電腦科學與技術是一門實用性很強、發展極其迅速的面向廣大社會的技術學科，它建立在數學、電子學(特別是微電子學)、磁學、光學、精密機械等多門學科的基礎之上。但是，它並不是簡單地應用某些學科的知識，而是經過高度綜合形成一整套有關資訊表示、變換、儲存、處理、控制和利用的理論、方法和技術。
電腦科學是研究計算機及其周圍各種現象與規模的科學，主要包括理論電腦科學、計算機系統結構、軟體和人工智慧等。計算機技術則泛指計算機領域中所應用的技術方法和技術手段，包括計算機的系統技術、軟體技術、部件技術、器件技術和組裝技術等。電腦科學與技術包括五個分支學科，即理論電腦科學、計算機系統結構、計算機組織與實現、
理論電腦科學包括自動機論、形式語言理論、程式理論、演算法分析，以及計算複雜性理論等。自動機是現實自動計算機的數學模型，或者說是現實電腦程式的模型，自動機理論的任務就在於研究這種抽象機器的模型；程式語言是一種形式語言，形式語言理論根據語言表達能力的強弱分為o～3型語言，與圖靈機等四類自動機逐一對應；程式理論是研究程式邏輯、程式複雜性、程式正確性證明、程式驗證、程式綜合、形式語言學，以及程式設計方法的理論基礎；演算法分析研究各種特定演算法的性質。計算複雜性理論研究演算法複雜性的一般性質。
計算機系統結構程式設計者所見的計算機屬性，著重於計算機的概念結構和功能特性，硬體、軟體和韌體子系統的功能分配及其介面的確定。使用高階語言的程式設計者所見到的計算機屬性，主要是軟體子系統和韌體子系統的屬性，包括程式語言以及作業系統、資料庫管理系統、網路軟體等的使用者介面。使用機器語言的程式設計者所見到的計算機屬性，則是硬體子系統的概念結構(硬體子系統結構)及其功能特性，包括指令系統(機器語言)，以及暫存器定義、中斷機構、輸入輸出方式、機器工作狀態等。
硬體子系統的典型結構是馮·諾伊曼結構，它由運算器控制器、儲存器和輸入、輸出裝置組成，採用「指令驅動」方式。當初，它是為解非線性、微分方程而設計的，並未預見到高階語言、作業系統等的出現，以及適應其他應用環境的特殊要求。在相當長的一段時間內，軟體子系統都是以這種馮·諾伊曼結構為基礎而發展的。
但是，其間不相適應的情況逐漸暴露出來，從而推動了計算機系統結構的變革。
在計算機系統結構確定分配給硬子系統的功能及其概念結構之後，計算機組織的任務就是研究各組成部分的內部構造和相互聯絡，以實現機器指令級的各種功能和特性。這種相互聯絡包括各功能部件的布置、相互連線和相互作用。
隨著計算機功能的擴充套件和效能的提高，計算機包含的功能部件也日益增多，其間的互鏈結構日趨複雜。現代已有三類互連方式，分別以**處理器、儲存器或通訊子系統為中心，與其他部件互連。以通訊子系統為中心的組織方式，使計算機技術與通訊技術緊密結合，形成了計算機網路、分布計算機系統等重要的計算機研究與應用領域。
與計算實現有關的技術範圍相當廣泛，包括計算機的元件、器件技術，數位電路技術，組裝技術以及有關的製造技術和工藝等。
軟體軟體的研究領域主要包括程式設計、基礎軟體、軟體工程三個方面。程式設計指設計和編制程式的過程，是軟體研究和發展的基礎環節。程式設計研究的內容，包括有關的基本概念、規範、工具、方法以及方法學等。
這個領域發展的特點是：從順序程式設計過渡到併發程式設計和分幣程式設計；從非結構程式設計方法過渡到結構程式設計方法；從低階語言工具過渡到高階語言工具；從具體方法過渡到方法學。
基礎軟體指計算機系統中起基礎作用的軟體。計算機的軟體子系統可以分為兩層：靠近硬體子系統的一層稱為系統軟體，使用頻繁，但與具體應用領域無關；另一層則與具體應用領域直接有關，稱為應用軟體；此外還有支援其他軟體的研究與維護的軟體，專門稱為支援軟體。
軟體工程是採用工程方法研究和維護軟體的過程，以及有關的技術。軟體研究和維護的全過程，包括概念形成、要求定義、設計、實現、除錯、交付使用，以及有關校正性、適應性、完善性等三層意義的維護。軟體工程的研究內容涉及上述全過程有關的物件、結構、方法、工具和管理等方面。
軟體目動研究系統的任務是：在軟體工程中採用形式方法：使軟體研究與維護過程中的各種工作盡可能多地由計算機自動完成；創造一種適應軟體發展的軟體、韌體與硬體高度綜合的高效能計算機。
新一代計算機硬體是把資訊採集儲存處理、通訊和人工智慧結合在一起的智慧型計算機系統。它不僅能進行一般資訊處理，而且能面向知識處理，具有形式化推理、聯想、學習和解釋的能力，將能幫助人類開拓未知的領域和獲得新的知識。
在電腦科學與技術的研究方面，中國在有限元計算方法、數學定理的機器證明、漢字資訊處理、計算機系統結構和軟體等方面都有所建樹。在計算機應用方面，中國在科學計算與工程設計領域取得了顯著成就。在有關經營管理和過程控制等方面，計算機應用研究和實踐也日益活躍。
綜上所述，超級計算機正在完成乙個從科研工具和實驗產品到產業應用的轉變，具有廣闊的發展空間。但高效能計算機的發展一直面臨著挑戰，其巨大的計算潛力與效能始終沒有被充分應用起來。效率一直是高效能計算機最為突出的關鍵性問題之一，高效能計箅機實際利用效率的高可用性將成為下一階段的研究方向。
計算機系統結構的研究內容
在過去的20年裡，risc技術不斷發展，逐漸取代c1sc成為工作站和伺服器的主流技術。risc計算機以超標量 流水線 亂序執行 預取指令 資料 分支 和指令取消等硬體技術和相應的基於編譯器的優化技術為核心，利用指令級並行，在高階工作站和伺服器領域佔據了絕對的統治地位。60多年來，馮 諾伊曼體系結構為...
計算機系統結構試題
姓名學號 一 名詞解釋 每題3分，共15分 1.系列機 3.2 1cache經驗規則 2.強制性失效 4.指令級並行 二 試從目的 技術途徑 組成 分工方式 工作方式等5個方面對同構型多處理機和異構型多處理機做一比較 列表 10分 三 有哪幾種向量處理方式？它們對向量處理機的結構要求有何不同？6分 ...
計算機系統結構的面臨問題
1 二進位制 2 儲存模型 3 乙個時刻只有乙個操作的序列機制。雖然在計算機界，眾多的國家和科研機構 著名的專家在研究多值理論，但至今沒有突破二進位制的體系。人們利用了很多儲存管理的軟體技術和方法，力圖將一維的儲存模型改為二維的，但仍然沒有逃出馮氏儲存模型，沒有逃脫儲存的本質是暫存器的結構。但問題在...