计算机的发展现状和未来趋势
钟鹏
(江西省赣州市赣州南13报社网络中心,江西赣州341000)
喃要]本文介绍围绕当代已经广泛应用于各个领域的计算机系统,分霁j有计算机的发展历史,迅速发展的原因,发展理状以及未来发展。
趋势的展望。
良键词】计算机;发展历史;发展原因;发展现状;发展趋势
计算机技术是指进行硬件设计及制造和软件开发,并广泛应用于
各个领域的技术,它是信息化时代的杨濑术。现在,计算机技术已经
渗透到社会生产和生活方方面面,由此,不但是改变了人类进行生产和生活的方式,也决定了许许多多学科的未来的发展状况。本文按照下图的思路进行介绍。
计茸机的历史,
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计茸机为什么会迅逸发展的原因一
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计簋机白勺发展现状一
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计算机未来的发展趁势一
1计算机发展历史
上世纪40年代,宾夕法尼亚大学出现了世界上第一台计算机(叫肯尼亚克),是为弹道计算而设计的。到了50年代,由于计算机成本很高,也较复杂,计算机主要是在军事部门应用。随著计算机成本的下降。等到80年代前期,许多部门和科研机构,甚至一些大型企业开始使用计算机。80年代中后期,因特尔四位CPU微处理器的研制和发展催生了世界上第一台个人计算机(PC),从而导致了计算机成本的急速下降,到90年代,—般的小公司和家庭也开始使用计算机来进行工作和生活。
计算机向两个方向发展:一是往微、小、便宜方向发展,并普遍进入普通家庭;再就是向高、难、大方向发展,多应用于军事科学技术
等领域。
由计算机的发展历史可知,计算机技术是一个快速成长、快速更
新和高速发展,且很有生命力和发展前景的一门科学技术。
2计算机迅速发展的原因概述
1)社会需求的强大驱动力。二战时期对信息的紧迫需求为创造提
供了十分有利的契机,促进了计算机在军事领域的应用技术的发展。由于高超的运算能力,使得计算机从研究所和部门迅速地转为民用,而且随着在尖端科学领域的普遍应用,对计算机的性能和容量也提出了
更高的要求,进而促进了计算机工业的发展。
2)芯片制作、软件开发中计算机辅助设计的运用技术极大地缩短
了计算韦n.的研发周期,大大加快了计算棚创新的:澉。
3)在共享信息的层面上,计算机得到迅猛发展。信息共享是科学技术进步的关键,在最新信皇的平台基础上进行计算机的创新,缩短了
研发的时间。
4)选择机制促进了计算机的发展。选择机制认为,认识的提高和选择判据之间是对等关系的,计算机在历史选择中已经占据了绝对的优势,因此,计算机技术在发展中存在的困难和障碍必将会得到解决。选择机制在{寸算机技术的发展过程中提供了一种计算机必然发展的宿命,这份层面上计算机技术的快速发展是必然的。
3计算机发展现状
微处理器。微处理器的发展很大地提高了计算机的性能,表现在缩小处理器芯片内晶体管的尺寸上,基本
法在于改进光刻技术,即使
用短波长的曝光源,然后经i揽膜曝光,把硅片上的晶体管做小,连接
晶体管的导线做细,曝光源主要指紫外线。但有几个:1)条宽接
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2009年10月(下)
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近或,J、于光的波长时,刻蚀技术会失败:2)电子行为的;3)量子效应的等。
纳米电子。电子元件对计算机技术的发展十分重要,但随着计算机技术的发展,现有的电子元件已不能满足计算桐微型化和智能化的要
求了,集成度和处理速度成为了计算机发展的双重制约。而纳米电子技术解决了这一难题,它代表了一类新型的思维方式,而不仅仅单纯是尺
寸的减小。
4计算机未来的发展趋势展望
随着硅芯片技术的高速发展,硅技术越来越接近了其自身的物理
发展极限,以此,迫切要求计算机从结构变革,到器件与技术的这
一系列的技术都要产生一次质的飞跃才行。新型的量子计算机、光子计
算机、分甬寸算机和纳粕叶算机应运而生。
1)量子计耋封儿量子计算机是基于量子效应基础上开发的,它利用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态,利用激光脉冲来改变分子的状态,使信息沿着聚合物移动,从而进行运算。
一个量子位可以存储2个数据(0和1可同时存取),同样数量的存储位,量子计算机的存储量比普通计算机要大得多,而且能够实行量子并彳亍i十算,其运算速度可能比现有的个人计算机的奔腾3的晶片快将近10亿倍。
2)光子计算机。光子计算机即全光数字计算机,以光子代替电子,光互连代替导线互连,光硬件代替计算机中的电子硬件,光运算代替电
运算。
光的高速,天然地决定了光计算机有超高速运算速度;与只能在低温下工作的超高速电子计算机相比,光计算机可在正常室温下工作;光计算机还具有容错性,从这个层面上,可以^脑相媲美;还有如果某一元件损坏,并不影响计算的结果。
3)分子计算期。其运算过程指蛋白质分子与化学介质的相互作用,计算机的转涣开关是酶,而程亭在酶合成和蛋白质中表现出来。
其完成一项运算,所需的时间仅为1o微微秒,是人的思维的1oo
万倍的速度:DNA分子计算机有1立方米的DNA溶液存储1万亿亿的二进制数据的存储容量:DNA计算机消耗的能量只有电子计算机的
十亿分之一:其芯片原材料是蛋白质,所以它既可自我修复,又能直接与生物体相连接。
4)纳米计算机。纳米技术的终极目标是人类按照自己的意志直接操纵单个原子,制造出具有特定功能的产品。
现在纳米技术能把传感器、电动机和各种处理器集成在一个硅芯片上;纳米计算机内存芯片的体积不过与几百个原子的大,j、相当;它几
乎不需要耗费任何能源;且其性能比普通计算机强许多倍。
[参考文献】
f1】吕何文瑶计辫朝技术发展态势分析m科技创业月千U,2007.
12】陈桕吉未来计算帆与计辫机技术的发展ⅡJ.法制与社会.2007.
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