么是計算機的硬件和軟件
“計算機硬件”的簡稱(中國大陸及香港用語,臺灣作硬體)。與“軟件”相對。電子計算機系統中所有實體部件和設備的統稱。從基本結構上來講,電腦可以分為五大部分:運算器、存儲器、控制器、輸入設備、輸出設備等。
一般我們看到的電腦都是由:主機(主要部分)、輸出設備(顯示器)、輸入設備(鍵盤和鼠標)三大件組成。 而主機是電腦的主體,在主機箱中有:主板、CPU、內存、電源、顯卡、聲卡、網卡、硬盤、軟驅、光驅等硬件。其中,主板、CPU、內存、電源、顯卡、硬盤是必須的,只要主機工作,這幾樣缺一不可。
計算機中看得見摸得著的東西,如元器件、電路板、零部件等物理實體和物理裝置,我們把這些設備都叫做硬件。一個系統中只有硬件是不夠的,因為它不能為我們做任何事情,只有在系統中添加了相應的軟件后,才能發揮它巨大的作用,才能實現我們所要求的目的。給硬件配備“思想”即指揮它如何工作的軟件就使它成為高效的工具。
計算機軟件,是指計算機程序以及解釋和指導使用程序的文檔的總和。計算機程序包括源程序和目標程序。同一程序的源文本和目標文本應當視為同一作品。源程序是指用高級語言或匯編語言編寫的程序,目標程序是指源程序經編譯或解釋加工以后,語言編寫的程序,目標程序是指源程序經編譯或解釋加工以后可以由計算機直接執行的程序。所謂文檔,是指用自然語言或者形式化語言所編寫的文字資料和圖表,用來描述程序的內容、組成、設計、功能規格、開發情況、測試結果及使用方法。
軟件包括系統軟件和應用軟件。
為了方便地使用機器及其輸入輸出設備,充分發揮計算機系統的效率,圍繞計算機系統本身開發的程序系統叫做系統軟件。如我們使用的操作系統(常用的有DOS、Windows、Unix等)、語言編譯程序、數據庫管理軟件。應用軟件是專門為了某種使用目的而編寫的程序系統,常用的有文字處理軟件,如WPS和Word;專用的財務軟件、人事管理軟件;計算機輔助軟件,如AutoCAD;繪圖軟件,如3DS等。
硬件和軟件是相互依存的,硬件為軟件提供了物質基礎,也就是說軟件離開了相應硬件的支持,是無法發揮其作用的,而只有有了軟件的支持,也才能使硬件有了用武之地。但是,并不是有了某種硬件就能運行所有的軟件,也不是有了某個軟件就能在所有的硬件上運行,這就是電腦中很普遍的兼容性問題。
計算機的硬件和軟件是相輔相成的。它們共同構成完整的計算機系統,缺一不可,沒有軟件的計算機等于一堆廢銅爛鐵,無任何作用;同樣,沒有硬件,軟件也就如無源之水,尤如空中樓閣。它們只有相互配合,計算機才能正常運行。
硬件和軟件是一個完整的計算機系統互相依存的兩大部分。只有硬件沒有軟件的計算機就好比有了汽車而沒有人駕駛一樣,沒有任何用途;只有軟件而沒有硬件,好比紙上談兵。計算機硬件和軟件之間存在著相互依存、相互融合、相互促進、共同發展的密切關系。如下所述:
⑴ 硬件和軟件互相依存
硬件是軟件賴以工作的物質基礎,軟件的正常工作是硬件發揮作用的唯一途徑。計算機系統必須要配備完善的軟件系統才能正常工作,且充分發揮其硬件的各種功能。
⑵ 硬件和軟件無嚴格界線
隨著計算機技術的發展,在許多情況下,計算機的某些功能既可以由硬件實現,也可以由軟件來實現。因此,硬件與軟件在一定意義上說沒有絕對嚴格的界面。
⑶ 硬件和軟件協同發展
計算機軟件隨硬件技術的迅速發展而發展,而軟件的不斷發展與完善又促進硬件的更新,兩者密切地交織發展,缺一不可。
什么是硬件?硬件是指計算機系統中看得見、摸得著的實體。計算機的硬件應包括5個基本部分,即運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備,其中起核心作用的是中央處理器,它是計算機的“大腦”,具有指揮計算機操作和指令的功能。中央處理器又由運算器、控制器和內存儲器(簡稱內存,或主存儲器)組成。運算器負責執行指令所指定的運算;控制器控制指令的執行;內存則是存放指令和數據的器件。操作人員可以通過輸人、輸出設備與主機進行通信。
