周文华

【摘要】本文主要分析了目前计算机发展现状，回顾了计算机技术发展历程，并根据计算机技术的发展历程和现状分析计算机技术未来发展方向。

【关键词】计算机技术;发展方向;纳米计算机;生物计算机

计算机技术的出现给社会发展带来新的机遇，在计算机技术发展成熟被应用于社会各个领域后，极大地推动了各个领域的生产发展，不仅如此，计算机技术还给人们的生活带了便捷，可以说，现代社会的发展已经离不开计算机技术了，然而当前计算机网络安全还存在一定的问题，当前的计算机技术还不够智能化，基于此未来计算机技术将朝着安全、智能、高效的方向发展。正是在这样的背景下，纳米计算机和生物计算机技术成为了当下的研究热点，相关研究人员希望通过使用新的计算机材料，提升计算机各方面的功能。

1. 计算机技术发展现状

随着计算机技术的发展、进步，及其在当代社会的广泛应用，如今信息技术被各国政府高度重视，我国也不例外，当前信息技术是我国国家战略层面中重要的一环，政府正大力支持计算机技术的研究与开发，并大量建设计算机网络基础设施，以确保计算机技术在我国得到更好地应用，推动社会经济发展。伴随着计算机技术的广泛应用，然而计算机网络信息安全问题始终未能得到根本解决，因此计算机网络安全问题成为了阻碍计算机技术发展的一大不利因此，加之随着社会各行各业的转型发展，当前计算机技术的某些性能已经难以满足当前部分企业的需求，在这样的背景下，研究计算机新的发展方向，进一步提升计算机技术的功能十分重要。

2. 计算机技术发展历程

任何技术的发展和进步不是一蹴而就的，计算机技术也不例外，计算机技术历经了电子计算机、晶体管计算机以及集成电路计算机等发展阶段，研究计算机的发展历程能够为将来计算机技术的发展方向研究提供经验和借鉴。

2.1 电子计算机

首台计算机是在1946年由美国制造而成，美国研究计算机的目的主要是为了应用于军事。受到技术条件的限制，当时的计算机占地面积非常大，计算能力先对现在而言也比较差，不仅如此，由于缺乏软件系统，当时对计算机进行操作和设置时，只能通过机器语言进行。尽管如此，计算机技术的强大计算功能使得研究者发现了其研究前景，此后计算机技术成为了研究的热点，直到如今关于计算机技术的研究和应用依旧火热。

2.2 晶体管计算机

20世纪50年代和60年代，随着量子力学理论和固体物理能带论的出现，半导体等零件被研制成功，在20世纪50年代，成功研制出了点接触晶体管，紧接着结型晶体管也被研制成功。晶体管的研制成功给计算机的发展带来了巨大的机遇，科研人员将晶体管应用于计算机的研究与制造中，并于1959年成功研制出了首台晶体管计算机，晶体管计算机相对于上一代的电子计算机而言在性能方面有了显著提升，晶体管计算机的占地面积更小，对设备的损耗小，而且晶体管计算机使用了浮点算法，使得其运行的效率更高，正是基于这些性能的提升，晶体管计算机的使用寿命也更长，晶体管计算机的这些提升为其在社会各行业的应用奠定了前提和基础。

2.3 集成电路计算机

集成电路计算机是计算机技术发展的第三阶段，当前社会生产和生活中主要也是使用的=集成电路计算机。随着精细化、高端化的集成电路出现，集成电路技术也被应用于计算机中，集成电路的出现使得计算机的体积进一步缩小，提升了计算机的存储量和运行能力，更为重要的是还增设了自动控制、辅助设计等功能，这些新功能使得计算机技术的应用范围被进一步拓宽，正是计算机的不断进步才使得其成為了当前社会生产发展和社会生活中比不可少的工具。

3. 现代计算机技术发展方向

3.1 纳米计算机

当前，纳米计算机是的主要的研究方向之一，当前计算机所使用的芯片大多是有硅芯片，有硅芯片对体积有一定的要求，当体积缩小到一定程度时，再将其面积缩小其电量损耗就会加大，而通过结合纳米技术和计算机技术，能够实现薄膜晶体管取代传统晶体管，有效解决当前集成电路计算机中的弊端，加之纳米计算机的预计生产成本也比较低，因此纳米计算机具有广阔的应用前景。

3.2 生物计算机

生物计算机又称仿生计算机，生物计算机通过生物芯片替代了半导体晶体管，使其更加可靠、体积更小，并能够对整个运算过程进行优化，当前生物计算机主要有两个方向，一方面是将计算机中的半导体元件利用有机分子元件进行替代;另一方面则是对人脑结构、思维规律等方面进行深入研究，以此为依据进行生物计算机的研发。

3.3 光子计算机

随着光学的研究和发展，如今光学工程领域已经取得了一定的成就，在实际的生产和发展过程中不少电运算已经被光运算取代，例如：光学反射折射镜、激光器等光学元件已经完全取代了传统的电子设备。而光学在计算机中的应用主要是利用光信号进行信息运算和传输，与集成电路计算机相比，光子计算机具有其优势：首先，光子计算机的稳定性更强，由于集成电路计算机中存在电荷，容易受到磁场的干扰而使运行过程受到影响，而光子计算机中则不存在这一干扰因素，因此会相对稳定;其次，光速高达 3×108m/s，光子计算机的运行速度非常快，远超集成电路计算机;最后，光子计算机的储存量相对较大，由于不是电磁干扰，光束的光子互联密度较大，因此光子计算机的存储量也相对较大。

3.4 量子计算机

量子计算机是未来计算机发展的一大方向，量子计算机在传输信息的速度上具有传统计算机无法比拟的优势，但是受到技术水平的限制，量子计算机尚未能展开实践，目前还处于理论阶段，各国都对量子计算机的实践有所设计，但均存在这样或者那样的缺点，最终没有落实到实际中。

4. 总结

计算机技术对人类社会的发展进步贡献是毋庸置疑的，然而随着各个领域的发展和进步，当前的集成电路计算机已经逐渐开始不能满足社会需求，需要对计算机技术进行进一步地研究和开发，提升其各方面的性能，使其运行更加高效，运行过程更加稳定，为此纳米计算机、光子计算机、生物计算机和量子计算机成为了当前的研究重点，相信随着社会技术的发展，性能更好的计算机技术将会更加成熟，能够进行批量生产，投入社会各行业中，促进社会发展水平进一步提升。

参考文献：

[1] 杨翼.关于计算机科学与技术的发展趋势的分析[J].信息与电脑（理论版），2013（01）：193-194.

[2] 邢凯翔.计算机科学与技术发展趋势的探讨[J].赤峰学院学报（自然科学版），2015（05）：7-8.

[3] 马维杰，哈尔滨师范大学 黑龙江哈尔滨.计算机科学与技术的发展趋势分析[J].数字技术与应用，2015（05）：218-218.