早在1964年,英特尔公司创始人戈登•摩尔就断言:传统硅芯片计算机的速度每18个 月翻一番。这就是计算机界著名的“摩尔法则”。那么,下一代计算机是什么?科学界的回答 是:生物计算机、光子计算机和量子计算机。而有关这方面的研究和探索,将有可能引发下 一次超级计算技术的革命。美国南加州大学的阿德拉曼博士在1994年提出一个奇思妙想——DNA计算机。遗传物 质DNA分子是一条双螺形状的“长链”,链上布满了 “珍珠”(即核苷酸)。用这些“珍珠”的 排列来表示各种信息是DNA生物计算机的特点。几种生物酶则充当加、减、乘、除,再通过 大量DNA分子间的混合、合成、分离、检测、提取等操作,实现计算求解过程。惊人的存贮 容量和运算速度是DNA生物计算机最大的优点,1立方米的DNA溶液,可存储1万亿的二 进制数据。十几个小时的DNA计算,相当于所有电脑问世以来的总运算量。但现在DNA计算机也面临着一个问题:它不能检测其计算的结果。一旦这个问题得到解 决,DNA计算机将会很快问世。所以,也许会有人这样告诉你未来计算机的真面目:未来的 计算机芯片也许只是一滴溶液。光子计算则用激光束来替代电子,进行运算和存储。光子计算机的运算速度可能要比今天 的超级计算机快1〇〇〇〜10000倍。它用不同波长的光来代表不同的数据,可快速完成复杂的计 算工作。在光子计算技术中,光能够像电一样传送信息,其抗干扰能力强,传输速度快,并 且光学器件的能耗非常低。尤为重要的是,光的独立性使得大规模的并行计算成为可能。但由 于光的极端独立性很强,要开发出用一条光束开关或者放大另一条光束的光学“晶体管”就变 得异常困难,真正的全光子中央处理器和计算机的制造还需要依靠材料科学领域的重大突破。量子计算机的诞生将大大降低计算的复杂性,并且能帮助芯片制造商设计出目前看来几 乎是不可能的复杂电路。它被人们称之为“终级计算机”。其工作原理是把一束激光或者电波 照射到一些精心排列的像陀螺一般旋转的原子核上。当光或者波从这些原子上反弹时,它会 改变其中一些原子核的旋转方向。分析这些旋转发生了什么改变就能够完成复杂的计算任务。 这些计算机异常敏感,哪怕是最小的干扰——比如一束旁边经过的宇宙射线——也会改变机 器内计算原子的方向,从而导致错误的结果。显然,这三种前景看好的计算机,要达到实用化,还有一长段路要走。它向我们掲示了 未来计算机的发展趋势。就目前来说,所有这些新设计都还不成熟,大多数仍处于计划阶段。即使是那些有了工作样机的设计也还太粗糙,无法与硅计算机的便利性和有效性竞争。科学家们预测,未来家庭中的日常设备和家用电器都将拥有“智能”。因此家庭管理计 算机是未来计算机的又一种表现形式。将来,计算机为了为主人服务会自动调整自己的状态。 各种各样的家用电器借助嵌入式处理器将更加智能化,电冰箱可以在线定购牛奶,微波炉可 以自动上网下载菜谱。嵌入式处理器价格低廉,耗电量少。要是将人的神经系统与计算机连接起来,那么是什么样的呢?目前,德国生物化学研究 所的科学家马克斯•普朗克,在人类寻梦的道路上迈进了一大步,他们成功地将动物神经细 胞与芯片进行了连接,并实现了神经网络与芯片相互间的信息传递。这一成功可以说是意义 重大,将来人们可以将这一技术用于仿生器官的制造。未来的计算机将成为人体的一部分, 微芯片将被最终植入人们的大脑中以使人们能以更便捷的方式控制周围的各种计算机。因此, 生物化学电子技术是一项大有可为的新领域,前景广阔。20世纪科学技术获得了迅猛的发展,电子信息技术给人类生活、人类社会带来了广泛和 深远的影响。21世纪的今天,信息技术革命更为我们提供了无限的可能性,计算机和网络技 术定会更为深入地渗入到我们生活的方方面面,不管未来计算机以什么形式出现,它肯定会 更有效地帮助人类按照自己的意愿去开拓和创造生活。
