未來計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展探析

丁慧麗

摘 要：對(duì)于未來來說，計(jì)算機(jī)的發(fā)展前景是不可忽視的，就單單從前十年來說，計(jì)算機(jī)的發(fā)展已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍，越來越輕便，越快速，內(nèi)存越來越大，也越來越智能化，感覺計(jì)算機(jī)的發(fā)展，只有我們想不到的，沒有計(jì)算機(jī)發(fā)展不到的，所以說呢，未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展也還是朝著更加輕便，更加小型，更加快速，更加智能化的方向發(fā)展，而促進(jìn)計(jì)算機(jī)這些變化發(fā)展的主要因素取決于計(jì)算機(jī)中的元器件，今天我們就主要針對(duì)計(jì)算機(jī)中的元器件，對(duì)未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)行探析。

關(guān)鍵詞：未來計(jì)算機(jī) 計(jì)算機(jī)技術(shù) 發(fā)展探析 元器件

中圖分類號(hào)：TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2018）09-000-01

計(jì)算機(jī)的發(fā)展是不斷的，是驚人的，未來計(jì)算機(jī)一定會(huì)比現(xiàn)在更加快速，高效，智能，以及有你所想不到的變化和發(fā)展。而這些變化都是取決于計(jì)算機(jī)中元器件的發(fā)展，超越原來，不論是從結(jié)構(gòu)方面的變化還是開發(fā)出更多科學(xué)有效的軟件。現(xiàn)在我們所使用的計(jì)算機(jī)其實(shí)都是計(jì)算機(jī)第四代，從第一代到第四代，計(jì)算機(jī)的發(fā)展速度越來越快，而其中的根本原因其實(shí)就只是計(jì)算機(jī)中的元器件的發(fā)展，盡管在計(jì)算機(jī)集成電路硅半導(dǎo)體雖然有發(fā)展方面的制作，比如說在物理方面是受到制作的，但是其中的核心CPU確實(shí)一直在發(fā)展，不斷增長的。這是毋庸置疑的，這也就是為什么我們計(jì)算機(jī)的發(fā)展前景如此充分的原因之一。

一、有關(guān)3D異類器件的集成發(fā)展

1.3D半導(dǎo)體集成不同技術(shù)解決最佳信息處理

怎么理解這個(gè)問題，首先給大家舉一個(gè)簡單的例子，我們經(jīng)常需要一件東西，我們需要的是這件東西所能提供給我們的功能，或者對(duì)我們所起的作用，但是我們想讓他再不失去本身的功能的前提下?lián)碛衅渌墓δ?，是不是就需要我們?nèi)グ阉臀覀兿Ｍ鶕碛械墓δ艿奈锛Y(jié)合起來，這樣的話，他的性能就得到了發(fā)展，實(shí)用價(jià)值就得到了提高。放在計(jì)算機(jī)上也是一樣的，其中CMOS芯片其實(shí)就是由好多個(gè)CMOS集成電路組成，有不同的功能去組成擁有不同功能的新片。除此之外呢，一下新興起來的技術(shù)也是應(yīng)用這樣的道理原則，科學(xué)的搭配出所需要的技術(shù)的芯片來，在此看來，未來計(jì)算機(jī)還有很大的提升空間。擁有這樣的技術(shù)，除了芯片，以后可以將不同類型的技術(shù)直接應(yīng)用到3D集成硅平臺(tái)上，發(fā)展不可小覷。

2.減少延時(shí)，提高性能需求

3D集成發(fā)展存在的很大的一個(gè)問題就是散熱問題。而這一問題極大的影響了它的性能。有一個(gè)好處就是，同一個(gè)環(huán)境中，3D集成可以大大減少互聯(lián)，這是因?yàn)樗目臻g小，密集。3D集成可由低溫圓片焊壓集成，但是存在的問題就是位置對(duì)準(zhǔn)很難，有不可忽視的影響問題。再加上空間小，表面與體積比值也小與平面電路，所以散熱是最主要的問題之一。

二、量子包自動(dòng)開關(guān)

1.體系結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

體系結(jié)構(gòu)的改進(jìn)對(duì)于盡全力的改進(jìn)來說具有很重要的作用。在計(jì)算機(jī)發(fā)展的十年中，系統(tǒng)的速度的提高速度遠(yuǎn)大于元器件的速度的提高，這是為什么呢，原因就是體系方面的結(jié)構(gòu)改進(jìn)所導(dǎo)致的，對(duì)于未來計(jì)算機(jī)來說，峰值速度是最重要的衡量指標(biāo)，一個(gè)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度不快，是影響計(jì)算機(jī)的性能問題的，而如何才能擁有越來越高的峰值運(yùn)算速度呢，其中體系結(jié)構(gòu)的改進(jìn)是尤其重要的，而如今體系結(jié)構(gòu)并不夠完善，對(duì)于計(jì)算機(jī)運(yùn)算峰值的改進(jìn)英語很大的影響。對(duì)于未來計(jì)算機(jī)的發(fā)展，應(yīng)該從什么方面來考慮呢，最重要的就是要系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面做出改變，只有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方面越來越完善，計(jì)算機(jī)使用起來才會(huì)越便捷，越方便。計(jì)算機(jī)是針對(duì)大眾來說的，針對(duì)大眾的一個(gè)重要的特點(diǎn)就是要適合大眾，學(xué)習(xí)簡單，容易操作是最重要的特點(diǎn)，這一點(diǎn)是必須要強(qiáng)調(diào)的。那么怎么才能夠快速改進(jìn)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度呢，如果計(jì)算機(jī)可以同時(shí)進(jìn)行多項(xiàng)運(yùn)算，那么運(yùn)算速度是不是就會(huì)快很多呢，那么這就要求我們采取的是平行技術(shù)，也就是所謂的可以同時(shí)進(jìn)行執(zhí)行，用相同的時(shí)間干更多的事，速度當(dāng)然 越來越快。

