淺談微型計算機硬件系統模式發展

李惠

摘 要：本文通過對微型計算機硬件的發展過程進行解讀與分析，對其結構發展趨勢做出展望，提出微型計算機的新模式構想。在微型計算機性能需求得到了滿足的現狀下，關注其功能需求和便利需求，發展新模式以適應不同需求。

關鍵詞：微型計算機；模塊化；模式；輕-電腦

中圖分類號：TP368 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）15-0020-01

微型計算機自上世紀八十年代問世以來，已經深深的嵌入了我們社會生活的方方面面中，隨著人類對計算機的需求和技術的革新，對計算機的性能要求也隨之不斷的上升，這就要求微型計算機的硬件系統不斷的提升性能、速度以及穩定性。

1 現階段微型計算機硬件基本結構

目前計算機系統主要由五大模塊構成，即：運算器（DataPath Unit）、控制器（ControlUnit）、存儲器（Memory）、輸入設備（Input System）、輸出設備（Output Utit）。其中主運算器、主控制器、主存儲器組成了CPU（Central Processing Unit中央處理器）。

1.1 主運算器

計算機中執行各種算術和邏輯運算操作的部件。除了主運算器，目前的微型計算機系統包含一些輔助運算單元，其中最重要的是顯示信息處理單元。

1.2 主控制器

主控制器是實現系統資源分配，系統工作調度的總指揮官，微型計算機在主控制器外也在主板上配置了輔助CPU進行內資源配置的南橋芯片（South Bridge Chipset）和調度外設資源的北橋芯片（North Bridge Chipset），還有一些微機配置了SCSI控制器用來協調外部存儲器的工作。

1.3 主存儲器

主存儲器是重要的系統資源，用以暫存需要處理的數據信息，其工作速度直接影響整個系統的性能。

1.4 輸入設備

即計算機采集外部數據的渠道。鍵盤、麥克風、攝像頭、掃描儀、光盤驅動器等等都是目前微機系統重要的輸入設備。

1.5 輸出設備

即計算機將運算和處理的數據結果輸出的渠道。顯示器、打印機、音箱是常用的微型計算機輸出設備。

2 現階段微型計算機的主要形態

從以上五個系統的不同組合形態上，微型計算機形成了四個不同的狀態：

2.1 臺式電腦

由主機、顯示器、鍵盤、鼠標等部分構成，優點是兼容性好，可擴展性好，維護維修便利。缺點是占用桌面空間較大，連接復雜。

2.2 一體機

外部特征是顯示器與主機整合為一，外接鼠標、鍵盤即可使用。及特點是節省桌面空間，簡潔美觀。缺點是接口較少，擴展性差，局部升級困難。

2.3 筆記本電腦（Notebook）

將主機部分微縮，上覆鍵盤和觸控式鼠標，以軸連接顯示器，使之成為一個整體，折疊和打開的形式像一個筆記本。

2.4 平板電腦（PAD）

輕型計算機，像一個平板的顯示設備，在集中高密度集成了計算機的運算、控制、存儲等部件，甚至將電池整合在內，在脫離外部供電的環境下使用。

3 微型計算機硬件系統模式發展展望

筆者認為，微機發展的新模式將向端型計算機模式發展，即輕-電腦，這個設計的構想是主要關注用戶對于顯示和操作的體驗，設計出不同大小和形式的顯示及觸摸操作界面，滿足桌面辦公、移動便攜、方便閱讀、宣傳展示及不同的應用場景。

3.1 輕-電腦模式的基本構造

優質的顯示單元，安全的供電單元，穩定的總線單元，開放的接口單元，可靠的處理單元和快速的存儲單元，便捷的輸入單元。對這些單元的設計充分考慮便易的接駁，以保證設備的擴展性。

3.2 輕-電腦模式的差異化設計

結合目前輕電腦的主流需求，先粗略分類為家用信息型，家用娛樂型，辦公文案型，辦公多媒體型，移動便攜型，CAA應用型等。其它類型若此類推設計。

3.3 輕-電腦的標準化設計

建立標準化封裝規格，將處理、存儲，供電，顯示等單元形成標準模塊，這種標準不僅在于其外型，數據交換和控制接口也要標準化。標準化后的計算機設備便于兼容、升級、維修及維護。

3.4 輕-電腦的服務器設置

輕-電腦的主要設計思路在于充分利于云計算和云存儲來降低終端設備的成本和不必要的材料浪費，這就對于云處理和云存儲的主服務器提出了較高的要求，服務器一方面實現直接的數據處理和存儲，另一方面也作為收集云計算資源的中轉服務器。

3.5 輕-電腦的規模化發展展望

作為一種新模式在進入應用階段前，必然要進行詳細的設計與論證，而標準化的推進更是需要想當有實力的計算機企業進行研發和營銷。當然，這樣的設計還需要從穩定性和安全性等多方面進行大量的工作以完善，但資源共享和充分利用無疑將是這個類型的計算機的強有力支持，也希望讀者對這種構想加以完善，或是批評指正。

參考文獻

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