新型計算機
A. 計算機新技術有哪些
計算機的關鍵技術繼續發展
未來的計算機技術將向超高速、超小型、平行處理、智能化的方向發展。盡管受到物理極限的約束,採用硅晶元的計算機的核心部件CPU的性能還會持續增長。作為Moore定律驅動下成功企業的典範Inter預計2001年推出1億個晶體管的微處理器,並預計在2010年推出集成10億個晶體管的微處理器,其性能為10萬MIPS(1000億條指令/秒)。而每秒100萬億次的超級計算機將出現在本世紀初出現。超高速計算機將採用平行處理技術,使計算機系統同時執行多條指令或同時對多個數據進行處理,這是改進計算機結構、提高計算機運行速度的關鍵技術。
同時計算機將具備更多的智能成分,它將具有多種感知能力、一定的思考與判斷能力及一定的自然語言能力。除了提供自然的輸入手段(如語音輸入、手寫輸入)外,讓人能產生身臨其境感覺的各種交互設備已經出現,虛擬現實技術是這一領域發展的集中體現。
傳統的磁存儲、光碟存儲容量繼續攀升,新的海量存儲技術趨於成熟,新型的存儲器每立方厘米存儲容量可達10TB(以一本書30萬字計,它可存儲約1500萬本書)。信息的永久存儲也將成為現實,千年存儲器正在研製中,這樣的存儲器可以抗干擾、抗高溫、防震、防水、防腐蝕。如是,今日的大量文獻可以原汁原味保存、並流芳百世。
新型計算機系統不斷涌現
硅晶元技術的高速發展同時也意味著硅技術越來越近其物理極限,為此,世界各國的研究人員正在加緊研究開發新型計算機,計算機從體系結構的變革到器件與技術革命都要產生一次量的乃至質的飛躍。新型的量子計算機、光子計算機、生物計算機、納米計算機等將會在21世紀走進我們的生活,遍布各個領域。
量子計算機
量子計算機是基於量子效應基礎上開發的,它利用一種鏈狀分子聚合物的特性來表示開與關的狀態,利用激光脈沖來改變分子的狀態,使信息沿著聚合物移動,從而進行運算。
量子計算機中數據用量子位存儲。由於量子疊加效應,一個量子位可以是0或1,也可以既存儲0又存儲1。因此一個量子位可以存儲2個數據,同樣數量的存儲位,量子計算機的存儲量比通常計算機大許多。同時量子計算機能夠實行量子並行計算,其運算速度可能比目前個人計算機的PentiumⅢ晶片快10億倍。目前正在開發中的量子計算機有3種類型:核磁共振(NMR)量子計算機、硅基半導體量子計算機、離子阱量子計算機。預計2030年將普及量子計算機。
光子計算機
光子計算機即全光數字計算機,以光子代替電子,光互連代替導線互連,光硬體代替計算機中的電子硬體,光運算代替電運算。
與電子計算機相比,光計算機的「無導線計算機」信息傳遞平行通道密度極大。一枚直徑5分硬幣大小的棱鏡,它的通過能力超過全世界現有電話電纜的許多倍。光的並行、高速,天然地決定了光計算機的並行處理能力很強,具有超高速運算速度。超高速電子計算機只能在低溫下工作,而光計算機在室溫下即可開展工作。光計算機還具有與人腦相似的容錯性。系統中某一元件損壞或出錯時,並不影響最終的計算結果。
目前,世界上第一台光計算機已由歐共體的英國、法國、比利時、德國、義大利的70多名科學家研製成功,其運算速度比電子計算機快1000倍。科學家們預計,光計算機的進一步研製將成為21世紀高科技課題之一。
生物計算機(分子計算機)
生物計算機的運算過程就是蛋白質分子與周圍物理化學介質的相互作用過程。計算機的轉換開關由酶來充當,而程序則在酶合成系統本身和蛋白質的結構中極其明顯地表示出來。
20世紀70年代,人們發現脫氧核糖核酸(DNA)處於不同狀態時可以代表信息的有或無。DNA分子中的遺傳密碼相當於存儲的數據,DNA分子間通過生化反應,從一種基因代瑪轉變為另一種基因代碼。反應前的基因代碼相當於輸入數據,反應後的基因代碼相當於輸出數據。如果能控制這一反應過程,那麼就可以製作成功DNA計算機。
