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電腦能力上限到哪個程度

發布時間:2022-10-22 03:24:27

『壹』 未來的計算機能神到什麼程度

未來的計算機

按照摩爾定律,每過18個月,微處理器硅晶元上晶體管的數量就會翻一番。隨著大規模集成電路工藝的發展,晶元的集成度越來越高,也越來越接近工藝甚至物理的上限,最終,晶體管會變得只有幾個分子那樣小。在這樣小的距離內,起作用的將是「古怪」的量子定律,電子從一個地方跳到另一個地方,甚至越過導線和絕緣層,從而發生致命的短路。

以摩爾速度發展的微處理器使全世界的微電子技術專家面臨著新的挑戰。盡管傳統的、基於集成電路的計算機短期內還不會退出歷史舞台,但旨在超越它的超導計算機、納米計算機、光計算機、DNA計算機和量子計算機正在躍躍欲試。

超導計算機

當電子開關元件的速度達到納秒級時,整個計算機必須容納在邊長小於3厘米的立體中,才不會因信號傳輸而降低整機速度。可是,晶元的集成度越高,計算機的體積越小,機器發熱的後果就越嚴重。解決問題的出路是研製超導計算機。

所謂超導,是指在接近絕對零度的溫度下,電流在某些介質中傳輸時所受阻力為零的現象。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中穿過,形成微小電流,而該器件的兩端電壓為零。與傳統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,而執行一條指令所需時間卻要快上100倍。

1999年11月,日本超導技術研究所與企業合作,在超導集成電路晶元上密布了1萬個約瑟夫遜元件。此項成果使日本朝著製造超導計算機的方向邁進了一大步。據悉,這家研究所定於2003年生產這種超導集成電路,在2010年前後製造出使用這種集成電路的超導計算機。

納米計算機

科學家發現,當晶體管的尺寸縮小到0.1微米(100納米)以下時,半導體晶體管賴以工作的基本原理將受到很大限制。研究人員需另闢蹊徑,才能突破0.1微米界,實現納米級器件。現代商品化大規模集成電路上元器件的尺寸約在0.35微米(即350納米),而納米計算機的基本元器件尺寸只有幾到幾十納米。

目前,在以不同原理實現納米級計算方面,科學家提出四種工作機制:電子式納米計算技術,基於生物化學物質與DNA的納米計算機,機械式納米計算機,量子波相干計算。它們有可能發展成為未來納米計算機技術的基礎。

像硅微電子計算技術一樣,電子式納米計算技術仍然利用電子運動對信息進行處理。不同的是:前者利用固體材料的整體特性,根據大量電子參與工作時所呈現的統計平均規律;後者利用的是在一個很小的空間(納米尺度)內,有限電子運動所表現出來的量子效應。

光計算機

與傳統硅晶元計算機不同,光計算機用光束代替電子進行運算和存儲: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晶元傳送到另一個晶元。

研製光計算機的設想早在20世紀50年代後期就已提出。1986年,貝爾實驗室的戴維·米勒研製出小型光開關,為同實驗室的艾倫·黃研製光處理器提供了必要的元件。1990年1月,黃的實驗室開始用光計算機工作。

從採用的元器件看,光計算機有全光學型和光電混合型。1990年貝爾實驗室研製成功的那台機器就採用了混合型結構。相比之下,全光學型計算機可以達到更高的運算速度。

然而,要想研製出光計算機,需要開發出可用一條光束控制另一條光束變化的光學「晶體管」。現有的光學「晶體管」龐大而笨拙,若用它們造成台式計算機將有一輛汽車那麼大。因此,要想短期內使光計算機實用化還很困難。

DNA計算機

1994年11月,美國南加州大學的阿德勒曼博士提出一個奇思妙想,即以DNA鹼基對序列作為信息編碼的載體,利用現代分子生物技術,在試管內控制酶的作用下,使DNA鹼基對序列發生反應,以此實現數據運算。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。

