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計(jì)算機(jī)納米技術(shù)精選(九篇)

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計(jì)算機(jī)納米技術(shù)

第1篇:計(jì)算機(jī)納米技術(shù)范文

據(jù)美國(guó)研究部報(bào)道,世界上體積最小的電子計(jì)算機(jī)來(lái)自日本,這款計(jì)算機(jī)的大小大概和一粒骰子大小,而且用途特殊,用于航空航天領(lǐng)域,這款計(jì)算機(jī)是為外太空環(huán)境的檢測(cè)和研究而研制的。而且,現(xiàn)階段,日本已經(jīng)投入使用了這個(gè)號(hào)稱世界上體積最小的電子計(jì)算機(jī)。而世界上運(yùn)算速度最快的電子計(jì)算機(jī)在德國(guó)研制,每秒能夠達(dá)到147.9萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算?,F(xiàn)階段,這款運(yùn)算速度最快的電子計(jì)算機(jī)有五十幾臺(tái)在亞洲,有將近三百臺(tái)在美國(guó),有一百多臺(tái)在歐洲投入使用。所以這種計(jì)算機(jī)還是沒(méi)有得到廣泛運(yùn)用。

二、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的問(wèn)題

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展在實(shí)踐的檢驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)了許多的問(wèn)題。現(xiàn)階段,計(jì)算機(jī)在社會(huì)生產(chǎn)和人們生活的方方面面都有發(fā)展,這其中,包括管理、生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)和軍事等諸多方面。但是任何事物的發(fā)展都有有利和不利的一面,即任何事物的發(fā)展都存在兩面性。在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的實(shí)際發(fā)展過(guò)程中,出現(xiàn)過(guò)很多網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題。這給計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)帶來(lái)了不容忽視的挑戰(zhàn)。

三、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

3.1生物計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。20世紀(jì)80年代,研發(fā)人員利用對(duì)超微技術(shù)的發(fā)展,將其融入到計(jì)算機(jī)科學(xué)發(fā)展中,并由此產(chǎn)生了非常大的影響,取得了突破性的成功。研究人員將生物工程技術(shù)運(yùn)用到計(jì)算機(jī)的核心零件——芯片中,然后構(gòu)成了一種名為蛋白質(zhì)分子的生物分子形式的計(jì)算機(jī)。20世紀(jì)90年代,美國(guó)的科學(xué)家公布了這種新型生物計(jì)算機(jī)并引起了科學(xué)界,生物界的極大轟動(dòng),除此之外還公布了一種新型的運(yùn)算模式。

3.2納米計(jì)算機(jī)的誕生和發(fā)展。納米技術(shù)在計(jì)算機(jī)中的應(yīng)用和發(fā)展得益于納米技術(shù)在生活生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。隨著納米技術(shù)不斷完善成熟,計(jì)算機(jī)芯片在保證其穩(wěn)定性的同時(shí)還大大減小了體積。在計(jì)算機(jī)納米技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)中,美國(guó)處于領(lǐng)先。它在納米計(jì)算機(jī)的各個(gè)方面都取得了令人矚目的成就和突破性的發(fā)展。

四、結(jié)束語(yǔ)

第2篇:計(jì)算機(jī)納米技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī);發(fā)展;應(yīng)用

中圖分類號(hào):TP393.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-9599 (2011) 24-0000-02

Analysis of Computer Development and Application Trends

Li Bing1,Ding Jianping2

(1.Henan Quality Polytechnic,Pingdingshan467000,China;

2.Bureau for Environmental Protection of PingDingshan,Pingdingshan 467001,China)

Abstract:The potential of computer technology can not be estimated,it will be long-term impact of the development of human social development.In the future,people's life and work,its significance has been far beyond people's imagination,computer technology is now indispensable to the process of people's lives too technical,the future status will be difficult to predict.In this paper,the history of computer technology to do a simple discussion,focus on the development of computer technology direction and now in the world of computer technology development and applications,and computer technology,a simple outlook on future prospects.

Keywords:Computer;Development;Application

時(shí)代的變遷速度令人措手不及的同時(shí),也給人帶來(lái)了許多的新鮮事物,計(jì)算機(jī)是我們這個(gè)時(shí)代無(wú)法或缺的東西,它已經(jīng)進(jìn)入了我們生活的方方面面。如今計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了人工智能時(shí)代,新型計(jì)算機(jī)的時(shí)代又將是新一輪的計(jì)算機(jī)革命,這又將對(duì)社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

一、計(jì)算機(jī)發(fā)展史簡(jiǎn)述

世界上的第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)是因?yàn)檐娛聦?dǎo)彈方面技術(shù)的發(fā)展需要,于1946年2月14日在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)誕生。剛開(kāi)始由于計(jì)算機(jī)的成本高昂,并沒(méi)有走進(jìn)普通民眾的生活,而只是在軍方應(yīng)用。60年代至80年代間,隨著計(jì)算機(jī)成本的逐漸降低,計(jì)算機(jī)被應(yīng)用于有能力的單位機(jī)構(gòu),大規(guī)模的研究組織等政府機(jī)構(gòu)。1982年第一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)問(wèn)世,上個(gè)世紀(jì)90年代計(jì)算機(jī)已經(jīng)被眾多家庭和企業(yè)廣泛使用,涉及的領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。計(jì)算機(jī)在向?qū)嵒?,小,輕等方向發(fā)展過(guò)程中,可以看出計(jì)算機(jī)的發(fā)展是由其不斷的創(chuàng)新推動(dòng)的,這種創(chuàng)新的發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他任何領(lǐng)域。

二、計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用

1.新型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)陸續(xù)出現(xiàn)

信息時(shí)代對(duì)信息的獲得能力決定了一個(gè)國(guó)家或者地區(qū)在這個(gè)時(shí)代的發(fā)展能力。全球化已經(jīng)越來(lái)越迅速的今天,世界各國(guó)都在加緊研發(fā)新型的計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)的各個(gè)方面都出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。而新型的量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)等也將在不久的將來(lái)進(jìn)入我們生活的各個(gè)領(lǐng)域,甚至有些已經(jīng)進(jìn)入了我們的生活。

①量子計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)的研發(fā)是基于量子效應(yīng)理論開(kāi)發(fā)的,它的運(yùn)算工作原理是:利用鏈狀分子聚合物的特性來(lái)表示信號(hào)的開(kāi)和關(guān),并用激光脈沖來(lái)改變分子的狀態(tài),使得信息沿著聚合物移動(dòng),進(jìn)行運(yùn)算。量子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)單位比以往的計(jì)算機(jī)都要小許多,是用量子位存儲(chǔ)的。具體的表現(xiàn)就是一個(gè)量子位可以存儲(chǔ)2個(gè)數(shù)據(jù),這樣量子計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)就是比存儲(chǔ)量就變的非常龐大,對(duì)于工作要求存儲(chǔ)量大的電腦用戶來(lái)說(shuō)是一個(gè)極佳的選擇。目前正在研發(fā)的量子計(jì)算機(jī)類型主要有3種,第一種是核磁共振量子計(jì)算機(jī),第二種是硅半導(dǎo)體量子計(jì)算機(jī),第三種是離子阱量子計(jì)算機(jī)??茖W(xué)家們預(yù)測(cè),量子計(jì)算機(jī)將在不久的2030年獲得普及。

②光子計(jì)算機(jī)

光子計(jì)算機(jī)也可以被稱作是全數(shù)字計(jì)算機(jī),它的工作原理是以光子代替電子,光互連的特性替代導(dǎo)線的互連,用光硬件代替電腦中的硬件設(shè)備,用光運(yùn)算的方式代替電運(yùn)算的方式進(jìn)行運(yùn)算。這種計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)是信息傳遞的平行通道密度大,而光具有高速、并行的特性,這也就決定了光子計(jì)算機(jī)并行處理能力強(qiáng)大,運(yùn)算速度遠(yuǎn)超人們的想象。

③生物計(jì)算機(jī)

生物計(jì)算機(jī)亦稱作DNA分子計(jì)算機(jī),它的運(yùn)算過(guò)程簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是蛋白質(zhì)分子與周圍物理化學(xué)介質(zhì)相互作用的過(guò)程。計(jì)算過(guò)程中需要的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是用酶來(lái)?yè)?dān)任的,程序的表示也將在酶合成系統(tǒng)與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中變得極其明顯。生物計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度比人腦的運(yùn)算速度要快100萬(wàn)倍,也就是說(shuō)生物計(jì)算機(jī)完成一項(xiàng)運(yùn)算需要的時(shí)間僅僅是10微微秒。這種計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)是驚人的存儲(chǔ)量,根據(jù)計(jì)算,1立方米的DNA溶液可以存儲(chǔ)1萬(wàn)億億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。

④納米計(jì)算機(jī)

納米作為一種計(jì)量單位,許多人對(duì)其并不陌生,但是對(duì)其的具體感覺(jué)卻并不直觀,它的長(zhǎng)度大約是一個(gè)氫原子的直徑的10倍,它的具體表述就是10[-9]米?,F(xiàn)在納米技術(shù)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域正在從微電子機(jī)械系統(tǒng)中被運(yùn)用,這個(gè)系統(tǒng)是把傳感器、電動(dòng)機(jī)和計(jì)算機(jī)的個(gè)各種處理器放在了同一個(gè)芯片上。這種用納米技術(shù)的計(jì)算機(jī)芯片非常微小,體積一般不過(guò)就是數(shù)百個(gè)原子的大小。它的優(yōu)點(diǎn)就是幾乎不需要消耗任何能源,性能更是比現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)要強(qiáng)大的多。

