王 晶

（大慶技師學(xué)院 黑龍江 163255）

0 引言

1946年2月14日，世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)在美國(guó)的賓夕法尼亞大學(xué)誕生，計(jì)算機(jī)經(jīng)歷了飛速蓬勃的發(fā)展，一直至今。1980年前后，因特爾帶來(lái)了革命性的時(shí)代，其四位CPU微處理器問(wèn)世，到了20世紀(jì)末期，計(jì)算機(jī)開(kāi)始越來(lái)越平凡的用于社會(huì)事務(wù)處理和家庭中，且計(jì)算機(jī)的發(fā)展開(kāi)始趨于兩極化，一方面是方便社會(huì)生活和平常使用的，趨于輕巧小型的。另一方面是用于復(fù)雜計(jì)算和精密工作的，為軍事和科學(xué)服務(wù)的大型高級(jí)計(jì)算機(jī)?，F(xiàn)今，進(jìn)入21世紀(jì)后，計(jì)算機(jī)已普及到每家每戶(hù)，計(jì)算機(jī)和電子科技日新月異，互聯(lián)網(wǎng)把全球連成一個(gè)整體，信息可以實(shí)現(xiàn)瞬間傳達(dá)。

計(jì)算機(jī)的硬件發(fā)展歷史由最初的電子管道發(fā)展為晶體管、后來(lái)到大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路，最初的計(jì)算機(jī)是個(gè)超大的機(jī)器，現(xiàn)在一個(gè)小小的芯片已經(jīng)可以?xún)?chǔ)存數(shù)以萬(wàn)計(jì)的信息。而且毫無(wú)疑問(wèn)的是，它一直未停歇的高速發(fā)展著，電子科技人才代代輩出，技術(shù)革新不斷應(yīng)用，我們的計(jì)算機(jī)技術(shù)推動(dòng)著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展又推動(dòng)著計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃成長(zhǎng)。

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)分析簡(jiǎn)介

計(jì)算機(jī)技術(shù)是進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造和軟件開(kāi)發(fā)并應(yīng)用于各領(lǐng)域的技術(shù)，它是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的關(guān)鍵技術(shù)之一[1]。它主要包括數(shù)值計(jì)算領(lǐng)域和非數(shù)值應(yīng)用領(lǐng)域兩大部分。如今，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)不僅豐富了人們的生產(chǎn)生活，還主導(dǎo)了計(jì)算機(jī)的發(fā)展。在計(jì)算機(jī)從軍事進(jìn)入社會(huì)的短短幾十年里，得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也漸漸在人類(lèi)生產(chǎn)生活中占據(jù)了極端重要的地位，他在一定程度上決定了某些領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展水平，計(jì)算機(jī)分析技術(shù)更成為各國(guó)各大型組織競(jìng)相發(fā)展的重要領(lǐng)域。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)的具體組成和發(fā)展歷程及趨勢(shì)

計(jì)算機(jī)離不開(kāi)集成電路。然后目前最先進(jìn)的芯片也沒(méi)有發(fā)展到極致。IBM、Intel等商業(yè)巨頭也斥資研究，而最新動(dòng)態(tài)表明為了我們將看到具有數(shù)以萬(wàn)計(jì)的晶體管且在高速環(huán)境下運(yùn)行的微處理器。對(duì)電子芯片的研究不會(huì)停止，然而近年來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)有更多人提出新技術(shù)以取代芯片，以求更高效的運(yùn)行。

2003年，世界 TOP500 上的 412 套（2012年379套）系統(tǒng)使用Intel處理器。使用八核及以上處理器的機(jī)器已經(jīng)上升到375 臺(tái)，53 套系統(tǒng)采用加速部件加速（其中38套采用Nvidia的GPU，13套系統(tǒng)采用 Intel Xeon Phi 處理器）；AMD（43套）和 IBM（40 套）公司處理器的份額差別不大，成為處理器的第二和第三大廠商，但份額都在下降。中國(guó) TOP100中有14套系統(tǒng)采用了 GPU/M IC 加速，全部系統(tǒng)都使用了多核處理器[2]。

2.1 CPU技術(shù)

CPU是計(jì)算機(jī)的核心硬件，是提高系統(tǒng)整體性能的關(guān)鍵，它主要包括運(yùn)算器和控制器兩個(gè)部件。今天要求微型機(jī)不斷向超輕、超薄方向發(fā)展，要求CPU在保持高性能和高速度的同時(shí)還要在兼顧低耗電、低耗熱和高密度腳數(shù)封以縮小體積，提供更多功能。

2.2 主板技術(shù)

主板決定了計(jì)算機(jī)的性能，及其工作的穩(wěn)定性和可靠性。微型機(jī)追求的輕薄、散熱性強(qiáng)、性能穩(wěn)定，主板的研發(fā)技術(shù)就是合理地把各種控制芯片、顯卡、聲卡以及各種外設(shè)接口等整合在一起。

2.3 顯示屏技術(shù)

顯示屏是計(jì)算機(jī)直接呈現(xiàn)給外在的地方，目前使用的基本是LCD顯示屏。LCD屏的最大特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電壓小、功耗小、無(wú)輻射，而且還具有平、薄、輕及易實(shí)現(xiàn)大面積顯示的特點(diǎn)。LCD內(nèi)部機(jī)械尺寸、安裝尺寸、驅(qū)動(dòng)電路及數(shù)據(jù)接口會(huì)有許多不同之處，但相同尺寸LCD在分辨率和點(diǎn)距相同時(shí)顯示標(biāo)準(zhǔn)基本一致。

