机高速处理数据的特点，所以计算机在处理数据的速度方面要不断的更新，计算机硬件加速技术也成为研究的重点。近年来，在计算机硬件加速技术的发展下，更加注重以硬件自身的功能特点来代替软件算法的技术，硬件在处理信息的过程中充分发挥了数据分析处理和调用程序的功能，提升计算机的整体工作效率。要想实现硬件加速可以在计算机内部增加一些集成软件来实现，帮助CPU进行运算，这样就能够加快运行速度，提升计算机的运行能力和处理数据的速度。

2.4 开发技术

就目前计算机的发展来看，开发技术主要针对的是嵌入式硬件平台的开发。嵌入式硬件平台包括嵌入式处理器和嵌入式控制器和嵌入式芯片。嵌入式控制器能够在单片机内部芯片上集成总线，实现一系列的功能，降低了成本，同时也减小了体积，为计算机的微型发展奠定了基础。在数字信号处理器的开发方面也在不断的努力，比如DSP高速微处理器的开发，能够使计算机的速度得到很大程度的提升，推动计算机整体性能的提升。

2.5 维护技术

计算机维护技术是计算机硬件正常运行的保障，计算机在运行过程中有时候会发生一些故障，在硬件维护过程中要对容易出现故障的部分进行维护保养，要学会计算机的保养方法，养成维护保养的习惯。对出现的一些常见的小问题要及时处理，做好除锈、清洁等工作，让计算机在良好的状态下工作，提升工作效率。

3 总结

目前，我国计算机技术的发展水平正在不断的突破，计算机硬件部分在其中起着重要的作用，要想实现良好的性能，就要注重硬件部分的利用，明确硬件各组成部分的重要作用，从诊断、存储、加速和开发等方面的技术进行研究。在计算机硬件技术的研发方面应该加大力度，促进硬件技术的发展才能够使整个计算机的综合性能得提升。

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）：23-24.

[2]吴晓晖.计算机硬件技术研究[J].中国电子商务，2013（10）：31-32.

[3]武文芳，吴兵，王国斌，张韫.微机硬件知识多媒体系统的开发[J].实验技术与管理，2009（12）：34-35.

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关键词：计算机硬件；医院信息科；维护；故障

中图分类号：TP307

医疗改革的大环境下，医疗水平可谓节节攀升，使得对具备现代化特征的医疗设备的要求也渐渐提高，随着计算机设备的大范围普及，对医院信息科的相关工作得以高效率地开展起到了至关重要的作用。因此，对计算机硬件的维护工作就显得尤为重要，只有将计算机硬件的日常维护工作落实好，才可以提高医院信息科的工作效率，进而提高医院的整体进步和发展水平。

1 医院信息科计算机硬件发生故障的原因

计算机硬件发生故障，大多在计算机的日常工作运行过程中，这也是最为常见和棘手的问题，会大大降低医院信息科的工作效率，也不利于医院医疗水平的提高。计算机硬件发生故障主要基于以下几点原因：

1.1 计算机硬件质量存有瑕疵（内部原因）

有些计算机生产商家在计算机硬件的生产过程中，由于诸多原因，或是技术不过硬，或是针对目标群体不同，或是工人自身原因等，使得计算机硬件的质量得不到保障。常见的质量问题主要涵盖计算机硬件的内部元件性能不好、计算机硬件制作材料达不到规定的标准、计算机硬件的生产技艺不精细等，均会使计算机硬件设备接触不良，从而会造成各个元件之间的线路出现断路、短路或其他故障。此外，当计算机硬件中的相关部件已达到或超过使用期限范围时，同样会出现故障。

1.2 外部环境引起的计算机硬件故障

计算机硬件的使用寿命除了计算机设备自身原因外，还会受到外部因素的影响。如外界温度较高时，计算机硬件设备的性能就会出现不同程度的受损；空气中湿度过大时，对计算机硬件设备的电路元件也会造成损害；计算机硬件设备处于超负荷长期工作状态下、电网电压处于不正常状况时、供电情况、电磁干扰以及灰尘等，也会影响到计算机硬件设备的性能。