2.計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展

①現(xiàn)代微型處理器技術(shù)發(fā)展

計(jì)算機(jī)性能的提升關(guān)鍵技術(shù)就是微型處理器的發(fā)展,這種技術(shù)追求的就是把處理器里的晶體線寬和尺寸的減小。要實(shí)現(xiàn)減小的目的,一般是通過(guò)用較短的波長(zhǎng)的曝光光源來(lái)掩膜曝光,使做出的聯(lián)通晶體管的導(dǎo)線和刻蝕于硅片上的晶體管更細(xì)更小的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這種技術(shù)到現(xiàn)在一般是用紫外線作為曝光光源,不管有個(gè)限制難題就是線寬小于或等于0.10流明的情況下會(huì)受到阻礙,也因此現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)不再追求利用紫外線做光源來(lái)提升計(jì)算機(jī)的性能發(fā)展方向了。

②以納米為主的電子科學(xué)技術(shù)

當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展障礙是處理速度和集成度,盡管現(xiàn)在的電子計(jì)算機(jī)的電子元件得到了有效的改善,但是相對(duì)于現(xiàn)在要求電子計(jì)算機(jī)的高速化,智能化,和微型化的要求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的, 所以今后計(jì)算機(jī)的技術(shù)發(fā)展也不再是局限在單純的縮小尺寸方面,還要用其他的創(chuàng)新手段來(lái)完善計(jì)算機(jī)技術(shù)。

③分組交換技術(shù)的發(fā)展

分組交換技術(shù)是把需要傳送的數(shù)據(jù)劃分為一些等長(zhǎng)的部分,每個(gè)部分叫做一個(gè)數(shù)據(jù)段的技術(shù)。在這些數(shù)據(jù)段的前面添加一個(gè)控制信息組成首部,就可以構(gòu)成一個(gè)分組。分組通過(guò)首部指明了需要發(fā)往的地址,然后節(jié)點(diǎn)交互機(jī)根據(jù)分組的地址,將他們發(fā)往目的地。整個(gè)過(guò)程就是分組交換過(guò)程,這種技術(shù)很好的提升了通信的效率。

3.計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展方向

現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)在人們的生活中已經(jīng)扮演了一個(gè)非常重要的角色,但是它的角色只會(huì)變得越來(lái)越重要,因?yàn)橐杂?jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ),人類將進(jìn)入智能化、物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代。

①納米技術(shù)需要大力發(fā)展

納米技術(shù)不受到傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)集成和處理速度的限制,納米技術(shù)就成了今后計(jì)算機(jī)技術(shù)大力發(fā)展的一個(gè)方向了。今后出現(xiàn)的量子計(jì)算機(jī)和生物計(jì)算機(jī)的發(fā)展都有賴于納米技術(shù)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展,為推動(dòng)今后計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度和存儲(chǔ)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越現(xiàn)在的計(jì)算機(jī),大力發(fā)展納米技術(shù)也成了一個(gè)必要的選擇。

②著力改善計(jì)算機(jī)的體系結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)是一個(gè)具有不同功能的體系結(jié)構(gòu),也是一個(gè)組合體。當(dāng)代幾乎所有的大型電腦和微型電腦都有可以同時(shí)處理不同問(wèn)題的能力,這種功能就是是當(dāng)前計(jì)算機(jī)的主流結(jié)構(gòu):并行計(jì)算。另外大型電腦有一個(gè)群集的發(fā)展趨勢(shì),使用戶對(duì)相融性和可靠性的需求獲得提高。

③網(wǎng)絡(luò)技術(shù)推動(dòng)計(jì)算機(jī)智能化、物聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展

大力發(fā)展網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有助于計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,人們今后進(jìn)入智能化、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代都要依靠網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。今天的人們之所以離不開(kāi)計(jì)算機(jī),一個(gè)主要的原因就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。通過(guò)網(wǎng)絡(luò),人們?cè)诩依锒伎梢詫?shí)現(xiàn)購(gòu)物,娛樂(lè),獲取信息等目的。

④軟件技術(shù)的發(fā)展

計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展是一個(gè)非常重要的方面,軟件技術(shù)的開(kāi)發(fā)對(duì)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展需要協(xié)調(diào)發(fā)展,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)這個(gè)平臺(tái),這種協(xié)調(diào)發(fā)展可以使現(xiàn)實(shí)中的人們一起合作做好全部工作。

三、計(jì)算機(jī)的未來(lái)

現(xiàn)在各國(guó)都在努力的發(fā)展新型的計(jì)算機(jī)技術(shù),這些技術(shù)在不久的將來(lái)將會(huì)進(jìn)入我們的現(xiàn)實(shí)生活。計(jì)算機(jī)的未來(lái)發(fā)展也主要定位于智能化發(fā)展,這種技術(shù)的特點(diǎn)就是具有一定的感知能力,除了具有一定的思考能力,一定的自主分析問(wèn)題的能力,還具備一定的語(yǔ)言能力。對(duì)于這種技術(shù)的應(yīng)用我們可以通過(guò)我們?nèi)粘J褂玫氖謾C(jī)可以看出一些端倪,我們?cè)诎l(fā)短信的時(shí)候,不僅僅是鍵盤(pán)輸入,還加入了手寫(xiě)輸入和語(yǔ)音輸入。除此之外,我們現(xiàn)實(shí)中還出現(xiàn)了可以令人身臨其境的虛擬技術(shù),這種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)也將使得計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展出現(xiàn)質(zhì)的提升。同時(shí)通過(guò)前文對(duì)現(xiàn)在各國(guó)加緊研究開(kāi)發(fā)的新型計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)述,也可以知道,今后的計(jì)算機(jī)技術(shù)的儲(chǔ)存能力也將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越現(xiàn)在的計(jì)算機(jī),而且其對(duì)資料的存儲(chǔ)時(shí)間也將更加的長(zhǎng)久。未來(lái)的計(jì)算機(jī)毫無(wú)疑問(wèn)的會(huì)被運(yùn)用于我們生活的各個(gè)角落,那個(gè)時(shí)候的計(jì)算機(jī)將會(huì)為我們?nèi)祟愄峁└觾?yōu)質(zhì)的服務(wù),更好的滿足人們的現(xiàn)實(shí)需求。人們的生活在走進(jìn)智能化,自動(dòng)化的時(shí)代的同時(shí),對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展也將會(huì)提出更高的要求。

參考文獻(xiàn)

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第3篇:計(jì)算機(jī)納米技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào):G633.58

一、前言

當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)獲得了迅猛發(fā)展,廣泛地應(yīng)用于人們的生活中,給人們的生活帶來(lái)了巨大的便利,計(jì)算機(jī)技術(shù)也從單一化領(lǐng)域逐步發(fā)展到多元化領(lǐng)域。但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,各行各業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的要求越來(lái)越高,要適應(yīng)社會(huì)需求,就必須深入研究計(jì)算機(jī)技術(shù),以使計(jì)算機(jī)技術(shù)更好地滿足社會(huì)需求。

何為計(jì)算機(jī)技術(shù)呢?計(jì)算機(jī)技術(shù)是指運(yùn)用計(jì)算機(jī)綜合處理和控制文字、圖像、動(dòng)畫(huà)和活動(dòng)影像等信息,使多種信息建立起邏輯鏈接,集成為一個(gè)系統(tǒng)并具有交互作用。這與傳統(tǒng)的多種媒體簡(jiǎn)單組合是完全不同的。計(jì)算機(jī)技術(shù)是將視聽(tīng)信息以數(shù)字信號(hào)的方式集成在一個(gè)系統(tǒng)中,計(jì)算機(jī)就可以很方便地對(duì)它們進(jìn)行存儲(chǔ)、加工、控制、編輯、變換,還可以查詢、檢查。

二、計(jì)算機(jī)保持關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展

計(jì)算機(jī)技術(shù)將向超高速、超小型、平行處理、智能化的方向發(fā)展。盡管受到物理極限的約束,采用硅芯片的計(jì)算機(jī)的核心部件CPU的性能還會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。超高速計(jì)算機(jī)將采用平行處理技術(shù),使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)同時(shí)執(zhí)行多條指令或同時(shí)對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,這是改進(jìn)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)、提高計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)計(jì)算機(jī)將具備更多的智能成分,它將具有多種感知能力、一定的思考與判斷能力及一定的自然語(yǔ)言能力。除了提供自然的輸入手段外,虛擬與現(xiàn)實(shí)技術(shù)是這一領(lǐng)域發(fā)展的集中體現(xiàn)。傳統(tǒng)的磁存儲(chǔ)、光盤(pán)存儲(chǔ)容量繼續(xù)攀升,新的海量存儲(chǔ)技術(shù)趨于成熟,新型的存儲(chǔ)器每立方厘米存儲(chǔ)容量可達(dá)10TB。信息的永久存儲(chǔ)也將成為現(xiàn)實(shí),千年存儲(chǔ)器正在研制中,這樣的存儲(chǔ)器可以抗干擾、抗高溫、防震、防水、防腐蝕。

