计算机硬件的发展趋势
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计算机硬件的发展趋势范文第1篇
【关键词】计算机 软件 应用 发展路径 安全性
计算机软件与计算机硬件共同组成了计算机的核心组成部分，计算机软件的本质是为了实现用户对计算机的各种需求，响应各种命令而编制的计算机程序。计算机软件是实现计算机多样化、多元化应用的核心。计算机软件在社会的生产、生活中得到了广泛的应用，尤其是在信息化时代的今天，计算机软件在企事业、学校、金融、制造、服务、航空航天、国防等领域广泛的应用，就连普通百姓的日常生活也少不了计算机软件的应用。计算机技术作为现代信息社会不可或缺的工具，作为人类进入信息时代的标志性产物，计算机软件在其中起到了至关重要的作用。以计算机软件为核心组成的计算机信息技术深刻地影响着人类社会，并以火箭般的速度高速发展，并推动了全球范围内的信息技术革新，引发了世界范围内生产力的变革，引领着社会和时代的进步和发展。
1 计算机软件的概述
计算机软件由计算机程序和程序相关的文档等组成，软件程序的源文件是计算机软件的核心组成部分。尽管目前世界上没有对计算机软件的定义做统一的说明与规定，但对计算机软件的核心内容使一致的，本质是相同的[1]。计算机软件又叫应用软件，它存在的价值是为了实现在计算机操作过程中使其响应使用者的各种命令和需求的程序系统，其根本是为了人类服务的程序系统。计算机应用软件又分为专用软件和通用软件两大类，专用软件通常为专业的设计、制造、制作等专业生产、生活服务，如Autodesk 公司出品的AutoCAD在机械设计、工程设计、建筑设计等领域得到了广泛的应用，而绝大部分用户接触到的还是如微软公司出品的Office办公软件中的word、excel、power point等用于文字处理、表格处理、幻灯片等常用软件，因此这些软件通常称之为通用软件。世界知识产权组织将计算机软件归纳为计算机程序、计算机程序中的说明文档、计算机程序使用时涉及的相关资料和资源等，这个规定将计算机软件的内涵和延伸都做了比较深刻的描述，因此被世界范围内普遍采用。我国在二十世纪九十年代末期出台了《计算机软件保护条例》，条例汇总定义计算机软件为计算机程序及其相应的文档[2]。其中计算机程序包括计算机源程序和目标程序，源文本和目标文本可以被认为是同一文件，计算机软件既具备功能性也具备作品性。计算机软件由文字、符号等表达，同时以光盘、硬盘等存储形式记录，因此是受著作权保护的作品。计算机软件的工具性是指计算机软件在计算机应用中的实际作用，计算机软件通常是为了起到实际效果而设计制作的，因此计算机软件具备功能性，因此计算机软件具有功能性。
2 计算机软件的应用
计算机软件作为计算机的灵魂和内核，是计算机运行的基础，没有计算机软件，计算机只是电子元器件，有了计算机软件才实现了人机交流和人机对话，才使全世界的计算机都能够通过计算机网络实现信息传递、共享和交互。现代社会中计算机的渗透可谓无孔不入，计算机软件的应用范围从金融、制造、服务、航空航天、国防、建筑、水利、工程等各行各业，尤其是专业软件在各自的领域内都有深入发展。同时，通用软件在人们的日常生活和社会交流中的应用随着网络的普及也越来越广泛。从电脑、手机、平板上网、即时通讯（如QQ、MSN、微信等）网络购物、刷卡消费、电子邮箱、网络游戏等在人们生活中应用越来越广泛，此外许多专用软件在人们的日常生活中也得到了广泛应用，如GPS卫星导航系统、网络订票系统、酒店预订系统等等都可以通过现代计算机软件实现。基于我国对信息产业的重视，国家大力发展社会经济信息化，国务院在十二五发展纲要中明确指出“要通过信息化建设和信息化进程带动工业化向现代化发展”。这表明未来计算机软件将在工业、农业、军事、教育、医疗、金融、通信、娱乐、电子商务等产业更快、更深入地发展。发展需要不断提高自动化、智能化的程度，计算机软件是实现我国在各行各业自动化、智能化进程的关键所在，大量开发和引进先进的计算机软件成为发展的必须和社会的必然趋势。据统计，我国软件行业在近五年来，以每年30%的增幅递增，2011年我国软件市场的销售额总额突破了12000亿元，给我国国民经济总量做出了巨大贡献，未来随着软件的应用范围不断增大，软件行业的应用不断深入，软件市场的总量将进一步递增。
