¿Cuál era la necesidad de hacer que nuestros instrumentos funcionaran con señales digitales en lugar de señales analógicas, por ejemplo, computadora?

La computación (adición, multiplicación, etc.) y el almacenamiento de datos en el dominio analógico utilizando componentes electrónicos, por ejemplo, transistores, condensadores, son difíciles debido a la presencia de diferentes no idealidades (fugas, parásitos de circuitos, etc.) y ruido. El desafío es aún mayor en los nodos de tecnología avanzada donde los tamaños de los dispositivos son muy pequeños (10 nm).

Por otro lado, es mucho más fácil implementar un sumador digital, multiplicador, etc. usando puertas lógicas y también es más fácil almacenar los datos usando registros. Otra ventaja es que los circuitos digitales son fácilmente escalables y, por lo tanto, pueden implementarse en un área de chip mucho más baja. Mientras que los componentes analógicos no se reducen con el escalado tecnológico. Estas son las principales razones detrás de la implementación digital de instrumentos electrónicos.

Espero poder tener algo de sentido aquí.

El paradigma de la computación analógica es algo diferente de las computadoras digitales convencionales. Por ejemplo, el cerebro humano es una computadora analógica. Las computadoras digitales, por otro lado, son máquinas de programas almacenados. Los procesadores modernos son inmensamente potentes, en el sentido de que pueden almacenar y procesar grandes cantidades de datos digitales en muy poco tiempo. Además, la lógica analógica no está muy bien definida, una simple adición quizás requeriría una para construir opamps. Aunque los filtros analógicos son bastante eficientes, no ofrecen el control que ofrecen los digitales. ¡imagine construir una computadora analógica que le permita ver videos y escuchar música! Simplemente no hay suficiente lógica en la estructura de los circuitos analógicos para hacer eso.

Los componentes analógicos se pueden usar para construir neuronas (como en las neuronas cerebrales) que pueden crear redes neuronales. Una mezcla de neuronas analógicas y puertas digitales puede lograr muchas tareas útiles (como el reconocimiento facial) realizadas de manera eficiente.