三、新型計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

隨著硅芯片技術(shù)的快速發(fā)展,硅技術(shù)也越來(lái)越接近物理極限,為了解決物理性對(duì)硅芯片的影響,世界各國(guó)都在加緊研制新技術(shù),計(jì)算機(jī)領(lǐng)域?qū)?huì)出現(xiàn)一些新技術(shù),給計(jì)算機(jī)的發(fā)展帶來(lái)質(zhì)的飛躍。雖然這些新型計(jì)算機(jī)技術(shù)還在發(fā)展中,但不久這些新型的量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)等將會(huì)遍布我們生活的各個(gè)領(lǐng)域,獲得廣泛的應(yīng)用。

1、量子計(jì)算機(jī)

這種計(jì)算機(jī)是根據(jù)量子效應(yīng)設(shè)計(jì)出來(lái)的,借助鏈狀分子聚合物的特性來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)狀態(tài),分子狀態(tài)變化借助于激光脈沖改變,使相關(guān)的信息跟著聚合物轉(zhuǎn)變,然后實(shí)現(xiàn)運(yùn)算。量子計(jì)算機(jī)是立足于力學(xué)規(guī)律之上進(jìn)行運(yùn)算及存儲(chǔ)信息的,量子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)量是非常大的,不僅能高速地處理數(shù)據(jù),還有著安全的保密體系。量子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展是科學(xué)界一直追逐的夢(mèng)想,現(xiàn)在還只是利用了量子點(diǎn)操縱、超導(dǎo)量子干涉等方面,此領(lǐng)域還有待更進(jìn)一步的研究,量子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用必會(huì)給未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展帶來(lái)新機(jī)遇。

2、光子計(jì)算機(jī)

光子計(jì)算機(jī)也就是全光數(shù)字計(jì)算機(jī),就是用光子代替電子,用光互連代替導(dǎo)線互聯(lián),光硬件代替電子硬件,從而實(shí)現(xiàn)光運(yùn)算代替電子運(yùn)算。光與電子相比,其傳播速度非???,它的能力超過(guò)了現(xiàn)有電話電纜的很多倍,同時(shí)光子計(jì)算機(jī)在一般室溫下就可以使用,不易出現(xiàn)錯(cuò)誤,和人腦具有類似的容錯(cuò)性。這些優(yōu)勢(shì)必會(huì)提高計(jì)算機(jī)的效能,使光子計(jì)算機(jī)獲得廣泛的發(fā)展與應(yīng)用。

3、生物計(jì)算機(jī)

生物計(jì)算機(jī)也即是分子計(jì)算機(jī),其運(yùn)算過(guò)程就是蛋白質(zhì)分子與周圍物理化學(xué)介質(zhì)相互作用的過(guò)程。生物計(jì)算機(jī)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是由酶來(lái)?yè)?dān)當(dāng)?shù)?,要更好地顯現(xiàn)出酶,就需要酶和蛋白質(zhì)融合在一起。通過(guò)這種技術(shù)制作的生物計(jì)算機(jī)體積小,耗電少,存儲(chǔ)量大,還能運(yùn)行在生化環(huán)境或者有機(jī)體中,比較適合應(yīng)用于醫(yī)療診治及生物工程等。

4、納米計(jì)算機(jī)

納米屬于計(jì)量單位,大概是氫原子直徑的十倍。納米技術(shù)從開(kāi)始就受到了科學(xué)家們的關(guān)注,也是80年代初迅速發(fā)展起來(lái)的前沿技術(shù),科學(xué)家們一直深入研究?,F(xiàn)在納米技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域還局限于微電子機(jī)械系統(tǒng),還沒(méi)有真正應(yīng)用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。在微電子機(jī)械系統(tǒng)中應(yīng)用納米技術(shù)知識(shí),是在一個(gè)芯片上同時(shí)放傳感器和各種處理器,這樣所占的空間較小。納米技術(shù)如果能應(yīng)用到計(jì)算機(jī)上,必會(huì)大大節(jié)省資源,提高計(jì)算機(jī)性能。

四、未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1、無(wú)線化趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)線化一直是人們夢(mèng)寐以求的,這與當(dāng)前筆記本實(shí)現(xiàn)的無(wú)線是不同的,未來(lái)計(jì)算機(jī)無(wú)線化是指網(wǎng)絡(luò)與設(shè)備間的無(wú)線連接,如果無(wú)線化得到了實(shí)現(xiàn),未來(lái)在家中使用臺(tái)式電腦比用筆記本還方便,因?yàn)轱@示器與主機(jī)不用再連線。也就是說(shuō)實(shí)現(xiàn)無(wú)線顯示器,這種技術(shù)被稱為UWB技術(shù),屬于無(wú)線通信技術(shù),可以為無(wú)線局域網(wǎng)和個(gè)人局域網(wǎng)提供方便,帶來(lái)低功耗、高帶寬的優(yōu)勢(shì)。

2、網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)

目前,信息技術(shù)獲得了快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)也越來(lái)越普及,各種家用電器也開(kāi)始走向智能化,未來(lái)有可能實(shí)現(xiàn)家電與計(jì)算機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)連接,計(jì)算機(jī)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)控家電的運(yùn)作,也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載新的家電應(yīng)用程序,從而提高家電的性能。同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)也可以遠(yuǎn)程遙控家中的家電,在辦公室就能讓家中的電器工作,為生活提供便利。

3、人性化趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)的普及必會(huì)要求計(jì)算機(jī)更好地為人服務(wù),這就需要計(jì)算機(jī)與人之間的交流要人性化,這樣人們才會(huì)真正使用計(jì)算機(jī)。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),計(jì)算機(jī)的交互方式將會(huì)走向多樣化,可以通過(guò)書(shū)寫(xiě)控制,也可以通過(guò)語(yǔ)言控制、眼鏡控制等。隨著智能化的提升,計(jì)算機(jī)可以自動(dòng)選擇操作流程,使用起來(lái)較為簡(jiǎn)單,有可能達(dá)到與家用電器操作一樣簡(jiǎn)單,使用者不需要專門(mén)學(xué)習(xí)就能操作。

五、總結(jié)語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)給人們的生活帶來(lái)了諸多便利,故大力發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)是必要的。目前,一些新型的計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用到一些領(lǐng)域,未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展必會(huì)超出人們的預(yù)想。

參考文獻(xiàn)

1、趙玉帥,有關(guān)計(jì)算機(jī)技術(shù)的討論及未來(lái)的發(fā)展方向[J],信息與電腦,2010年第3期

第4篇:計(jì)算機(jī)納米技術(shù)范文

納米光電子主要是研究在所有納米結(jié)構(gòu)中各個(gè)電子以及光子存在的相互作用。將光電子以及納米電子的相關(guān)技術(shù)相互結(jié)合共同組成了納米光電子技術(shù)。傳統(tǒng)的半導(dǎo)體硅并不具備發(fā)光的基本功能,但是引進(jìn)了納米技術(shù)以后,能夠發(fā)出一種非常耀眼的光,同時(shí)開(kāi)設(shè)了一門(mén)新興的納米光電子。

二、納米光電子技術(shù)的發(fā)展

新時(shí)代的納米電子技術(shù)能夠快速的制作各種單電子存儲(chǔ),同時(shí)還可以制作一些非常精巧完美的微電子機(jī)械以及電機(jī)械系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代納米技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,集成電路也將成為一種比較先進(jìn)的半導(dǎo)體器件,并成為了未來(lái)發(fā)展的新方向。如今的信息社會(huì)對(duì)于所有使用的集成電路具有的集成度的各種要求也逐漸增高,這就導(dǎo)致人們不斷突破尺寸具有的極限途徑。在新的社會(huì)形勢(shì)下,納米電子以及納米電子光技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并成為了半導(dǎo)體科學(xué)以及各種工程研究的重要領(lǐng)先技術(shù)。光電子技術(shù)屬于電子技術(shù)以及光電子技術(shù)的結(jié)合體。二十世紀(jì)以后,光電子技術(shù)逐漸發(fā)展,并取得了一定的進(jìn)步。將光電子技術(shù)以及納米技術(shù)巧妙的相互融合最終形成了納米光電子技術(shù),成為了未來(lái)電子技術(shù)不斷發(fā)展的新領(lǐng)域。如今的二十一世紀(jì),也為光電子技術(shù)以及納米光電子技術(shù)發(fā)展提供了新的機(jī)遇。

三、納米光電子各個(gè)器件的具體分類

3.1納米光電技術(shù)探測(cè)器

如今的納米光電技術(shù)探測(cè)器主要是利用納米光電子的基本材料進(jìn)而不斷發(fā)展而來(lái)。這種微型的探測(cè)器主要由納米絲以及各種納米棒共同組成,例如,超高靈敏度紅外探測(cè)器等。

3.2納米發(fā)光器件

引進(jìn)納米光電子的相關(guān)技術(shù)并利用納米光的基本材料,利用納米光刻技術(shù),最終研制出新興的納米發(fā)光器件。主要有利用納米粒子等材料制作完成的一種硅發(fā)光二極管,使用各種納米尺寸制成的可以實(shí)現(xiàn)調(diào)諧的納米發(fā)光二極管。

3.3納米光子器件

納米量子機(jī)構(gòu)以及量子電路等各種集成技術(shù)都蘊(yùn)含著非常深?yuàn)W的研究?jī)?nèi)容。例如,利用三維光電子自身的晶體天線,還可以利用光子晶體技術(shù)二極管,以及無(wú)損耗產(chǎn)生的光電波,光開(kāi)關(guān)等,這些都屬于先進(jìn)的納米光子器件,在量子保密通信中的各種重要的關(guān)鍵器件,都是利用納米光子器件完成的。

