Vad är en digital dator?

January 26

En digital dator är maskin som lagrar data i ett numeriskt format och utför operationer på att data med hjälp av matematiska manipulation. Denna typ av dator innefattar typiskt någon form av anordning för att lagra information, någon metod för inmatning och utmatning av data, och komponenter som gör det möjligt matematiska operationer som skall utföras på lagrade data. Digitala datorer är nästan alltid elektroniskt men behöver inte nödvändigtvis vara så.

Det finns två huvudsakliga metoder för att modellera världen med en datormaskin. Analoga datorer använder vissa fysiska fenomen, såsom elektrisk spänning, att modellera ett annat fenomen, och utföra operationer genom att direkt modifiera de lagrade uppgifterna. En digital dator, dock lagrar alla data som siffror och utför operationer på dessa data aritmetiskt. De flesta datorer använder binära tal för att lagra data, som ettor och nollor som utgör dessa siffror är lätt representerade med enkla on-off elektriska stater.

Datorer baserade på analoga principer har fördelar i vissa specialiserade områden, såsom deras förmåga att kontinuerligt modellera en ekvation. En digital dator, har emellertid den fördelen att den är lätt att programmera. Detta innebär att de kan behandla många olika uppsättningar av instruktioner utan att vara fysiskt konfigureras.

De tidigaste digitala datorerna går tillbaka till 19th century. Ett tidigt exempel är den analytiska motorn teoretiserade av Charles Babbage. Denna maskin skulle ha lagras och bearbetas uppgifter mekaniskt. Att data skulle dock inte ha lagrats mekaniskt utan snarare som en serie siffror som representeras av diskreta fysiska tillstånd. Denna dator skulle ha varit programmerbar, en första i datoranvändning.

Digital computing kom i utbredd användning under 20-talet. Trycken krigs lett till stora framsteg inom området, och elektroniska datorer kommit fram från andra världskriget. Denna typ av digitala datorn används allmänt arrayer av vakuumrör för att lagra information för aktivt bruk i beräkningen. Papper eller hålkort användes för långsiktig lagring. Tangentbordet och monitorer framkom senare i talet.

I början av 21-talet, datorer beroende integrerade kretsar snarare än vakuumrör. De sysselsätter fortfarande aktiv minne, långtidsförvaring, och centralenheter. In- och utenheter har multiplicerat kraftigt men fortfarande tjänar samma grundläggande funktioner.

Under 2011 är datorer börjar tänja på gränserna för konventionella kretsar. Krets vägar i en digital dator kan nu skrivas så nära varandra att effekter som elektrontunnling måste beaktas. Arbetet med digitala optiska datorer, som bearbeta och lagra data med hjälp ljus och linser, kan hjälpa till att övervinna denna begränsning.

Nanoteknik kan leda till en helt ny sort av mekanisk datoranvändning. Data kan lagras och bearbetas digitalt på nivån för enskilda molekyler eller små grupper av molekyler. En häpnadsväckande antal molekylära beräkningselement skulle passa in i ett förhållandevis litet utrymme. Detta kan kraftigt öka hastigheten och kraften i digitala datorer.

  • De flesta datorer fungerar med hjälp av binär kod och kan betraktas som digitalt.
  • Digitala datorer lagra data i ett numeriskt format.
  • Krets vägar i en digital dator kan nu skrivas extremt nära varandra.
  • Tidiga analoga datorer som används för att ta upp hela rum.
  • Digitala komponenter som processorer är oftast mer mångsidig än analoga sådana.
  • Inventor Charles Babbage kom på idén att den ångdrivna Skillnad Motor 1822.