2.計(jì)算機(jī)軟件方面的發(fā)展

對(duì)于未來計(jì)算機(jī)來說，擁有好的軟件是必不可少的條件。那么一個(gè)好的軟件的發(fā)展包括哪些方面的內(nèi)容呢？首先對(duì)我們國家來說，一天軟件的開發(fā)要具備我國公民都可以使用的通用的語言，能夠讀懂軟件規(guī)則，以及怎么使用軟件，這都是需要通過語言來表述的，所以說是否能夠?qū)⒁粋€(gè)好的軟件運(yùn)用開來，有一個(gè)通用的能夠讓大家讀懂的語言設(shè)置是非常重要的。軟件的操作系統(tǒng)必須越來越好，越來越完善，一個(gè)軟件的操作系統(tǒng)能夠越簡單易懂，使用它的人就會(huì)越來越多，而且對(duì)計(jì)算機(jī)來說，擁有好的軟件操作系統(tǒng)，會(huì)更大的提高計(jì)算機(jī)的性能指數(shù)，所以說軟件操作系統(tǒng)良好真的是必不可少的。再有就是要像制作出一款良好的軟件來，必須具備軟件工程的專業(yè)知識(shí)的理論與方法，只有具備這些知識(shí)理論，才能夠在理論基礎(chǔ)上創(chuàng)新開發(fā)出更好，更完善的軟件來。隨著芯片技術(shù)一直在不斷創(chuàng)新，本身就收到物理因素限制的芯片也快要達(dá)到物理因素限制的飽和狀態(tài)，所以計(jì)算機(jī)需要有新興技術(shù)來代替芯片的作用，創(chuàng)造出一款新型計(jì)算機(jī)迫在眉睫，而我國也在不斷實(shí)現(xiàn)中。無論是體系方面還是器件方面，技術(shù)都在不斷創(chuàng)新，很快就會(huì)出現(xiàn)類似于生物計(jì)算機(jī)，納米計(jì)算機(jī)等等新型計(jì)算機(jī)。

三、納米計(jì)算機(jī)

1.納米計(jì)算機(jī)的本質(zhì)

納米計(jì)算機(jī)一詞映入眼簾，第一個(gè)想到的就是小，精準(zhǔn)，快。對(duì)于目前的計(jì)算機(jī)來說，計(jì)算機(jī)的硅芯片已經(jīng)達(dá)到了發(fā)展的最高水平，再不可能突破通斷電頻率，自己充電次數(shù)或者是運(yùn)算速度等等，這些都已經(jīng)達(dá)到現(xiàn)階段硅芯片計(jì)算機(jī)的峰值了，所以說為了研制出更好的，有突破的計(jì)算機(jī)，就需要研制出適合代替硅芯片，且比硅芯片更有利用價(jià)值的材質(zhì)，那么納米晶體管是再適合不過的選擇，所以納米計(jì)算機(jī)橫空出世，他的運(yùn)算速度比目前我們所使用的計(jì)算機(jī)快得多。

2.“納米”的優(yōu)點(diǎn)

納米其實(shí)我們大部分人都是聽過的，知道他是一個(gè)很小的計(jì)量單位，小到肉眼看不見，早在很久以前，人們就發(fā)現(xiàn)了納米技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，可以操縱很小的原子，將他們按照自己的意愿組合成所需要的東西。所以應(yīng)用納米技術(shù)可以操縱很小的東西，這就是新型計(jì)算機(jī)應(yīng)用納米技術(shù)將發(fā)電動(dòng)機(jī)也好，還是傳感器等等各種處理器通過納米技術(shù)全部放在一個(gè)芯片上，極大的縮小了芯片的體積。只有頭發(fā)絲千分之一不到，所以真的是很小，使得未來計(jì)算機(jī)的性能大大提高。

結(jié)語

計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的一部分，他帶領(lǐng)我們?nèi)フJ(rèn)識(shí)這個(gè)未知的世界，不論屬娛樂方面還是生活方面，它都非常重要，科技在不斷進(jìn)步，國力在不斷增強(qiáng)，未來計(jì)算機(jī)的前景一片光明。

參考文獻(xiàn)

[1]新時(shí)代背景下計(jì)算機(jī)通信技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用探析[J]. 蔡雯. 中國新通信. 2016（12）

[2]新時(shí)代背景下計(jì)算機(jī)通信技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用探析[J]. 于波. 硅谷. 2014（21）

[3]信息時(shí)代計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的應(yīng)用分析[J]. 潘談. 信息與電腦（理論版）. 2014（12）