吳茂峽

?

淺談?dòng)?jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展

吳茂峽

北京理工大學(xué)珠海學(xué)院，廣東 珠海 519000

計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)與人們的生活緊密聯(lián)系在一起，要使其功能得以最大化，就必須立足于計(jì)算機(jī)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展，對(duì)其發(fā)展方向有一個(gè)合理的預(yù)見(jiàn)與規(guī)劃，以促使其更好地服務(wù)于人們的生產(chǎn)生活。

計(jì)算機(jī)技術(shù)；量子計(jì)算機(jī)；光子計(jì)算機(jī)

由于科技進(jìn)步極大地促進(jìn)了我們的生產(chǎn)、生活發(fā)展，也促使我國(guó)計(jì)算機(jī)行業(yè)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)逐漸與人們生活更加密切，將娛樂(lè)服務(wù)各個(gè)行業(yè)聯(lián)系起來(lái)，最終帶來(lái)社會(huì)的進(jìn)步[1]。在信息技術(shù)快速發(fā)展的背景下，綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)技術(shù)方面，這能夠體現(xiàn)出一個(gè)國(guó)家的科技實(shí)力，具有重要意義。通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)的不斷重視，能夠更好地掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展軌跡和趨勢(shì)。在這樣的基礎(chǔ)上，能夠進(jìn)一步保障其快速發(fā)展，以滿(mǎn)足社會(huì)的需求。

1 當(dāng)下的計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展情況分析

1.1 納米電子技術(shù)的優(yōu)化發(fā)展

當(dāng)前的電子器件對(duì)促進(jìn)計(jì)算機(jī)在科技上的發(fā)展占有重要的地位，然而伴隨計(jì)算機(jī)科技的更進(jìn)一步發(fā)展，當(dāng)前的電子元件仍然不能供給計(jì)算機(jī)的小型化、智慧化、快速化方面的需要，計(jì)算機(jī)的實(shí)施陷入集成度以及在處置速率上的雙重限制。納米電子技術(shù)可以處理此問(wèn)題。它有利于擺脫處置集成度以及處理速率的雙重限制。納米電子技術(shù)是一種全新的思想方法，不僅僅是簡(jiǎn)單地把尺寸縮短，而是將來(lái)在計(jì)算機(jī)科技進(jìn)展的一個(gè)非常重要的目標(biāo)和趨向。

1.2 微處理器的發(fā)展使計(jì)算機(jī)性能大幅度提高

小型處理器的進(jìn)展在很大程度上提升了計(jì)算機(jī)的作用，表現(xiàn)在減小處置器芯片里面晶體管的大小和寬度上。減小小型處置器里面晶體管大小和寬度的基礎(chǔ)方式是改變光刻技能，也就是運(yùn)用較短波長(zhǎng)的曝光來(lái)源。經(jīng)過(guò)掩膜方式的曝光，把雕刻在硅體上面的晶體管弄得非常小，連結(jié)晶體管的電線(xiàn)做得非常細(xì)小來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前為止運(yùn)用來(lái)曝光源大都是紫外線(xiàn)。

2 不斷發(fā)展革新的計(jì)算機(jī)技術(shù)

2.1 發(fā)展且有待完善的量子計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)可以對(duì)很大的數(shù)字進(jìn)行分析、解析，搜索、破解各種密保，同時(shí)它的使用功能也是一種很隱私的通訊方式。它的好多性能都很好，如保密，快速，大量的保存等。物體的主要構(gòu)件包括保有核磁共振效能的量子計(jì)算機(jī)、超導(dǎo)體計(jì)劃的規(guī)劃、硅晶體計(jì)算機(jī)等。而量子類(lèi)型計(jì)算機(jī)重點(diǎn)應(yīng)用于處理繁雜因數(shù)的剖析，可以實(shí)施Grover檢索且對(duì)密碼進(jìn)行破解，也可以提升通訊方式的隱秘性[2]。另外，還可以作量子系統(tǒng)的相關(guān)仿真模擬。此類(lèi)計(jì)算機(jī)的不足之處在于耗能較為高，使用年限不長(zhǎng)，不利于散熱。對(duì)于此，還需要從技術(shù)上加以攻克進(jìn)而解決。

2.2 優(yōu)勢(shì)日漸凸顯的光子計(jì)算機(jī)

光子計(jì)算機(jī)的運(yùn)算特點(diǎn)在于能夠進(jìn)行較為復(fù)雜的運(yùn)算，而且進(jìn)行高級(jí)分析，其優(yōu)勢(shì)是將光取代了電，使之更加高級(jí)。這種型號(hào)的計(jì)算機(jī)有很多功能，如有很大的運(yùn)算系統(tǒng)、模糊處理系統(tǒng)和容錯(cuò)性，使計(jì)算機(jī)向智能化方向發(fā)展。光子計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是，因光子沒(méi)電荷，不能形成磁場(chǎng)干擾，也沒(méi)靜止質(zhì)量，所以可以在真空和傳播媒介中進(jìn)行穩(wěn)定的傳播。對(duì)信息存儲(chǔ)技術(shù)來(lái)說(shuō)，光子計(jì)算機(jī)有比較大的存儲(chǔ)優(yōu)勢(shì)，如有流程通道、低能耗、性?xún)r(jià)比高。相比于電子計(jì)算機(jī)，光子計(jì)算機(jī)還存在一定的不足之處。但是，其也有著自身優(yōu)勢(shì)，這是其他類(lèi)型計(jì)算機(jī)所不能比擬的，如在人工智能以及圖形處理方面。

