文档介绍：第五章 21世纪的计算机
按照穆尔定律,芯片制造商大约每18个月就会把挤在指甲壳那么大的硅片里的晶体管数量增加一倍。但是物理学定律认为,这种成倍增长的速度不会永远持续下去。最终,晶体管会变得非常小,小到晶体管的组件将只有几个分子那么大。在这样小的距离里,起作用的将是古怪的量子定律,电子会从一个地方跳到另外一个地方而不穿过这两个地方之间的空间。就像破漏的消防水管中的水,这时电子会越过原子粗细的导线和绝缘层,从而产生致命的短路。
第五章 21世纪的计算机
寻找硅替代物已成为一场运动。以下是科学家正在探索的一些理论上的选择方案:
* 光子计算机这种计算机使用激光束替代电子。目前已发明了一种光学晶体管,可是光学组件仍然非常庞大而且笨拙。
* DNA计算机其原理是把绞成两股的分子当成一种生物计算机磁带使用(不同的是计算机使用0和1编码,而DNA使用ATCG四
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个核酸编码)。这种方法在处理大批量数字方面很有希望。因此,大型银行和机构有朝一日也许会使用它。然而,DNA计算机也显得笨拙。因为这种计算机是由一堆装着有机液体的试管组成,不大可能在不久的将来替换便携计算机。
* 分子计算机和点计算机这两种计算机分别使用单个的分子和单个的电子代替硅晶体管。但是这两种方法都面临着很大
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的技术困难,比如原子导线和绝缘层就很难批量生产。目前还不存在切实可行的样机。
* 量子计算机最有望从脱颖而出的黑马是量子计算机,人们有时也称其为"终极计算机"。其设计思想是把一束激光或者电波照射到一些精心排列的像陀螺一般旋转的原子核上。当光或者波从这些原子上反弹时,它会改变其中一些原子核的旋转方向。
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分析这些旋转发生了什么改变就能够完成复杂的计算任务。这些计算机机异常敏感,哪怕是最小的干扰--比如一束从旁边经过的宇宙射线--也会改变机器内计算原子的方向,从而导致错误的结果。目前,量子计算机只能利用大约5个原子做最简单的计算。要想做任何有意义的工作都必须使用数百万个原子。
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未来影响电脑的12个技术趋势
1、可存储400G的AFC(“抗铁磁偶合”)硬盘
这项新技术是在硬盘内的磁盘上铺上薄薄的一层钌元素,IBM将其称为“魔粉”(pixie dust)。现在的硬盘每平方英寸能储存20G,而AFC硬盘将能达到其5倍。目前该技术已经问世,但是在2006年之前,还无法达到400G的容量。但问题是,现在的硬盘空间已经超过了绝大多数用户的需求。
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2、运行速度达1G的Palmtop
Palmtop将集PIM(个人信息管理)、电话、个人数字助理于一身,使用的处理器运行速度将达到250兆到1G。Palmtop采用了高速移动电话、蓝牙等无线技术。消费者能用其下载MP3、播放短的视频录像,还能进行语音输入。2002年上半年将出现运行速度达250兆到400兆的产品。当然,电池寿命不会太长。另外,芯片发热量也很可观。
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3、有机发光平面显示器(OLED)
该产品将取代液晶显示屏(LCD)。OLED利用可发光的有机材料,所以不需要背光板或周围光源。这样它就比LCD的成本低、耗电量小、反应速度快,而且还更薄,特别适用于便携设备。因为可以在塑料上印制OLED,所以未来的显示器将可以卷起来。该产品要应用到个人数字助理或手机上还需要两三年时间,要用到笔记本电脑和台式机上还需要5到10年。该产品的颜色失真是一个问题。
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4、不知疲倦的无线网络:
这是一个高速无线互联协议,能在任何地方高速上网。Wayport和MobileStar等公司已经在美国的一些宾馆、。,上网速度可达每秒54兆。问题是,与局域网入口距离越远,速度就越慢,而且安全性较差。。
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5、互联网的通用语言:XML
有了XML语言,就能从所有计算机上通过网络存取公司的数据,还将使网页搜索更准确。XML ,一些产业正开发自己的专业语言。但问题是,将现有数据转换为XML格式很麻烦而且成本高昂。