3.4納米顯示器

納米顯示器主要包括碳納米管顯示器,還有一種碳納米發(fā)生顯示器等。如今的納米電子學(xué)還有納米光子學(xué)以及先進(jìn)的磁學(xué)微電子,自身具有的極限線寬都是70nm,這種先進(jìn)的技術(shù)通過(guò)幾十年的研究就完成了。為了能夠在最短的時(shí)間內(nèi)完成新興的器件,使用單原子具體的操作方式成為重要的研究方向,并且,利用這種先進(jìn)的技術(shù)能夠制成計(jì)算機(jī),并且能夠有效的提升計(jì)算機(jī)自身的計(jì)算能力,甚至可以提高上千倍,但是需要使用的功率只有現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的使用功率的百萬(wàn)分之一。如果使用先進(jìn)的納米磁學(xué),計(jì)算機(jī)具體的信息存儲(chǔ)量甚至能夠達(dá)到上千倍。使用納米光電子能夠提升通信帶寬的上百倍。另外,除了以上介紹的各種器件,還可以從廣義上分析,納米器件還有分子電子器件,這種器件無(wú)論是在材料上還是在使用的原理上都與上述的半導(dǎo)體量子器件存在較大的差異。

四、結(jié)束語(yǔ)

第5篇:計(jì)算機(jī)納米技術(shù)范文

1、量子計(jì)算機(jī),量子計(jì)算機(jī)的概念源于對(duì)可逆計(jì)算機(jī)的研究,量子計(jì)算機(jī)是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。

2、光子計(jì)算機(jī),光子計(jì)算機(jī)是利用光子取代電子進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳翰和存儲(chǔ)。光子計(jì)算機(jī)即全光數(shù)字計(jì)算機(jī),以光子代替電子,光互連代替導(dǎo)線互連,光硬件代替計(jì)算機(jī)中的電子硬件,光運(yùn)算代替電運(yùn)算。

3、分子計(jì)算機(jī),分子計(jì)算機(jī)體積小、耗電少、運(yùn)算快、存儲(chǔ)量大。分子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行是吸收分子晶體上以電荷形式存在的信息,并以更有效的方式進(jìn)行組織排列。

第6篇:計(jì)算機(jī)納米技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:現(xiàn)代計(jì)算機(jī);計(jì)算機(jī)技術(shù);發(fā)展方向;趨勢(shì)

中圖分類號(hào):TP338 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章號(hào):1007-9416(2017)01-0242-01

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)的概述

1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程

1946年,世界上誕生了第一代計(jì)算機(jī),其中應(yīng)用了18800個(gè)真空管,體積占有幾個(gè)房間,它的出現(xiàn)在一定程度上改變了人類的思維和生活方式,為計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程主要包括四個(gè)階段,第一代計(jì)算機(jī)主要由真空管組成,由于真空管體自身的特性,體積大、內(nèi)存小,所以,第一代計(jì)算機(jī)不僅體積龐大,而且耗電量巨大。1954年,世界上第二代計(jì)算機(jī)誕生了,由美國(guó)科學(xué)家催迪克研制出來(lái)的晶體管計(jì)算機(jī)。信息產(chǎn)業(yè)作為技術(shù)與知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè),為了能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)建設(shè)的需要,第四代計(jì)算機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。第四代計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)直接促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的大量生產(chǎn),計(jì)算機(jī)開(kāi)始出現(xiàn)在人們的日常生活中。

1.2 我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展,我們已進(jìn)入到了計(jì)算機(jī)信息技術(shù)時(shí)代,我們可以直接從網(wǎng)上獲取信息資源,這也使我們的生活有了很大的改變。不少發(fā)達(dá)國(guó)家的政治、經(jīng)濟(jì)、及文化開(kāi)始過(guò)度依賴于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施,而同時(shí)又出現(xiàn)了強(qiáng)大的黑客攻擊,信息技術(shù)猶如新型的作戰(zhàn)技術(shù),在當(dāng)前的形式下,計(jì)算機(jī)技術(shù)的安全問(wèn)題成為了各國(guó)面臨的巨大挑戰(zhàn),因此,還需進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的安全風(fēng)險(xiǎn)管理[1]。

2 我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

如今,計(jì)算機(jī)信息技術(shù)已成為大家關(guān)注的一大焦點(diǎn),連續(xù)創(chuàng)造活動(dòng)的出現(xiàn)、穩(wěn)定的選擇機(jī)制使得我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)有了迅速的發(fā)展。由于計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展給我們的日常生活帶來(lái)了諸多便利,有效滿足了大家的日常及工作需求,不僅提升了個(gè)人的工作效率,還保障了整個(gè)社會(huì)的工作效率,這樣才能確保其為我國(guó)提供更好的信息服務(wù)。我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)已成為了社會(huì)發(fā)展的主要潮流之一,有著廣闊的發(fā)展前景。

2.1 生物計(jì)算機(jī)

生物計(jì)算機(jī),也被稱之為仿生計(jì)算機(jī),主要是通過(guò)生物工程生產(chǎn)的蛋白質(zhì)分子作為生物芯片來(lái)代替半導(dǎo)體的硅片。由于生物的遺傳形狀主要是由DNA決定的,DNA是具有基因編碼的雙鏈大分子,且蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)等信息都儲(chǔ)存在DNA的雙鏈分子中,所以,生物計(jì)算機(jī)具有很強(qiáng)的信息儲(chǔ)存能力[2]。另外,由于通過(guò)控制脫氧核糖核酸的狀態(tài)可以有效控制DNA的信息,而且生物計(jì)算機(jī)具有很強(qiáng)的信息處理能力,這為生物計(jì)算機(jī)帶來(lái)了很多優(yōu)勢(shì),不僅表現(xiàn)在功率高體積小,而且存儲(chǔ)和芯片也具有一定的可靠性。

2.2 量子計(jì)算機(jī)

在21世紀(jì)的信息社會(huì)中,先進(jìn)的信息科技給人民的生活帶來(lái)了深刻的變化。信息產(chǎn)業(yè)作為技術(shù)與知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè),為了能適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)建設(shè)的需要,量子計(jì)算機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。量子計(jì)算機(jī)在進(jìn)行處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí),會(huì)根據(jù)量子算法,采用一量子比特的形式進(jìn)行儲(chǔ)存數(shù)據(jù),所以,量子計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)處理的速度上有了很大的進(jìn)步。目前,很多專家學(xué)者也在不斷的研究量子計(jì)算機(jī),所以,量子計(jì)算機(jī)一定會(huì)有很好的發(fā)展。

2.3 光子計(jì)算機(jī)

光子計(jì)算機(jī)主要是通過(guò)利用光信號(hào)進(jìn)行信息處理和存儲(chǔ)的新型計(jì)算機(jī),其在進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)主要利用的是光子和光運(yùn)算,而且當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)處理錯(cuò)誤時(shí)不會(huì)影響到最終的結(jié)果。光子計(jì)算機(jī)還具有很多優(yōu)勢(shì),比如,不會(huì)受到電磁場(chǎng)的影響,超大規(guī)模的信息存儲(chǔ)容量及低能量消耗、低發(fā)熱量等。光子計(jì)算機(jī)的這些優(yōu)勢(shì)使光子可以任意傳輸,不會(huì)受到電磁場(chǎng)的影響,不需要導(dǎo)線也不會(huì)相互影響,而且是在很低的能量下就能正常工作。

2.4 納米計(jì)算機(jī)

納米計(jì)算機(jī)是用納米技術(shù)研發(fā)的新型高性能計(jì)算機(jī),體積約是人頭發(fā)直徑的千分之一,性能比傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)強(qiáng)大很多,而且有著極強(qiáng)的導(dǎo)電性[3]。由于納米技術(shù)開(kāi)始研制成計(jì)算機(jī)內(nèi)存芯片,而且其性能也亞遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的性能,所以,未來(lái)的納米技術(shù)將會(huì)走出實(shí)驗(yàn)室,納米計(jì)算機(jī)也會(huì)取代芯片計(jì)算機(jī)。因此,納米計(jì)算機(jī)能提供更加全面、客觀、公正、高質(zhì)量的信息與技術(shù)。

3 結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展改變了人民的生活,比較符合人類的需求,不僅方便了廣大人民群眾的日常生活,而且成為了提高我國(guó)綜合國(guó)力競(jìng)爭(zhēng)的重要組成部分,對(duì)于到我國(guó)信息安全產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展起到直接推動(dòng)作用,推動(dòng)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代文明的進(jìn)步,所以,還需不斷加強(qiáng)人們對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的認(rèn)識(shí)。從計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程及發(fā)展現(xiàn)狀上來(lái)看,我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)將朝著智能化、專業(yè)化的方向發(fā)展,高性能計(jì)算機(jī)就是我國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的主要發(fā)展方向。

由于筆者對(duì)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向與趨勢(shì)只有初步的統(tǒng)整,所以研究還有部分不太嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡胤?,這也是筆者以后繼續(xù)要努力、探索的方向。

參考文獻(xiàn)

[1]王敏.計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向及進(jìn)展[J].中小企業(yè)管理與科技,2014(1):312-313.