在過去的半個世紀里,計算機的意義幾乎完全等同於物理晶元。然而,阿德勒曼提出的DNA計算機拓寬了人們對計算現象的理解,從此,計算不再只是簡單的物理性質的加減操作,而又增添了化學性質的切割、復制、粘貼、插入和刪除等種種方式。

DNA計算機的最大優點在於其驚人的存貯容量和運算速度:1立方厘米的DNA存儲的信息比1萬億張光碟存儲的還多;十幾個小時的DNA計算,就相當於所有電腦問世以來的總運算量。更重要的是,它的能耗非常低,只有電子計算機的一百億分之一。

不過,與傳統的「看得見、摸得著」,並有著精緻外型的硅電子計算機不同,目前的DNA計算機都還是躺在試管里的液體。科學家預計,10到20年後,DNA計算機將進入實用階段。當然,也有不少科學家對此提出質疑。畢竟,要想看清可能對未來產生重大影響的技術的前途,9年的時間實在太短!

量子計算機

量子計算機以處於量子狀態的原子作為中央處理器和內存,利用原子的量子特性進行信息處理。由於原子具有在同一時間處於兩個不同位置的奇妙特性,即處於量子位的原子既可以代表0或1,也能同時代表0和1以及0和1之間的中間值,故無論從數據存儲還是處理的角度,量子位的能力都是晶體管電子位的兩倍。對此,有人曾經作過這樣一個比喻:假設一隻老鼠准備繞過一隻貓,根據經典物理學理論,它要麼從左邊過,要麼從右邊過,而根據量子理論,它卻可以同時從貓的左邊和右邊繞過。

量子計算機與傳統計算機在外形上有較大差異:它沒有傳統計算機的盒式外殼,看起來像是一個被其他物質包圍的巨大磁場;它不能利用硬碟實現信息的長期存儲……但高效的運算能力使量子計算機具有廣闊的應用前景,這使得眾多國家和科技實體樂此不疲。盡管目前量子計算機的研究仍處於實驗室階段,但不可否認,終有一天它會取代傳統計算機進入尋常百姓家。

顯然,以上這些新思想和新設計都還不夠完美,而且,即使有了工作樣機,離真正的商業化應用也還有相當差距,根本無法與硅電子計算機的便利性與有效性相比。但是,誰又能保證,我們未來的生活不會因為它們而發生翻天覆地的變化?

另外一些人則認為以下幾個將是未來趨勢!

生物計算機:用生物大分子為材料製造的高度集成的分子電路系統,稱為生物晶元,用生物晶元製造的計算機稱為生物計算機。它有諸多優點:體積小,一平方毫米晶元擁有數億個電路,存儲容量大,可達到普通計算機的10億倍,運算快,運算速度比現在的集成電路快1萬倍,耗能少,相當於一般計算機的10億分之一,易解決散熱問題,工作穩定,無運動部件,工作溫度可達150℃,可靠性高,具有自我組織、自我修復功能,不工作時仍可保存數據,成本低,可用基因工程進行生產製造。

混合型計算機:科學家們認為,數年後,可望出現生物晶元與矽片混合製造的混合型計算機;約在2015年,混合型計算機將會得到大發展,成為計算機領域中的主流品種,甚至起決定性作用。

光計算機:這種不久將出現的計算機,運算速度快,光開關每秒可進行1萬億次邏輯動作,很容易實現並行處理信息,光信息在交叉時也不會發生干擾,在空間可實現幾十萬條光同時傳遞,不產生熱,雜訊小。

超導計算機:是用一種被稱作「約瑟夫遜器件」的超導元件製成的計算機。耗電僅為用半導體元件製成的計算機的兒子分之一,執行一個指令只需十億分之一秒,比用半導體元件製成的計算機快10倍。

這是去年光明日報上的一篇報道,一年之後未來的計算機將會怎樣???

