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