计算机数据处理的运算速度影响因素分析

摘 要 计算机技术发展至今，已经成为了多元化技术的一种统称。计算机的软件技术是目前应用最为广泛的技术，也是发展最为迅速的技术。计算机技术应用于网络、工业、医疗以及教育行业等，成为了主流的应用型技术，并且在一定程度上推动了原有行业的发展，实现不同行业的协同发展模式。但是，在最初的计算机设计中，其主要的作用就是为了进行数据计算。因此，本文主要针对计算机数据处理技术进行分析，同时分析会影响计算机数据处理运算速度的影响因素。

【关键词】计算机 数据处理 运算速度 影响因素

现阶段，家庭用户使用的计算机已经是脱离传统概念的计算机了。其功能更多在于家庭娱乐或者是个人使用，包括网络浏览，影音以及办公等。而传统的计算机，则是主要为了能够进行庞大的航空数据计算。也因此被称之为计算机，计算数据实际上是计算机最为主要也是最为基础的工作。因此，为了能够熟悉计算机的工作元，了解其对数据的运算能力，需要从计算机的基本组成来对计算机数据处理的运算速度进行分析，从而探究真正影响其运算速度的因素。

1 计算机数据处理的概念分析

计算机的数据处理是最早的计算机功能体现的概念，由于早起的航天航空事业非常发达，因此需要大量的航空数据计算。而这些数据的计算如果只是通过人工进行的话，会是一项非常巨大的工程。同时，人工计算还会存在一定的错误，导致数据计算机的不准确性。因此，计算机开始被研发，并且利用门电路的特性，进行电子逻辑计算，并且将数学中的模型以及计算方式输入到计算机的程序中，从而利用计算机的逻辑门电路功能，实现数据的计算。因此，在计算机研发初期，计算机的数据处理，仅仅代表计算机的数据计算能力。

1.1 计算机数据处理的宏观定义

随着计算机功能的不断扩充，并且不断被家庭化以及工作化，目前企业单位或者是家庭使用的计算机已经不再是传统意义上的计算机了，而是被人们以其体积冠以称呼的微机。计算机如果按照体积和计算能力进行分析，可以从巨型机、超大型机、大型机、中型机、小型机以及微型机来进行分类。因为计算机的运算需要强符合的电路逻辑运算，所以也需要中央处理器的散热功能具备一定的能力。因此，计算机能力越强的计算机，其体积也越大。不仅仅是内部元件分布较多的原因，更是因为计算机的散热原因。因此，目前我们家庭和单位使用的基本都是微型机。

由于微型机的数据运算能力已经被大大的缩减，所以其主要的功能也不再是单纯的数据运算，而是通过其他不同的方式进行数据处理。因此，在进行计算机数据处理的探究过程中，一般都是以其宏观的定义进行分析，而不是单纯的数据运算。例如，计算机在进行图像处理的过程中，实际上依然是电子门电路在进行逻辑运算，但是计算机的中央处理器实际上却运算了图像数据。这也是因为在计算机的逻辑思维中，只有二进制的数据，0和1。而其他的数据形式，计算机是不会识别的。因此，宏观意义上的数据处理，还涉及二进制与其他数据形式之间的转换。总之，计算机的数据处理不能完全理解为仅仅是针对数据，还包括数据之间的转换，从而将这些因素进行综合考量，才是真正意义上的计算机数据处理。

1.2 计算机数据处理的特点

计算机数据处理是一项比较复杂的过程，一般情况下，计算机在接收处理指令以后，会首先通过中央处理器进行数据处理指令的发出，然后将存储在硬盘中的数据或者是远程传递的数据进行解码和分析，变成计算机可以识别的二进制数据。然后这些数据需要先进入到内存，也就是计算机的ram，进行缓存。中央处理器通过合理调用，再将这些数据逐步提取到二级缓存甚至是三级缓存，从而实现一整套的数据处理。计算机的数据处理，都需要进行缓存设置。原因在于设置存储空间是为了让数据之间的转换更加流畅，也是为了能够缓解中央处理器的处理负荷，降低中央处理器的工作量。因此，对于计算机的数据处理而言，可以归结为以下几个特点：

第一、计算机处理的数据之间的需要进行转换；由于在实际的工作中，计算机是只能够识别二进制的数据，因此，对于计算机的其他操作，都是需要将这些操作的过程转换成二进制来进行。例如，在进行图像处理或者是影音处理的过程中，都是需要利用解码器来进行的。尤其是观看视频的时候，都是有一个解码器的提示，实际上就是将这些数据转换成了二进制，然后再进行进一步的操作。因此，计算机处理的数据需要进行转换。

