这些新技术离实际应用还有一定距离,但是前景是乐观的

在计算机迅速发展的同时,人们迎来了21世纪。这是一个网络的时代,是超高速信息社会建设的时代。那么,未来计算机又将如何引领社会的发展方向,计算机的发展趋势将如何呢?

1.计算机的发展趋向

计算机的发展趋向主要表现为巨型化、微型化、多媒体化、网络化和智能化。

(1)巨型化

“巨型”并不是指计算机的体积巨大,而是指高速度、大存储容量、功能强大的超级计算机,其运算能力将达百亿次/秒以上、内存容量在几百兆字节以上,主要用于尖端科学技术和军事国防系统的研究开发。如宇航工程、人类遗传基因、石油勘探、人工智能等要求计算机具有很高的速度和很大的存储容量。高性能巨型计算机一般分为两种:一种为超级计算机,另一种为超级服务器。世界高性能计算机500强大部分属于超级服务器。

这些新技术离实际应用还有一定距离,但是前景是乐观的

巨型计算机的发展集中体现了计算机科学技术的发展水平,并将推动计算机系统结构、硬件和软件的理论和技术、计算数学以及计算机应用等多个科学分支的发展。

(2)微型化

微电子技术及超大规模集成电路的发展,使计算机体积进一步缩小,如膝上型、笔记本型、掌上型等微型计算机已得到广大用户的青睐。微型化是大规模集成电路出现后发展最迅速的技术之一。微型机的显著特点是CPU集成在一块超大规模集成电路的芯片上。

自从1971年Intel公司研制出4004微处理器以来,几乎每隔两三年微处理器就会更新换代,速度更高、体积更小的微型计算机不断被研制出来。微型化已成为未来计算机发展的又一个研究领域。

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(3)多媒体化

多媒体指文字、声音、图形图像、视频、动画等多种信息载体。过去的计算机只能处理单一文字,20世纪80年代后期出现了多媒体技术,20世纪90年代出现了多媒体计算机,把图、文、声、像融为一体,统一由计算机进行管理。目前,多媒体已成为一般微型机的基本功能。多媒体技术与网络技术相结合,可以实现计算机、电话、电视的“三电一体”,使计算机功能更加完善。

(4)网络化

所谓网络,就是利用通信线路将分布在不同地点的计算机连接起来,以便实现信息共享、数据共享、资源共享。计算机网络是计算机技术和现代通信技术紧密结合的产物,从单机走向联网是计算机应用发展的必然结果。计算机网络的发展极快,目前已在交通、金融、管理、教育、商业和国防等各行各业得到广泛的应用,覆盖全球的Internet(因特网)已进入普通家庭,正在日益深刻地改变着世界的面貌。

这些新技术离实际应用还有一定距离,但是前景是乐观的

(5)智能化

智能化是让计算机模拟人类的智能活动,如感知、判断、理解、学习、问题、求解等,是处于计算机应用研究最前沿的学科。它将导致传统程序设计方法发生质的飞跃,使计算机突破最初的“计算”这一含义,从本质上扩充计算机的能力,使它可以越来越多地代替人类脑力劳动的某些方面。现在许多国家都在积极开展智能型计算机的研制开发工作,这是人类对计算机技术的一种挑战。

2.计算机的未来技术

计算机最重要的核心部件是集成电路芯片,芯片制造技术的不断进步是几十年来推动计算机技术发展的最根本动力。然而,以硅为基础的芯片制造技术的发展不是无限的,到达一定程度以后,就必须开拓新的制造技术。能引发下一次计算机技术革命的新技术可能是纳米技术、光技术、生物技术和量子技术。

这些新技术离实际应用还有一定距离,但是前景是乐观的

光计算机发展的关键是要制造出能耗少、体积小、廉价且易于制造的光电转换器。生物计算也称生物分子计算,其主要特点是大规模并行处理及分布式存储。生物计算机作为一种通用计算机,关键是要建立与图灵机类似的计算模型。

近年来,基于量子力学效应的固态纳米电子器件研究取得了很大进展,美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员发现,直径为人头发1/50 000的中空纯碳纳米管上存在着原子大小的量子器件。如何利用这些量子器件构成量子计算机则是一个难点。


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