第一百六十七章 收纳隐神下(1/3)

计算机系统是由数量和品种繁多的部件组成的。各种部件技术内容十分丰富，主要有运算与控制技术、信息存储技术和信息输入输出技术等。

计算机的运算和逻辑功能主要是由中央处理器、主存储器、通道或 i/o处理器以及各种外部设备控制器部件实现的。中央处理器处于核心地位。运算算法的研究成果对加速四则运算，特别是乘除运算有重要作用，随着器件价格的降低，从逻辑方法上大大缩短进位与移位的时间。指令重叠、指令并行、流水线作业以及超高速缓冲存储器等技术的应用，可提高中央处理器的运算速度。微程序技术的应用，使原来比较杂乱和难以更动的随机控制逻辑变得灵活和规整，它把程序设计的概念运用于机器指令的实现过程，是控制逻辑设计方法上的一大改进,但因受到速度的限制,多用于中、小型计算机、通道和外部设备部件控制器中。早期计算机的各种控制，均集中于处理器，使系统效率很低。多道程序和分时系统技术的产生和各种存储器和输入输出部件在功能和技术上的发展，使计算机系统内部信息的管理方法与传输成为重要问题，计算机的控制从集中式走向分布式，出现了存储器控制技术与通道、外部设备部件控制技术等。

存储技术使计算机能将极其大量的数据和程序存放于系统之中，以实现高速处理。由于存储手段在容量、速度、价格三者之间存在尖锐矛盾。存储器不得不采取分级的体系，形成存储器的层次结构，自上至下可分为超高速缓冲存储器、高速主存储器（又称内存储器）和大容量外存储器等。主存储器是存储体系的核心，直接参与处理器的内部操作。因此它应具有与处理器相适应的工作速度和足够大的容量。50年代以来虽出现多种基于不同物理原理的存储方法，但均未获得理想的结果。50年代中期,铁氧体磁心存储器问世,沿用达20年之久，直到70年代中期,os存储器在速度、价格、功耗、可靠性及工艺性能等方面均有很大优越性，是主存储器比较理想的手段。主存储器的工作速度，一直未能跟上处理器，一般慢5～10倍。为充分发挥处理器潜力,出现了超高速缓冲存储器。超高速缓冲存储器通常以与处理器同类的双极型器件构成，使二者速度相匹配，但由于价格较高，容量一般只有主存储器的几百分之一。计算机巨量的数据，存储于速度较慢价格较低的外存储器中。外存储器主要有磁盘机和磁带机。存储器的层次结构相对缓和了速度、容量、价格三者之间的矛盾。但给用户带来存储空间调度的困难。为此。一般以硬件自动调度缓存空间，使之透明于用户;以虚拟存储方法(见虚拟存储器),在操作系统软件的支持下，实施主存与外存之间的自动调度。

输入输出设备是计算机送入数据和程序、送出处理结果的手段。输入的基本方法是以穿孔卡片或纸带为载体。经卡片或纸带输入机将数据和程序送入计算机，70年代初期出现的键控软盘数据输入方法（即数据输入站）已逐渐普及。将文字、数据的印刷(或手写)体直接读入计算机的光文字阅读机已经实现，语音图像直接输入计算机的技术也已取得一定成果。

在输出方面，最普通的是建立在击打技术基础上的各类打印机，但速度受到机械运动的限制。非击打技术的输出设备能显著提高速度，主要有将电压直接加在电介质涂覆纸张以取得静电潜像的静电式打印机；靠激光在光导鼓上扫描而形成静电潜像的激光静电式打印机；利用喷墨雾点带电荷后受电极偏转而形成文字的喷墨式打印机等。作为轻便输出手段，则以利用热敏纸张遇热变色原理的热敏打印机比较流行。人－机对话输出多采用以显像管进行图像文字显示的终端设备。计算机的输入输出技术正向智能化发展。

组装技术同计算机系统的可靠性、维修调试的方便性、生产工艺性和信息传递的延迟程度有密切的关系。计算机电子器件的可靠性随着环境温度和湿度的升高而下降，尘埃的积聚可能造成插件或底板的短路或断路，因此制冷和空调是组装技术需要解决的重要问题。常用的方法有：将液态氟里昂引入插件冷却片的直接制冷法；用氟里昂使水冷却，再将冷水引入插件冷却片的水冷法;用氟里昂使空气冷却,再将冷空气送入机仓的强制风冷法等。前两者工艺结构较为复杂。故多采用风冷。组装技术需要解决的另一个问题是提高组装密度。计算机器件进入亚纳秒级后，几厘米长的导线所产生的信号延迟已足以影响机器的正常工作，使组装密度问题更加突出。计算机电子器件的变革，对组装技术产生极大影响，组装技术的进步始终与计算机的换代相协调，不断向小型、微型化发展。在电子管时期，一个“门”即是一个插件，以焊钉、导线钎焊而成。晶体管使组装密度提高一个数量级，每一个插件可包含若干个“门”，组装采用单面或双面印制板。集成电路将过去的插件吸收到器件内部，同时采用多层印制的插件板与底板，以及绕接连线工艺，大大提高了组装密度。大规模和超大规模集成电路门阵列的应用，使组装实现微型化，典型的方法是将集成电路的裸芯片焊接在多达30余层的陶瓷片上，构成模块，然后将模块焊接于十余层的印刷底板上。

计算机技术面临着一系列新的重大变革。诺