1.3 人为操作不当引起的计算机硬件故障

对计算机设备的操作习惯各有不同，有些会习惯于对计算机设备带电插拔，或是因为对计算机设备的操作水平有限，引起的设备之间错误的插拔方式，这对计算机硬件设备的性能同样构成恶劣影响，此外，还包括设备在运输过程中遭受到的剧烈震动和颠簸、对设备进行不正确的乱拆乱装或其他意外因素对计算机硬件设备造成的故障或损害。

2 常见的计算机硬件设备故障分析与排障

医院信息科计算机硬件的维护和保养工作离不开对计算机硬件设备故障的分析和排障环节，除了要遵循相关原则外，还要在遵循原则的基础上，懂得针对不同计算机设备故障采用不同的故障分析和排障方法，才能够达到事半功倍的效果。

2.1 计算机硬件设备排障法的相关原则

（1）先软件后硬件原则。即先考虑诸如系统注册表损坏、硬盘主引导扇区损坏、BIOS相关参数设置不当等软件方面的因素，后考虑计算机硬件设备方面的因素。

（2）先系统后主机原则。即优先考虑由鼠标、键盘、打印机、显示器等引起的系统信息报错因素，再考虑计算机主机因素。

（3）先电源后其他原则。计算机设备维持正常运行的保障就是电源，要先考虑是不是由于输出电压导致电流不正常、电源功率不足等电源因素构成的计算机设备故障，再考虑其他部件因素。

（4）先简单后复杂原则。事实上，由于计算机硬件设备的质量问题引起的故障并不多见，因此，在实行排障法时，应该先考虑简单因素，如线路连接问题、插卡连接问题等，再考虑其他复杂元件引起的故障因素。

2.2 计算机硬件设备故障分析与排除法

在计算机设备的故障排障和检修中，除了要遵循先软件后硬件、先系统后主机、先电源后其他、先简单后复杂原则之外，还要注意对计算机硬件设备故障的分析与排除方法。其中，常见的方法有替换法、排除法、观察法、测量法、最小系统法等，只有掌握方法，才能抓住故障本身，并做到及时排除。

（1）计算设备初步启动时，若电源指示灯工作正常，但是计算机的显示器却没有显示出任何信息，且伴随着“嘀…嘀…嘀…”这样的连续性的报警声，就可以大概判断出是内存方面的故障了。

（2）还有一种与内存方面的故障类似的故障，那就是显示卡出现的故障。当计算机设备出现显示卡故障时，计算机设备会发出“嘀”声，只不过显示卡故障下的报警声形式是“一长两短”。

（3）当计算机设备的CPU发生故障时，电源指示灯会正常工作，硬盘也会正常运转，且伴随着计算机设备启动，不存在任何性质的报警提示或信息显示（一般情况下）。

（4）在已经按下计算机设备的电源开关情况下，若机箱电源指示灯并没有正常工作，且风扇也没有正常转动，伴随着无声音现象存在，大概可以判断出故障的发源地在电源上。

（5）有些计算机设备会因为相关软件设置不恰当，导致计算机硬件无法正常运转，这便需要对软件的相关参数进行重新更改和设置。

（6）有些计算机明明运行正常，但不一会就会毫无反应，出现死机现象。对于计算机死机故障的排除，可以从病毒、元件热稳定、部件接触、硬件和软件等方面着手，因为计算机在遭受到病毒侵袭、元件热稳定性不佳、部件解除不良、软件冲突或者硬件不兼容等原因，均会出现计算机硬件运行故障。

3 医院信息科对计算机硬件维护的重要性及举措

很多医院信息科的操作人员认识不到计算机硬件设备维护的重要性，错误地认为平时的日常维护和保养并没有必要，导致了只有在计算机硬件设备出现故障或需要检修时才想到日常维护的重要性。这种错误的传统观念，具有较大的危险性。

虽然计算机硬件设备出现故障并不完全出于人为原因，但是实际操作人员日常对计算机设备的操作却与计算机设备的寿命长短与否有着紧密的联系和责任。这一点在医院信息科尤为重要，医院信息科的操作人员应该加大计算机硬件设备的维护力度，避免出现医院相关信息的通融故障，影响到医患关系甚至是患者的生命安全。由此，医院信息科对计算机硬件维护的重要性便可见一斑，加强对计算机硬件设备的维护力度是相当有必要的。