蛋白質分子比硅晶片上電子元件要小得多,彼此相距甚近,生物計算機完成一項運算,所需的時間僅為10微微秒,比人的思維速度快100萬倍。DNA分子計算機具有驚人的存貯容量,1立方米的DNA溶液,可存儲1萬億億的二進制數據。DNA計算機消耗的能量非常小,只有電子計算機的十億分之一。由於生物晶元的原材料是蛋白質分子,所以生物計算機既有自我修復的功能,又可直接與生物活體相聯。預計10~20年後,DNA計算機將進入實用階段。
納米計算機
「納米」是一個計量單位,一個納米等於10[-9]米,大約是氫原子直徑的10倍。納米技術是從80年代初迅速發展起來的新的前沿科研領域,最終目標是人類按照自己的意志直接操縱單個原子,製造出具有特定功能的產品。
現在納米技術正從MEMS(微電子機械繫統)起步,把感測器、電動機和各種處理器都放在一個硅晶元上而構成一個系統。應用納米技術研製的計算機內存晶元,其體積不過數百個原子大小,相當於人的頭發絲直徑的千分之一。納米計算機不僅幾乎不需要耗費任何能源,而且其性能要比今天的計算機強大許多倍。
目前,納米計算機的成功研製已有一些鼓舞人心的消息,惠普實驗室的科研人員已開始應用納米技術研製晶元,一旦他們的研究獲得成功,將為其他縮微計算機元件的研製和生產鋪平道路。
互聯網路繼續蔓延與提升
今天人們談到計算機必然地和網路聯系起來,一方面孤立的未加入網路的計算機越來越難以見到,另一方面計算機的概念也被網路所擴展。二十世紀九十年代興起的Internet在過去如火如荼地發展,其影響之廣、普及之快是前所未有的。從沒有一種技術能像Internet一樣,劇烈地改變著我們的學習、生活和習慣方式。全世界幾乎所有國家都有計算機網路直接或間接地與Internet相連,使之成為一個全球范圍的計算機互聯網路。人們可以通過Internet與世界各地的其它用戶自由地進行通信,可從Internet中獲得各種信息。
回顧一下我國互聯網路的發展,就可以感受到互聯網普及之快。近三年中國互聯網路信息中心(CNNIC)對我國互聯網路狀況的調查表明我國的Internet發展呈現爆炸式增長,2000年1月我國上網計算機數為350萬台,2001年的統計數為892萬台,翻一番多;2000年1月我國上網用戶人數890萬;2001年1月的統計數為2250萬人,接近於3倍;2000年1月CN下注冊的域名數為48575,2001年1月的統計數為122099個,接近於3倍;國際線路的總容量目前達2799M,8倍於2000年1月的351M。
人們已充分領略到網路的魅力,Internet大大縮小了時空界限,通過網路人們可以共享計算機硬體資源、軟體資源和信息資源。「網路就是計算機」的概念被事實一再證明,被世人逐步接受。
在未來10年內,建立透明的全光網路勢在必行,互聯網的傳輸速率將提高100倍。在Internet上進行醫療診斷、遠程教學、電子商務、視頻會議、視頻圖書館等將得以普及。同時,無線網路的構建將成為眾多公司競爭的主戰場,未來我們可以通過無線接入隨時隨地連接到Internet上,進行交流、獲取信息、觀看電視節目。
移動計算技術與系統
隨著網際網路的迅猛發展和廣泛應用、無線移動通信技術的成熟以及計算機處理能力的不斷提高,新的業務和應用不斷涌現。移動計算正是為提高工作效率和隨時能夠交換和處理信息所提出,業已成為產業發展的重要方向。
移動計算包括三個要素:通信、計算和移動。這三個方面既相互獨立又相互聯系。移動計算概念提出之前,人們對它們的研究已經很長時間了,移動計算是第一次把它們結合起來進行研究。它們可以相互轉化,例如,通信系統的容量可以通過計算處理(信源壓縮,信道編碼,緩存,預取)得到提高。