第二、计算机处理数据需要缓存调用；计算机处理数据一定要进行数据缓存，所谓缓存就是将数据先存储在一个地方，然后再调用到中央处理器，进行处理。设计缓存的目的其一是为了能够让中央处理器的工作压力降低，其二也是为了更加合理的进行流程化的数据处理。一般情况下，计算机的数据可以来源于硬盘，也可以来源于远程传输。然后在进行处理的过程中，就是通过中央处理器发出指令，然后调用到内存再进一步达到二级缓存以及三级缓存中。

第三、计算机处理数据是一切操作的基础；计算机的操作都源自于计算机的数据处理，因为计算机只能识别一种模式，就是二进制数据。这与计算机的设计是有关的，由于所有的数据处理都是通过计算机的电子门电路进行的，所以不管计算机进行什么操作，都是需要将操作转换为二进制的数据，然后再进行操作与处理。因此，计算机处理数据是一切操作的基础。

2 计算机数据处理的运算速度影响因素分析

在分析了计算机的数据处理原理以及数据的处理过程中以后，分析计算机的处理运算速度就有据可依了。在计算机进行数据处理的过程中，一般会有几个必要的过程，这些必要的过程都是直接影响计算机处理速度的主要因素。以下将对以下这几个因素进行分析：

第一、计算机中央处理器的处理因素分析；中央处理器是计算机的核心部件，对于计算机中央处理器的衡量标准主要是以主频为主。主频实际上就是一种频率单位，是用来标注计算机在在一秒内可以运算的次数。所以计算机的中央处理器主频越高，其运算的速度就越快。此外，对于计算机的中央处理器而言，还要进行缓存的设计。一般设计缓存是为了在中央处理器与内存之间设置一个缓存区，这样可以提高数据处理的效率。

第二、计算机内存的处理因素分析；计算机一般都会有内存设置，内存的设置是为了能够给予中央处理器一个缓冲的过程。在实际使用的过程中，如果计算机没有内存，会造成无法开机。原因就在于如果让所有的数据都让中央处理器来进行处理，那么会造成中央处理的温度急剧升高，从而影响中央处理器的使用。因此，无法开机的原因是计算机设计的一种保护措施，为了防止因为温度过高，而造成计算机中央处理器的损坏。内存越高，就会给予数据更多的空间进行缓存，从而提高了数据处理的速度。此外，计算机的内存制式也会影响数据的处理速度，一般三级缓存与二级缓存都会影响计算机的处理效率。因此，内存在很大程度上影响着计算机的处理速率。

第三、计算机硬盘的处理因素分析；硬盘相对而言，对于计算机的处理而言，其影响的程度也最低。但是，硬盘的不同也会影响数据的读取速率，虽然不是非常明显，但是在使用的过程中，还是能够有所体现的。一般对于硬盘的衡量标准，是硬盘的转速。一般目前市场上的个人计算机使用的硬盘转速以5400R和7200R为主。这些代表在使用的过程中，硬盘的读取速度。此外，硬盘的固态存储方式和闪存也在一定程度上影响着硬盘的数据读取速率。一般情况下，闪存的读取速率更高，并且转换的速率也更快。但是，闪存的不足在于其内存空间一般都比固态的硬盘存储空间要小，并且市场上的价格相对较贵。

总之，影响计算机的数据运算速率一般为以上几个因素，其中中央处理器的影响最为明显，主频的高低在很大程度上决定了计算机的数据处理效率，而内存和中央处理器之间的匹配是非常重要的影响因素。并不是内存越大越好，而是要与中央处理器进行匹配才行。最后，硬盘的影响因素最小，不过相对而言，也是一种影响因素之一。

3 结语

本文对计算机的分类以及数据处理的方式等进行了详尽的分析，从而明确了计算机的操作模式。对于数据处理而言，实际上是每个计算机的基础操作步骤。所有的计算机指令的操作都是通过计算机的数据处理进行的，因此在分析计算机处理数据的运算影响因素的过程中，需要从计算机的基础设备进行分析，包括对于中央处理器的运算速度，内存的空间设计以及缓存的设计等，都直接影响到了计算机的数据处理速度。因此，综合以上所有的运算元素，就是影响计算机数据处理的运算速率的原因。

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作者单位

上海同济大学 上海市 200092