第四代计算机的历史若从二十世纪七十年代算起,时间已经比前三代计算机发展史的总和还要长。所以,第五代计算机的话题还是引人关注的,世界上对于这个课题的研究也从来没有停顿过。科学技术的发展,推动着计算机的研究与制造都在以更快的速度向前发展。李国杰院士认为,未来计算机科学的发展趋势是在向以下的“三维”方向发展:一维是向“高”的方向发展。性能越来越高,速度越来越 快,主要表现在计算机的主频越来越高。计算机向高的方向发 展不仅是芯片频率的提高,而且是计算机整体性能的提_。一k 台计算机中不是只用一个处理器,而是用几百个、几千个乃至 十几万个处理器,这就是所谓并行处理。另一维是向“广”的方向发展,计算机发展的趋势就是无 处不在,以至于看起来会像“没有计算机一样”。近年来更明 显的趋势是网络化与向各个领域的渗透,在广度上发展开拓。国外称这种趋势为普适计算(PervasiveComputing ),或叫无处不在的计算。有人预言,未来的计算机可能会像纸张一样便宜,可以一次性使用,计算机将成为不被人注意的最常见的日用品。第三维是向“深”的方向发展,即向信息采集与应用的智能 化发展。网上有大量的信息,怎样把这些浩如烟海的东西变成 你想要的知识,这是计算科学的重要课题,同时人机界面更加友好。未来你可以用你的自然语言与计算机打交道,也可以用 手写的文字打交道,甚至可以用表情、手势来与计算机进行沟通,使人机交流更加方便快捷。电子计算机从诞生起就致力于 模拟人类思维,希望计算机越来越聪明,不仅能做一些复杂的事情,而且能做一些需“智慧”才能做的事,比如推理、学习、联 想等。目前计算机“思维”的方式与人类思维方式还有很大区别,人机之间交流的距离还不小。人类还很难以用自然的方式, 如语言、手势、表情与计算机打交道,计算机的相对“难用”已成为阻碍它进一步普及的巨大障碍。随着互联网的日益普及,普 通老百姓使用计算机的需求日益增长,这种强烈需求将大大促进计算机在智能化方向的研究。
未来计算机的发展趋势是:微处理器速度将继续提升,英特尔公司计划在未来几年内制造出每个芯片上有10亿个晶体管的中央处理器,个人电脑将具有原来的高性能服务器所具有的处理能力;高性能计算机采用分布式共享存储结构,将拥有1GHz以上的时钟频率;每个芯片有4个8路并行的以及更为复杂的GISC接点;计算机将采用更先进的数据存储技术(如光学、永久性半导体、磁性存储等);外设将走向高性能、网络化和集成化并且更易于携带;输出输入技术将更加智能化、人性化,随着笔输入、语音识别、生物测定、光学识别等技术的不断发展和完善,人与计算机的交流将更加便捷。
这种状况最终造成很多计算机专业的专科、本科毕业生,捧着大学毕业证找不到工作
1965年,Intel公司的创始人摩尔曾经预言:计算机CPU的处理能力每18个月将提高1倍。从8088、80286、80386、80486 直到今天的“奔腾”系列,微处理器的发展使这个预言真的应验 T了。这就是著名的“摩尔定律”。在十年前,当时的奔腾n处理器已经集成了 750万个晶体管,人们当时就怀疑摩尔定律是不是已经将要走到了它的尽头。但是,到2008年,英特尔研发的最新CPU已经达到了 8亿个晶体管的集成度,显示着摩尔定律在科技进步的基础上依然生机勃勃。尽管如此,困扰着最新处理器的老问题仍然没有最终解决,数据的输入输出依然是提升计算机整体性能的“瓶颈”。如果计算机的输入、输出系统和外部设备数据通道不能达到 更高的速度,即使CPU的内部频率与运算速度再快,其性能也得不到最充分的发挥,因而也就不能形成更高性能的计算机系统。为此,计算机的开发研究人员不断改进有关设备,探索设计出更高传输速度的总线。显卡至今主要出现过ISA、VESA、 PCI、AGP、PCI Express等几种总线接口的产品,所能提供的数 据带宽依次增加。现在,ISA、VESA、PCI接口的显卡已经基本被淘汰。