有关计算机技术的讨论及未来的发展方向

摘　要：随着计算机技术的发展，PC将成为我们工作上的工具，生活中的控制中心是必然的事情，计算机的未来是充满了变数的。计算机性能的大幅度提高是不可置疑的，而实现性能的飞跃却有多种途径。单单CPU方面就有可能通过“量子计算机”“DNA计算机”“光子计算机”等等技术来实现。不过性能的大幅提升并不是计算机发展的唯一路线，计算机的发展，还应当变得越来越人性化，同时也要注重环保等等。

关键词：计算机；计算机技术；未来
一、新型计算机系统不断出现
　　硅芯片技术的高速发展同时也意味着硅技术越来越近其物理极限，为此，世界各国的研究人员正在加紧研究开发新型计算机，计算机从体系结构的变革到器件与技术革命都要产生一次量的乃至质的飞跃。新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等将会在21世纪走进我们的生活，遍布各个领域。
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。量子计算机中数据用量子位存储。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又存储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。同时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PentiumⅢ晶片快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。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、高速，天然地决定了光计算机的并行处理能力很强，具有超高速运算速度。超高速电子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。光计算机还具有与人脑相似的容错性。
3、生物计算机（分子计算机）
　　生物计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。计算机的转换开关由酶来充当，而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。20世纪70年代，人们发现脱氧核糖核酸(DNA)处于不同状态时可以代表信息的有或无。DNA分子中的遗传密码相当于存储的数据，DNA分子间通过生化反应，从一种基因代玛转变为另一种基因代码。反应前的基因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DNA计算机。
4、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年代初迅速发展起来的新的前沿科研领域，最终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。纳米计算机的成功研制已有一些鼓舞人心的消息，惠普实验室的科研人员已开始应用纳米技术研制芯片，一旦他们的研究获得成功，将为其他缩微计算机元件的研制和生产铺平道路。
二、计算机发展中可能出现的趋势
1、模块化
　　PC之所以有今天这么大的普及度，就是因为他的通用模块化设计起了决定性的推动作用，以后的PC同样也不会牺牲这方面优点，而且还会将它发扬光大，不但在内置板卡中实现模块化，甚至可以提供多个外接插槽，以供使用人加入新的模块，增加性能或功能，使用起来和现在笔记本中的PCMICA有点接近。
2、无线化
　　追求自由一直是人类的梦想，计算机的无线化风潮同样也是人们梦寐以求的，和现在笔记本讲的“无线你的无限”有所不同的是：未来的计算机将实现网络和设备间的无线连接，这将意味着未来在家中使用台式机比现在的笔记本还方便，因为显示器(当然不会是CRT的)与主机之间也是通过无线来连接的，使用起来有点像现在的TabletPC。无线显示器实现这种梦想的技术称为UWB(Ultra Wideband)技术，它是一种与其它技术有很大不同的无线通信技术，它可以为无线局域网WLAN和个人局域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术，所以INTEL称他为无线USB，希望能够成为计算机与计算机或是计算机与消费电子产品(如数字相机)间的高频宽的无线连结。
3、专门化
　　其实并不是每一件工作都需要一部高性能的PC才能完成，甚至是有时候采用高性能的计算机还有可能带来麻烦，因为高性能势必带来高能耗、高发热量等不良的负面效应。将来的计算机由于从事的工作不同，在性能上在外形上都会有很大的不同。通用PC将逐渐由专用设备(软硬件一体化的计算机)所代替，以提高工作效率。
4、网络化
　　计算机已经越来越普及，各种家用电器也开始具备了智能化，这些现象将促进家电与计算机的网络化进程，家庭网络分布式系统将逐渐取代目前单机操作的模式，计算机可以通过网络控制着各种家电的运行，并通过互联网下载各种新的家电应用程序，以增加家电的功能，改善家电的性能等等。也可以通过互联网远程遥控家中的家电，在办公室的时候就可以提前让家中的电器做好饭，煮好菜，开空调等等。
5、环保化
　　随着计算机的性能的提高，能耗也将越来越大；而且计算机在家庭生活中的扮演的角色越来越重要，运行的时间也将变长。为了不让计算机成为家中用电量最大的电器，技术人员也先进各种方法让计算机的能耗降低，比如通过上面提到的专门化的计算机，让计算机的效率大幅提高，从而可以让低性能的硬件系统具备专业的功能，减少能耗。
6、人性化
　　作为未来人类的工具和家中的控制中心，计算机需要和使用人进行非常多的交流，才能更好为使用人服务。这就要求计算机和人之间的交流要人性化，才能让使用人真正乐意使用计算机。为了实现这个目标，未来的计算机的交互方式将会多样化，不但可以通过书写控制，还可以通过语言控制，甚至可以通过眼睛进行控制。因为智能化的提高，多数工作计算机可以自动选择操作的流程，过程无需人们参与，所以软件的界面也越来越简单，使用起来就像现在家用电器或者手机一样简单，使用人无需再进行专门的学习，就连老人都能运用自如。