3 计算机软件的发展趋势
二十一世纪是信息时代，计算机是信息时代的支撑基础，计算机操作系统必须不断创新结构和功能，满足网络时代、信息时代的不断更新的需求，满足社会发展和各行各业的应用的需要，才能开发出更科学完善的、人性化的、实用性更强的计算机软件。计算机发展至今，已经成为一门完整的学科，它的应用领域越来越广泛，已经成为现代信息社会的基础。二十一世纪是信息时代，信息时代离不开计算机技术的支撑，无论是大型计算机还是微型计算机，必须有硬件和软件共同组成，硬件技术随着机械、电子技术的发展不断前进，而软件技术中的最重要的组成部分―操作系统也必须不断优化结构，不断开发新的功能，以适应现代社会的需要。未来计算机软件的发展趋势将主要表现在以下方面：
3.1 计算机软件作为发明创造的版权意识将进一步增强
尽管当前计算机软件市场发展迅猛，但由于计算机软件的可复制的特性使计算机软件作为一项知识产权和发明没有得到很好的版权保护和著作权保护。大量的盗版软件不仅伤害了软件生产者的利益和软件制作的热情，盗版软件中的许多漏洞也可能被不法分子利用，最终导致用户蒙受巨大的损失。因此未来计算机软件的发展趋势将会进一步加强计算机软件的著作权和知识产权，将计算机软件作为一项发明创造来保护，使软件编写和软件生产企业的利益得到最大限度的保护，同时也给用户更加稳定和安全的使用体验。以美国为首的西方国家对于计算机软件的专利保护通过长期的发展与辨证最后发展成为一套完整的体系。计算机软件的法律保护体系从依赖硬件发展到软件成为信息网络技术的核心，是计算机软件技术手段不断前进的表现，人们期望解决的问题最终通过计算机软件得以实现，体现了计算机软件的技术手段在计算机软件法律保护上的作用。计算机软件在不同的历史时期和不同的应用领域，其作用也不尽相同，从早期的拒绝专利保护到现在的主动扩大保护都反映了技术手段的繁荣促进法律不断完善的过程。因此通过技术手段促进法律完善是计算机软件法律保护的趋势之一。
3.2 计算机软件的安全性能将进一步增强
计算机软件的应用范围不断扩大，社会的方方面面和各个角落都离不开计算机软件的支持，因此计算机软件的安全性和稳定性对社会的稳定起到重要作用。现代社会高速发展的信息网络技术使计算机软件的需求量与日俱增，为了满足社会上各行各业功能需求和满足计算机技术和网络信息技术的发展，计算机软件越来越复杂。庞大的软件系统必然导致安全漏洞和安全风险增大，为了保证计算机和信息的安全，对计算机软件中存在的安全漏洞进行预防和安全检测在目前的形势下显得十分有必要。计算机软件安全漏洞的存在，主要因为计算机软件的设计、编写或研发人员在研究开发计算机软件时，由于考虑不周或设计失误，导致软件或系统中存在弱点或漏洞，这些弱点或漏洞可能被黑客或病毒利用，成为入侵或攻击的路径[3]。例如在电子商务活动中，如果银行账户被黑客窃取将可能使用户产生巨大的经济损失。因此未来计算机软件的种类不断增多、应用范围越来越广泛的同时，计算机软件的安全性能也必须进一步增强，这是未来计算机软件发展的必然趋势。
4 结语
总之，计算机软件作为计算机和网络信息时展的灵魂，对我国社会经济和人民生活的发展与提高有重要意义，大力发展计算机软件产业对于努力实现现代化的社会主义经济具有现实意义。
参考文献
[1]计算机应用基础编写组.计算机应用基础[M].南京大学出版社，2010（07）.
