計算機技術發(fā)展態(tài)勢分析

王 晶

（大慶技師學院 黑龍江 163255）

0 引言

1946年2月14日，世界上第一臺電子計算機在美國的賓夕法尼亞大學誕生，計算機經(jīng)歷了飛速蓬勃的發(fā)展，一直至今。1980年前后，因特爾帶來了革命性的時代，其四位CPU微處理器問世，到了20世紀末期，計算機開始越來越平凡的用于社會事務處理和家庭中，且計算機的發(fā)展開始趨于兩極化，一方面是方便社會生活和平常使用的，趨于輕巧小型的。另一方面是用于復雜計算和精密工作的，為軍事和科學服務的大型高級計算機?，F(xiàn)今，進入21世紀后，計算機已普及到每家每戶，計算機和電子科技日新月異，互聯(lián)網(wǎng)把全球連成一個整體，信息可以實現(xiàn)瞬間傳達。

計算機的硬件發(fā)展歷史由最初的電子管道發(fā)展為晶體管、后來到大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路，最初的計算機是個超大的機器，現(xiàn)在一個小小的芯片已經(jīng)可以儲存數(shù)以萬計的信息。而且毫無疑問的是，它一直未停歇的高速發(fā)展著，電子科技人才代代輩出，技術革新不斷應用，我們的計算機技術推動著科技和經(jīng)濟的發(fā)展，經(jīng)濟和科技的發(fā)展又推動著計算機技術的蓬勃成長。

1 計算機技術分析簡介

計算機技術是進行計算機硬件系統(tǒng)設計、制造和軟件開發(fā)并應用于各領域的技術，它是實現(xiàn)現(xiàn)代化的關鍵技術之一[1]。它主要包括數(shù)值計算領域和非數(shù)值應用領域兩大部分。如今，計算機應用技術不僅豐富了人們的生產(chǎn)生活，還主導了計算機的發(fā)展。在計算機從軍事進入社會的短短幾十年里，得到了長足的發(fā)展，計算機技術也漸漸在人類生產(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域的技術發(fā)展水平，計算機分析技術更成為各國各大型組織競相發(fā)展的重要領域。

2 計算機技術的具體組成和發(fā)展歷程及趨勢

計算機離不開集成電路。然后目前最先進的芯片也沒有發(fā)展到極致。IBM、Intel等商業(yè)巨頭也斥資研究，而最新動態(tài)表明為了我們將看到具有數(shù)以萬計的晶體管且在高速環(huán)境下運行的微處理器。對電子芯片的研究不會停止，然而近年來的發(fā)展趨勢有更多人提出新技術以取代芯片，以求更高效的運行。

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器已經(jīng)上升到375 臺，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 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

CPU是計算機的核心硬件，是提高系統(tǒng)整體性能的關鍵，它主要包括運算器和控制器兩個部件。今天要求微型機不斷向超輕、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

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

2.3 顯示屏技術

顯示屏是計算機直接呈現(xiàn)給外在的地方，目前使用的基本是LCD顯示屏。LCD屏的最大特點是驅動電壓小、功耗小、無輻射，而且還具有平、薄、輕及易實現(xiàn)大面積顯示的特點。LCD內(nèi)部機械尺寸、安裝尺寸、驅動電路及數(shù)據(jù)接口會有許多不同之處，但相同尺寸LCD在分辨率和點距相同時顯示標準基本一致。

2.4 電源技術

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

2.5 移動存儲技術

移動存儲器是相對固定在機器上的存儲器而言的，其最大優(yōu)點在于安裝和拆除都很方便。它主要包括機械結構的磁Q光盤和沒有機械結構的閃存兩大類。

現(xiàn)代微型機還包括了接口技術，觸摸板技術等等。

2.6 軟件開發(fā)技術

軟件是計算機信息處理、制造、通信、防御以及研究和開發(fā)等多種用途的基礎，是整個系統(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了全新運算體系的發(fā)展，硬件對相應軟件的要求愈來愈嚴格，使得微型機軟件的開發(fā)朝著高效率、低成本、可靠性高、簡單化、模塊化的方向發(fā)展。網(wǎng)絡技術和應用的快速發(fā)展，也使得軟件技術呈現(xiàn)出網(wǎng)絡化、服務化與全球化的發(fā)展態(tài)勢。

2.7 微型化技術

移動計算市場需求的快速增長，計算機微型化的發(fā)展趨勢日益凸現(xiàn)，所涉及的技術有電子元器件的微型化和模塊化、微型長效電池、微電子技術帶動的超大規(guī)模集成電路和（超）精細加工技術等等。微電子技術的特點是精細或超精細的微加工技術，微型計算機是這門技術的結晶。微電子技術迅速發(fā)展，將促進微型機系統(tǒng)的微型化、多功能化、高性能化乃至智能化等技術的不斷發(fā)展。

3 計算機技術發(fā)展具體發(fā)展前景

3.1 數(shù)值計算

計算機可廣泛運用于科學技術和工程方面的大量計算，利用計算機的精準性和快速的特點，可幫助現(xiàn)代科技做有關地震預測、火箭發(fā)射等的科學計算。

3.2 數(shù)據(jù)處理

在計算機應用普及的今天，計算機已不再只是進行科學計算的工具，計算機更多地應用在數(shù)據(jù)處理方面。如：對工廠的生產(chǎn)管理、計劃調(diào)度、統(tǒng)計報表、質(zhì)量分析和控制等；在財務部門，用計算機對賬目進行登記、分類、匯總、統(tǒng)計、制表等。

3.3 自動控制

自動控制也是計算機應用的一個重要方面。在生產(chǎn)過程中，采用計算機進行自動控制，可以大大提高產(chǎn)品的數(shù)量、質(zhì)量，提高勞動生產(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 輔助設計

計算機輔助設計是借助計算機進行設計的一項實用技術，采用計算機輔助設計實現(xiàn)自動化或半自動化，不僅可以大大縮短設計周期，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，而且對保證產(chǎn)品質(zhì)量有重要作用。

3.5 輔助教學

計算機輔助教學是利用計算機對學生進行教學，把計算機系統(tǒng)的功能和教師的課堂講授有機地結合在一起。從幼兒教育到當前科學最前沿的所有知識資源，不僅為在校學生和教師通過網(wǎng)絡在計算機屏幕上提供公共討論的場所，學生、教師和其他研究人員在教學科研中也可通過網(wǎng)絡獲取、交流更多的信息，獲得更完善的服務。

計算機的出現(xiàn)是革命性的，它的發(fā)明和普及，改變了社會形態(tài)和工作方式，改變了全球的信息傳遞和任務處理方式。而且它將持續(xù)的為人類社會帶來無可估量的改變。

[1]張艷斌.計算機技術發(fā)展趨勢探析[J].學園.2012年 9月第 17期

[2]方悅 王德群 王嘉男.GIS與計算機技術發(fā)展態(tài)勢[J].科協(xié)論壇.2007年第6期

[3]文德春.計算機技術發(fā)展趨勢探析[J].科協(xié)論壇（下半月）.2007年第5期

[1]何文瑤.計算機技術發(fā)展態(tài)勢分析[J].產(chǎn)經(jīng)透視.2006.

[2]張云泉.2013 年中國高性能計算機發(fā)展現(xiàn)狀分析與展望[J].科研信息化技術與應用.2013，4（6）：8 5 – 9 3.