简要分析计算机硬件发展状况及趋势

简要分析计算机硬件发展状况及趋势

如今，我国已步入互联网 +时代，计算机和信息技术日益深度融入生产、生活中，并成为重要的生产力。在计算机的结构组成中，硬件系统不仅是其核心的组成部分，同时也是软件运行的重要基础，从本质上来说，其主要包括计算机系统中各种电子、光电原件以及机械等。在计算机结构中，硬件的地位与作用仅次于CPU，衡量计算机的性能需要对其硬件进行评价。如今，在经历半个多世纪发展滞后，计算机硬件规模不断缩小，功能逐渐强大。

1 当前计算机硬件发展状况

依据计算机元器件电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路等来划分，可将计算机硬件发展史划分为四代：第一代计算机(20 世纪40-50 年代)。简单来说，第一代计算机所运用的都是电子管基础，其不仅体积较大，且耗电量也相对较大，就是那几的运行速度比较慢，主要以1946 年ENIAC 的研制成功为标志。第二代计算机(1959-1964)。第二代计算机开始使用晶体管，晶体管的应用，使得计算机的寿命延长，重量减轻，体积变小，同时，运行速度也大大提高。以50 年代末美国菲尔克公司研制成功的第一台大型通用晶体管计算机为标志。第三代计算机(1965-1970)。从根本上来讲，第三代计算机所运用的并不是电子管与晶体管，其所运用的主要是集成电路的形式，以IBM公司研制成功的360 系列计算机为代表。第四代计算机(1971- 至今)。简单来说，在第四代计算机中，所具有的一个显

著特征，就是其对于大规模集成电路和超大规模继承电路的运用，运算速度与效率都有了跨越式的进步，其主要是以英特尔公司研制的第一代微处理器英特尔4004 为代表的。

事实上，自从计算机出现之后，就始终以非常快速的节奏不断的发展种，并为人们的日常生活与生产提供了非常大的便利。自从1970年开始，计算机的硬件实现了非常快速的发展与完善，起不仅使得计算机的成本实现了进一步的降低，同时也在很大程度上缩小了计算机的体积，提高了计算机的存储功能。

2 计算机硬件未来发展趋势

2.1 计算机硬件未来发展特点

首先，是硬件性能与材料的发展特点。根据相关研究我们可以得出，就针对于计算机的硬件质量与性能而言，其所应用的材料能够起着决定性的影响作用。所以说，在日后的研究过程中，相关研究工作人员，将会进一步强化对计算机硬件材料的研究工作，并通过引进一些高新材料，来促进计算机硬件性能的提升。在实际的运行过程中，现代计算机技术所面临的一个最主要的问题，就是对硬件性能的优化问题。因此，在未来的研究过程中，研究人员会加大对此问题的关注，并探寻到有效解决方案，例如，通过研发分子计算机、量子计算机等，来解决此问题。

第二，中央处理器CPU 的未来发展。中央处理器CPU 是计算机硬件技术进步的重要指标。1970 年到2005 年为单核时代，在此时期，从根本上来讲，CPU 所具有的最明显的特征，就是唯主频论。自2006

年开始，计算机CPU 进入全新的多核时代，这也标志着以主频论英雄的时代正式结束。在那之后，CPU 将会进一步开启双核以及多核的新纪元。从本质上来说，多核设计所具有的优点主要在于以下几个方面：第一，其能够为计算机的运行提供更加强大的并行处理能力。第二，其能够提供更快的计算速度，第三，其能够形成更低的时钟频率，第四，其可以在很大程度上降低计算机的散热与功耗。而就针对于计算机硬件系统的发展来说，双核与多核处理器的出现存在一定的必然性。因此，从某种意义上来说，在未来的市场中，双核将是中央处理器的一个重要的主流发展趋势。

第三，存储器的未来发展。按照存储器的模式来分，计算机硬件存储器组要分为以下三种模式：DAS 模式、NAS 模式和SAN 模式。DAS 模式的主要优点是操作简单、成本较低而且性能高，但是安全性和扩展性不够。NAS 模式的特点独立PC 服务器，扩展性好，但是数据传输速度不高。SAN 模式作为一种存储网络模式，能够通过运用光纤，来将全部的存储设备连接起来，并配备交换机，显而易见其优点是数据传输速度快，扩展性强。但是SAN 模式也有个明显的缺点，即技术相对复杂，成本比较高。存储器的发展有个特点，存储空间更大，体积更小，功耗更低的发展趋势。这种趋势尤其在Flash Memory 表现的尤为突出。大小低的发展趋势也符合科技发展的潮流，另外也促进了便携产品的发展。

2.2 计算机硬件未来发展趋势研究

计算机硬件在计算机结构中，占据非常关键的核心地位，对于计算机