现阶段，医院队伍的建设水平不断提高，各大医院中医学人才济济，但是却缺乏对具有综合素质和专业素养较高的计算机专业队伍的建设，使得计算机硬件出现故障时，很难及时排除。基于这一关键原因，医院应该从实际出发，首先，构建起一系列行之有效的计算机设备维护机制，外聘专业的计算机专业人员，及时对计算机设备相关信息进行记录、归档；其次，建立一整套计算机维护和保养及机制；最后，对医院信息科操作人员进行定期抽查和培训，加大计算机硬件设备维护和保养的宣传力度。

4 结束语

综上，随着计算机设备的普及和渗透，医院信息科的工作逐渐朝着现代化方向进步利发展，改变了医院传统的管理模式，大大提高了医院的工作效率。医院信息科有必要对计算机硬件设备进行定期维护和及时保养，才可以促使计算机的故障期间隔时间加长、降低检修费用，以达到保证计算机设备的正常运转的目的，从而为医院的医疗管理机制的完善提供保障。

参考文献：

[1]邵凤.医院计算机硬件设备的维护?管理和探讨[J].医疗设备信息，2008（09）.

[2]宗原.计算机硬件维护保养技术探讨[J].企业导报，2011（13）.

[3]黄伟，冯径.《计算机硬件技术基础》课程教学改革探索[J].现代计算机（专业版），2011（10）.

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早期计算机性能低下，最初的计算机系统中没有操作系统软件，计算机的主要功能也只是提供科学计算，所以初期的计算机完全需要人工操作，通过硬件线路的连接来实现计算程序的运行。后来由于计算机硬件速度的快速发展和新的对信息处理能力需求，操作系统成为计算机系统不可缺少的软件平台。

计算机操作系统可以帮助工作人员管理计算机硬件资源，调度任务，同时可以人性化的将任务的处理过程和结果实时反馈给用户。操作系统的产生改变了人们对计算机使用方式的定义和认知，是迈向信息时代的第一步。

计算机发展至今，硬件速度越来越快，操作系统越来越复杂功能越来越强大，几乎可以处理任何一种数据信息，而人们又对计算机的性能有了新的需求。

当计算机功能越来越强大的同时管理维护的成本也在逐渐增大，其安全性和稳定性已经变成了计算机应用的最主要技术指标，高容错性和系统快速恢复能力成为当今计算机系统研究的主要方向，而虚拟机技术的完善使得这些新需求的满足有了更可行的捷径。

最早计算机虚拟化技术完全由软件实现，运行速度缓慢而且功能单一，虚拟设备，程序虚拟运行环境都属于这一类。但是这些远远不能满足各产业实际应用的需求。因此在软件虚拟技术成熟的基础之上一些大的软件公司开始研究虚拟操作系统的产品，VMware就是这类产品的代表。

VMware用软件模拟计算机硬件系统，这样一来在一个真实的计算机系统上(包括操作系统软件)可以同时运行多个虚拟操作系统，这些虚拟操作系统可以是和真实系统相同的系统软件，也可以是完全不同的系统软件。比如在一台装有WindowsXP操作系统的PC机平台上安装VMware，然后再用VMware虚拟机安装linux操作系统，这样一来，用户可以在同一个硬件平台上同时运行两个结构完全不同的操作系统。这种计算机的应用方式被许多教学单位采用，以构建低成本的计算机实验环境。

但是用软件模拟硬件的技术有它先天的局限性，比如虚拟机系统运行速度受到很大限制，对外部设备的支持差等原因，使得纯软件模拟实现的虚拟机环境不适合商业和工业领域的应用。

为了突破这一瓶颈，许多硬件厂商和软件厂商都为此做了大量研究。例如Intel已经在其新的CPU中集成了VT功能，这种功能通俗的解释就是：可以让一个CPU工作起来就像多个CPU并行运行，从而使得一台计算机中同时产生运行多个操作系统运行的硬件环境成为可能。

与软件模拟硬件技术不同，这种以硬件功能为主的虚拟技术可以大大提高虚拟机系统的运行速度，而且可以方便的解决早期纯软件模拟技术条件下虚拟机实现中的许多复杂设计。

目前许多虚拟机软件开发商都采用了这种VT技术，其中VMwareworkstation、Virtual PC、Xen、Linux KVM都采用了这一一技术，目前对这一类虚拟化技术，人们统一称之为硬件辅助虚拟化。