2.4 電源技術(shù)

電源技術(shù)是體現(xiàn)微型機(jī)，尤其是便攜機(jī)性能的重要環(huán)節(jié)，是其靈活性和穩(wěn)定性的根本。

2.5 移動(dòng)存儲(chǔ)技術(shù)

移動(dòng)存儲(chǔ)器是相對(duì)固定在機(jī)器上的存儲(chǔ)器而言的，其最大優(yōu)點(diǎn)在于安裝和拆除都很方便。它主要包括機(jī)械結(jié)構(gòu)的磁Q光盤(pán)和沒(méi)有機(jī)械結(jié)構(gòu)的閃存兩大類(lèi)。

現(xiàn)代微型機(jī)還包括了接口技術(shù)，觸摸板技術(shù)等等。

2.6 軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)

軟件是計(jì)算機(jī)信息處理、制造、通信、防御以及研究和開(kāi)發(fā)等多種用途的基礎(chǔ)，是整個(gè)系統(tǒng)的靈魂。系統(tǒng)硬件尤其是微處理器日新月異的更新速度牽動(dòng)了全新運(yùn)算體系的發(fā)展，硬件對(duì)相應(yīng)軟件的要求愈來(lái)愈嚴(yán)格，使得微型機(jī)軟件的開(kāi)發(fā)朝著高效率、低成本、可靠性高、簡(jiǎn)單化、模塊化的方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和應(yīng)用的快速發(fā)展，也使得軟件技術(shù)呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、服務(wù)化與全球化的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

2.7 微型化技術(shù)

移動(dòng)計(jì)算市場(chǎng)需求的快速增長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)微型化的發(fā)展趨勢(shì)日益凸現(xiàn)，所涉及的技術(shù)有電子元器件的微型化和模塊化、微型長(zhǎng)效電池、微電子技術(shù)帶動(dòng)的超大規(guī)模集成電路和（超）精細(xì)加工技術(shù)等等。微電子技術(shù)的特點(diǎn)是精細(xì)或超精細(xì)的微加工技術(shù)，微型計(jì)算機(jī)是這門(mén)技術(shù)的結(jié)晶。微電子技術(shù)迅速發(fā)展，將促進(jìn)微型機(jī)系統(tǒng)的微型化、多功能化、高性能化乃至智能化等技術(shù)的不斷發(fā)展。

3 計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展具體發(fā)展前景

3.1 數(shù)值計(jì)算

計(jì)算機(jī)可廣泛運(yùn)用于科學(xué)技術(shù)和工程方面的大量計(jì)算，利用計(jì)算機(jī)的精準(zhǔn)性和快速的特點(diǎn)，可幫助現(xiàn)代科技做有關(guān)地震預(yù)測(cè)、火箭發(fā)射等的科學(xué)計(jì)算。

3.2 數(shù)據(jù)處理

在計(jì)算機(jī)應(yīng)用普及的今天，計(jì)算機(jī)已不再只是進(jìn)行科學(xué)計(jì)算的工具，計(jì)算機(jī)更多地應(yīng)用在數(shù)據(jù)處理方面。如：對(duì)工廠的生產(chǎn)管理、計(jì)劃調(diào)度、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、質(zhì)量分析和控制等；在財(cái)務(wù)部門(mén)，用計(jì)算機(jī)對(duì)賬目進(jìn)行登記、分類(lèi)、匯總、統(tǒng)計(jì)、制表等。

3.3 自動(dòng)控制

自動(dòng)控制也是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要方面。在生產(chǎn)過(guò)程中，采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，可以大大提高產(chǎn)品的數(shù)量、質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善人們的工作條件，節(jié)省原材料的消耗，降低生產(chǎn)成本等。

3.4 輔助設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)，采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化，不僅可以大大縮短設(shè)計(jì)周期，加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代，降低生產(chǎn)成本，節(jié)省人力、物力，而且對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量有重要作用。

3.5 輔助教學(xué)

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是利用計(jì)算機(jī)對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)，把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能和教師的課堂講授有機(jī)地結(jié)合在一起。從幼兒教育到當(dāng)前科學(xué)最前沿的所有知識(shí)資源，不僅為在校學(xué)生和教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算機(jī)屏幕上提供公共討論的場(chǎng)所，學(xué)生、教師和其他研究人員在教學(xué)科研中也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取、交流更多的信息，獲得更完善的服務(wù)。

計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)是革命性的，它的發(fā)明和普及，改變了社會(huì)形態(tài)和工作方式，改變了全球的信息傳遞和任務(wù)處理方式。而且它將持續(xù)的為人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)無(wú)可估量的改變。

[1]張艷斌.計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探析[J].學(xué)園.2012年 9月第 17期

[2]方悅 王德群 王嘉男.GIS與計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)[J].科協(xié)論壇.2007年第6期

[3]文德春.計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)探析[J].科協(xié)論壇（下半月）.2007年第5期

[1]何文瑤.計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析[J].產(chǎn)經(jīng)透視.2006.

[2]張?jiān)迫?2013 年中國(guó)高性能計(jì)算機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀分析與展望[J].科研信息化技術(shù)與應(yīng)用.2013，4（6）：8 5 – 9 3.