计算机技术指标

计算机的主要技术指标有性能、功能、可靠性、兼容性等参数，技术指标的好坏由硬件和软件两方面的因素决定。

系统性能是整个系统或子系统实现某种功能的效率。计算机的性能主要取决于速度与容量。计算机运行速度越快，在某一时间片内处理的数据就越多，计算机的性能也就越好。存储器容量也是衡量计算机性能的一个重要指标，大容量的存储器空间一方面是由于海量数据的需要，另一方面，为了保证计算机的处理速度，需要对数据进行预取存放，这加大了存储器的容量需求。 基准测试是比较不同计算机性能时，让它们执行相同的基准程序，然后比较它们的性能。计算机的性能可以通过专用的基准测试软件进行测试。 计算机主要性能指标如下。

时钟频率是单位时间内发出的脉冲数，单位为赫兹(Hz),1Hz=1s1个脉冲信号或1个信号周期，1GHz=1s 10亿个信号周期。计算机设备按信号周期工作，例如，时钟频率为3GHz的4核CPU,理论上1s可以做30亿×4=120亿次运算。计算机的时钟频率主要有CPU时钟频率、内存时钟频率和总线时钟频率等。例如，Core i7 CPU的主频为3.4GHz,DDR3-1600内存的数据传输频率为1.6GHz,USB3.0接口的总线传输频率为5.0GHz等。总线的时钟频率越高，计算机数据传输或处理速度越快。速度通常以十进制的方法定义，例如CPU主频为3.4GHz、网络带宽为100Gb/s,其中1G=10°=10亿次。

计算机内存容量越大，软件运行速度也越快。一些操作系统和大型应用软件对内存容量有一定要求，例如，Windows XP最低内存配置为512MB,建议内存为2GB;Windows 10最低内存要求为2GB,建议内存为4GB等。容量通常以二进制的方法定义，例如内存容量为4GB,其中1GB=23°B=1.073741824×10°B≈10亿个存储字节。

计算机外部设备的性能对计算机系统也有直接影响，如硬盘的容量、硬盘接口的类型、显示器的分辨率等。

对用户而言，计算机的功能是指它能够提供服务的类型；对专业人员而言，功能是系统中每个部件能够实现地操作。功能可以由硬件实现，也可以由软件实现，只是它们之间实现的成本和效率不同。例如，网络防火墙功能，在客户端一般采用软件实现，以降低用户成本；而在服务器端，防火墙一般由硬件设备实现，以提高系统处理效率。 随着计算机技术的发展，3D图形显示、高清视频播放、多媒体功能、网络功能、无线通信功能等已经在计算机中广泛应用；触摸屏、语音识别等功能也在不断普及之中；增强现实、3D激光投影显示、3D打印、穿戴式计算机等功能也在研发之中。计算机的功能越来越多，应用领域涉及社会各个层面。

在计算机设计中，一般由硬件提供基本通用平台，利用各种不同软件实现不同应用需求的功能。例如，计算机硬件仅提供音频基本功能平台，而音乐播放、网络电话、语音录入、音乐编辑等应用功能，都通过软件来实现。或者说，计算机的功能取决于软件的多样性。计算机的所有功能都可以通过软件或硬件的方法进行测试。

可靠性是指产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。例如，计算机经常性死机或重新启动，都说明计算机可靠性不好。

每个专业人员都希望他们负责的系统正常运行时间最大化，最好将它们变成完全的容错系统。但是，约束条件使得这个问题变得几乎不可能解决。例如，经费限制、部件失效、不完善的程序代码、人为失误、自然灾害，以及不可预见的商业变化，都是达到100%可用性的障碍因素。系统规模越复杂，其可靠性越难保证。 硬件产品故障概率与运行时间成正比；而软件故障的产生难以预测。软件可靠性比硬件可靠性更难保证。即使是美国宇航局的软件系统，可靠性仍比硬件低一个数量级。

硬件有老化损耗现象，硬件失效的原因是器件物理变化的必然结果；而软件不会发生老化现象，也没有磨损，只有陈旧落后的问题。 硬件可靠性的决定因素是时间，受设计、生产、应用过程的影响。软件可靠性的决定因素是人，它与软件设计差错有关，与用户输入数据有关，与用户使用方法有关。 硬件可靠性的检验方法已标准化，并且有一整套完整的理论；而软件可靠性验证方法仍未建立，更没有完整的理论体系。

提高可靠性可以从硬件和软件两个方面入手，冗余技术可以很好地解决这一问题。另外，减少故障恢复时间也是提高系统可靠性的重要技术。 硬件系统中的设备冗余(如双机热备、双电源等),网络线路冗余等技术，可以有效地提高系统可靠性。硬件故障一般通过修复或更换失效部件来重新恢复系统功能。 软件系统中，同一软件的冗余不能提高可靠性。软件系统一般采用数据备份、多虚拟机等技术来提高可靠性。软件故障一般通过修改程序或升级软件版本来解决问题。

计算机硬件和软件由不同厂商的产品组合在一起，它们之间难免会发生一些“摩擦”,这就是通常所说的兼容性问题。兼容性是指产品在预期环境中能正常工作，无性能降低或故障，并对使用环境中的其他部分不构成影响。 经验表明，如果在产品开发阶段解决兼容性问题所需的费用为1;那么,等到产品定型后再想办法解决兼容性问题，费用将增加10倍；如果到批量生产后再解决，费用将增加100倍；如果到用户发现问题后才解决，费用可能达到1000倍。1994年，Intel公司的“奔腾CPU瑕疵事件”很好地印证了这一经验。

硬件兼容性是指计算机中的各个部件组成在一起后，会不会相互影响，能不能很好地运行。例如，A内存条在Windows 10中工作正常，B内存条在Windows 10下不能工作，可以说B内存条的兼容性不好。 在硬件设备中，为了保护用户和设备生产商的利益，硬件设备都遵循向下兼容的设计原则，即老产品可以正常工作在新一代产品中。一旦出现硬件兼容性问题，一般采用升级驱动程序的方法解决。

软件兼容性是指软件能否很好地在操作系统平台运行，软件和硬件之间能否高效率地工作，会不会导致系统崩溃等故障的发生。