目前市场上显卡一般是AGP和PCI-E这两种显卡接口。二十世纪九十年代末推出的AGP接口是一种比PCI更快 的、用来连接CPU和图形卡的总线。2000年前后,AGP总线得 到广泛的应用。后来,AGP接口又推出其改进升级版——AGP2。0 和AGP3。0,先后应用在大多数计算机上,AGP3。0比AGP1。0的 数据传输速度提高了 8倍。2004年推出的PCI Express接口近 两年已经成为主流,它更好地解决显卡与系统数据传输的瓶颈问题,PCI-E2。0以较大的优势迅速成为主流总线,它使计算机数据传输速度得到进一步提升。另外,尽管技术有待改进,内存发展相对滞后,也是影响处理器性能的一个老问题。例如,在过去的几年中,英特尔和AMD 通过研发双核和4核产品,大大提高了处理器的性能和效率, 而内存模块却还是相对滞后,这一问题将随着处理器核数的增多越来越凸显出来。现在的办法是用增加内存容量来提高机s器的整体效率。
尽管现在的计算机比起二十世纪七八十年代的产品,已经有天壤之别。例如,二十世纪 八十年代,即使是功能很少的类似苹果I的学习机,售价也要 1000元左右,而那时人们的月工资不过才几十元。二十世纪七十年代时,一个10MB的硬盘售价曾经高达几千美元。在二十世纪九十年代末,当出现了 1。2GB〜4。3GB容 量硬盘,价格降到1000元人民币左右的时候,容量已经增加了 120〜430倍,而价格仅是原来的几十分之一至百分之一。当时人们觉得容量已经够大、价格已经够低了。没想到时至今日, 到了 2008年下半年,320GB至500GB的硬盘逐渐成为个人计算机配置的主流,1TB( 1000GB)的硬盘已经走入寻常百姓家——这时,平均1GB的硬盘容量的价格只有1元人民币左右!温故 而知新。这样一对比,你可以看到计算机产业的进步是十分惊人的。科学理论和制造业的发展是受到社会生产发展整体水平制约的。二十世纪七十年代中期,世界上诞生的第一台巨型计算机克雷-1,它每秒可以执行约1亿次的计算,比起早它三十年的埃尼亚克快了 2万倍,当时它的价格是100万美元。又二十年 过去了,现在,一台普通的个人计算机的运算速度就已经达到每秒2亿次以上,而价格仅相当于当年“巨型机”的几百分之一。未来计算机会是个什么样子?从外观上可能不太好预测,但是以下的趋势恐怕是必然的:处理器的功能越来越强大,系统内存越来越多而且速度越来越快,外部存储器的容量越来越大,显设备越来越先进。 希望我的回答对你有用。
未来计算机的发展趋势是:微处理器速度将继续提升,英特尔公司计划在未来几年内制造出每个芯片上有10亿个晶体管的中央处理器,个人电脑将具有原来的高性能服务器所具有的处理能力;高性能计算机采用分布式共享存储结构,将拥有1GHz以上的时钟频率;每个芯片有4个8路并行的以及更为复杂的GISC接点;计算机将采用更先进的数据存储技术(如光学、永久性半导体、磁性存储等);外设将走向高性能、网络化和集成化并且更易于携带;输出输入技术将更加智能化、人性化,随着笔输入、语音识别、生物测定、光学识别等技术的不断发展和完善,人与计算机的交流将更加便捷。
计算机也由原来的仅供军事科研使用发展到人人拥有,计算机强大的应用功能,产生了巨大的市场需要,未来计算机性能应向着微型化、网络化、智能化和巨型化的方向发展
目前整个IT行业的经济情况并不是很乐观,特别是欧美企业:戴尔今年第一季度净利润同比下滑 33%、惠普第二季度利润同比下降了31%。正是在这个消费电子市场疲软时候,创新性的产品可以充当“口红”的角色刺激一下大家麻木的神经。 台北Computex刚过,美国CES还没有到,这个看似青黄不接的时间段,正好是电脑厂商们进行宣传的最佳时期。要知道万众期待的Windows 8将在十月底上市,很多厂商的产品在六月份的Computex上还没来得及研发完成,而后面等到CES上再发布又太晚了,所以IFA这个平台是一个展示产品的绝佳机会。