Xen

Xen是在剑桥大学作为一个研究项目被开发出来的，它已经在开源社区中得到了极大推动。Xen是一款半虚拟化(paravirtualizing)VMM(虚拟机监视器，VirtualMachine Monitor)，这表示，为了调用系统管理程序，要有选择地修改操作系统，然而却不需要修改操作系统上运行的应用程序。

虽然VMWare等其他虚拟化系统实现了完全的虚拟化(它们不必修改使用中的操作系统)，但它们仍需要进行实时的机器代码翻译，这会大大影响性能。

Xen采用了VT技术来实现计算机底层虚拟化功能，它很充分的发挥了硬件辅助虚拟化技术的优点，不再将虚拟机模型建立在真实机操作系统之上，而是在硬件平台上构建一套类似于中间件(并不是真正意义上的中间件)的软件逻辑层，所有操作系统都建立在这个“中间件”之上。

其中有一个DomO(1inux)操作系统，它负责统一管理其他Guest虚拟操作系统，但是原理上这个负责管理的linux操作系统与其它虚拟机系统是平等的。

这种计算机虚拟技术模型的优点在于，用户可以通过设置或开发扩展功能，实现计算机硬件资源被所有虚拟操作系统共享，虚拟机系统可以对硬件资源进行适当的调度和管理(完全软件模拟虚拟化技术中，虚拟机操作系统对硬件资源没有权利占有，只能依赖虚拟机软件提供的使用接口实现调用功能)，用户可以指定每个虚拟机系统所占有的系统资源，比如内存、外存、CPU个数等等。

Xen采用qemu模拟计算机硬件，qemu提供了虚拟机操作系统与计算机硬件的数据交互和控制功能，这样一来多个虚拟机操作系统可以同时拥有并使用同一个硬件。

如果用户对Xen进行内核及的扩展性开发，还可以实现虚拟机操作系统完全占有硬件的能力，也就是说一个虚拟机操作系统在一段时间内可以对一个或几个计算机硬件资源完全占有，就好像这段时间内这个虚拟操作系统是直接安装在这些硬件上的，无论性能还是稳定性都会大幅度提高。中国国内目前已经有许多公司开发出了类似的功能扩展。

完全虚拟化技术的不利因素就是它们的性能，因此半虚拟化的思想已经成为了目前计算机虚拟化技术的主流，其性能度量和它达到的高效性成为一个突破。运行Xen的系统开销确实非常小，大约占3％，这在完全虚拟化技术时代是不可想象的。

Xen的半虚拟化技术与硬件辅助虚拟化技术所描述的概念不同，半虚拟化技术主要指的是软件层面上的特点，而硬件辅助虚拟化技术指的是计算机硬件为了实现虚拟化所作的辅助设计。

Xen是在linux系统内核代码的基础上修改添加了许多用来支持计算机虚拟化技术的功能，这样一来Xen本身便成了一个独立存在的系统软件(也可看作是系统硬件和操作系统之间的一个类似中间件的逻辑部分)，标准的操作系统如Windows或linux等都运行在它的基础上。

如果直观的解释，那就是Xen在linux系统内核与计算机硬件之间封装了一层功能接口，这些接口用来管理虚拟机操作系统，为虚拟机操作系统提供硬件资源并建立数据交互机制。这样的软件层的实现，使得虚拟机系统的运行速度和稳定性更加优良。

但是只有这些是不能完全实现一个虚拟机系统全部的功能，因为作为被虚拟的操作系统，他们自身是一个完整的标准操作系统，因此它们没有对X en的依赖概念，Xen的特殊性和被虚拟操作系统的独立性之间便会出现许多矛盾，为了解决这些问题，Xen除了内核上的修改之外还提供了许多服务性质的软件。

