王鳳濤 張宇

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淺析計(jì)算機(jī)技術(shù)在發(fā)展中的創(chuàng)新

王鳳濤 張宇

東北石油大學(xué)，黑龍江 大慶 163000

計(jì)算機(jī)技術(shù)作為現(xiàn)代的新技術(shù)，改變了人們對社會(huì)和生活的認(rèn)知。在飛速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中有著至關(guān)重要的作用。通過敘述計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展歷程，分析了新技術(shù)在發(fā)展過程中的重要性，并采用發(fā)展的眼光分析了計(jì)算機(jī)在前進(jìn)過程中面對的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，從而找尋出計(jì)算機(jī)未來技術(shù)的前進(jìn)方向。

計(jì)算機(jī)技術(shù)；發(fā)展；創(chuàng)新

1 計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展簡史

世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的發(fā)明，是依據(jù)導(dǎo)彈的彈道運(yùn)行所研制的。在賓夕法尼亞大學(xué)，由于計(jì)算機(jī)發(fā)展最初的功能單一，各硬件成本較高，往往不被大眾所認(rèn)可。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，到了20世紀(jì)60年代以后，各軟硬件以及操作系統(tǒng)的更新，計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速普及，使得計(jì)算機(jī)的成本逐漸降低。在人們開始認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)的好處時(shí)，20世紀(jì)80年代，因特爾公司創(chuàng)造了第一臺(tái)個(gè)人電腦，之后各行各業(yè)開始了廣泛的應(yīng)用。90年代中期，計(jì)算機(jī)開始被更多的人接受，政府部門、企業(yè)等機(jī)構(gòu)也開始采用計(jì)算機(jī)辦公。這就意味著計(jì)算機(jī)主要向著兩個(gè)方向發(fā)展：一是以高精尖的科學(xué)技術(shù)為主，如軍事、航空航天等。此類發(fā)展速度較為迅速，而且多數(shù)技術(shù)在成熟后會(huì)向著民用技術(shù)轉(zhuǎn)換。[1]二是以個(gè)人計(jì)算機(jī)技術(shù)為主，主要面向的是家庭，注重便攜和實(shí)用性。這類技術(shù)成為計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要領(lǐng)域。另外，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信技術(shù)，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用得到了廣闊的發(fā)展。

2 計(jì)算機(jī)技術(shù)現(xiàn)今研究進(jìn)展

進(jìn)入到21世紀(jì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)成為主導(dǎo)信息化產(chǎn)業(yè)的重要技術(shù)，無論是制造業(yè)還是在其他領(lǐng)域都有著不可取代的重要地位。

2.1 處理器的發(fā)展概況

計(jì)算機(jī)的處理器性能制約著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，因?yàn)樘幚砥鞯暮诵陌l(fā)展除了運(yùn)算速度之外，還有芯片是否微小。這可以通過采取短波的曝光進(jìn)行，并將聯(lián)通晶體管的導(dǎo)線復(fù)刻在硅片上，以此減少線寬和尺寸。現(xiàn)行的微小處理器往往采用紫外線曝光，這在深層次芯片的制備下會(huì)受阻，這主要是來自于電子行為與量子效應(yīng)以及線寬的限制。這在計(jì)算機(jī)發(fā)展的過程中成為了瓶頸。[1]在當(dāng)今科學(xué)工作者的研究發(fā)展中，已經(jīng)不再傾向于采用紫外線光源。

2.2 納米技術(shù)將成為計(jì)算機(jī)技術(shù)的主導(dǎo)

在計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的今天，處理器的發(fā)展和集成程度已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的重要技術(shù)。在各項(xiàng)電子元件的進(jìn)步以及引導(dǎo)作用下，發(fā)展速度相對趨于緩慢，還未達(dá)到人們所需求的高速度、智能化以及便攜微小化的需求。納米技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)開始受到人們的廣泛關(guān)注，納米級(jí)的計(jì)算機(jī)元件，可以提升處理速度，提高計(jì)算機(jī)的集成度，最為關(guān)鍵的是解決芯片的尺寸問題。另外，單純地考慮尺寸因素是不夠的，還要解決處理速度和集成度方面的問題。