『貳』 現在的年輕人應該對電腦掌握到什麼程度

謬論!
玩游戲的朋友我不否認在某些方面還勉強過得去(主要就是知道玩什麼游戲用什麼顯卡,還有什麼DX之類)
但是他們卻連windows的基本操作都不太會。跟本沒有能力去解決自己遇到的問題。
一個人的電腦水平並不是綜合的,精通編成,精通flash製作,精通CAD的卻連windows有幾個版本都搞不清楚的大有人在,但是他們也是高手,是「術業有專攻」的高手。
一個人不可能精通計算機所有領域,你應該想清楚,自己是想向編成發展還是作一個troubleshooting。比如我精通xp和硬體,但是編成卻幾乎一點不懂。
想要學習計算機的初學者一定要看清自己的方向,或許你先學習安全技術也是個不錯的選擇。
有什麼問題可以給我法郵件
muzheyun#gmail.com
請將#改為@

『叄』 當今電腦CPU的性能是不是已經接近上限CPU發展遭遇瓶頸期了嗎

是商業瓶頸,而不是技術瓶頸。
畢竟主流應用快到頂了,除非4K大規模普及,才能進一步推高硬體的需求。
雖然摩爾定律已經無法進一步實現,但處理器廠商正在研究將處理器電路進行多層疊加,以及修改目前的晶體管模式,來進一步提高「單位面積」晶體管的集成度,然而這些高端產品即使面世,也不會有太多的客戶選用了,畢竟大多數用戶不需要intel的多核處理器就可以滿足日常需求。

『肆』 計算機操作熟練程度可分為幾個階段

根據我國計算機權威資料庫分類將計算機操作技巧分三個階段,分為初期,中期,高手期。

1、初期:這個階段的人要從計算機的基本操作入手,不僅要了解計算機的外部,還要了解計算機的硬體,基本聊天,下載可以把握就可以了。

2、中期:學習了初級階段的電腦基本操作,這個階段的你需要學會word,offic等電腦程序的使用和表格編輯。

3、高手期:電腦的基本性能操作和程序的使用都已掌握的你,在這個階段需要了解的就是電腦編程,電腦的外部設備連接的作用,當你完成了這個階段一般的電腦問題你就都可以解決,出現一些小的系統問題你也可以從容不迫的解決掉。

4、電腦現在已經成為國民生活中必不可少的一部分,聊天,購物都需要電腦的幫助,在互聯網世界裡有很多意想不到的故事,我們可以做到不出門也知天下事,但是一般的人掌握電腦的技能只到了中期,大家可以繼續學習,等到學習了高手期的電腦常識你就會知道,哇電腦還能這么用。

『伍』 世界上的電腦運算能力多大

藍色巨人IBM和達成的一項價值2億9000萬美元合同,其中一個組成部分是為美國能源部製造兩台目前世界上運算速度最快計算機。在巴爾的摩舉行的2002年超級計算機技術展覽會上,IBM將與能源部的官員防大學共同公布了這一計劃。
IBM官員指出,根據合同條款,IBM將為能源部製造兩台超級計算機,它們聯合起來的計算處理能力將超過目前世界上計算能力最強的500台超級計算機的總和。
IBM將提供的第一台超級計算機名為ASCI Purple,它的運算速度將達到每秒100萬億次,即每秒100兆次浮點計算(teraflops)的水平。這台計算機被視為深藍(Deep Blue)的直系後裔。深藍是IBM在1997年製造的,被用於與當時的國際象棋世界冠軍加里-卡斯帕羅夫(Garry Kasparov)進行人機對弈。
第二台超級計算機目前被命名為Blue Gene/L,它的計算能力將明顯超過ASCI Purple,達到每秒360萬億次的水平,預計在2005年交付使用。能源部計劃把這台計算機供Los Alamos、Sandia和Lawrence Livermore等國家實驗室使用,用於武器、生物技術和高能爆炸的模擬計算。

