淺談現代計算機技術的發展方向與趨勢

桂紀 武漢市光谷第二高級中學

高中生作為國家科技前沿的發展原動力，充分了解過往的計算機技術歷史以及今后計算機的發展方向能為高中生推動國家今后的科技進步提供強有力的支持。作為高中生，計算機已經是發達地區高中自21世紀以來的選修課程，通過課堂的學習來使得國家的青少年掌握國際科技發展。計算機在高中的學習越來越廣泛，為提升高中教材的生活運用效果，并為該行業發展提供助力，本文結合高中學習的部分知識，展開關于計算機的相關研究和探討。

1 時代進步改革和進步的標志--計算機技術

從第一臺出現在世界上的計算機，到如今的ipad智能機，當時的人類無論如何也無法設想計算機會變成如今的模樣。結合高中的知識，下面我們談談計算機的過往發展歷程：從20世紀40年代，即1946年，第一臺計算機在美國的濱西法尼亞大學誕生，其體積足足占據了幾個實驗室的房間，使用了一萬八千八百多的真空管，運行速度比我們現在的口算還慢。但是不可否認的是誕生開啟了社會新紀元，其發展速度也是常人難以想象，尋常事物難以比擬的飛速。

計算機在國際的發展主要有四個時代：第一代科技，電子計算機，1946-1957年。在這一代里面的計算機和第一臺計算機沒有較大的差別，僅僅是外觀和電子管具體積的縮小，這時候的電腦，存儲較小，計算較慢，耗電也非常快，穩定性也非常差，不具備系統軟件等功能。但是，其帶來的思維和科技的改革給那個時代的人們帶來了巨大的沖擊和影響。第二代科技，晶體管科技。伴隨著固體物理和量子力學的發展，半導體也成為了計算機硬件的寵兒。這個時代開始于50年代到60年代。從點接觸晶管發明到結型晶體管相繼出現，到最后的成熟的過程就是整個第二代計算機時代。晶體管的創造運用大大縮小了原有計算機的體積，提高了工作效率并且加強了散熱，延長了使用時間，減少了耗電。短短十年間的這一個改革幾乎是拯救計算機發展的良藥，解決了體積耗電和壽命以及使用率問題，使得計算機真正做到走入人們視野的本錢。第三代中小集成電路，集合晶體管和其他組件的優點，制作出更加復雜的線路，增加計算機的使用功能，加大了存儲內存。第四代，大型超大型集成電路，從小型到大型的轉變使得計算機的內存有了質的提高。

計算機在中國的發展歸功于改革開放和加入世貿，經濟的全球化，我國的科學技術緊跟國家步伐。當前的智能支付就是計算機大數據和云處理的衍生，使得高中生受益匪淺。

2 持續發展的黑科技--計算機技術

時代的不斷發展進步，新型材料和科技的不斷出現，創新科技和材料的使用使得計算機技術即將持續發展，進入一個新紀元。

2.1 生物科技

作為和人類聯系最為緊密的生物科技，將其技術和最先進的計算機聯系是不可抵擋的趨勢。運用蛋白質雙螺旋結構的強大儲存能力發展的生物芯片無疑給計算機的存儲功能帶來新紀元。

2.2 量子科技

當前計算機的高速運算能力全部歸功0，1進制的使用，通過量子的處理方式，將幾千位，需要花費幾十年的計算問題變成了幾秒解決的問題。

2.3 光學科技

從高中的知識了解到，光速是目前所知傳播最快的速度，我們甚至使用嶄新的單位來表示其速度，光年。光信號的應用無疑對計算機的可靠性，速度和存儲都起到巨大的提升作用。目前的網絡科技都運用到了光纖，加快了網絡的速度。

2.4 納米科技

納米作為目前科研最熱門的研究方向，其精細度遠遠超過了傳統意義上的任何材料。nm代表著傳統材料單位的一百億倍還多的細小構造，雨滴落在上面都無法停留，不會留下痕跡。相信運用納米材料的計算機將在不遠的將來走入高中校園。

3 結束語

言而總之，時代的發展科學的進步，高中的青年學生作為希望和未來，在科學技術的學習中扮演著舉足輕重的角色，計算機作為飛速發展的重要標志需要我們努力研究。從智能，微型到生物量子，納米等等一系列發展方向都是我們高中生研究的熱點。本文的研究，讓我們以高中知識結構角度總結了計算機的發展現狀和趨勢，借以促進該行業的思考發展方向。當然，該研究仍處于高中教材發散的初級內容范圍內，專業角度的精研內容有待今后探索學習。

[1]楊前程.淺談現代計算機多媒體技術的特點與發展應用趨勢[J].數字技術與應用,2012(2):167-167.

[2]吳敏晶.淺析計算機科學技術的現狀及其發展前景[J].計算機光盤軟件與應用,2013(11):117-118.