第7篇:計(jì)算機(jī)納米技術(shù)范文

    未來(lái)的計(jì)算機(jī)技術(shù)將向超高速、超小型、平行處理、智能化的方向發(fā)展。盡管受到物理極限的約束,采用硅芯片的計(jì)算機(jī)的核心部件CPU的性能還會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。作為Moore定律驅(qū)動(dòng)下成功企業(yè)的典范Inter預(yù)計(jì)2001年推出1億個(gè)晶體管的微處理器,并預(yù)計(jì)在2010年推出集成10億個(gè)晶體管的微處理器,其性能為10萬(wàn)MIPS(1000億條指令/秒)。而每秒100萬(wàn)億次的超級(jí)計(jì)算機(jī)將出現(xiàn)在本世紀(jì)初出現(xiàn)。超高速計(jì)算機(jī)將采用平行處理技術(shù),使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)同時(shí)執(zhí)行多條指令或同時(shí)對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,這是改進(jìn)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)、進(jìn)步計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的關(guān)鍵技術(shù)。

    同時(shí)計(jì)算機(jī)將具備更多的智能成分,它將具有多種感知能力、一定的思考和判定能力及一定的自然語(yǔ)言能力。除了提供自然的輸進(jìn)手段(如語(yǔ)音輸進(jìn)、手寫(xiě)輸進(jìn))外,讓人能產(chǎn)生身臨其境感覺(jué)的各種交互設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是這一領(lǐng)域發(fā)展的集中體現(xiàn)。

    傳統(tǒng)的磁存儲(chǔ)、光盤(pán)存儲(chǔ)容量繼續(xù)攀升,新的海量存儲(chǔ)技術(shù)趨于成熟,新型的存儲(chǔ)器每立方厘米存儲(chǔ)容量可達(dá)10TB(以一本書(shū)30萬(wàn)字計(jì),它可存儲(chǔ)約1500萬(wàn)本書(shū))。信息的永久存儲(chǔ)也將成為現(xiàn)實(shí),千年存儲(chǔ)器正在研制中,這樣的存儲(chǔ)器可以抗干擾、抗高溫、防震、防水、防腐蝕。如是,本日的大量文獻(xiàn)可以原汁原味保存、并流芳百世。

    新型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)

    硅芯片技術(shù)的高速發(fā)展同時(shí)也意味著硅技術(shù)越來(lái)越近其物理極限,為此,世界各國(guó)的探究職員正在加緊探究開(kāi)發(fā)新型計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)從體系結(jié)構(gòu)的變革到器件和技術(shù)革命都要產(chǎn)生一次量的乃至質(zhì)的奔騰。新型的量子計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、生物計(jì)算機(jī)、納米計(jì)算機(jī)等將會(huì)在21世紀(jì)走進(jìn)我們的生活,遍布各個(gè)領(lǐng)域。

    量子計(jì)算機(jī)

    量子計(jì)算機(jī)是基于量子效應(yīng)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的,它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來(lái)表示開(kāi)和關(guān)的狀態(tài),利用激光脈沖來(lái)改變分子的狀態(tài),使信息沿著聚合物移動(dòng),從而進(jìn)行運(yùn)算。

    量子計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)用量子位存儲(chǔ)。由于量子疊加效應(yīng),一個(gè)量子位可以是0或1,也可以既存儲(chǔ)0又存儲(chǔ)1。因此一個(gè)量子位可以存儲(chǔ)2個(gè)數(shù)據(jù),同樣數(shù)目的存儲(chǔ)位,量子計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)量比通常計(jì)算機(jī)大很多。同時(shí)量子計(jì)算性能夠?qū)嵭辛孔硬⑿杏?jì)算,其運(yùn)算速度可能比目前個(gè)人計(jì)算機(jī)的PentiumⅢ晶片快10億倍。目前正在開(kāi)發(fā)中的量子計(jì)算機(jī)有3種類型:核磁共振(NMR)量子計(jì)算機(jī)、硅基半導(dǎo)體量子計(jì)算機(jī)、離子阱量子計(jì)算機(jī)。預(yù)計(jì)2030年將普及量子計(jì)算機(jī)。

    光子計(jì)算機(jī)

    光子計(jì)算機(jī)即全光數(shù)字計(jì)算機(jī),以光子代替電子,光互連代替導(dǎo)線互連,光硬件代替計(jì)算機(jī)中的電子硬件,光運(yùn)算代替電運(yùn)算。

    和電子計(jì)算機(jī)相比,光計(jì)算機(jī)的“無(wú)導(dǎo)線計(jì)算機(jī)”信息傳遞平行通道密度極大。一枚直徑5分硬幣大小的棱鏡,它的通過(guò)能力超過(guò)全世界現(xiàn)有電話電纜的很多倍。光的并行、高速,自然地決定了光計(jì)算機(jī)的并行處理能力很強(qiáng),具有超高速運(yùn)算速度。超高速電子計(jì)算機(jī)只能在低溫下工作,而光計(jì)算機(jī)在室溫下即可開(kāi)展工作。光計(jì)算機(jī)還具有和人腦相似的容錯(cuò)性。系統(tǒng)中某一元件損壞或出錯(cuò)時(shí),并不影響終極的計(jì)算結(jié)果。

    目前,世界上第一臺(tái)光計(jì)算機(jī)已由歐共體的英國(guó)、法國(guó)、比利時(shí)、德國(guó)、意大利的70多名科學(xué)家研制成功,其運(yùn)算速度比電子計(jì)算機(jī)快1000倍??茖W(xué)家們預(yù)計(jì),光計(jì)算機(jī)的進(jìn)一步研制將成為21世紀(jì)高科技課題之一。

    生物計(jì)算機(jī)(分子計(jì)算機(jī))

    生物計(jì)算機(jī)的運(yùn)算過(guò)程就是蛋白質(zhì)分子和四周物理化學(xué)介質(zhì)的相互功能過(guò)程。計(jì)算機(jī)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)由酶來(lái)充當(dāng),而程序則在酶合成系統(tǒng)本身和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)中極其明顯地表示出來(lái)。

    20世紀(jì)70年代,人們發(fā)現(xiàn)脫氧核糖核酸(DNA)處于不同狀態(tài)時(shí)可以代表信息的有或無(wú)。DNA分子中的遺傳密碼相當(dāng)于存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),DNA分子間通過(guò)生化反應(yīng),從一種基因代瑪轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N基因代碼。反應(yīng)前的基因代碼相當(dāng)于輸進(jìn)數(shù)據(jù),反應(yīng)后的基因代碼相當(dāng)于輸出數(shù)據(jù)。假如能控制這一反應(yīng)過(guò)程,那么就可以制作成功DNA計(jì)算機(jī)。

    蛋白質(zhì)分子比硅晶片上電子元件要小得多,彼此相距甚近,生物計(jì)算機(jī)完成一項(xiàng)運(yùn)算,所需的時(shí)間僅為10微微秒,比人的思維速度快100萬(wàn)倍。DNA分子計(jì)算機(jī)具有驚人的存貯容量,1立方米的DNA溶液,可存儲(chǔ)1萬(wàn)億億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。DNA計(jì)算機(jī)消耗的能量非常小,只有電子計(jì)算機(jī)的十億分之一。由于生物芯片的原材料是蛋白質(zhì)分子,所以生物計(jì)算機(jī)既有自我修復(fù)的功能,又可直接和生物活體相聯(lián)。預(yù)計(jì)10~20年后,DNA計(jì)算機(jī)將進(jìn)進(jìn)實(shí)用階段。

    納米計(jì)算機(jī)

    “納米”是一個(gè)計(jì)量單位,一個(gè)納米即是10[-9]米,大約是氫原子直徑的10倍。納米技術(shù)是從80年代初迅速發(fā)展起來(lái)的新的前沿科研領(lǐng)域,終極目標(biāo)是人類按照自己的意志直接操縱單個(gè)原子,制造出具有特定功能的產(chǎn)品。

    現(xiàn)在納米技術(shù)正從MEMS(微電子機(jī)械系統(tǒng))起步,把傳感器、電動(dòng)機(jī)和各種處理器都放在一個(gè)硅芯片上而構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。應(yīng)用納米技術(shù)研制的計(jì)算機(jī)內(nèi)存芯片,其體積不過(guò)數(shù)百個(gè)原子大小,相當(dāng)于人的頭發(fā)絲直徑的千分之一。納米計(jì)算機(jī)不僅幾乎不需要耗費(fèi)任何能源,而且其性能要比今天的計(jì)算機(jī)強(qiáng)大很多倍。

    目前,納米計(jì)算機(jī)的成功研制已有一些鼓舞人心的消息,惠普實(shí)驗(yàn)室的科研職員已開(kāi)始應(yīng)用納米技術(shù)研制芯片,一旦他們的探究獲得成功,將為其他縮微計(jì)算機(jī)元件的研制和生產(chǎn)展平道路。

    互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)蔓延和提升

    今天人們談到計(jì)算機(jī)必然地和網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來(lái),一方面孤立的未加進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)越來(lái)越難以見(jiàn)到,另一方面計(jì)算機(jī)的概念也被網(wǎng)絡(luò)所擴(kuò)展。二十世紀(jì)九十年代興起的Internet在過(guò)往如火如荼地發(fā)展,其影響之廣、普及之快是前所未有的。從沒(méi)有一種技術(shù)能像Internet一樣,劇烈地改變著我們的學(xué)習(xí)、生活和習(xí)慣方式。全世界幾乎所有國(guó)家都有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)直接或間接地和Internet相連,使之成為一個(gè)全球范圍的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。人們可以通過(guò)Internet和世界各地的其它用戶自由地進(jìn)行通訊,可從Internet中獲得各種信息。

