คอมพิวเตอร์ดิจิตอลคืออะไร?

คอมพิวเตอร์ดิจิตอลเป็นเครื่องที่เก็บข้อมูลในรูปแบบตัวเลขและดำเนินการกับข้อมูลนั้นโดยใช้การจัดการทางคณิตศาสตร์คอมพิวเตอร์ประเภทนี้มักจะมีอุปกรณ์บางประเภทในการจัดเก็บข้อมูลบางวิธีสำหรับการป้อนข้อมูลและผลลัพธ์ของข้อมูลและส่วนประกอบที่อนุญาตให้ดำเนินการทางคณิตศาสตร์ในข้อมูลที่เก็บไว้คอมพิวเตอร์ดิจิตอลมักจะเป็นอิเล็กทรอนิกส์ แต่ไม่จำเป็นต้องเป็นเช่นนั้น

มีสองวิธีหลักในการสร้างแบบจำลองโลกด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์คอมพิวเตอร์อะนาล็อกใช้ปรากฏการณ์ทางกายภาพบางอย่างเช่นแรงดันไฟฟ้าเพื่อจำลองปรากฏการณ์ที่แตกต่างกันและดำเนินการโดยการปรับเปลี่ยนข้อมูลที่เก็บไว้โดยตรงอย่างไรก็ตามคอมพิวเตอร์ดิจิตอลจัดเก็บข้อมูลทั้งหมดเป็นตัวเลขและดำเนินการกับข้อมูลทางเลขคณิตนั้นคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ใช้หมายเลขไบนารีเพื่อจัดเก็บข้อมูลเนื่องจากคอมพิวเตอร์และศูนย์ที่ทำขึ้นตัวเลขเหล่านี้จะถูกแสดงได้อย่างง่ายดายด้วยสถานะไฟฟ้าแบบเปิดปิดแบบง่าย ๆ

คอมพิวเตอร์ตามหลักการอะนาล็อกมีข้อดีในบางพื้นที่เช่นความสามารถในการดำเนินการอย่างต่อเนื่องอย่างต่อเนื่องแบบจำลองสมการอย่างไรก็ตามคอมพิวเตอร์ดิจิตอลมีข้อได้เปรียบในการตั้งโปรแกรมได้ง่ายซึ่งหมายความว่าพวกเขาสามารถประมวลผลคำแนะนำที่แตกต่างกันมากมายโดยไม่ได้รับการกำหนดค่าใหม่ทางร่างกาย

คอมพิวเตอร์ดิจิตอลรุ่นแรก ๆ ย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 19ตัวอย่างแรกคือเอ็นจิ้นการวิเคราะห์ที่ทฤษฎีโดย Charles Babbageเครื่องนี้จะจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลโดยใช้กลไกอย่างไรก็ตามข้อมูลนั้นจะไม่ได้รับการจัดเก็บทางกลไก แต่เป็นชุดตัวเลขที่แสดงโดยสถานะทางกายภาพที่ไม่ต่อเนื่องคอมพิวเตอร์เครื่องนี้จะได้รับการตั้งโปรแกรมเป็นครั้งแรกในการคำนวณ

คอมพิวเตอร์ดิจิตอลเข้ามาใช้อย่างแพร่หลายในช่วงศตวรรษที่ 20แรงกดดันของสงครามนำไปสู่ความก้าวหน้าที่ยิ่งใหญ่ในสนามและคอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เกิดขึ้นจากสงครามโลกครั้งที่สองคอมพิวเตอร์ดิจิตอลประเภทนี้ใช้อาร์เรย์ของหลอดสูญญากาศเพื่อจัดเก็บข้อมูลเพื่อใช้งานในการคำนวณใช้การ์ดกระดาษหรือหมัดสำหรับการจัดเก็บระยะยาวอินพุตคีย์บอร์ดและการตรวจสอบเกิดขึ้นในภายหลังในศตวรรษ

ในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 คอมพิวเตอร์พึ่งพาวงจรรวมมากกว่าหลอดสุญญากาศพวกเขายังคงใช้หน่วยความจำที่ใช้งานอยู่ที่เก็บข้อมูลระยะยาวและหน่วยประมวลผลส่วนกลางอุปกรณ์อินพุตและเอาท์พุทได้ทวีคูณอย่างมาก แต่ก็ยังให้บริการฟังก์ชั่นพื้นฐานเดียวกัน

ในปี 2011 คอมพิวเตอร์เริ่มผลักดันขีด จำกัด ของวงจรทั่วไปตอนนี้สามารถพิมพ์เส้นทางวงจรในคอมพิวเตอร์ดิจิตอลได้อย่างใกล้ชิดซึ่งจะต้องคำนึงถึงผลกระทบเช่นการขุดอุโมงค์อิเล็กตรอนด้วยทำงานกับคอมพิวเตอร์ออพติคอลดิจิตอลซึ่งประมวลผลและจัดเก็บข้อมูลโดยใช้แสงและเลนส์อาจช่วยในการเอาชนะข้อ จำกัด นี้

นาโนเทคโนโลยีอาจนำไปสู่การคำนวณเชิงกลที่หลากหลายใหม่ทั้งหมดข้อมูลอาจถูกจัดเก็บและประมวลผลแบบดิจิทัลที่ระดับโมเลกุลเดี่ยวหรือโมเลกุลกลุ่มเล็ก ๆจำนวนองค์ประกอบการคำนวณโมเลกุลที่น่าอัศจรรย์จะพอดีกับพื้นที่ที่ค่อนข้างเล็กสิ่งนี้สามารถเพิ่มความเร็วและพลังของคอมพิวเตอร์ดิจิตอลได้อย่างมาก