计算机的重点技术连续发展
将来的计算机技术将向超高速、超小型、平行办理、智能化的方向发展。 只管遇到物理极
限的拘束, 采纳硅芯片的计算机的中心零件 CPU 的性能还会连续增加。 作为 Moore 定律驱
动下成功公司的模范 Inter 估计 2001 年推出 1 亿个晶体管的微办理器, 并估计在 2010 年推
出集成 10 亿个晶体管的微办理器,其性能为 10 万 MIPS ( 1000 亿条指令/秒)。而每秒
100 万亿次的超级计算机将出此刻本世纪初出现。 超高速计算机将采纳平行办理技术, 使计
算机系统同时履行多条指令或同时对多个数据进行办理, 这是改良计算机构造、 提高计算机
运转速度的重点技术。
同时计算机将具备更多的智能成分, 它将拥有多种感知能力、 必定的思虑与判断能力及一
定的自然语言能力。除了供给自然的输下手段(如语音输入、手写输入)外,让人能产生身
临其境感觉的各种交互设施已经出现,虚构现实技术是这一领域发展的集中表现。
传统的磁储存、 光盘储存容量连续爬升, 新的海量储存技术趋于成熟, 新式的储存器每立
方厘米储存容量可达 10TB (以一本书 30 万字计,它可储存约 1500 万本书)。信息的永远
储存也将成为现实,千年储存器正在研制中,这样的储存器能够抗扰乱、抗高温、防震、防
水、防腐化。如是,今日的大批文件能够原汁原味保存、并万古流芳。
新式计算机系统不停浮现
硅芯片技术的高速发展同时也意味着硅技术愈来愈近其物理极限, 为此,世界各国的研究
人员正在加紧研究开发新式计算机, 计算机从系统构造的改革到器件与技术革命都要产生一
次量的以致质的飞腾。新式的量子计算机、光子计算机、 生物计算机、 纳米计算机等将会在
21 世纪走进我们的生活,遍及各个领域。
量子计算机
量子计算机是鉴于量子效应基础上开发的, 它利用一种链状分子聚合物的特征来表示开与
关的状态,利用激光脉冲来改变分子的状态,使信息沿着聚合物挪动,进而进行运算。
量子计算机中数据用量子位储存。因为量子叠加效应,一个量子位能够是 0 或 1,也能够
既储存 0 又储存 1。所以一个量子位能够储存 2 个数据, 相同数目的储存位, 量子计算机的
储存量比往常计算机大很多。 同时量子计算机能够推行量子并行计算, 其运算速度可能比目
前个人计算机的 Pentium Ⅲ晶片快 10 亿倍。目前正在开发中的量子计算机有 3 种种类:核
磁共振 (NMR) 量子计算机、硅基半导体量子计算机、离子阱量子计算机。估计 2030 年将普
及量子计算机。
光子计算机
光子计算机即全光数字计算机, 以光子取代电子, 光互连取代导线互连, 光硬件取代计算
机中的电子硬件,光运算取代电运算。
与电子计算机对比,光计算机的 “无导线计算机 ”信息传达平行通道密度极大。一枚直径 5
分硬币大小的棱镜, 它的经过能力超出全世界现有电话电缆的很多倍。 光的并行、 高速,天
然地决定了光计算机的并行办理能力很强, 拥有超高速运算速度。 超高速电子计算机只好在
低温下工作, 而光计算机在室温下即可展开工作。 光计算机还拥有与人脑相像的容错性。 系
统中某一元件破坏或犯错时,其实不影响最后的计算结果。
目前,世界上第一台光计算机已由欧共体的英国、法国、比利时、德国、意大利的 70 多
名科学家研制成功,其运算速度比电子计算机快 1000 倍。科学家们估计,光计算机的进一
步研制将成为
21 世纪高科技课题之一。
生物计算机(分子计算机)