2.3 分組交換技術(shù)的應(yīng)用

所謂分組交換技術(shù)，是指把需要傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分組換分，每一個(gè)換分的部分可以是等長的，也可以是不等長的。在傳送的時(shí)候根據(jù)需求在數(shù)據(jù)前加上控制信息的首部，目的是為了指明發(fā)送地址，再由中間節(jié)點(diǎn)交換機(jī)配送到各個(gè)目的地，這一過程叫做分組交換技術(shù)。第一組是連接線路速率低的計(jì)算機(jī)連接，第二組是與另外節(jié)點(diǎn)交換機(jī)及速率高的線路連接。值得一提的是，在結(jié)點(diǎn)交換機(jī)中的輸入、出接口間無直連線。其分組的過程是把接收的分組暫時(shí)存儲(chǔ)，置于緩存中，確保交換的速度。然后查詢轉(zhuǎn)發(fā)表，找到要達(dá)到某一個(gè)目標(biāo)地址需要通過哪一個(gè)端口轉(zhuǎn)發(fā)，再將分組傳送到相應(yīng)的端口轉(zhuǎn)發(fā)出去，提升通信線路資源的使用。據(jù)此，結(jié)點(diǎn)交換機(jī)對分組進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，最后把分組交付給目的主機(jī)。用來存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)分組，內(nèi)建轉(zhuǎn)發(fā)表，實(shí)現(xiàn)路由選擇協(xié)議，是網(wǎng)狀拓?fù)渲械慕Y(jié)點(diǎn)，也就是使用以動(dòng)態(tài)分配在數(shù)據(jù)通訊中進(jìn)行傳輸?shù)姆绞健?/p>

3 計(jì)算機(jī)技術(shù)未來發(fā)展趨勢

計(jì)算機(jī)技術(shù)早已成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯谋貍淦罚餍懈鳂I(yè)的發(fā)展也離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)。在技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐之下，人工智能和互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，會(huì)更廣泛地應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)。

3.1 納米技術(shù)的需求發(fā)展

納米技術(shù)是人類科學(xué)技術(shù)里程碑的發(fā)明與創(chuàng)舉，這一項(xiàng)技術(shù)可以極大地減小電子元件的尺寸。在計(jì)算機(jī)技術(shù)市場需求高的今天，人們不再只是坐在辦公室和家里辦公，而是需要移動(dòng)辦公以及更多場合的應(yīng)用。所以，這就要求計(jì)算機(jī)必須滿足便攜的需求。回看計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡史，從埃尼阿克的體積和今天蘋果公司ipad的大小不難看出，計(jì)算機(jī)的發(fā)展勢必趨向更小的體積。這就要求計(jì)算機(jī)的硬件技術(shù)能達(dá)到超微小級(jí)別，因此納米技術(shù)的發(fā)展成為實(shí)現(xiàn)這一愿景的重要因素。提升運(yùn)算速度，提高存儲(chǔ)空間，未來的計(jì)算機(jī)將會(huì)更小、更快、更時(shí)尚。

3.2 計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展

計(jì)算機(jī)是一個(gè)將若干功能進(jìn)行集合的組合體，是一個(gè)體系的集成體。當(dāng)今的體系主要是并行計(jì)算，也就是同時(shí)處理不同的問題。無論是工作站還是個(gè)人電腦，都是以這種體系方式處理數(shù)據(jù)以及計(jì)算的。除此之外，還有一種發(fā)展模式叫作集合群體系統(tǒng)，將會(huì)給使用者提供更可靠的使用體驗(yàn)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用越來越多的情況下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展已然成為人們應(yīng)用的主導(dǎo)方向，如網(wǎng)絡(luò)社交、網(wǎng)上購物、信息咨詢的檢索與傳遞、娛樂等?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步使電子商務(wù)、智能網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展速度越來越快。

4 結(jié)語

計(jì)算機(jī)是一個(gè)前途無量的新興技術(shù)，它對人們的工作與生活的意義重大，已經(jīng)成為了人們生產(chǎn)和生活中的必備品。另外，軟件、互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組織、納米等技術(shù)的運(yùn)用，不僅是實(shí)現(xiàn)發(fā)展高速化、智能化、多元化和微型化的前提，還是未來計(jì)算機(jī)技術(shù)提高的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

[1]蔣天宏.計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速的原因分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008（34）：199.

[2]彭斌.計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展中的創(chuàng)造與選擇[D].南京：東南大學(xué)，2004.

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