[2]李成伟我国 ERP 软件产业优势分析及发展策略研究[J].经济经纬，2012（3）.
[3]张林，曾庆凯.软件安全漏洞的静态检测技术[J].计算机工程，2011（12）.
计算机硬件的发展趋势范文第2篇
关键词：BIM技术 计量 发展 应用
中图分类号：TU72 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）12（b）-0195-02
BIM（建筑信息模型）技术是一种应用于工程设计、施工、运营和数据化管理的工具，通过集成建筑信息模型的各种相关项目信息，在建设工程项目规划、策划、建设、运营和建筑的整个生命周期进行共享和传输过程中，使工程技术人员能够做出正确的理解和有效应对各类建筑的设计，施工，监理，项目管理团队，并在提高生产效率，管理精细，节约成本和缩短工期等方面发挥了重要作用。
项目成本管理和工程造价控制是基本建设项目的核心任务，这个核心任务的首要工作是快速、正确地计算工程量，且工程量计算又是编制招标控制价工作的基础，其具有工作量大、复杂、耗时费力等特点，编制招标控制价的60%～80%工作量约被其占用，而且其完整性和准确性会直接影响到编制招标控制价的质量和速度。所以，改进工程量计算方法，对于提高编制招标控制价质量和效率，加快编制招标控制价速度，减轻造价人员的工作量具有非常重要的意义。
1 建筑工程算量成长历程
1.1 全手工计算工程量阶段
在计算机还没有普及的年代，建筑工程量计算一切只能靠手工来完成。
1.2 算量软件阶段
随着计算机的逐渐普及，各地算量软件像雨后春笋一样不断涌现，由于工作效率提高明显，在得到用户认可后迅速普及，工程量计算复杂而繁琐的问题为了得到解决，人们利用计算机开发了多种工程量计算软件：比如工程量表格计算软件、二维图形构件算量软件、三维图形立体算量软件、以及广泛应用的基于CAD技术自动识别的三维算量软件即BIM技术。
工程量表格计算软件就是表格数据输入法，该方法实际是对传统手工算量进行延伸和改进，需要造价人员在软件界面中输入算量表达式，程序会自动进行统计汇总计算，如果发现计算式错误后也比较容易修改，只需简单地更改错误的计算式内容，软件就可以重新完成对工程量的计算并生成新的报表数据，该方法的计算思路比较符合造价人员的计算习惯，优点是容易操作上手快，所以很多造价人员会选择使用。缺点是造价人员必须边翻阅图纸边往计算机中输入数据，同时还要考虑相关联的构件之间扣减关系，而且一般需要在草稿纸上预先罗列出来每个构件的工程量计算表达式，计算上仍然比较复杂繁琐。
二维图形构件算量软件方法是把建筑结构的基础、柱、墙、梁、板、楼梯等构件按平法图集标准绘制出来，造价人员根据工程图纸的构件选择相对应的构件图形输入构件的尺寸及信息，软件会自动进行工程量计算。构件计算法比表格输入法相比其工作效率提高了很多，造价人员极大减少了计算式的数据输入量，但由于计算数据利用率不高，内置的构件相对比较单一固定，不能完全满足实际工程出现的异型构件工程量计算需要。
基于BIM技术的三维图形算量软件计算方法有建模法和数据导入法，建模法通过在计算机上绘制基础、柱、墙、梁、板、楼梯等构件模型图，软件根据设置的清单和定额工程量计算规则，在充分利用几何数学原理的基础上自动计算工程量。计算时以楼层为单位元，在计算机界面上输入相关构件数据，建立整栋楼层基础、柱、墙、梁、板、楼梯、装饰的建筑模型，根据建好的模型进行计算工程量。数据导入法将工程图纸的CAD电子文档直接导入三维图形算量软件，智能识别工程设计图中的各种建筑结构构件，快速虚拟仿真出建筑。由于不需要重新对各种构件进行绘图，只需定义构件属性和进行构件的转化就能准确计算工程量，极大提高了算量工作效率，降低了造价人员工程计算量，这是工程量计算软件的主要发展方向。
2 BIM技术在建筑工程算量中的发展趋势及应用