移動性可以給計算和通信帶來新的應用,但同時也帶來了許多問題。最大的問題就是如何面對無線移動環境帶來的挑戰。在無線移動環境中,信號要受到各種各樣的干擾和衰落的影響,會有多徑和移動,給信號帶來時域和頻域彌散、頻帶資源受限、較大的傳輸時延等等問題。這樣一個環境下,引出了很多在移動通信網路和計算機網路中未遇到的問題。第一,信道可靠性問題和系統配置問題。有限的無線帶寬、惡劣的通信環境使各種應用必須建立在一個不可靠的、可能斷開的物理連接上。在移動計算網路環境下,移動終端位置的移動要求系統能夠實時進行配置和更新。第二,為了真正實現在移動中進行各種計算,必須要對寬頻數據業務進行支持。第三,如何將現有的主要針對話音業務的移動管理技術拓展到寬頻數據業務。第四,如何把一些在固定計算網路中的成熟技術移植到移動計算網路中。
面向全球網路化應用的各類新型微機和信息終端產品將成為主要產品。便攜計算機、數字基因計算機、移動手機和終端產品,以及各種手持式個人信息終端產品,將把移動計算與數字通信融合為一體,手機將被嵌入高性能晶元和軟體,依據標準的無限通信協議(如藍牙)上網,觀看電視、收聽廣播。在Internet上成長起來的新一代自然不會把汽車僅作為代步工具,汽車將向用戶提供上網、辦公、家庭娛樂等功能,成為車輪上的信息平台。
跨入新世紀的門檻,暢想未來之時,我們不妨回顧本世紀人們對計算機的認識。1943年IBM總裁Thomas Wason說「我認為全世界市場的計算機需求量約為五台」。1957年美國PrenticeHall的編輯撰文「我走遍了這個國家並和許多最優秀的人們交談過,我可以確信數據處理熱不會熱過今年」。1968年IBM的高級計算機系統工程師的微晶片上註解「但是……它究竟有什麼用呢?」。1977年數字設備公司的創始人和總裁Ken Olson說「任何人都沒有理由在家裡放一台計算機」。願我們的所言也將被證明是膚淺的、保守的。
B. 計算機的分類有哪些
1、超級計算機
超級計算機(Supercomputers)通常是指由數百數千甚至更多的處理器(機)組成的、能計算普通PC機和伺服器不能完成的大型復雜課題的計算機。
2、伺服器
專指某些高性能計算機,能通過網路,對外提供服務。相對於普通電腦來說,穩定性、安全性、性能等方面都要求更高,因此在CPU、晶元組、內存、磁碟系統、網路等硬體和普通電腦有所不同。
3、集線器
集線器(HUB)是一種共享介質的網路設備,它的作用可以簡單的理解為將一些機器連接起來組成一個區域網,HUB 本身不能識別目的地址。集線器上的所有埠爭用一個共享信道的寬頻,因此隨著網路節點數量的增加,數據傳輸量的增大,每節點的可用帶寬將隨之減少。
4、交換機
交換機(Switch)是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設備自動完成的方法把要傳輸的信息送到符合要求的相應路由上的技術統稱。
5、工業控制
是一種採用匯流排結構,對生產過程及其機電設備、工藝裝備進行檢測與控制的計算機系統總稱。簡稱工控機。它由計算機和過程輸入輸出(I/O)通過兩大部分組成。
6、台式機
也叫桌面機,是一種獨立相分離的計算機,完完全全跟其它部件無聯系,相對於筆記本和上網本體積較大,主機、顯示器等設備一般都是相對獨立的,一般需要放置在電腦桌或者專門的工作台上。因此命名為台式機。
C. 聽說下一代計算機即將出現,我該怎麼辦啊
同學,一定要現實,即使下一代計算機在2020年出現了,你還會有飯吃的。
因為:
1.計算機更新換代雖然快,但計算機的普及還是需要很長時間的。現在咱們國家才剛剛基本普及計算機,而且都是集成電路組成的計算機。
2.現在的人們,已經習慣了現在的集成電路計算機,要他們換其它類型的計算機,他們肯定不太適應。
3.新型計算機的研製需要克服很大的困難。更新換代也不可能太快,即使研製成功了,也要經過很長時間的試驗,才能投放使用。
4.即使新型計算機研製成功了,也會面臨軟體方面的難題,因為現在已有的軟體都是針對現在使用的計算機編寫的,如果更新計算機,也許要面臨軟體的重大變革,你說幾十年時間,會將軟體通通換代嗎?
5.計算機的根本技術就是電子電路,半導體,晶體管,三極體,電容,電阻什麼的。是計算機的核心,短時間不會變的,學的東西還是有用的。
D. 新型電腦有哪些
到網站 上看一大堆!!