『陸』 計算機會越來越「神」,它能「神」到什麼程度請你展開想像的翅膀,寫一段話把它描述下來。

電腦越來越神,至少應該神到以下程度。
一、可以識別聲音和圖像。
二、能夠處理人類自然語言。
三、具有自我學習的能力,能夠自動更新知識。
四、能記憶多種專業知識並能隨時調用。
五、具有邏輯判斷和模糊推理的能力,具有較高智慧,可以幫助人類進行決策等一些創造性工作。
未來的電腦會使用幾個處理器來達到更高的速度和效率,可能通過超導體實現突破。所謂超導體,就是說它的電阻為零。
未來電腦的另一技術是使用激光讀寫信息的光學存儲器,存儲容量大,耐久性好,把電腦的發展推向新的發展高峰。

『柒』 筆記本的各種品牌、型號CPU運行時的溫度上限(允許最高溫度值)是多少

1.一般來講,CPu的穩定不應該超過環境溫度30°以上。即現在室溫25°,cpu溫度不應該超過55°。cpu的溫度,和使用時的溫度和主板的廠家不同而不同,溫度提高是由於U的發熱量大於散熱器的排熱量,一旦發熱量與散熱量趨於平衡,溫度就不再升高了。(當然,你要是在運行大運算量程序,溫度肯定要跟高些)
2.溫度高,當然是散熱不好,你首先要清理筆記本的風扇,出風口,我用此方法拯救了很多可以煎雞蛋的本本…… 當然拆各個型號的本本風扇不一樣,你可以去搜索攻略。然後買一個散熱墊,這個也是有用的,特別是夏天!

『捌』 本代計算機的發展上限

..你意思要發展生物計算機?

電腦還早呢,現在裡面還有機械的部件(硬碟),可靠性不是那麼高的,啥時候解決了存儲可靠性的問題才是大問題(本人昨天壞了塊硬碟,數據損失慘重)

『玖』 未來的電腦會"神"到什麼程度

按照摩爾定律,每過18個月,微處理器硅晶元上晶體管的數量就會翻一番。隨著大規模集成電路工藝的發展,晶元的集成度越來越高,也越來越接近工藝甚至物理的上限,最終,晶體管會變得只有幾個分子那樣小。在這樣小的距離內,起作用的將是「古怪」的量子定律,電子從一個地方跳到另一個地方,甚至越過導線和絕緣層,從而發生致命的短路。

以摩爾速度發展的微處理器使全世界的微電子技術專家面臨著新的挑戰。盡管傳統的、基於集成電路的計算機短期內還不會退出歷史舞台,但旨在超越它的超導計算機、納米計算機、光計算機、DNA計算機和量子計算機正在躍躍欲試。

超導計算機

當電子開關元件的速度達到納秒級時,整個計算機必須容納在邊長小於3厘米的立體中,才不會因信號傳輸而降低整機速度。可是,晶元的集成度越高,計算機的體積越小,機器發熱的後果就越嚴重。解決問題的出路是研製超導計算機。

所謂超導,是指在接近絕對零度的溫度下,電流在某些介質中傳輸時所受阻力為零的現象。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中穿過,形成微小電流,而該器件的兩端電壓為零。與傳統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,而執行一條指令所需時間卻要快上100倍。

1999年11月,日本超導技術研究所與企業合作,在超導集成電路晶元上密布了1萬個約瑟夫遜元件。此項成果使日本朝著製造超導計算機的方向邁進了一大步。據悉,這家研究所定於2003年生產這種超導集成電路,在2010年前後製造出使用這種集成電路的超導計算機。

納米計算機

科學家發現,當晶體管的尺寸縮小到0.1微米(100納米)以下時,半導體晶體管賴以工作的基本原理將受到很大限制。研究人員需另闢蹊徑,才能突破0.1微米界,實現納米級器件。現代商品化大規模集成電路上元器件的尺寸約在0.35微米(即350納米),而納米計算機的基本元器件尺寸只有幾到幾十納米。

目前,在以不同原理實現納米級計算方面,科學家提出四種工作機制:電子式納米計算技術,基於生物化學物質與DNA的納米計算機,機械式納米計算機,量子波相干計算。它們有可能發展成為未來納米計算機技術的基礎。