BIM技术使得其在建筑工程算量方面具有无可比拟的优势，对于提升建筑工程算量水平、提高工作效率，具有很大的积极意义。
2.1 提高工程量计算准确性
基于BIM的自动化工程算量方法比传统的计算方法准确率更高。工程量计算是编制招标控制价的基础，但是计算过程非常枯燥和复杂，造价人员容易因自身原因造成各种计算错误，影响后续计算的准确性和完整性。造价人员计算工程量一般误差在±3%左右已经算很合理了。如果遇到大型工程、复杂工程、不规则工程计算结果的准确性和完整性就更加难说了。另外，由于各地定额计算规则不同也是阻碍手工计算准确性和完整性的重要因素。每计算一个构件要考虑相关哪些部分要扣减，需要极大的耐心和细心。
为了让工程量计算工作脱离人为因素的影响，必须使用BIM技术的自动计算工程量功能，就能得到更加客观完整准确的工程量数据。利用建好的三维模型对构件实体进行扣减计算，不管是对于规则构件或者是对于不规则构件都能同样计算，且计算效果是一样，不会受到各种因素干扰影响。
2.2 合理安排资源计划，加快项目进度
建筑工程因为周期长，涉及人员多，条线多，管理复杂，没有充分合理的计划，容易导致工期延误，甚至发生质量和安全事故。
资金使用计划、人工消耗计划、材料消耗计划和机械消耗计划可以利用BIM模型提供的基础数据得到合理安排。在BIM模型所获得的工程量上赋予时间信息（4D），就可以知道任意时间段各项工作量已完成多少，进而可以知道任意时间段造价是多少，还可根据4D来制定资金使用计划。另外，通过4D技术可以查询任意时间段的工程量，分析出该工程量所需要消耗的人工、材料、机械数量，工作进度计划就会得到合理安排。
2.3 控制设计变更
在建设项目执行过程中，经常会碰到工程设计变更，传统方法是靠手工先在施工蓝图上确认变更位置，然后再计算由于设计变更引起的工程量增减数量。同时，还得要调整与设计变更相关联的构件工程量。这样的计算过程不仅速度慢，所用时间多，而且也难以控制和保证准确性。加之可能由于设计变更内容没有历史计算数据和构件位置信息，今后想要去查询也是很不方便。
利用BIM技术建立的模型，设计变更内容不但可以关联到模型中，而且对模型稍作调整，相关设计变更的工程量变化数据就会自动反映和显示出来。
2.4 历史数据积累和共享
建设工程项目结束后，所有算量数据材料要么堆积在档案室，要么不知所措，今后碰到相关类似项目，如要参考这些算量数据就难以再找到。而且以往计算出工程的算量指标，对今后类似工程项目的投资估算和可行性研究具有比较大的参考价值，造价咨询单位会把这些数据视为企业核心竞争力。利用BIM模型可以对算量指标进行准确、详细地分析和提取，并且形成电子档案资料，方便保存和共享。
2.5 BIM技术算量方法价值和发展趋势
造价人员从繁重的算量劳动中解放出来一切都得归功于基于BIM的自动工程量计算方法，该方法为造价人员节省更多的时间和精力用于参与更有价值的工作，如工程造价的BIM咨询、项目风险评估预测分析、后期运营阶段管理等，还可利用节约的时间编制更精确的招标控制价。
BIM技术在建筑工程算量中的发展目标不仅仅是高效率工具，在BIM技术基础之上，可以将造价人员所建立的模型，加上时间信息（4D）和成本信息（5D），然后进行计算处理，极大提高工程量计算精度和为后续的项目造价管理提供有力的支撑。
3 结语
三维算量软件作为BIM技术在造价管理中最直接的应用，目前在迅速普及阶段，应用率不断在得到提高，特别是一些“高”“大”“难”工程几乎都是用的三维算量软件，利用BIM模型短时间内快速准确提供招标所需的工程量并计算造价数据，一方面可以提高计算的准确度。另一方面可以提高计算的深度，避免因工程量计算问题引起的各方参与项目单位的纠纷。随着BIM技术在工程算量中的应用不断深入，建筑工程行业的工程量将变得更加透明，更加有序、准确和合理。
参考文献
[1]何关培.BIM总论[M].中国建筑工业出版社，2011：100-120.