2.3 特點(diǎn)鮮明的生物計(jì)算機(jī)

隨著科技的發(fā)展生物計(jì)算機(jī)的優(yōu)點(diǎn)也越來(lái)越凸出，生物計(jì)算機(jī)除了具有人工智能外還具備更高的運(yùn)行速度與存儲(chǔ)空間。這種處理器擁有很大的處理優(yōu)勢(shì)。首先，計(jì)算速度比一般計(jì)算機(jī)快萬(wàn)倍，同時(shí)存儲(chǔ)能力比較好。它的一些比較明顯的優(yōu)勢(shì)是安裝方便，體積比較小。其次，生物計(jì)算機(jī)具有強(qiáng)大的自我修復(fù)能力，在不具備人工維護(hù)的情況下，能夠進(jìn)行自我修復(fù)，而且這一修復(fù)過(guò)程具有永久循環(huán)性，效能可靠。再次，這種新型計(jì)算機(jī)非常節(jié)約電能，它的耗能個(gè)普通計(jì)算機(jī)相比，幾乎為零，不需要安裝散熱裝置。最后，不會(huì)受到信號(hào)的干擾。目前，此類(lèi)型計(jì)算機(jī)還處在研發(fā)時(shí)期，還有較多的技術(shù)難題需要進(jìn)一步解決及完善。

2.4 高性能集成的納米計(jì)算機(jī)

納米計(jì)算機(jī)的研制發(fā)展乃至應(yīng)用，將帶來(lái)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的劃時(shí)代變革。計(jì)算機(jī)芯片由納米技術(shù)作為支撐，體積僅相當(dāng)于一個(gè)頭發(fā)直徑的1/1000，而且制造成本較低，無(wú)需在超清潔環(huán)境生產(chǎn)，不需要配置高成本實(shí)驗(yàn)設(shè)備，而且不需要大量人員參與生產(chǎn)。同時(shí)，納米計(jì)算機(jī)的能源耗損這塊可不計(jì)，它的性能能維持很長(zhǎng)時(shí)間。并且，納米計(jì)算機(jī)能為微型種類(lèi)機(jī)器人做裝備，甚至它在平常類(lèi)型電子產(chǎn)品及玩具當(dāng)中都能運(yùn)用。在建筑、電子、化學(xué)還有材料學(xué)等各個(gè)區(qū)域運(yùn)用規(guī)模更大。

3 云技術(shù)支撐下的計(jì)算機(jī)發(fā)展

對(duì)于云計(jì)算分析，一般來(lái)說(shuō)，都是依靠分布式進(jìn)行的。在此基礎(chǔ)上，再有效分割數(shù)據(jù)處理，形成必要的組合形式，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的同步要求。云技術(shù)具有以往所不可比擬的優(yōu)勢(shì)，具有強(qiáng)力搜索功能，還能將必要的技術(shù)、信息進(jìn)行整合，具備較好的商業(yè)模式，有利于進(jìn)一步為通訊設(shè)備發(fā)展提供必要的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)在GPS裝置中的應(yīng)用。云技術(shù)具有運(yùn)用成本低以及高效率的平臺(tái)運(yùn)用效果，其安全性和便捷性獲得了公眾的高度認(rèn)可，并且在這個(gè)物流、教育、行政以及醫(yī)療等領(lǐng)域被大規(guī)模運(yùn)用，云技術(shù)的服務(wù)功用也在不斷加強(qiáng)。

4 結(jié)語(yǔ)

可以看出，計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速進(jìn)步不僅在信息領(lǐng)域呈現(xiàn)出革命性的發(fā)展，也有力地改變了公眾服務(wù)的相關(guān)內(nèi)容。經(jīng)過(guò)以上剖析能夠發(fā)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)科技正在朝著高效率、低損耗、節(jié)約環(huán)保方向發(fā)展，是未來(lái)各種職業(yè)不可缺少的科技支柱。由此看來(lái)，科技研發(fā)只有以社會(huì)需求為基礎(chǔ)，才能使計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展更迅速，更能為人們所用。

[1]熊峰.計(jì)算機(jī)技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)研究[J].企業(yè)導(dǎo)報(bào)，2015（8）：71.

[2]周寶華.計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及未來(lái)趨勢(shì)探討[J].中國(guó)科技博覽，2015（30）：287.

TP3-1

A

1009-6434（2016）05-0030-01