周文華

【摘要】本文主要分析了目前計算機發(fā)展現(xiàn)狀，回顧了計算機技術發(fā)展歷程，并根據(jù)計算機技術的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀分析計算機技術未來發(fā)展方向。

【關鍵詞】計算機技術;發(fā)展方向;納米計算機;生物計算機

計算機技術的出現(xiàn)給社會發(fā)展帶來新的機遇，在計算機技術發(fā)展成熟被應用于社會各個領域后，極大地推動了各個領域的生產(chǎn)發(fā)展，不僅如此，計算機技術還給人們的生活帶了便捷，可以說，現(xiàn)代社會的發(fā)展已經(jīng)離不開計算機技術了，然而當前計算機網(wǎng)絡安全還存在一定的問題，當前的計算機技術還不夠智能化，基于此未來計算機技術將朝著安全、智能、高效的方向發(fā)展。正是在這樣的背景下，納米計算機和生物計算機技術成為了當下的研究熱點，相關研究人員希望通過使用新的計算機材料，提升計算機各方面的功能。

1. 計算機技術發(fā)展現(xiàn)狀

隨著計算機技術的發(fā)展、進步，及其在當代社會的廣泛應用，如今信息技術被各國政府高度重視，我國也不例外，當前信息技術是我國國家戰(zhàn)略層面中重要的一環(huán)，政府正大力支持計算機技術的研究與開發(fā)，并大量建設計算機網(wǎng)絡基礎設施，以確保計算機技術在我國得到更好地應用，推動社會經(jīng)濟發(fā)展。伴隨著計算機技術的廣泛應用，然而計算機網(wǎng)絡信息安全問題始終未能得到根本解決，因此計算機網(wǎng)絡安全問題成為了阻礙計算機技術發(fā)展的一大不利因此，加之隨著社會各行各業(yè)的轉型發(fā)展，當前計算機技術的某些性能已經(jīng)難以滿足當前部分企業(yè)的需求，在這樣的背景下，研究計算機新的發(fā)展方向，進一步提升計算機技術的功能十分重要。

2. 計算機技術發(fā)展歷程

任何技術的發(fā)展和進步不是一蹴而就的，計算機技術也不例外，計算機技術歷經(jīng)了電子計算機、晶體管計算機以及集成電路計算機等發(fā)展階段，研究計算機的發(fā)展歷程能夠為將來計算機技術的發(fā)展方向研究提供經(jīng)驗和借鑒。

2.1 電子計算機

首臺計算機是在1946年由美國制造而成，美國研究計算機的目的主要是為了應用于軍事。受到技術條件的限制，當時的計算機占地面積非常大，計算能力先對現(xiàn)在而言也比較差，不僅如此，由于缺乏軟件系統(tǒng)，當時對計算機進行操作和設置時，只能通過機器語言進行。盡管如此，計算機技術的強大計算功能使得研究者發(fā)現(xiàn)了其研究前景，此后計算機技術成為了研究的熱點，直到如今關于計算機技術的研究和應用依舊火熱。

2.2 晶體管計算機

20世紀50年代和60年代，隨著量子力學理論和固體物理能帶論的出現(xiàn)，半導體等零件被研制成功，在20世紀50年代，成功研制出了點接觸晶體管，緊接著結型晶體管也被研制成功。晶體管的研制成功給計算機的發(fā)展帶來了巨大的機遇，科研人員將晶體管應用于計算機的研究與制造中，并于1959年成功研制出了首臺晶體管計算機，晶體管計算機相對于上一代的電子計算機而言在性能方面有了顯著提升，晶體管計算機的占地面積更小，對設備的損耗小，而且晶體管計算機使用了浮點算法，使得其運行的效率更高，正是基于這些性能的提升，晶體管計算機的使用壽命也更長，晶體管計算機的這些提升為其在社會各行業(yè)的應用奠定了前提和基礎。

2.3 集成電路計算機

集成電路計算機是計算機技術發(fā)展的第三階段，當前社會生產(chǎn)和生活中主要也是使用的=集成電路計算機。隨著精細化、高端化的集成電路出現(xiàn)，集成電路技術也被應用于計算機中，集成電路的出現(xiàn)使得計算機的體積進一步縮小，提升了計算機的存儲量和運行能力，更為重要的是還增設了自動控制、輔助設計等功能，這些新功能使得計算機技術的應用范圍被進一步拓寬，正是計算機的不斷進步才使得其成為了當前社會生產(chǎn)發(fā)展和社會生活中比不可少的工具。

3. 現(xiàn)代計算機技術發(fā)展方向

3.1 納米計算機

當前，納米計算機是的主要的研究方向之一，當前計算機所使用的芯片大多是有硅芯片，有硅芯片對體積有一定的要求，當體積縮小到一定程度時，再將其面積縮小其電量損耗就會加大，而通過結合納米技術和計算機技術，能夠實現(xiàn)薄膜晶體管取代傳統(tǒng)晶體管，有效解決當前集成電路計算機中的弊端，加之納米計算機的預計生產(chǎn)成本也比較低，因此納米計算機具有廣闊的應用前景。

3.2 生物計算機

生物計算機又稱仿生計算機，生物計算機通過生物芯片替代了半導體晶體管，使其更加可靠、體積更小，并能夠對整個運算過程進行優(yōu)化，當前生物計算機主要有兩個方向，一方面是將計算機中的半導體元件利用有機分子元件進行替代;另一方面則是對人腦結構、思維規(guī)律等方面進行深入研究，以此為依據(jù)進行生物計算機的研發(fā)。

3.3 光子計算機

隨著光學的研究和發(fā)展，如今光學工程領域已經(jīng)取得了一定的成就，在實際的生產(chǎn)和發(fā)展過程中不少電運算已經(jīng)被光運算取代，例如：光學反射折射鏡、激光器等光學元件已經(jīng)完全取代了傳統(tǒng)的電子設備。而光學在計算機中的應用主要是利用光信號進行信息運算和傳輸，與集成電路計算機相比，光子計算機具有其優(yōu)勢：首先，光子計算機的穩(wěn)定性更強，由于集成電路計算機中存在電荷，容易受到磁場的干擾而使運行過程受到影響，而光子計算機中則不存在這一干擾因素，因此會相對穩(wěn)定;其次，光速高達 3×108m/s，光子計算機的運行速度非常快，遠超集成電路計算機;最后，光子計算機的儲存量相對較大，由于不是電磁干擾，光束的光子互聯(lián)密度較大，因此光子計算機的存儲量也相對較大。

3.4 量子計算機

量子計算機是未來計算機發(fā)展的一大方向，量子計算機在傳輸信息的速度上具有傳統(tǒng)計算機無法比擬的優(yōu)勢，但是受到技術水平的限制，量子計算機尚未能展開實踐，目前還處于理論階段，各國都對量子計算機的實踐有所設計，但均存在這樣或者那樣的缺點，最終沒有落實到實際中。

4. 總結

計算機技術對人類社會的發(fā)展進步貢獻是毋庸置疑的，然而隨著各個領域的發(fā)展和進步，當前的集成電路計算機已經(jīng)逐漸開始不能滿足社會需求，需要對計算機技術進行進一步地研究和開發(fā)，提升其各方面的性能，使其運行更加高效，運行過程更加穩(wěn)定，為此納米計算機、光子計算機、生物計算機和量子計算機成為了當前的研究重點，相信隨著社會技術的發(fā)展，性能更好的計算機技術將會更加成熟，能夠進行批量生產(chǎn)，投入社會各行業(yè)中，促進社會發(fā)展水平進一步提升。

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