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計算機未來發(fā)展趨勢-展示頁

2024-08-31 00:22本頁面
  

【正文】 因此,要想短期內使光學計算機實用化還很困難 。研制光計算機,需要開發(fā)出可用一條光束控制另一條光束變化的光學 “ 晶體管 ” 。上述貝爾實驗室的光計算機就采用了混合型結構。 1990年 1月,黃的實驗室開始用光計算機工作。研制光計算機的設想早在 20世紀 50年代后期就已提出。它們有可能發(fā)展成為未來納米計算機技術的基礎。如果在納米尺度下,利用有限電子運動所表現(xiàn)出來的量子效應,可能就能克服上述困難。納米計算機 在納米尺度下,由于有量子效應,硅微電子芯片便不能工作。據悉,該所定于 2022年生產這種超導芯片, 2022年前后制造出這種超導計算機。與傳統(tǒng)的半導體計算機相比,使用約瑟夫遜器件的超導計算機的耗電量僅為其幾千分之一,而執(zhí)行一條指令所需的時間卻要快 100倍。 電流在超導體中流過時,電阻為零,介質不發(fā)熱。但這樣一來就使機器發(fā)熱嚴重。 基于集成 電 路的 計 算機短期內 還 不會退出 歷 史舞臺。性能的大幅度提高是不可置疑的,而實現(xiàn)性能的飛躍卻有多種途徑。 計算機未來發(fā)展趨勢計算機未來發(fā)展趨勢隨著計算機技術的發(fā)展, PC將成為我們工作上的工具,生活中的控制中心是必然的事情。計算機的未來充滿了變數。不過性能的大幅提升并不是計算機發(fā)展的唯一路線,計算機的發(fā)展,還應當變得越來越人性化,同時也要注重環(huán)保等等。但一些新的 計 算機正在 躍躍 欲 試 地加 緊 研究, 這些 計 算機是:超 導計 算機、 納 米 計 算機、光 計 算機、DNA計 算機和量子 計 算機等。超導計算機超導計算機 芯片的集成度越高,計算機的體積越小,這樣才不致因信號傳輸而降低整機速度。解決問題的出路是研制超導計算機。1962年,英國物理學家約瑟夫遜提出了 “ 超導隧道效應 ” ,即由超導體 — 絕緣體 — 超導體組成的器件(約瑟夫遜元件),當對其兩端加電壓時,電子就會像通過隧道一樣無阻擋地從絕緣介質穿過,形成微小電流,而該器件兩端的壓降幾乎為零。 1999年 11月,日本超導技術研究所與企業(yè)合作,制作了由 1萬個約瑟夫遜元件組成的超導集成電路芯片。 其原因是這種芯片的工作,依據的是固體材料的整體特性,即大量電子參與工作時所呈現(xiàn)的統(tǒng)計平均規(guī)律??梢杂貌煌脑韺崿F(xiàn)納米級計算,目前已提出了四種工作機制:( 1)電子式納米計算技術;( 2)基于生物化學物質與 DNA的納米計算機;( 3)機械式納米計算機;( 4)量子波相干計算。 光子計算機 與傳統(tǒng)硅芯片計算機不同,光計算機用光束代替電子進行計算和存儲:它以不同波長的光代表不同的數據,以大量的透鏡、棱鏡和反射鏡將數據從一個芯片傳送到另一個芯片。 1986年,貝爾實驗室的戴維 .米勒研制成功小型光開關,為同實驗室的艾倫 .黃研制光處理器提供了必要的元件。光計算機有全光學型和光電混合型。相比之下,全光學型計算機可以達到更高的運算速度。現(xiàn)有的光學 “ 晶體管 ” 龐大而笨拙,若用它們造成臺式計算機將有輛汽車那么大。 阿德勒曼在 《 科學 》上公布了 DNA計算機的理論,引起了各國學者的廣泛關注。 DNA計算機的最大優(yōu)點在于其驚人的存儲容量和運算速度: 1立方厘米的 DNA存儲的信息比一萬億張光盤存儲的還多;十幾個小時的 DNA計算,就相當于所有電腦問世以來的總運算量。 與傳統(tǒng)的 “ 看得見、摸得著 ”計算機不同,目前的 DNA計算機還是躺在試管里的液體。如生物操作的困難,有時輕微的振蕩就會使 DNA斷裂;有些 DNA會粘在試管壁、抽筒尖上,從而就在計算中丟失了預
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