[2]姬慧，王保.三维技术在工程算量中的应用[J].土木建筑工程信息技术，2010，2（2）：87-90.
计算机硬件的发展趋势范文第3篇
关键词：计算机硬件；专业人才；培养
作者简介：褚轶昕（1984-），女，江苏南京，硕士，助理实验师；研究方向：计算机
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之一，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。
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。一方面，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。
3结语
总之，针对当前高校计算机硬件类人才培养中所存在的普遍性的问题，需要教育部门、高校乃至教师和学生本人各尽其职，通力合作，努力通过各种途径提高硬件类专业人才培养质量，更好地服务于经济社会发展。应该说，当前高校中计算机硬件类人才培养过程中所存在的普遍性问题远不止本文所提到的以上诸方面，其他如教材问题、学生的兴趣问题等也都在一定程度上影响着硬件类人才培养质量的提高，因此要彻底解决这一问题，还需要继续加强该方面的深入研究，笔者对本问题的阐述也希望能起到引发议论、启发思考的作用。
[参考文献]
[1]曾虹，李二涛，戴国骏.计算机硬件类专业人才培养探索[J].计算机教育，2011（21）:25-28.
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[3]杨宇.应用型人才培养指导下的计算机专业硬件课程教学创新研究[J].电脑知识与技术，2015（9）:171-173.
[4]张万新,徐威.面向21世纪培养具备科学素养的高科技人才——计算机硬件类课程教学的思考与探索[J].计算机与网络，2003（20）:58-60.
计算机硬件的发展趋势范文第4篇
【关键词】计算机硬件故障分析 维护处理 技术措施
在计算机网络系统实际运行过程中，硬件设备常见故障呈现多元化的发展趋势，导致计算机硬件设备应用质量降低。这就需要相关技术人员可以根据对计算机硬件设备常见故障问题的原因进行分析，制定针对性的维护处理技术制度，提高其应用效率。
1 计算机硬件设备常见故障与原因分析
在计算机硬件设备实际使用的过程中，经常会出现自动重启、显示器图像色差、死机等故障问题，具体问题与原因表现为以下几点：
1.1 计算机硬件设备自动重启故障与原因
在计算机硬件设备实际使用的过程中，自动重启故障问题较为普遍，导致计算机使用人员受到影响，甚至会出现严重的经济损失。
1.1.1 电源问题
计算机系统自动重启问题最为常见的原因就是电源问题，就是计算机电源的功率不足，一旦添加了新的设备，或是计算机运行速率提升，就会导致计算机电源负荷提高，很容易引发计算机系统自动重启问题。同时，也会因为电源接触不良，或是电压不稳等出现暂时重启的现象。
1.1.2 内存问题
在计算机系统实际运行期间，内存问题较为普遍，就是计算机内存芯片损坏，一般情况下，系统无法有效检测出来，主要因为计算机在长期运行的情况下会产生较高的热量，很可能引发芯片损坏问题，使计算机丧失了系统功能，出现自动重启问题。
1.2 显示器凸显色差
在计算机硬件系统中，显示器图像色差问题较为普遍，此类问题出现的原因就是显示器在长时期运行的时候，散发出大量的热量，同时，相关检测人员不能阶段性的对散热设备进行检查，无法及时发现散热问题并解决问题，导致计算机显示器受到热量影响，出现一系列的色差问题。
1.3 死机问题