    回顧一下我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,就可以感受到互聯(lián)網(wǎng)普及之快。近三年中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)信息中心(CNNIC)對(duì)我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)狀況的調(diào)查表明我國(guó)的Internet發(fā)展呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng),2000年1月我國(guó)上網(wǎng)計(jì)算機(jī)數(shù)為350萬(wàn)臺(tái),2001年的統(tǒng)計(jì)數(shù)為892萬(wàn)臺(tái),翻一番多;2000年1月我國(guó)上網(wǎng)用戶人數(shù)890萬(wàn);2001年1月的統(tǒng)計(jì)數(shù)為2250萬(wàn)人,接近于3倍;2000年1月CN下注冊(cè)的域名數(shù)為48575,2001年1月的統(tǒng)計(jì)數(shù)為122099個(gè),接近于3倍;國(guó)際線路的總?cè)萘磕壳斑_(dá)2799M,8倍于2000年1月的351M。

    人們已充分領(lǐng)略到網(wǎng)絡(luò)的魅力,Internet大大縮小了時(shí)空界限,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)人們可以共享計(jì)算機(jī)硬件資源、軟件資源和信息資源?!熬W(wǎng)絡(luò)就是計(jì)算機(jī)”的概念被事實(shí)一再證實(shí),被眾人逐步接受。

    在未來(lái)10年內(nèi),建立透明的全光網(wǎng)絡(luò)勢(shì)在必行,互聯(lián)網(wǎng)的傳輸速率將進(jìn)步100倍。在Internet上進(jìn)行醫(yī)療診斷、遠(yuǎn)程教學(xué)、電子商務(wù)、視頻會(huì)議、視頻圖書(shū)館等將得以普及。同時(shí),無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建將成為眾多公司競(jìng)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng),未來(lái)我們可以通過(guò)無(wú)線接進(jìn)隨時(shí)隨地連接到Internet上,進(jìn)行交流、獲取信息、觀看電視節(jié)目。

    移動(dòng)計(jì)算技術(shù)和系統(tǒng)

    隨著因特網(wǎng)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用、無(wú)線移動(dòng)通訊技術(shù)的成熟以及計(jì)算機(jī)處理能力的不斷進(jìn)步,新的業(yè)務(wù)和應(yīng)用不斷涌現(xiàn)。移動(dòng)計(jì)算正是為進(jìn)步工作效率和隨時(shí)能夠交換和處理信息所提出,業(yè)已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。

    移動(dòng)計(jì)算包括三個(gè)要素:通訊、計(jì)算和移動(dòng)。這三個(gè)方面既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系。移動(dòng)計(jì)算概念提出之前,人們對(duì)它們的探究已經(jīng)很長(zhǎng)時(shí)間了,移動(dòng)計(jì)算是第一次把它們結(jié)合起來(lái)進(jìn)行探究。它們可以相互轉(zhuǎn)化,例如,通訊系統(tǒng)的容量可以通過(guò)計(jì)算處理(信源壓縮,信道編碼,緩存,預(yù)取)得到進(jìn)步。

    移動(dòng)性可以給計(jì)算和通訊帶來(lái)新的應(yīng)用,但同時(shí)也帶來(lái)了很多新題目。最大的新題目就是如何面對(duì)無(wú)線移動(dòng)環(huán)境帶來(lái)的挑戰(zhàn)。在無(wú)線移動(dòng)環(huán)境中,信號(hào)要受到各種各樣的干擾和衰落的影響,會(huì)有多徑和移動(dòng),給信號(hào)帶來(lái)時(shí)域和頻域彌散、頻帶資源受限、較大的傳輸時(shí)延等等新題目。這樣一個(gè)環(huán)境下,引出了很多在移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中未碰到的新題目。第一,信道可靠性新題目和系統(tǒng)配置新題目。有限的無(wú)線帶寬、惡劣的通訊環(huán)境使各種應(yīng)用必須建立在一個(gè)不可靠的、可能斷開(kāi)的物理連接上。在移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,移動(dòng)終端位置的移動(dòng)要求系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行配置和更新。第二,為了真正實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)中進(jìn)行各種計(jì)算,必須要對(duì)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行支持。第三,如何將現(xiàn)有的主要針對(duì)話音業(yè)務(wù)的移動(dòng)治理技術(shù)拓展到寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。第四,如何把一些在固定計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的成熟技術(shù)移植到移動(dòng)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中。

第8篇:計(jì)算機(jī)納米技術(shù)范文

1959年,美國(guó)物理學(xué)家理查德·費(fèi)曼曾大膽提出設(shè)想:“如果有一天可以按照人的意志安排一個(gè)個(gè)原子的話,那將會(huì)產(chǎn)生怎樣的奇跡?”而今,因納米科技而產(chǎn)生的奇跡不僅在不斷發(fā)生,并且納米帶給人類生活的震憾,絲毫不遜于計(jì)算機(jī)技術(shù)的影響力,并且將更深刻、更廣泛、更持久。

科學(xué)家們認(rèn)為,納米不僅小得可愛(ài),而且威力無(wú)比、很有力量。它將會(huì)帶來(lái)21世紀(jì)的一次產(chǎn)業(yè)革命,并且將深刻地影響人類的生活。

本刊在2012年第6期對(duì)北京懷柔納米產(chǎn)業(yè)園做了報(bào)道,但納米技術(shù)如何滲透到我們的衣、食、住、行、用等各個(gè)方面、如何改變你我的生活?在不遠(yuǎn)的將來(lái),像現(xiàn)在“銀河”那樣的巨型計(jì)算機(jī)可以小到隨手放進(jìn)口袋;而美國(guó)國(guó)會(huì)圖書(shū)館的全部信息,可以壓縮到一塊糖那么??;納米機(jī)器人可能進(jìn)入我們身體的任何地方,幫助清除垃圾和病灶;甚至星際旅行也將因?yàn)橛辛思{米技術(shù)而變成現(xiàn)實(shí)……有了納米技術(shù),這一天看上去并不遙遠(yuǎn)。您相信嗎?

茶杯摔不碎、衣服不用洗、機(jī)器人可以到人體內(nèi)部給人治病,這一切聽(tīng)起來(lái)像是天方夜談,但是因?yàn)橛辛诵《蓯?ài)的納米技術(shù),一切成為了可能。納米技術(shù)看似神秘,其實(shí),在今天,它已經(jīng)走進(jìn)了你我的生活,悄悄滲透到我們的衣、食、住、行、用等各個(gè)方面……

納米“生物炸彈”直擊病灶

設(shè)想一下,未來(lái)您去醫(yī)院看病既不用打針,也不需要吃藥,這樣就能治好您的病,您會(huì)相信嗎?比如讓微小的納米粒子將癌癥“燒煮”后從體內(nèi)驅(qū)趕出去;藥物像“精準(zhǔn)的炸彈”一樣,只在病灶靶心處引爆起作用;納米級(jí)粒子使藥物在人體內(nèi)傳輸更加方便;在人工器官外面涂上納米粒子可預(yù)防移植后的排異反應(yīng)……這一切不只是想象,不久的將來(lái),科學(xué)家將這些理論會(huì)變成可實(shí)際應(yīng)用的治療方法。

國(guó)家納米材料科學(xué)中心研究員蔣興宇激動(dòng)地說(shuō):“納米技術(shù)將帶給醫(yī)學(xué)一場(chǎng)前所未有的技術(shù)革命,它將大幅度提高人類健康和保健的水平,可以預(yù)見(jiàn),不久的將來(lái)納米醫(yī)學(xué)將可望在許多方面得到突破和應(yīng)用?!?/p>

舉個(gè)例子,比方說(shuō)感冒,大家感冒吃藥,現(xiàn)在病人吃一次藥可以管12個(gè)小時(shí)。說(shuō)不定將來(lái)用納米技術(shù)做成的藥物吃一次可以管一周,也就是說(shuō)一次感冒你吃一次藥就足夠了,這就是常說(shuō)的納米緩釋技術(shù)。

還有呢,利用納米技術(shù),你可以讓用數(shù)層納米粒子包裹的智能藥物進(jìn)入人體。這種智能藥物能直接到達(dá)原來(lái)到達(dá)不了的病灶部位,人們通過(guò)操縱智能藥物,可使納米微粒在人的身體病灶部位聚集并進(jìn)行有目標(biāo)的治療,這就是常說(shuō)的靶向藥物,它能控釋納米微粒載體(俗稱“生物導(dǎo)彈”)在病灶處引爆,這種用納米定向技術(shù)輸送藥物治療效果神奇。

現(xiàn)在的醫(yī)療水平,一般是等到疾病發(fā)展到一定程度的時(shí)候,疾病才能被診斷出來(lái)。如果疾病能早檢測(cè)、早知道、早治療的話,顯然對(duì)治療是有好處的。就像美國(guó)前總統(tǒng)克林頓曾經(jīng)說(shuō)過(guò)的那樣,如果說(shuō)癌癥還只有幾個(gè)細(xì)胞大小的時(shí)候就能被發(fā)現(xiàn),那么癌癥就沒(méi)那么可怕了。納米技術(shù)使得這種設(shè)想有可能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),因?yàn)榧{米技術(shù)的檢測(cè)靈敏度特別高。未來(lái),使用納米技術(shù)的新型診斷儀器只需檢測(cè)少量血液,就能通過(guò)其中的蛋白質(zhì)和DNA診斷出各種疾??;納米技術(shù)會(huì)讓醫(yī)生只檢測(cè)幾個(gè)細(xì)胞就能判斷出病人是否患上癌癥……