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关键词：计算机硬件 日常管理维护 故障检修

中图分类号：TP307 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）03（b）-0084-02

1 计算机硬件的构成

在计算机硬件当中，主要包括控制设备、运算设备、输入设备、输出设备、辅助设备、存储设备等。其中，控制设备主要对计算机的运行进行指导和控制。运算设备主要是指计算机处理器，其作用是对信息进行计算、加工和整理。摄入设备主要包括鼠标、键盘，以及其他一些外接输入设备，负责将信息输入和存储在计算机当中。输出设备包括声卡、显卡、显示器、扫描仪、打印机等，通过这些设备将信息从计算机中输出出来。辅助设备主要包括耳机、摄像头、话筒等一些辅助功能的外接设备。存储设备主要包括磁盘、优盘、硬盘等，负责存储计算机中的信息。这些设备共同组成了计算机硬件系统，在计算机运行中相互配合发生作用，从而支持计算机的运行。

2 计算机硬件的日常维护

在计算机硬件的日常维护中，对于其运行环境应当加以注意，不能让其在充满粉尘的环境中运行和工作，否则将会极大地损坏计算机电路板。每隔一个月左右，应当对计算机机箱中的灰尘进行一次清理。同时，要注重日常使用中的清洁保持，例如风扇、风道、插座、接头、以及集成电路和元器件的引脚等位置，都应当进行定期清理和检查。在清洁过程中，应当选择防静电的清洁工具，防止产生静电吸附灰尘。如果使用了金属材质的清洁工具，应当在清洁之前断开计算机电源，同时做好释放静电的措施。在清洁显示器的时候，不能使用化学溶剂、酒精等清洁液，防止破坏显示器。

计算机硬件的存放温度应当控制在5℃～40℃之间，在运行过程中，尽量保证15℃～30℃的工作环境温度，从而确保计算机硬件的安全运行。在计算机集成电路中，运行过程中会产生较多的热量，因此要确保风扇的正常运转和机箱的良好散热，防止热量积聚对硬件造成损害或烧毁。计算机硬件运行对于湿度也有相应的要求，如果空气湿度过高，将会加快电器件和线路板的生锈腐蚀，从而接触不良或短路。如果空气湿度过低，还会累计过多的静电，对集成电路造成损伤。因此，在计算机硬件的运行过程中，应当对其工作环境进行良好的控制，从而达到日常维护的目的。

3 计算机硬件的故障检修

3.1 计算机硬件故障的分类

计算机硬件常见的故障主要包括前期故障、中期故障、后期故障等类型。其中，前期故障主要是硬件质量、硬件工艺等方面的问题。中期故障主要是在计算机硬件运行一段时间之后，由于元器件质量问题所引发的故障。后期故障则主要是由于设备和元器件老化、损耗所造成的影响。

3.2 计算机硬件故障的原因

外部原因、内部原因、人为原因等，都有可能引发计算机硬件故障。其中外部原因主要是指在计算机硬件的运行过程中，一些外部环境和影响对其造成的损害。例如计算机运行中电压不稳、使用老化的计算机元器件等问题，都会引发计算机硬件故障。内部原因主要包括计算机硬件质量差、性能不佳等造成的使用寿命缩短，进而引发硬件故障。人为原因主要是由于人为的拆装、改造所造成的硬件损坏或硬件故障。

3.3 计算机硬件故障的检修

在计算机硬件的检修当中，主要包括常规硬件检查、故障现象观察、硬件插拔替换、系统最小化、软件检测法、以及其他一些检修方法。在实际检修过程中，先断开计算机电源，然后检查硬件是否存在形变、磨损、破坏、断路、烧毁等问题。之后接通电源，观察是否产生异味、火星等现象。同时，检查硬件之间是否存在短路、漏电、断线等故障问题。如果熟悉和了解计算机硬件的结构和电路特点，可采用电压法或电阻法进行检查，从而观察故障的直接表现。初步判断可能发生故障的硬件，然后使用完好的硬件逐个替换，从而发现真正发生故障的硬件，并进行更换。此外，还可以利用专用的硬件检测软件，对计算机各个硬件进行检查，从而快速、直观地发现具体的硬件故障问题，并且采取相应的措施进行维修或更换。

