计算机发展现状与未来发展趋势

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

随着计算机数据处理运算能力的不断进步，个人电脑将会变得越来越聪明。通过持续提升的硬件性能和更加卓有成效的控制软件，能够主动学习的PC将终有诞生之日。

制造出有人一样智慧的“智能人”还存在着许多的技术障碍，但研究出“聪明的PC”却大有希望。国际象棋特级大师卡斯帕罗夫1997年在“人机大战”中输给电脑“深蓝”的情景还让人记忆犹新。就在本周，首届“象棋人机大战”在北京举行，超级电脑“浪潮天梭”又以5.5比4.5击败了中国象棋大师联队。

未来的聪明PC也更能为主人带来便利。它将能够根据主人的每次行动逐渐理解他的需求，把握他的心意，进而变被动地找寻信息为主动地截获信息。

趋势4：更廉价

已经降至100美元以下

25年前个人电脑诞生的一个主要影响就是压低了计算机价格。到了今天，100美元一台电脑已经局部实现。去年11月，联合国秘书长安南和美国主要IT专家尼戈洛庞帝在突尼斯发布了100美元笔记本电脑原型，这种翠绿色电脑是为贫穷国家的千百万儿童而设计的。这种“发条式笔记本”电耗很低。它是为发展中国家的儿童设计的。麻省理工学院媒体实验室共同发起人尼戈洛庞帝前阵子披露了这款100美元发条动力笔记本电脑的详细规格。

100美元电脑的设计方案是：500MHz处理器、1GB内存和创新的双模式显示——既有全色彩显示模式，也有阳光下可读的黑白显示模式。尼氏说，显示器使电脑看上去像本电子书，又像是电脑。该笔记本的电源可用外接电源、电池，或用连接在电脑上的发条曲轴自行发电，因为许多国家的边远地区没有电。

趋势5：更“无线”(无限)

在任何地点与任何机器交流

目前，随着互联网的普及，办公桌面上的个人电脑的各种功能正被分发、转移并融化到人们随身携带的PDA、手表、驾乘的汽车之中。联网的电脑可以控制电灯、电视、立体声音响、安全系统、空调、暖气，甚至草坪喷淋装置。所有的控制信号通常都可以自动发出。个人电脑的网络化还意味着家庭网络与邻近网络(短程网络)、办公网络与远距离通讯网络之间毫无缝隙的彼此融合。

对于个人电脑的前景，微软全球副总裁张亚勤博士曾经说过：“几年以后，我们甚至可能发现自己找不到那台曾经熟悉的电脑主机了，然而它的影响却无所不在——我们的PC将不只是一台个人电脑，它的功能早已延伸到了更加深邃的领域，成为全新的个人通讯电脑，一台集控制、计算、存储、沟通和娱乐全功能为一体的超级工具箱。只要开启这个魔盒，每个人都可在浴室中、办公室里、游泳池边……在任何地点与任何同类或