早在1964年,英特尔公司创始人戈登•摩尔就断言:传统硅芯片计算机的速度每18个 月翻一番。这就是计算机界著名的“摩尔法则”。那么,下一代计算机是什么?科学界的回答 是:生物计算机、光子计算机和量子计算机。而有关这方面的研究和探索,将有可能引发下 一次超级计算技术的革命。美国南加州大学的阿德拉曼博士在1994年提出一个奇思妙想——DNA计算机。遗传物 质DNA分子是一条双螺形状的“长链”,链上布满了 “珍珠”(即核苷酸)。用这些“珍珠”的 排列来表示各种信息是DNA生物计算机的特点。几种生物酶则充当加、减、乘、除,再通过 大量DNA分子间的混合、合成、分离、检测、提取等操作,实现计算求解过程。惊人的存贮 容量和运算速度是DNA生物计算机最大的优点,1立方米的DNA溶液,可存储1万亿的二 进制数据。十几个小时的DNA计算,相当于所有电脑问世以来的总运算量。但现在DNA计算机也面临着一个问题:它不能检测其计算的结果。一旦这个问题得到解 决,DNA计算机将会很快问世。所以,也许会有人这样告诉你未来计算机的真面目:未来的 计算机芯片也许只是一滴溶液。光子计算则用激光束来替代电子,进行运算和存储。光子计算机的运算速度可能要比今天 的超级计算机快1〇〇〇〜10000倍。它用不同波长的光来代表不同的数据,可快速完成复杂的计 算工作。在光子计算技术中,光能够像电一样传送信息,其抗干扰能力强,传输速度快,并 且光学器件的能耗非常低。尤为重要的是,光的独立性使得大规模的并行计算成为可能。但由 于光的极端独立性很强,要开发出用一条光束开关或者放大另一条光束的光学“晶体管”就变 得异常困难,真正的全光子中央处理器和计算机的制造还需要依靠材料科学领域的重大突破。量子计算机的诞生将大大降低计算的复杂性,并且能帮助芯片制造商设计出目前看来几 乎是不可能的复杂电路。它被人们称之为“终级计算机”。其工作原理是把一束激光或者电波 照射到一些精心排列的像陀螺一般旋转的原子核上。当光或者波从这些原子上反弹时,它会 改变其中一些原子核的旋转方向。分析这些旋转发生了什么改变就能够完成复杂的计算任务。 这些计算机异常敏感,哪怕是最小的干扰——比如一束旁边经过的宇宙射线——也会改变机 器内计算原子的方向,从而导致错误的结果。显然,这三种前景看好的计算机,要达到实用化,还有一长段路要走。它向我们掲示了 未来计算机的发展趋势。就目前来说,所有这些新设计都还不成熟,大多数仍处于计划阶段。即使是那些有了工作样机的设计也还太粗糙,无法与硅计算机的便利性和有效性竞争。科学家们预测,未来家庭中的日常设备和家用电器都将拥有“智能”。因此家庭管理计 算机是未来计算机的又一种表现形式。将来,计算机为了为主人服务会自动调整自己的状态。 各种各样的家用电器借助嵌入式处理器将更加智能化,电冰箱可以在线定购牛奶,微波炉可 以自动上网下载菜谱。嵌入式处理器价格低廉,耗电量少。要是将人的神经系统与计算机连接起来,那么是什么样的呢?目前,德国生物化学研究 所的科学家马克斯•普朗克,在人类寻梦的道路上迈进了一大步,他们成功地将动物神经细 胞与芯片进行了连接,并实现了神经网络与芯片相互间的信息传递。这一成功可以说是意义 重大,将来人们可以将这一技术用于仿生器官的制造。未来的计算机将成为人体的一部分, 微芯片将被最终植入人们的大脑中以使人们能以更便捷的方式控制周围的各种计算机。因此, 生物化学电子技术是一项大有可为的新领域,前景广阔。20世纪科学技术获得了迅猛的发展,电子信息技术给人类生活、人类社会带来了广泛和 深远的影响。21世纪的今天,信息技术革命更为我们提供了无限的可能性,计算机和网络技 术定会更为深入地渗入到我们生活的方方面面,不管未来计算机以什么形式出现,它肯定会 更有效地帮助人类按照自己的意愿去开拓和创造生活。