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现代计算机技术的发展方向与趋势

2020-01-01

数字通信世界 2020年1期
关键词:晶体管光子时代背景

林 柳

(贵港市人民医院,贵港 537100)

1 计算机发展方向与历程

(1)电子计算机。首台计算机于1946年出生,于1946~1957年期间出现的第一代计算机,该计算机的主要器件是电子元件。然而,电子计算机的占地空间以及体积相对庞大,实际计算能力和容量比较小,导致计算机的稳定性不高,需要消耗较大的能量。

(2)晶体管计算机。于1958~1964年,诞生了量子力学理论以及固体物理能带论之后,半导体器件产生。于上世纪50年代,有效研制出了点接触晶体管,之后又研制出了结型晶体管。也正是由于晶体管的使用,促进计算机技术进入到了第二个发展阶段,在各个领域晶体计算机也得到了广泛的应用。

(3)集成电路计算机。自从晶体管出现之后,计算机效果得到了明显的提升,并且也给集成电路奠定了坚实的基础。在晶体管研究成功之后,科研工作者加大了对其他类型的电学原件技术的研究力度,实现了对更高端集成电路的制作。在研发计算机的过程中,科研工作者运用集成电路支持技术,促使计算机进入到了第三个技术发展阶段。

2 现代计算机技术发展趋势与方向

(1)纳米计算机。众所周知,纳米是一种计量单位。纳米的生产不需要在洁净的生产车间进行,而是使其和已经设计好的分析结合起来,根据自主意愿实现原子操控作业,在此基础之上指定出具有特定功能的产品,由此可见,纳米的生产成本也相对较低。是计算机和纳米技术有效结合起来,能够产生出新型的纳米计算机。纳米技术主要借助的是电子机械系统完成生产作业,在此过程中,应该融合电动机、处理器以及传感器。上百个原子的体积才与纳米计算机芯片的体积大小相当,纳米计算机的运用,先可以解决传统晶体管和薄膜晶体管互换的问题,这项技术难题被攻克之后,还应该致力于纳米性能的拓展以及芯片的研发。

(2)生物计算机。作为一项新颖的计算机,生物计算机中的生物芯片会代替晶体管,并且也被人们称之为仿生computer。这一计算机不仅要用到生物芯片,并且也需要使用一些Bioengineering technology,以此来共同完成计算机的组建。生物计算机的优势如下:一是计算机的内存容量大、体积相对较小。二是二进制数据的使用,可以有效强化计算机的整体运算能力。三是并行性相对较强,主要是其能够与DNA技术有效关联起来,从而将其运行能力充分发挥出来。换言之,该类型的计算机是未来计算机的主要发展方向之一,能够有效确保计算机操作更加人性化,并且也能够有效保障计算机技术的成熟度。

(3)光子计算机。科学技术的快速发展带动了光学技术的进步,在光子计算机快速发展的时代背景下,光学元件和电子元件、光子和电子以及光运算和点运算之间能够实现相互转换,光信号可以完成光子计算机的数据处理以及信息处理。由于光子没有电荷,因此不会伴随电磁作用出现,其可靠性相对较强,光子不仅传播速度比较快,而且并行性以及运算能力也比较出色,能够有效提升计算器的运算速度;对于光子操作,电磁干扰不会产生影响,而且光子具有较强的互联密度,同时也储存容量也比较大。

(4)量子计算机。量子计算机是计算机发展的必然趋势,而且是现代计算机的主要发展方向,量子计算机遵循了量子力学定律,其具有较快的运算速度。量子计算机能够实现度量子算法的处理,其相比与传统的计算机,差异主要体现在借助0、1存储,在使用粒子量子的基础上,能够实现对信息的叠加聚焦。对于问题的解决速度比较快,但是,以往的集成电路计算机将无法实现这一效果。

3 现代计算机信息化的管理模式

(1)价值化计算机信息化管理模式。现代计算机信息化管理模式与物品流动、价值衡量以及信息数据处理实现了有效的结合,并且充分体现了独特性。现代化计算机信息管理发展模式较快,在管理理念不断更新的时代背景下,计算机信息化管理能够实现价值化结构,因此可以推动实际生活中各个领域之间的相互转变,并且充分发挥出综合化的价值理念。

(2)集成化计算机信息化管理模式。最近这些年,在科学技术水平不断发展的时代背景下,计算机信息化的管理模式逐渐发展起来,并且,信息化理念逐渐得到了完善。如今,计算机信息化管理模式已经发生了转变,集成工作不仅仅是对数据信息的分析,同时还可以简单进行累计,并且将所有的子集都整合起来,从而完成全新结构的建立,形成科学的信息化管理体系。

(3)智能化计算机信息化管理模式。最近这些年,在我国计算机技术不断发展的时代背景下,信息化计算以及管理理念逐渐更新换代,在智能化方面,现代计算机信息化管理系统取得了明显的进步。在处理信息数据的过程中,智能化计算机信息管理系统能够渗透到各个层次中,能够自动实现信息整合、管理以及存储工作,充分发挥出自动化存储信息数据的功能,将其较好的智能性充分发挥出来。

4 结束语

总之,在现代化计算机技术快速发展的过程中,对于计算机技术的性能要求也逐渐提升,作为国家发展过程中的战略技术,计算机技术的发展水平应该和时代的发展水平持平,并且要积极向微型化、智能化以及功能化的方向发展。实现量子、生物以及光子等计算机技术的研发,与此同时,还应该不断克服技术方面的难题,强化研发工作者的专业素养以及职业技能,推动现代化计算机技术朝着新趋势以及新方向发展,给社会发展注入新的动力。

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