計算機之所以具備今天這樣強大的功能,是硬件迅猛發展的結果,主要有賴于微電子技術的迅速發展。以微機為例,從“386”發展到“486”、“586”、“奔騰”等,主要是它們的中央處理器所用的超大規模集成電路的發展。例如,1993年英特爾公司推出的第一代“奔騰”微處理器,是在一塊7平方厘米的芯片上,集成了310萬個晶體管;而在2001年4月推出的第4代“奔騰”微處理器上,便集成了4200萬個晶體管。微電子技術的發展,也使存儲器的容量大大增加。一本幾十萬字的著作可以存儲在很小的一塊芯片內。
什么是軟件?軟件是指能使計算機硬件充分發揮效能的各種“程序”。程序的主要作用是“管理”計算機的工作和便于用戶使用計算機。籠統地說,軟件就是指運用計算機的各種技術。因此,軟件又被稱為電腦的靈魂。
軟件的發展異常迅速。在20世紀50年代,軟件技術只是一種工藝,到60年代開始形成為一門學科,到80年代,軟件技術已經成為一門重要的工程學科。現在,軟件技術已經成為國家發展經濟的一門關鍵技術,在信息化社會中起著非常重要的作用。軟件分為兩種,一種是計算機自帶的叫系統軟件,一種是自己裝上去的叫應用軟件.常見的系統軟件有:操作系統,數據庫管理系統和程序設計語言,常見的應用軟件有:輔助教學軟件,輔助設計軟件,文字處理軟件等.
值得一提的是,近年來硬件、軟件這兩個詞已被推廣應用到計算機以外的很多領域。例如,在廣播領域,把電臺、電視臺的設備稱為硬件,而把節目和節目的制作等稱作軟件,等等。
做硬件好還是做軟件好?硬件真的不如軟件有前(錢)途?這不是一個新鮮的話題,而是很多電子硬件工程師長久以來的無奈和痛楚。尤其近幾年,全球互聯網發展迅速,讓軟件人才變得炙手可熱。供求關系決定價格,加之軟件業的成本主要是人(硬件需要更多的設備投入),軟件工程師的薪資也更為豐厚。
有數據顯示,單從美國方面看,電子工程師的工資增長不僅沒有跟上軟件工程師的增長速度,甚至還有下降。有網友說他認識的一個人,博士畢業,在硅谷排名前十的一家半導體公司工作近20年,最近工資被他女兒超過了。他女兒加州理工本科畢業,在Facebook工作了2年。
然而,這種差異不單單只是制造業和互聯網的行業差別,在傳統制造業內部,軟件的發展也要好于硬件,這是為什么呢?EDNC網友分享了一位經驗人士的看法。(為什么選擇做硬件而不是吃香的軟件?)文章作者從自己的從業經歷談起,并分析了造成這種狀況的原因。
“消費類電子因為量大,同質化,IC廠家會針對性的提供完善的,集成的芯片解決方案,在早期的智能手機中應用處理器,基帶modem,射頻單元,音頻單元和很多其他功能模塊都是分立的,但現在滿眼都是集成了各個通信制式和功能模塊的單芯片解決方案,設計在這時其實只是應用,別犯錯,整機射頻音頻EMC性能把住關就OK了,當然肯定也沒這么簡單,但不可否認這樣給硬件設計留出的發揮空間少之又少。而硬件同質化之后淪為后臺,產品體現差別的是軟件,攻城拔寨創收的也是軟件,舞臺大了自然在公司內更加受重視,待遇和發展自然也好于硬件,但跟互聯網和傳統行業的差別比,這個差別相對小一些。”
“另外一點很尷尬的是,硬件的博大精深,體現硬件設計水平的一些技術,在消費電子中慢慢變的沒必要了,開始我們也研究對標諾基亞,想把質量做到最好,但后來發現手機大家玩一兩年就扔了,根本不需要你設計的這么精細,高層領導還嫌增加成本,浪費工時。手機都這樣,其他消費類電子更不必說,可以看出這個行業市場對硬件技術能力,需求并不高,此處深深的嘆口氣。”
也有一些好信息。“在大型設備比如工控和高端醫療器械領域,硬件的處境就好很多,但對知識的要求也會高一些,不光數字電路和嵌入式底層軟件,模擬電路,大功率,高可靠性設計的知識也是必須的。沒有現成的芯片解決方案;沒有現成設計可供參考,系統的龐大,很長的生命周期,可靠性設計相關的需求(出錯可能出人命),都決定了硬件有更大的空間去發揮。深度的硬件技術也有了用武之地。”不過,在這種復雜度下,硬件工程師的受重視程度也是和待遇跟軟件相當。
學軟件更有前景?
