计算机发展现状跟未来发展趋势
计算机发展现状
微处理器 微处理器的发展很大地提高了计算机的性能表现在
缩小处理器芯片内晶体管的尺寸上基本方法在于改进光刻技术即使
用短波长的曝光源然后经过掩膜曝光把硅片上的晶体管做小连接
晶体管的导线做细曝光源主要指紫外线 但有几个限制
1 ) 条宽接近或小于光的波长时刻蚀技术会失败
2 )电子行为的限制
3 )量子
效应的限制等
纳米电子 电子元件对计算机技术的发展十分重要但随着计算
机技术的发展现有的电子元件已不能满足计算机微型化和智能化的要
求了集成度和处理速度成为了计算机发展的双重制约 而纳米电子技
术解决了这一难题它代表了一类新型的思维方式而不仅仅单纯是尺
寸的减小
计算机未来的发展趋势展望
随着硅芯片技术的高速发展硅技术越来越接近了其自身的物理
发展极限以此迫切要求计算机从结构变革到器件与技术的革命这
一系列的技术都要产生一次质的飞跃才行 新型的量子计算机 光子计
算机 分子计算机和纳米计算机应运而生
1 )量子计算机 量子计算机是基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性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移动从而进行运算
一个量子位可以存储2个数据( 0和1可同时存取)同样数量的
存储位量子计算机的存储量比普通计算机要大得多而且能够实行量
子并行计算其运算速度可能比现有的个人计算机的奔腾3的晶片快将
近10亿倍
2 )光子计算机 光子计算机即全光数字计算机以光子代替电子
光互连代替导线互连光硬件代替计算机中的电子硬件光运算代替电
运算
光的高速天然地决定了光计算机有超高速运算速度与只能在
低温下工作的超高速电子计算机相比光计算机可在正常室温下工作
光计算机还具有容错性从这个层面上可以人脑相媲美还有如果某
一元件损坏并不影响计算的结果
3 )分子计算机 其运算过程指蛋白质分子与化学介质的相互作用
计算机的转换开关是酶而程序在酶合成和蛋白质中表现出来
其完成一项运算所需的时间仅为10微微秒是人的思维的100
万倍的速度DNA分子计算机有1立方米的DNA溶液存储1万亿亿
的二进制数据的存储容量DNA计算机消耗的能量只有电子计算机的
十亿分之一其芯片原材料是蛋白质所以它既可自我修复又能直接
与生物体相连接
4 )纳米计算机 纳米技术的终极目标是人类按照自己的意志直接
操纵单个原子制造出具有特定功能的产品
现在纳米技术能把传感器 电动机和各种处理器集成在一个硅芯
片上纳米计算机内存芯片的体积不过与几百个原子的大小相当它几
乎不需要耗费任何能源且其性能比普通计算机强许多倍.
未来PC的发展趋势
趋势1更小? 它甚至可以内置在皮肤里? 25年来个人电脑所配备的显示器的确越来越薄、越来越清晰但是主机的外形仍然像一个大盒子。未来的电脑可不是这样它不会把所有的配件都集中在一个笨重的盒子里而是由多个设备组成有的部分只有一个卡片那么大或是像一块手表那么大。体积上的优势使你可以方便地将它们带到任何地方再以后它们甚至可以缩小到内置在你的衣服中或者皮肤里。? 实现这个梦想的关键在于生产速度更快、体积更小、价格更低廉的电脑芯片。传统的硅芯片技术将在未来的10至15年内达到物理极限到那时硅材料不可能再缩小。那么用什么来取代硅晶体管呢纳米晶体管是取代硅晶体管的首选。? 所谓纳米指的是一个极其微小的长度单位只有一米的十亿分之一。这就意味着一个针尖般大小的尺寸上就能容纳数以千万计的晶体管。如此高集成度的芯片可以使用在许多小型的家用电器、数码产品和掌上电脑中。一方面可以使这些电器产品和数码产品更加智能化功能更多另一方面掌上电脑的数据处理运算性能将大大改善真正成为方便随身携带的“口袋电脑”。? 趋势2更个性化? 它能懂得主人的命令? 未来的电脑在交互式软件和芯片方面都会有很大的改进因此下一代个人电脑也会变得更为个人化而不会像今天的PC机这样千机一面。? 人与电脑进行交互式交流也会更容易比如说将来的电脑可以和我们进行语音交流——这一点也不奇怪目前的所谓语音识别软件还只能识别我们的声音以后的这类软件甚至无需我们发声它就可以读懂我们的“唇语”将来的语音界面会训练电脑知道当用户把脸转向它时它就懂得主人要下命令了而当人离开时这种待命状态就自行结束。专业人士相信这种训练有素的“电子大脑”将在随后的5至10年中得到发展。? 此外更有个性的计算机将基于更可靠的个人认证系统(例如手纹、声控或虹膜)这样便能最大程度地保障用户的隐私不受侵犯。? 趋势3更聪明? 现在都会下中国象棋了? 随着计算机数据处