E. 新型計算機的種類,最好圖文並存.
微型機的種類 目前市場上的微型機種類較多,令人眼花繚亂。但如果從以下三個方面去考察一下,就可知道它屬於哪一種、哪一類。 1. 微型機的生產廠家及其型號 目前,微型機有三個大的產品系列。最大的是 IBM — PC 及其兼容機;其次是一個較小的與 IBM — PC 不兼容的 Apple — Macintosh 系列,它是由 Apple( 蘋果電腦 ) 公司製造的;最後是一個更小的系列,即 IBM 公司的 PS / 2 系列。我國著名的微型機品牌有「金長城」、「聯想」、「方正」、「同創」等。何謂兼容機 ? 就是能運行著名計算機廠家生產的計算機上的軟體、而又不是這些廠家生產的計算機。由於軟體費用的上升,不僅著名計算機廠家按兼容性的原則使新生產的機種能繼承已有的軟體,而且其他廠家也按此原則使自己生產的計算機與著名計算機廠家生產的計算機 ( 稱為原裝機 ) 兼容,這樣可直接引用著名計算機廠家生產的計算機的軟體,從而節省了開發軟體的巨大費用。兼容機價格便宜,質量不一定差,但升檔升級能力以及運行新的流行軟體的能力卻是沒有保證的。 2. 微型機所用的微處理器晶元 微處理器晶元可分為 Intel 系列和非 Intel 系列兩類 ,IBM — PC 機中使用的微處理器晶元就是 Intel 系列晶元,主要有 Intel 8088 / 8086 、 80286 、 80386 、 80486 以及 Pentium( 奔騰 ) 。這些晶元除 Intel 公司生產外,也有一些兼容廠家生產,如美國的 AMD 公司、 Cyrix 公司等。非 Intel 系列晶元中,最主要的是 Motorola 公司生產的 MC 68000 系列,主要有 MC 68020 、 68030 、 68040 等。蘋果電腦公司生產的 Apple — Macintosh 系列微型機中使用的就是 MC 680X0 系列晶元。目前微型機市場的主流機種是奔騰系列 PC 機 3. 微處理器晶元的性能 微處理器晶元有許多性能指標,其中主要是字長 ( 即位數 ) 和主頻。字長較長的微型機有更大的定址空間能支持數量更多、功能更強的指令,在相同時間內能處理和傳送更多的信息,使機器有更快的速度。奔騰 PC 的字長為 64 位。主頻是微處理器主時鍾在一秒鍾內發出的時鍾脈沖數,單位是兆赫 (MHz) 。主頻是衡量微型機運算速度的最重要指標。主頻越高,運算速度就越快。目前微處理器晶元的主頻已高達 2000MHz 以上。
F. 我國目前新型計算機
2018年中國計算機行業十大猜想:新零售鏖戰全面升級-中商情報網
1
猜想一:技術創新帶動計算機行業迎來復甦:當前,科技行業已開始步入由物聯網、5G、人工智慧技術引領的智能時代.對於IT產業而言,...
2
猜想二:中國量子計算繼續取得重大進展:量子計算系統具有遠超經典計算機的算力,中國在量子計算領域處於世界領先地位,正在迅速接近...
3
猜想三:區塊鏈技術應用加速普及:近期,區塊鏈技術呈現出加速滲透的態勢,且有向高級應用場景擴張
G. 能夠用納米技術研製新型計算機嗎
1990年7月,第一屆「國際納米科學技術學術會議」在美國召開了,從此,納米技術作為一門科學,受到了人類的重視。全世界的科學家都被納米的「魔力」征服,紛紛投入到這股新興的研究熱潮中。
在很多科幻作家的筆下,納米材料都被用來生產武器,建造樓房。但在現實當中,人們要實現這樣的理想,還需要數十年的努力。不過,總是產生奇跡的計算機領域,這次的表現又與眾不同。應用納米技術研製新型計算機,已經呈現出一絲鼓舞人心的曙光。
美國惠普實驗室的科研人員正在應用納米技術,研製計算機內存上的晶元。這塊晶元的體積不過數百個原子的大小,相當於人的頭發絲直徑的千分之一。一旦他們的研究獲得成功,研製和生產其他縮微計算機元件就有了更大的可能性,可穿戴式電腦也會因此取得重大突破。
專家們預測:在今後10年內,現在的晶元生產技術將達到極限,但人們並不需要為此擔心。因為和分子計算機、量子計算機、光子計算機一樣,納米技術也為21世紀計算機的發展,指明了新的發展方向。
與現在的晶元製造技術相比,採用納米技術生產晶元,成本可謂十分低廉。因為它既不需要建設超潔凈生產車間,也不需要昂貴的實驗設備和龐大的生產隊伍,只要在實驗室里將設計好的分子「混合」在一起,就可以造出晶元。晶元製造商將因此節省數百萬美元的生產成本。而晶元的價格也將隨之急劇下降。這樣,即使是未來的日用電子設備,甚至玩具,也都能夠裝配上功能強大的納米微處理器。
科學家們對自己的研究項目信心十足。他們相信只要各方面密切配合,一定能在今後的兩年之內,研製出能夠容納16個位元組(相當於16個英文字母)數據的分子內存晶元。在這種內存晶元上,將布滿納米級的導線。每兩個導線相交的節點,就是一個分子「開關」。這些開關將決定晶元中的信息存儲量,並影響通信線路的速度。