IT行業依然前途光明,前景大好!但是作為一個即將選擇在IT業學什么的大學生來說很難抉擇!兩者的分別已經不是太大,但是現在的選擇依然會改變很多!
計算機的核心是操作系統是軟件,大量的應用程序是軟件,所以一般來說軟件更有前景。從就業的角度來看,軟件程度人員要求量大,但工作量較大,到一定的歲數之后,企業內的程序員可能會向管理演化。計算機硬件研發,在中國是弱勢,大量的硬件產品都是進口。我們期待中國的硬件有一天能超過世界發達國家,現在在努力中。部分學硬件的人員將來可能會專注于智能家電等智能設備的研發上。
從高等教育的角度,分計算機硬件和軟件專業,實際情況是,軟硬專業都會學習軟件開發和硬件基礎。企業的角度看軟件或硬件專業的畢業生,對大部分的企業而言都差別不大。因為大部分的學生都得補充一定量的知識后才能勝任計算機相關的研發崗位工作。當然,如果是做計算機行業的銷售代表,軟件硬件專業無差別。
我個人覺得前景取決于所學專業+畢業學校+個人興趣+社會需要等多個要素,在軟件或硬件專業學習過程中,盡可能了解外界和企業的現實需要,盡量在學校內建立實用的學科基礎,就可能在企業內領先其他同學一步。
當然,就計算機來說,軟件是運行在硬件基礎上的。沒有硬件的支持那么軟件就無從談起。也就是說硬件最先開始,而后才有了硬件。
硬件學習難度比較大,特別是開始階段,必須從電子技術,信息方面的只是開始。這些只是基礎,目前掌握計算機核心硬件技術的公司都是老外。基本上,我們更多的是應用別人的東西。但是,就電子硬件技術來說,從原理圖設計,PCB線路板設計需要更多的是經驗。所以作為一個電子工程師往往是越老越吃香。
軟件學習難度比硬件低,而且發展速度很快。需要掌握的基礎是操作系統,數據結構,數據庫,軟件工程等基礎只是,另外就是掌握一門或多門編程語言。對軟件來說,經驗沒有硬件那么重要,知識和一個人的智商反倒比較重要。所以這是一個年輕人熱衷的行業,也是年輕人短期就可以拿到高薪的一個行業。
這里說點題外話,要想成為一個高手,就做底層最好了。比如單片機開發。涉及到軟件和硬件。必須對硬件非常了解才能編寫出很好的程序,當然這樣的軟硬件高手也是炙手可熱的人才。身價很高!