第一，CPU故障。CPU是整个计算机的核心之一，只要计算机处于运行状态，CPU都处在高温的状态。所以对于CPU常出现的故障就是因为过热而导致的相关问题。对于这种情况来说，应当采取各种积极有效的措施来降低CPU工作时的温度：必须安装散热风扇，并且进行定期地清理，确保风扇能够正常运行，起到应有的散热效果；应当安装一些可以智能控制CPU工作和休眠的软件，实现CPU温度的降低；在涂硅胶的时候应当掌握厚度，不能过薄，起不到散热效果，也不能过厚，会与灰尘结合反而影响散热。第二，硬盘故障。硬盘是计算机存储的载体，也是计算机运行的基础之一，计算机的系统和数据的存储都是借助硬盘来实现的。硬盘故障的常见处理方法为：观察硬盘的指示灯是否正常亮起，指示灯异常情况应当考虑线路连接的问题；在日常运行中，应当定期整理硬盘碎片；对于中毒或者中木马的硬盘分区，应当及时进行硬盘的格式化来处理。第三，内存故障。与硬盘不同，内存并不需要将数据进行永久性的输入、记录和输出，它仅仅起到确保计算机正常、流畅运行的作用。内存出现故障，轻则蓝屏、卡顿，此时通过重启电源等方式就可以解决；重则导致整个计算机系统瘫痪，此时需要进行内存的插拔或者更换。需要特别注意的是，内存条与主板需要非常契合的兼容性，当下很多具有一定计算机基础的人往往过分追求配置而忽略了兼容性，从而导致各种内存故障的产生。

4 结语

当前计算机已经广泛应用于各行各业，也成为了人们日常生活中最不可或缺的重要组成部分之一。人们不需要掌握非常专业的计算机操作和维修技能，但是面对着一些常见的硬件故障应当能够及时地识别和处理，尽可能避免故障对人们生产和生活的影响。当然，计算机技术作为一项不断发展、不断创新的技术，无论是硬件还是软件都在持续不断的开发之中，各种新的故障、顽固的故障等会越来越多地出现。人们需要不断摸索、不断分析、积累经验，才能够借助于计算机获得更好的服务，为认识世界、改造世界提供更加强大的助力。

参考文献

[1] 郝帅.计算机硬件管理与维护探讨[J].信息安全与技术，2011（10）：111-113.

[2] 李克锋.计算机硬件全面维护的原则与方法探析[J].电脑编程技巧与维护，2012（8）：120-121.

篇(7)

【关键词】 计算机硬件 日常维护 重要性 发展前景

改革开放以后我国快速发展已经进入了电子化的时代，计算机的发明改变了我们的生活状态，而如今电子计算机已然成为了我们工作和学习不可或缺的工具。由于计算机硬件的日常维护情况直接关系计算机的运行状况，影响着人们的日常生活状态，所以必须注重计算机硬件的日常维护和发展。它不仅有利于工作效率的提高，而且能延长计算机的使用年限。

1 计算机硬件日常维护的重要性

计算机属于电子产品类的发明，它是高科技技术下的产物，对其所处的外部环境有一定的要求，如果外部环境不良极可能导致计算机运行出现故障。一般控制计算机的工作温度大约在零度到四十度之间，控制其空气湿度为10%-90%，还需要注意的问题有很多，如防尘、防水、防静电、防阳光直射等等。计算机硬件和软件是计算机的两个重要组成部分，其中计算机硬件是其工作的基础，计算机软件是其工作的平台，因此计算机要想有一个良好的运行环境必须使计算机的软件和硬件有机结合，只有这样才能达到 “三省”即省心、省钱、省时间。

现今计算机的应用技术越来越广泛，随着而来的计算机的软件和硬件所带来的问题也就越来越多样化，危害也是层出不穷，各式各样。比如：在玩大型游戏的过程中，经常出现电脑花屏或者黑屏的现象，有时还会出现系统突然重新启动、系统无响应、无故死机等等的现象，对于这些问题的出现要及时发现及时处理，如果你不重视或者忽视不见，极有可能导致计算机由于硬件过热出现故障和烧毁等无法预料的计算机问题，计算机的硬件系统出现问题的结果往往比计算机软件故障更为严重，带来的麻烦和困扰让人无法预料。另外，如果不重视这些问题的解决，使电脑长时间不正常运行，最终会使电脑硬盘烧毁、数据丢失，那些多年来收集的各类视频、精心保存的各类美好照片、还有那些工作用到的数据资料和文档资料等全部化为乌有，并且不再有找回的可能。