计算机死机问题就是在硬件系统运行的时候，硬盘与主板出现故障，主要因为硬盘与主板在长时间的使用过程中，相关管理人员没有对其进行监测，不能及时发现坏扇区域问题与坏道区域问题，导致在用户交换数据的时候，引发系统死机问题。同时，计算机死机问}原因也可能是硬件之间不兼容，在硬件实际使用期间，相关人员在其中安装了各类程序软件，无法有效调节各类硬件，导致出现硬件不兼容的现象，引发系统死机问题。
2 计算机硬件故障诊断措施
在计算机实际运行的过程中，硬件故障诊断工作较为重要，相关管理人员与技术人员必须要予以足够重视，保证可以提升计算机硬件故障问题的解决效率。
2.1 直接观察方式
在计算机硬件故障诊断过程中，相关诊断人员可以利用直接观察方式对其进行诊断，进而提高其诊断效率。首先，在计算机硬件出现故障问题的时候，技术人员可以直接观看屏幕判断计算机硬件故障类型，然后通过对计算机机箱内部的硬件设备进行查看，保证可以查看出明显的问题。
2.2 隔离法
在对计算机硬件问题进行诊断的时候，相关诊断人员可以利用隔离方式对其进行诊断，主要就是将妨碍故障分析的软件与硬件进行隔离处理，然后在检测故障问题。在此期间，可以将软件与硬件拔出，然后观察计算机硬件问题，这样，就可以有效提高计算机硬件故障的检测效率。
2.3 电阻测试法
电阻测试法，就是在计算机硬件故障的时候，技术人员针对有可能出现问题的硬件与软件进行检测，通过电阻值的测量，准确判断硬件损坏问题。同时，技术人员可以利用线测量法与脱焊测量法开展测试工作，这样，才能有效检测出相关故障问题。
3 计算机硬件维护处理措施
在计算机硬件维护处理过程中，相关技术人员必须要制定完善的维护处理制度，积极应用先进的工作方式对其进行处理。具体措施包括以下几点：
3.1 计算机硬件日常维护措施
由于计算机中的硬件是核心组织部分，一旦硬件设备出现故障问题，将会影响计算机的整体运行。因此，在计算机实际使用过程中，相关技术人员必须要做好硬件日常维护工作，保证可以提高其应用价值。首先，要遵循硬件、软件共同维护的原则，保证可以促进软件与硬件的配合，其次，技术人员要为计算机设备营造良好的工作环境，保证其清洁性，这样，才能延长设备的使用寿命。例如：管理人员定期对计算机进行除尘等。
3.2 计算机硬件维护工作内容
首先，在计算机硬件维护的过程中，相关技术人员要明确计算机故障分析思路，并且根据计算机硬件故障实际情况开展修理工作，这样，才能有效提升计算机硬件维护工作质量。其次，相关技术人员必须要全面检查电源、插座、系统支配等，保证可以提高检查工作效率与质量，这样，才能增强计算机硬件维护工作效果。
3.3 计算机硬件维护步骤
在计算机硬件维护过程中，相关技术人员必须要全面分析维护工作步骤，提高计算机硬件维护工作质量。首先，要对计算机硬件进行定期检查，及时发现电磁干扰问题，并且采取有效措施解决问题。其次，要明确检查顺序，先监测计算机软件问题，然后检查计算机硬件问题，主要因为多数计算机硬件故障都是由软件问题引发的，所以，只有全面检查软件问题，才能达到维护工作目的。最后，要对电源进行检查，保证电源的性能符合相关规定。
4 结语
在计算机硬件故障维护处理期间，相关技术人员必须要根据硬件故障问题的分析，采取有效措施对其进行维护处理，这样，才能提高计算机硬件设备运行质量，增强其应用价值。
参考文献
[1]朱力牧.计算机硬件故障分析与维护处理策略研究[J].电子制作，2014（06）：101-101.
[2]寇增涛.计算机硬件故障分析与维护处理策略研究[J].计算机光盘软件与应用，2012（09）：44-44，43.
[3]李丽萍.计算机硬件故障分析与维护处理[J].科技传播，2014（03）：212-213.
[4]吴际林.计算机硬件故障分析与维护处理[J].消费电子，2012（07）：97.
计算机硬件的发展趋势范文第5篇
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PUF ID，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
