【計】 modularized hardware
模塊化硬件（Modular Hardware）是指一種通過标準化接口将獨立功能單元（模塊）組合成完整系統的設計方法。在工程領域，其核心在于通過可互換的組件實現靈活性、可擴展性和易維護性。以下是關鍵解析：
模塊化（Modular）
指系統由離散的功能單元構成，每個模塊獨立設計、制造和測試，通過标準接口（如PCIe、USB）與其他模塊連接。英文對應術語為"Modularity"，強調組件的解耦與複用性。
硬件（Hardware）
指物理設備實體，區别于軟件。模塊化硬件常見于計算機（如服務器刀片）、工業控制系統（PLC模塊）及消費電子（模塊化手機）。
采用統一電氣/機械接口（如VME總線、VPX标準），确保模塊間兼容性。例如工業傳感器模塊通過IEEE 1451标準接口接入主控系統。
單個模塊實現特定功能（如電源模塊、數據處理模塊），故障時可直接替換，提升系統可靠性。
用戶可按需增減模塊（如擴展顯卡或存儲），避免整體設備更換，降低升級成本。
在航空航天領域，模塊化航電系統（如ARINC 653架構）允許快速更換故障雷達處理模塊；數據中心通過模塊化服務器實現按需擴容，能耗降低30%（參考IEEE服務器能效标準）。
權威參考來源：
模塊化設計原則基于IEEE 11073醫療設備互操作标準及IEC 61131-3工業控制系統規範，具體技術框架可查閱國際電工委員會（IEC）官網發布的《Modularity in Industrial Automation Systems》白皮書。
模塊化硬件是指将硬件系統分解為獨立的功能模塊，通過标準化接口實現靈活組合的設計方式。以下是其核心特點和意義：
模塊化硬件遵循分治思想，将複雜系統拆分為多個可獨立開發、測試和更換的模塊（如處理器模塊、存儲模塊等），每個模塊具備明确功能邊界和接口協議。例如模塊化電腦，其核心主機以标準模塊封裝，可與不同載闆靈活組合。
| 優勢 | 挑戰 |
|---|---|
| 可維護性：局部故障隻需更換對應模塊 | 設計複雜度：需嚴格定義接口規範 |
| 成本優化：按需配置硬件資源，避免冗餘 | 性能損耗：模塊間通信可能增加延遲 |
| 生态兼容：模塊标準化促進第三方開發（如顯卡、外設） | 體積限制：模塊化設計可能犧牲緊湊性 |
模塊化硬件通過解耦設計與接口标準化，在提升系統靈活性的同時，也需權衡性能與體積等限制，是當前智能設備發展的重要方向之一。
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