学科新技术讲座论文

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1、学科新技术论文论文题冃：计算机硬件技术学院：软件学院专业班级：软件工程四班年级：2009姓名：赵博学号:20092094完成日期：2011年6月25U受社会经济建设与科学技术的快速发展，我们可以预见计算机软件技术的发展趋势，即向超高速、超小型、并行处理、人工智能方而发展。但是，这些发展全都会受到计算机硕件的影响，而且使用硅芯片的CPU性能会继续增t,拯估计,能够超高速使用并行处理的计算机即将实现，即计算机同吋执行多条指令或同吋处理多项数据，这种并行技术是当代计算机的核心。同时计算机智能系统将更加地完善，它

2、将貝有更多种感知能力以及一定的思考与判断能力和拥有定量的自然语言能力。除此Z外，计算机在捉供自然的输入手段（如语音输入、手写输入）的同时，也让人能产生身临其境感觉，即所谓的虚拟现实技术，这是该领域发展的集屮体现。我们都知道，当今流行的存储技术是传统的磁存储，由于计算机的普及，这些传统的磁存储技术逐渐地趋于成熟，而新型的存储器也在研究发展中，其每立方厘米存储容量也可达10TB（以一本书30万字计，它可存储约1500万本书）。以前所说的信息的永久存储也即将成为现实，千年存储器正在研制中，这样的存储器可以抗干扰

3、、抗高温、防震、防水、防腐蚀。如果开发研究成功，当今的大量文献可以原汁原味保存、并流芳百世。新型的计算机也在不断地涌现，其中包含的有：量了计算机，光了计算机,生物计算机，纳米计算机。这些新兴的计算机虽然不是很成熟，但其拥冇的巨大研究价值值得我们去深入这些领域，尤其是当今物质越即缺乏的世界。现详细介绍各种计算机1.量子计算机量子计算机是基于量子效应基础上开发的，它利用的是一种链状分子聚合物的特性，并用其來表示开与关的状态，再利用激光脉冲來改变分子的状态，使信息沿着聚合物移动，从而进行运算。量子计算机中数据用

4、量子位存储。由于量子叠加效应，一个量子位可以是0或1,也可以既存储0乂存储1。因此一个量子位可以存储2个数据，同样数量的存储位，量子计算机的存储量比通常计算机大许多。同吋量子计算机能够实行量子并行计算，其运算速度可能比目前个人计算机的Pentiumlll晶片快10亿倍。目前止在开发中的量了计算机有3种类型：核磁共振（NMR）量了计算机、硅基半导体量子计算机、离子阱量子计算机。预计2030年将普及量子计算机。2.光子计算机光了计算机，也叫做全光数字计算机，用光了來代替电了，光互连代替导线互连，光硬件代替计算

5、机中的电子硬件，光运算代替电运算。与电子计算机相比，光计算机的“无导线计算机”信息传递平行通道密度极大。一枚直径5分硬币大小的棱镜，它的通过能力超过全世界现有电话电缆的许多倍。光的并行与高速天然地决定了光子计算机强大的并行处理能力和超高速的运算速度。超高速电了计算机只能在低温下工作，而光计算机在室温下即可开展工作。同时，光子计算机述具冇与人脑相似的容错性。系统屮某一元件损坏或出错时，并不影响最终的计算结果。口前，世界上第一台光子计算机已由欧共体的英国、法国、比利吋、德国、意大利的70多名科学家共同研制成功

6、，其运算速度是电了计算机的1000倍。科学家们预计，光字计算机的进一步研制将成为本世纪最为重要高科技课题z—。1.生物计算机(NDA分子计算机)生物计算机的运算过程就是蛋白质分了与周围物理化学介质相互作用的过程。计算机的传换开关是由酶来充当，而程序则是在酶合成系统本身和蛋白质的结构中表示出来的。20世纪70年代，人们发现脱氧核糖核酸(DNA)处于不同状态时代表的信息也不同，甚至可以表示有与无。DNA分子中的遗传密码相当于存储的数据，DNA分了间通过生化反应，把一种基因代码转变为另一种基因代码。反应前的基因

7、代码相当于输入数据，反应后的基因代码相当于输出数据。如果能控制这一反应过程，那么就可以制作成功DMA计算机。再者，蛋白质分子比硅晶片上电子元件要小得多，而且彼此的距离很近，生物计算机完成一项运算时所需的时间仅为10微微秒，比人的思维速度快100万倍。同时，DNA分了计算机具有惊人的存贮容量，1立方米的DNA溶液，可存储1万亿亿的二进制数据。DNA计算机消能耗也非常小，只冇电子计算机的十亿分之一。而且，由于生物芯片的原材料是蛋口质分子，所以生物计算机既有自我修复的功能，又可直接与生物活体相联。预计10〜20

8、年后，DNA计算机将进入实用阶段。2.纳米计算机“纳米”是一个计量单位，一个纳米等于10[-9]米，大约是氢原子直径的10倍。纳米技术是从80年代初迅速发展起來的新的前沿科研领域，最终目标是人类按照111己的意志直接操纵单个原了，制造出具有特定功能的产品。现在纳米技术正从微电子机械系统起步，把传感器、电动机和各种处理器都放在一个硅芯片上而构成一个系统。应用纳米技术研制的计算机内存芯片，其体积不过数百个原子大小，相当于人的头发丝