在使用计算机的过程中，还有一个十分重要的问题就是防尘和清尘。一般来说使用半年的计算机的机箱内就会落满了灰尘，需要及时的打开计算机主机箱清洗粉尘，以便防止电源、CPU等部件的损坏和风扇被阻塞而停转的现象。有资料显示，计算机硬件故障有很大一部分来自于灰尘的不及时处理。做好计算机的日常维护至关重要，可以减少数据的丢失和不必要的经济损失。

2 计算机硬件日常维护的方法

计算机软件出现故障一般重装系统就可以解决，但是硬件如CPU、显卡、内存等出现故障就不那么容易解决，所以提醒大家务必注意计算机硬件的日常维护，提前预知控制事故发生。下面介绍一些计算机硬件的日常维护方法。

2.1 内接设备

（1）CPU。CPU是计算机运行的核心，因此CPU的运行状况直接决定电脑的运行速度。当前我国市场上出售的CPU主要是主频1.5以上的，这就足够满足办公娱乐和大型绘图软件的要求了。CPU的日常维护应该注意几点：保持温度适当（一般不超过75摄氏度）；工作的时间不宜太长；CPU的风扇着重注意，因为CPU风扇能降温能防尘，是CPU的最好保护设备。

（2）主板。电脑运行的重要部分是主板。在日常的维护中注意一下几点：保持设备的良好接触、使用时不可随意热拔插；注意防止主板的静电产生。

（3）电源。在安装计算机之前就要固定好电源，插紧插孔，以防漏电烧毁电路。电脑稳定可靠持续电流的来源就是电源的工作，电源的好坏与计算机的安全运行密切相连，购买时务必选择优品质的电源。

（4）内存。内存的存在给予了电脑一定的缓冲，加快了电脑运行速度。日常维护需注意：保证良好接触、防止静电、选择兼容好的新内存与预留的槽内。

（5）硬盘。硬盘直接关系用户的使用情况，是存储数据和电脑系统的地方。由于频繁读写过程中运转速度非常高并且伴随着产生震动极易损坏，因此日常维护需要注意：减少不必要使用降低负荷；定期整理电脑文件。

2.2 外接设备

（1）显示器。显示器是指外界屏幕和外壳，极易吸附灰尘，影响显示效果和用户视力健康。日常维护需要定期防尘除尘处理，除尘时用专业的清洁工具特定的清洁液进行禁止用酒精，水的效果不明显；防尘主要用防尘罩。

（2）光盘驱动器（COMBO、DVDRW，统称光驱）。一般常见的现象是读盘慢或者不读盘，这是由于灰尘积聚在光驱的激光头上造成的，所以保持光驱的清洁对于硬件的维护也是必不可少的。日常维护一般是用棉签蘸取酒精擦拭光驱的机械部件，切记酒精不能沾到激光头上，只需用气囊吹掉灰尘即可。

（3）鼠标和键盘。这些是基本的输入设备，使用的频率极高，出现问题多，成本相对很低，一般可以用拆开检查清洗的方式维护。

3 计算机硬件的发展前景

在这个科学技术迅猛发展的社会，计算机的发展更是令人瞩目。随着纳米晶体管的出现，提升计算机微处理器性能有了曙光，然而目前纳米晶体管制造的新光刻技术仍处在试验阶段，不仅技术实现难度大而且价格令人瞠舌，这对计算机微处理器来说并非唯一难题，还存在其他的类似难题，所以要实现使用纳米计算机的愿望还是需要做出很多的努力的。伴随着计算机硬件的发展，计算机软件也没有落后，迅速发展于各种领域，使得工作更加的快捷高效。信息技术革命对人类的经济和社会发展起到了重要作用，深刻影响和改变我们的生活，所以我们有理由相信未来的计算机发展一定会给我们的生活带来更多的益处，使生活变得越来越美好。

4 结语

计算机的使用过程中避免不了出现各式各样的问题，尤其是计算机硬件的维护一项复杂的事情，需要我们耐心的不断摸索和总结。当你遇到计算机硬件问题时，不要慌张郁闷，积极寻求解决办法，慢慢积累经验，以后你就会工作的很顺手。计算机硬件的发展使得计算机的运行效率不断提升，从而计算机事业向前进步带动我们社会的进步。

参考文献：

[1]姜冰.计算机硬件日常维护的重要性[J].信息科技，2011，06（27）：46-48.