不過話有說回來。無論什么行業,如果你端正態度,認真學習工作,哪怕整個行業就剩下一個人,那么那個人肯定也是你。
一些網友也都是和作者抱有相似的看法。
些話題涉及到計算機硬件和軟件的一些重要領域,包括處理器、圖形處理器、網絡等。每個話題都有其特定的含義和背景,以下是對這些話題的簡要解釋和建議,以幫助您更好地理解它們并解決問題:
英偉達驅動:英偉達是一家知名的圖形處理器制造商,其驅動程序是用于優化圖形性能和功能的軟件。如果你遇到了與英偉達驅動相關的問題,可以嘗試更新驅動程序或聯系英偉達的技術支持以獲取幫助。
INTEL:這是英特爾的縮寫,它是一家知名的計算機處理器制造商。英特爾的處理器被廣泛應用于個人電腦、服務器和數據中心等領域。如果你遇到與英特爾處理器相關的問題,可以參考英特爾的技術文檔或聯系英特爾的技術支持以獲取幫助。
ARM32:ARM是一種流行的處理器架構,廣泛應用于移動設備和嵌入式系統等領域。ARM32表示使用32位指令集的ARM處理器。如果你遇到與ARM32處理器相關的問題,可以參考ARM的技術文檔或聯系ARM的技術支持以獲取幫助。
GPT之家:GPT是Generative Pre-trained Transformer的縮寫,它是一種自然語言處理模型。GPT之家可能是一個提供GPT相關資源和服務的網站或社區。如果你需要了解GPT模型或相關的資源和工具,可以訪問GPT之家的網站或參與相關的討論社區以獲取幫助。
gpp芯片:gpp芯片可能是一種使用通用處理器的圖形處理單元(GPU),可以用于高性能計算和人工智能等領域。如果你需要了解gpp芯片的性能和使用方法,可以參考相關的技術文檔或聯系芯片制造商的技術支持以獲取幫助。
全大核CPU:全大核CPU表示CPU中全部都是大核心,這種處理器通常具有高性能和高功耗的特點。如果你需要了解全大核CPU的性能和使用方法,可以參考相關的技術文檔或聯系處理器制造商的技術支持以獲取幫助。
英偉達顯卡性能:英偉達是一家知名的圖形處理器制造商,其顯卡被廣泛應用于計算機游戲、虛擬現實和人工智能等領域。如果你需要了解英偉達顯卡的性能和使用方法,可以參考相關的技術文檔或聯系英偉達的技術支持以獲取幫助。
Arm IPO:Arm是一家英國的半導體技術公司,其IP授權業務模式在芯片設計領域非常成功。Arm IPO表示Arm公司的首次公開募股。如果你對Arm公司的IPO有興趣,可以關注相關的財經新聞或分析以獲取更多信息。
二代酷睿:二代酷睿是指英特爾的第二代酷睿處理器,它采用了更先進的制程技術和架構設計,具有高性能和低功耗的特點。如果你需要了解二代酷睿處理器的性能和使用方法,可以參考相關的技術文檔或聯系英特爾的技術支持以獲取幫助。
邊緣云電腦:邊緣云電腦是一種將計算和數據存儲轉移到網絡邊緣的云計算服務模式,可以提供更快的響應速度和更低的網絡延遲。如果你需要了解邊緣云電腦的概念和服務,可以參考相關的云計算文檔或聯系云計算服務提供商以獲取幫助。
在解決問題和促進發展方面,以下是一些建議:
對于計算機硬件方面的問題,您可以參考相關的硬件文檔、論壇討論或聯系硬件制造商的技術支持以獲取幫助。同時,關注硬件技術的發展趨勢和市場需求,以便及時采用更先進的硬件解決方案。
對于軟件方面的問題,您可以嘗試更新軟件、下載最新的驅動程序或聯系軟件制造商的技術支持以獲取幫助。同時,關注軟件技術的最新進展和市場需求,以便及時采用更高效的軟件解決方案。
對于云計算服務方面的問題,您可以參考相關的云計算文檔、論壇討論或聯系云計算服務提供商的技術支持以獲取幫助。同時,關注云計算服務的最新發展趨勢和市場需求,以便及時采用更高效的云計算解決方案。
對于人工智能方面的問題,您可以參考相關的機器學習文檔、論壇討論或聯系人工智能技術服務提供商以獲取幫助。同時,關注人工智能技術的最新進展和市場需求,以便及時采用更高效的人工智能解決方案。
對于邊緣計算方面的問題,您可以參考相關的邊緣計算文檔、論壇討論或聯系邊緣計算服務提供商以獲取幫助。同時,關注邊緣計算的最新發展趨勢和市場需求,以便及時采用更高效的邊緣計算解決方案。
對于網絡安全方面的問題,您可以參考相關的網絡安全文檔、論壇討論或聯系網絡安全服務提供商以獲取幫助。同時,關注網絡安全技術的最新進展和市場需求,以便及時采用更高效的網絡安全解決方案。
總之,要結合自身需求和發展方向,靈活應用不同的解決方案和發展策略來促進計算機硬件和軟件的發展。同時,也要關注市場趨勢和技術進展,以便及時調整和優化自身的發展策略。