這些聽(tīng)上去似乎是天方夜譚的暢想,未來(lái)將逐漸變成現(xiàn)實(shí)。蔣興宇研究員和他的團(tuán)隊(duì)使我們看到了利用納米技術(shù)的希望。蔣興宇激動(dòng)地介紹說(shuō),2010年的一天,他和他的團(tuán)隊(duì)在大量研究中偶然發(fā)現(xiàn)了“黃金組合”——“納米顆粒+藥物前體小分子”。這種新型納米材料是將本身無(wú)活性的嘧啶類藥物前體小分子修飾于金納米顆粒,使其顯示優(yōu)良的抗菌活性,從而攻破了“超級(jí)細(xì)菌”(隨著抗生素的濫用,一批曾是“孱弱之軀”的細(xì)菌經(jīng)歷優(yōu)勝劣汰,躲過(guò)抗生素的滅殺,數(shù)代繁殖后逐漸練就了一身“銅墻鐵壁”,形成了所謂的“超級(jí)細(xì)菌”)的金鐘罩、鐵布衫。與現(xiàn)有抗生素相比,這種納米材料很難誘導(dǎo)細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性。

“我們發(fā)現(xiàn)它是非常偶然的,但是我們抓住了這個(gè)偶然的機(jī)會(huì)。沒(méi)有預(yù)期它對(duì)耐藥菌的作用這么好?!?/p>

那么,這種作為新型抗菌體的納米顆粒,是不是就能取代抗生素呢?蔣興宇搖了搖頭說(shuō):“納米材料在耐藥性方面可能會(huì)優(yōu)于抗生素,但現(xiàn)在還需考慮的問(wèn)題是納米材料對(duì)人體的作用?!?據(jù)介紹,納米顆粒對(duì)人原代細(xì)胞生理活動(dòng)并無(wú)顯著影響,但還需要根據(jù)更全面的實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行分析。最終能否對(duì)“取代”這一說(shuō)法蓋棺定論,還需在今后繼續(xù)進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn)再到人體試驗(yàn)來(lái)加以驗(yàn)證。

“芯片上的實(shí)驗(yàn)室”守護(hù)食品安全

眼下,隨著一系列食品安全事件的爆發(fā),各種食品安全問(wèn)題成了老百姓關(guān)心的焦點(diǎn)。大家要問(wèn),如果有準(zhǔn)確、迅速、簡(jiǎn)便的檢測(cè)方法,老百姓在選擇食品的時(shí)候就有守護(hù)神了。2008年9月,我國(guó)爆發(fā)三鹿嬰幼兒奶粉受污染事件,罪魁禍?zhǔn)兹矍璋烽_(kāi)始浮出水面,蔣興宇說(shuō),“納米技術(shù)運(yùn)用于三聚氰胺的檢測(cè),表密度更高,選擇性更好,速度更快,這是它較之前檢測(cè)辦法的優(yōu)勢(shì)?!边@項(xiàng)技術(shù)便是微流控芯片,也被形象地稱為“芯片上的實(shí)驗(yàn)室”。

微流控芯片的主要特點(diǎn)是能夠使樣品、試劑和能量消耗大大降低,縮短檢驗(yàn)時(shí)間,提高分析檢測(cè)的效率。特別是很多種基于免疫分析的檢測(cè)方法,都可以利用微流控來(lái)克服常規(guī)免疫分析的缺點(diǎn),大大降低檢測(cè)成本。

除了靈敏度高、通量大、特性好等優(yōu)點(diǎn),微流控芯片之所以被稱為“芯片上的實(shí)驗(yàn)室”,還源于其最大的魅力——小型化。這相當(dāng)于將一個(gè)大型的實(shí)驗(yàn)室及實(shí)驗(yàn)設(shè)備搬遷至一個(gè)小小的芯片之上,使得普通消費(fèi)者不再需要去檢測(cè)中心花費(fèi)大量的時(shí)間和財(cái)力進(jìn)行像食品添加劑等物質(zhì)的檢測(cè)。這無(wú)疑是對(duì)檢測(cè)技術(shù)的一場(chǎng)革命,為該檢測(cè)技術(shù)走向千家萬(wàn)戶提供了可能。

第9篇:計(jì)算機(jī)納米技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)技術(shù) 發(fā)展 運(yùn)用

本文針對(duì)于未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展與運(yùn)用主要進(jìn)行如下幾個(gè)方面的分析和研究:一是詳細(xì)分析了計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展的原因。由于在需求的驅(qū)動(dòng)下,并且計(jì)算機(jī)技術(shù)建立在共享信息的基礎(chǔ)上,因此全面的促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。另外,計(jì)算機(jī)技術(shù)穩(wěn)定、迅速的選擇機(jī)制也在客觀上促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。二是詳細(xì)探討了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)當(dāng)今較為先進(jìn)的計(jì)算機(jī)類型進(jìn)行了具體的分析和研究,主要研究了如下幾種計(jì)算機(jī)技術(shù):智能化超級(jí)計(jì)算機(jī)、新型高性能計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)、分子計(jì)算機(jī)以及納米計(jì)算機(jī)等等。三是分析了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)。計(jì)算機(jī)會(huì)向著高度,廣度和深度發(fā)展。通過(guò)對(duì)上述3個(gè)方面的分析和研究,進(jìn)而完成本文要呈現(xiàn)給讀者的全部?jī)?nèi)容。

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展的原因分析

1.1 在需求的驅(qū)動(dòng)下需要持續(xù)不斷的創(chuàng)新

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,需要生產(chǎn)力不斷的提高,才能夠進(jìn)一步滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求,因而需要在最短的時(shí)間內(nèi)獲得最大的生產(chǎn)效率。另外,由于生產(chǎn)力的發(fā)展需要大量的信息資源,因而需要運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)備去傳輸大量的信息,這也在一定程度上促進(jìn)計(jì)算機(jī)工業(yè)的發(fā)展。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)計(jì)算機(jī)的性能以及能量等方面也有了更高的要求,因此,計(jì)算機(jī)技術(shù)需要比市場(chǎng)的需求要發(fā)展的迅速,這也在一定程度上督促了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

1.2 計(jì)算機(jī)技術(shù)建立在共享信息的基礎(chǔ)上

計(jì)算機(jī)技術(shù)之所以得到迅速的發(fā)展還建立在共享信息的基礎(chǔ)上,信息共享是科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的標(biāo)志。只有將信息進(jìn)行共享,才能夠讓計(jì)算機(jī)讓更多的人所熟知,被更多的人所應(yīng)用,才能夠得到迅速的發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)正是滿足了信息共享的條件,將創(chuàng)造活動(dòng)建立在最新的信息平臺(tái)上,進(jìn)而促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

1.3 穩(wěn)定、迅速的選擇機(jī)制

何為穩(wěn)定、迅速的選擇機(jī)制?主要就是指在大多數(shù)情況下,圍繞計(jì)算機(jī)技術(shù)的若干選擇判據(jù)和機(jī)制及其影響要素在同時(shí)發(fā)揮作用,選擇的環(huán)境常常是非常敏銳和穩(wěn)定的,這是計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展的一個(gè)重要原因。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

一是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)踐方面。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)是面向市場(chǎng),面向用戶的,因此,在實(shí)際的應(yīng)用中,計(jì)算機(jī)技術(shù)需要面向多方面的選擇,不僅需要被市場(chǎng)所接受,并且被用戶所接受,才能夠在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有優(yōu)勢(shì)。因此,計(jì)算機(jī)技術(shù)研究者為了能夠更好的占有市場(chǎng)上的份額,在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),需要不斷的創(chuàng)新計(jì)算機(jī)技術(shù),這在客觀上也進(jìn)一步促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展。

二是計(jì)算機(jī)技術(shù)專家與用戶團(tuán)體之間的認(rèn)識(shí)是一致的。計(jì)算機(jī)專家通過(guò)不斷的研究新技術(shù),使其能夠更好的被用戶所接受,用戶通對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的了解,選擇更好的計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。歸根結(jié)底,計(jì)算機(jī)技術(shù)專家與用戶團(tuán)體都是要選擇最好的計(jì)算機(jī)技術(shù)。由此可見(jiàn),計(jì)算機(jī)技術(shù)專家與用戶團(tuán)體之間的認(rèn)識(shí)是一致的,選擇機(jī)制在計(jì)算機(jī)技術(shù)的實(shí)踐進(jìn)化和認(rèn)識(shí)進(jìn)化之間明顯地提供了一種雙向的連接,這在一定程度上也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

2.1 智能化超級(jí)計(jì)算機(jī)

伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,也相應(yīng)的促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)而計(jì)算機(jī)的功能和性能也在不斷的提高,在如今的發(fā)展中,出現(xiàn)了智能化超級(jí)計(jì)算機(jī)。智能化超級(jí)計(jì)算機(jī)主要的優(yōu)勢(shì)在于計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)采用的是平行處理技術(shù),進(jìn)而能夠使智能化超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在進(jìn)行命令的執(zhí)行過(guò)程中,能夠?qū)Χ囗?xiàng)命令進(jìn)行執(zhí)行,并且可以在數(shù)據(jù)處理上也能夠?qū)Χ囗?xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行同時(shí)處理[5]。另外,在運(yùn)行速度上,智能化超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度也是非??斓摹V悄芑?jí)計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)上,與普通的計(jì)算機(jī)相比,智能化超級(jí)計(jì)算機(jī)是由上千個(gè)處理器組成的,能夠完成更多的大型復(fù)雜的任務(wù), 進(jìn)而為各種大型的研究提供了很好的技術(shù)支持。智能化超級(jí)計(jì)算機(jī)具有更多的智能成份,在智能方面接近于人腦,能夠進(jìn)行更多的智力活動(dòng)。在智能化超級(jí)計(jì)算機(jī)的實(shí)踐方面,像很多電影中的特技效果都是通過(guò)智能化超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)完成的。進(jìn)而全面的促進(jìn)了我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,也帶動(dòng)了整個(gè)計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展。

2.2 新型高性能計(jì)算機(jī)

新型高性能計(jì)算機(jī)的問(wèn)世,也進(jìn)一步促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。新型高性能計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于應(yīng)用的硅技術(shù),其芯片的材料是由硅構(gòu)成的,在未來(lái)的發(fā)展中,新型高性能計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)所在,并且在計(jì)算機(jī)專家的不斷實(shí)踐和探索中,新型高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)會(huì)日漸的趨于成熟,有利于促進(jìn)計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展。

2.3 量子計(jì)算機(jī)

在二十一世紀(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展中,會(huì)逐漸的向量子計(jì)算機(jī)發(fā)展。所謂的量子計(jì)算機(jī)主要就是指一種遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置[6]。量子計(jì)算機(jī)是基于量子效應(yīng)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的,它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來(lái)表示開(kāi)與關(guān)的狀態(tài),利用激光脈沖來(lái)改變分子的狀態(tài)。使信息沿著聚合物移動(dòng)。從而進(jìn)行運(yùn)算。量子計(jì)算機(jī)技術(shù)雖然在技術(shù)研發(fā)方面還存在著很多的問(wèn)題,但是,相信伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,量子計(jì)算機(jī)在計(jì)算機(jī)技術(shù)研發(fā)方法能夠得到更大的突破,進(jìn)而也會(huì)推動(dòng)整個(gè)計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷的發(fā)展,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步。

2.4 光子計(jì)算機(jī)

光子計(jì)算機(jī)也是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。光子計(jì)算機(jī)主要就是利用光子進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸,光子計(jì)算機(jī)主要有幾下幾個(gè)方面的技術(shù)特點(diǎn)。一是光子計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)的傳輸上,由光子完全的取代了電子,并且光互連替代了導(dǎo)線的互聯(lián),大大的提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?,促進(jìn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。二是不同波長(zhǎng)的光能夠?qū)?fù)雜的任務(wù)進(jìn)行處理,并且光子計(jì)算機(jī)運(yùn)算的速度更快,更有效率。

2.5 分子計(jì)算機(jī)

分子計(jì)算機(jī)主要的優(yōu)勢(shì)體型非常的小,并且存儲(chǔ)量非常的大。分子計(jì)算機(jī)主要有以下幾個(gè)方面的技術(shù)特點(diǎn)。第一,速度快。如果運(yùn)用分子計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算,大概需要的時(shí)間為10微微秒,與人類的計(jì)算速度相比,至少比人類的計(jì)算速度快200萬(wàn)倍。第二,存儲(chǔ)容量大。分子計(jì)算機(jī)1立方米的DNA溶液可存儲(chǔ)1萬(wàn)億億的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。第三,耗能較小。分子計(jì)算機(jī)與電子計(jì)算機(jī)相比,電子計(jì)算機(jī)的耗能量大概是分子計(jì)算機(jī)的十億倍。分子計(jì)算機(jī)是未來(lái)計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),在未來(lái)的十年內(nèi),分子計(jì)算機(jī)技術(shù)就會(huì)相當(dāng)?shù)某墒?,并且分子?jì)算機(jī)也會(huì)得到廣泛的應(yīng)用,為人類進(jìn)行更好的服務(wù)。

2.6 納米計(jì)算機(jī)

納米計(jì)算機(jī)也是未來(lái)計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。納米技術(shù)已經(jīng)較為的成熟,并且已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)中。但是,納米技術(shù)在計(jì)算機(jī)行業(yè)的應(yīng)用近幾年才開(kāi)始的。納米技術(shù)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)取得了顯效的成果。相信在未來(lái)的20年內(nèi),納米計(jì)算機(jī)會(huì)相繼的問(wèn)世,并且會(huì)得到廣泛的接受和認(rèn)可。納米計(jì)算機(jī)主要有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì),第一,通過(guò)采用納米技術(shù)研究的計(jì)算機(jī)芯片,其體積與電子芯片相比,電子芯片的體積是納米芯片的數(shù)百倍,第二,納米計(jì)算機(jī)不僅不需要耗費(fèi)任何能源,而且其性能要比今天的計(jì)算機(jī)強(qiáng)大許多倍。納米計(jì)算機(jī)在日后的計(jì)算機(jī)發(fā)展中,會(huì)逐漸的成為主流,并且會(huì)被社會(huì)公眾廣泛的所接受。具體如圖1所示。

3 計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)分析

3.1 向“高”度方向發(fā)展

從計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)上來(lái)看,首先表現(xiàn)在“高”上?!案摺敝饕褪侵赣?jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的2個(gè)方向,一是速度越來(lái)越快。從計(jì)算機(jī)技術(shù)更新的速度來(lái)看,可謂是越來(lái)越快,主要體現(xiàn)在各種處理器的高速運(yùn)行,并且體現(xiàn)在多臺(tái)計(jì)算機(jī)的并行操作,計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展速度越來(lái)越快,是市場(chǎng)選擇的結(jié)果,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈,如果計(jì)算機(jī)不進(jìn)行技術(shù)的創(chuàng)新,那么很容易被市場(chǎng)所淘汰,因而計(jì)算機(jī)技術(shù)在實(shí)際的發(fā)展中,各個(gè)計(jì)算機(jī)品牌都在研發(fā)自己的核心技術(shù),以提高自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,占有更多的市場(chǎng)份額,促進(jìn)企業(yè)的良好發(fā)展。二是計(jì)算機(jī)性能越來(lái)越好。計(jì)算機(jī)的性能主要與處理器有關(guān),在一個(gè)計(jì)算機(jī)中,一般有上千個(gè)處理器,而計(jì)算機(jī)技術(shù)的關(guān)鍵在于如何把大量的計(jì)算機(jī)連接起來(lái),處理相互之間的高速通信。因此,在進(jìn)行計(jì)算機(jī)技術(shù)的研發(fā)過(guò)程中,需要結(jié)合處理器的性能情況,更好地提高處理器的性能,才能夠更好的推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

3.2 向“廣”度方向發(fā)展

就目前的形勢(shì)來(lái)看,計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)當(dāng)中,可以說(shuō),現(xiàn)如今各個(gè)行業(yè)已經(jīng)無(wú)法離開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)。并且隨著計(jì)算機(jī)的普及,人們的娛樂(lè)、生活以及工作都需要以計(jì)算機(jī)為媒介進(jìn)行,計(jì)算機(jī)技術(shù)正在向著更廣泛的范圍發(fā)展。相關(guān)研究學(xué)者認(rèn)為,計(jì)算機(jī)的普及趨勢(shì)可以稱之為無(wú)處不在的計(jì)算。主要表現(xiàn)在未來(lái)的家庭生活中,計(jì)算機(jī)會(huì)成為人們生活中不可或缺的一部分,如在家庭中各種電器中尋找到計(jì)算機(jī),也可能在未來(lái)的學(xué)校中,學(xué)生已經(jīng)不再使用紙質(zhì)的書(shū)籍,而是使用計(jì)算機(jī)。在計(jì)算機(jī)的價(jià)格上,會(huì)隨著社會(huì)的發(fā)展,價(jià)格也會(huì)越來(lái)的越便宜,進(jìn)而成為家庭生活中的日用品。由此可見(jiàn),計(jì)算機(jī)會(huì)隨著社會(huì)的發(fā)展向著更為廣度的范圍發(fā)展。

3.3 向“深”度方向發(fā)展

計(jì)算機(jī)技術(shù)還會(huì)朝著深度的方向發(fā)展。主要就是指信息的智能發(fā)展。計(jì)算機(jī)會(huì)通過(guò)采用自身的技術(shù)將大量的網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行篩選,進(jìn)而將有用的信息進(jìn)行歸納,并且將有用的信息進(jìn)行更好的利用。因此,對(duì)信息的處理是計(jì)算機(jī)技術(shù)研發(fā)的重要課題。在日后的計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展中,計(jì)算機(jī)也會(huì)具備更多的智能成分,像可以通過(guò)人工語(yǔ)言的方法與計(jì)算機(jī)進(jìn)行對(duì)話,進(jìn)而能夠做到人機(jī)交流,逐漸的實(shí)現(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的實(shí)現(xiàn),促進(jìn)人類社會(huì)的進(jìn)步。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)于未來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行了具體的分析和研究。通過(guò)本文的探討,我們了解到,在計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中,不僅需要社會(huì)生產(chǎn)力的推動(dòng),還需要計(jì)算機(jī)技術(shù)人員的努力。只有全面提高自身的專業(yè)素質(zhì)和專業(yè)能力,與時(shí)俱進(jìn),不斷創(chuàng)新,才能夠進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的繁榮進(jìn)步。

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