像硅微電子計算技術一樣,電子式納米計算技術仍然利用電子運動對信息進行處理。不同的是:前者利用固體材料的整體特性,根據大量電子參與工作時所呈現的統計平均規律;後者利用的是在一個很小的空間(納米尺度)內,有限電子運動所表現出來的量子效應。

光計算機

與傳統硅晶元計算機不同,光計算機用光束代替電子進行運算和存儲: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晶元傳送到另一個晶元。

研製光計算機的設想早在20世紀50年代後期就已提出。1986年,貝爾實驗室的戴維·米勒研製出小型光開關,為同實驗室的艾倫·黃研製光處理器提供了必要的元件。1990年1月,黃的實驗室開始用光計算機工作。

從採用的元器件看,光計算機有全光學型和光電混合型。1990年貝爾實驗室研製成功的那台機器就採用了混合型結構。相比之下,全光學型計算機可以達到更高的運算速度。

然而,要想研製出光計算機,需要開發出可用一條光束控制另一條光束變化的光學「晶體管」。現有的光學「晶體管」龐大而笨拙,若用它們造成台式計算機將有一輛汽車那麼大。因此,要想短期內使光計算機實用化還很困難。

DNA計算機

1994年11月,美國南加州大學的阿德勒曼博士提出一個奇思妙想,即以DNA鹼基對序列作為信息編碼的載體,利用現代分子生物技術,在試管內控制酶的作用下,使DNA鹼基對序列發生反應,以此實現數據運算。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。

在過去的半個世紀里,計算機的意義幾乎完全等同於物理晶元。然而,阿德勒曼提出的DNA計算機拓寬了人們對計算現象的理解,從此,計算不再只是簡單的物理性質的加減操作,而又增添了化學性質的切割、復制、粘貼、插入和刪除等種種方式。

DNA計算機的最大優點在於其驚人的存貯容量和運算速度:1立方厘米的DNA存儲的信息比1萬億張光碟存儲的還多;十幾個小時的DNA計算,就相當於所有電腦問世以來的總運算量。更重要的是,它的能耗非常低,只有電子計算機的一百億分之一。

不過,與傳統的「看得見、摸得著」,並有著精緻外型的硅電子計算機不同,目前的DNA計算機都還是躺在試管里的液體。科學家預計,10到20年後,DNA計算機將進入實用階段。當然,也有不少科學家對此提出質疑。畢竟,要想看清可能對未來產生重大影響的技術的前途,9年的時間實在太短!

量子計算機

量子計算機以處於量子狀態的原子作為中央處理器和內存,利用原子的量子特性進行信息處理。由於原子具有在同一時間處於兩個不同位置的奇妙特性,即處於量子位的原子既可以代表0或1,也能同時代表0和1以及0和1之間的中間值,故無論從數據存儲還是處理的角度,量子位的能力都是晶體管電子位的兩倍。對此,有人曾經作過這樣一個比喻:假設一隻老鼠准備繞過一隻貓,根據經典物理學理論,它要麼從左邊過,要麼從右邊過,而根據量子理論,它卻可以同時從貓的左邊和右邊繞過。

量子計算機與傳統計算機在外形上有較大差異:它沒有傳統計算機的盒式外殼,看起來像是一個被其他物質包圍的巨大磁場;它不能利用硬碟實現信息的長期存儲……但高效的運算能力使量子計算機具有廣闊的應用前景,這使得眾多國家和科技實體樂此不疲。盡管目前量子計算機的研究仍處於實驗室階段,但不可否認,終有一天它會取代傳統計算機進入尋常百姓家。

顯然,以上這些新思想和新設計都還不夠完美,而且,即使有了工作樣機,離真正的商業化應用也還有相當差距,根本無法與硅電子計算機的便利性與有效性相比。但是,誰又能保證,我們未來的生活不會因為它們而發生翻天覆地的變化?

『拾』 怎麼才知道自己的電腦超頻能力即怎麼知道自己的電腦可以超頻最高超到多少

我就想問問,現在的cpu除了一群瘋子比賽超頻,自己超還能有個P用?

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