Программирование и комп-ры

Перспективы развития компьютерной техники


Содержание
      Вступление……………………………………………….……………..3
     1. Перспективы развития Intel………………………………………...4
     2. Оптические компьютеры………………………………………...…6
     3. Квантовый компьютер……………………………………………...8
     4. Нейрокомпьютер…………………………………………………...10
      Заключение……………………………………………………………..11
      Список литературы…………………………………………………….12



                                          На  протяжении  жизни  всего  лишь
                                одного поколения рядом  с  человеком  вырос
                                странный  новый   вид:   вычислительные   и
                                подобные им  машины,  с  которыми,  как  он
                                обнаружил, ему придется делить мир.
                                      Ни история, ни философия,  ни  здравый
                                смысл не  могут  подсказать  нам,  как  эти
                                машины повлияют на нашу  жизнь  в  будущем,
                                ибо они работают совсем не так, как машины,
                                созданные в эру промышленной революции.
                                                              Марвин Минский

                                 Вступление

      Компьютеры появились очень давно в нашем мире, но только  в  последнее
время их начали так усиленно использовать во  многих  отраслях  человеческой
жизни.  Ещё  десять  лет   назад   было   редкостью   увидеть   какой-нибудь
персональный компьютер — они были, но были очень дорогие, и даже  не  каждая
фирма могла иметь у себя в  офисе  компьютер.  А  теперь?  Теперь  в  каждом
третьем доме есть  компьютер,  который  уже  глубоко  вошёл  в  жизнь  самих
обитателей дома.
      Сама идея создания искусственного интеллекта появилась очень давно, но
только в 20 столетии её начали приводить  в  исполнение.  Сначала  появились
огромные  компьютеры,  которые  были  зачастую  размером  с  огромный   дом.
Использование таких махин, как вы сами понимаете, было не очень  удобно.  Но
что поделаешь? Но мир не стоял  на  одном  месте  эволюционного  развития  —
менялись люди, менялась их Среда обитания, и вместе с ней  менялись  и  сами
технологии, всё больше совершенствуясь. И компьютеры становились всё  меньше
и меньше по своим размерам, пока не достигли сегодняшних размеров.
      Современные  вычислительные  машины   представляют   одно   из   самых
значительных достижений человеческой мысли, влияние,  которого  на  развитие
научно-технического прогресса трудно  переоценить.  Области  применения  ЭВМ
непрерывно  расширяются.   Этому   в   значительной   степени   способствует
распространение персональных ЭВМ, и особенно микроЭВМ.
      За время,  прошедшее  с  50-х  годов,  цифровая  ЭВМ  превратилась  из
“волшебного”, но при этом дорогого, уникального и перегретого  нагромождения
электронных ламп, проводов и магнитных сердечников в небольшую  по  размерам
машину  -  персональный  компьютер  -  состоящий  из   миллионов   крошечных
полупроводниковых приборов,  которые  упакованы  в  небольшие  пластмассовые
коробочки.
      В результате этого превращения компьютеры стали  применяться  повсюду.
Они управляют работой кассовых аппаратов, следят  за  работой  автомобильных
систем зажигания, ведут учёт семейного бюджета, или  просто  используются  в
качестве развлекательного комплекса, но это только малая часть  возможностей
современных  компьютеров.  Более  того,  бурный  прогресс  полупроводниковой
микроэлектроники,  представляющей   собой   базу   вычислительной   техники,
свидетельствует о том, что сегодняшний уровень как самих компьютеров, так  и
областей их применения является лишь слабым подобием того,  что  наступит  в
будущем.  Постепенно  изучение  компьютерной  техники  пытаются  вводить   в
программы школьного обучения как обязательный предмет,  чтобы  ребёнок  смог
уже с довольно раннего возраста знать строение и возможности компьютеров.  А
в самих  школах  (в  основном  на  западе  и  в  Америке)  уже  многие  годы
компьютеры применялись  для  ведения  учебной  документации,  а  теперь  они
используются при изучении  многих  учебных  дисциплин,  не  имеющих  прямого
отношения к вычислительной технике.

                       1.  Перспективы развития Intel

      В этой работе я постараюсь заглянуть в ближайшие планы Intel.
      27 сентября 1999 года - 133 МГц FSB
      Итак, с этого дня начинается жизнь систем с  частотой  шины  133  МГц.
Казалось бы, VIA уже давно  выпустил  свой  чипсет  Apollo  Pro133,  который
имеет   возможность   использования   этой   частоты,   однако   процессоров
поддерживающих такую FSB не было, потому о полноценных 133 МГц  говорить  не
приходилось. В конце сентября  ситуация  изменилась  -  на  рынок  выпустили
первый процессор, рассчитанный на эту частоту.  Правда,  к  сожалению,  этим
процессором пока не станет давно ожидаемый Coppermine, представляющий  собой
Pentium  III,  сделанный   на   базе   технологии   0.18   мкм   и   имеющий
интегрированный в  ядро  и  работающий  на  полной  частоте  процессора  кеш
второго уровня размером 256 Кбайт.  Ошибки,  допущенные  при  проектировании
этого ядра, не дают возможности представить этот процессор в конце  сентября
- его появлением будет ознаменован последний квартал этого года.
      Но одними процессорами Intel, ясное дело,  не  ограничится  -  в  этом
случае создалась бы достаточно нелепая ситуация - новинки поддерживались  бы
только материнскими платами на чипсетах VIA. В этот же день  свет  увидят  и
два новых чипсета i820 и i810e. Выход i820 - своего рода эпохальное  событие
- этот чипсет  откладывался  и  переделывался  несметное  количество  раз  -
первой официальной датой его выхода был  июнь  этого  года.  Но,  наконец-то
разработчики  и   потенциальные   потребители   пришли   к   какому-никакому
соглашению, что и позволит вывести i820 на рынок.
      Самым  большим  плюсом,  и  самым  большим   минусом   i820   является
поддерживаемый им совершенно новый для PC тип памяти - Direct  Rambus  DRAM.
В общем, самое сомнительное звено -  первые  материнские  платы  на  чипсете
i820 будут требовать от пользователя полностью сменить используемую  память,
с модулей DIMM перейти на  RIMM.  Что,  в  сочетании  с  их  дороговизной  и
немалыми объемами памяти, требуемыми сегодняшними приложениями,  выльется  в
копеечку, и вряд ли вызовет массовый энтузиазм.

      25 октября 1999 года - Coppermine

      Технологию 0.18 мкм - в жизнь! Этот  девиз  однозначно  описывает  все
события, которые произошли 25 октября. В этот день начаты  массовые  продажи
Pentium III-процессоров, выпущенных по новой технологии и  начиненные  новым
ядром - Coppermine. Наличие в нем 256-килобайтного встроенного кеша  второго
уровня, работающего на частоте ядра и подобного тому, что мы  имеем  сегодня
в Celeron, гарантирует новое увеличение производительности.

      А дальше?

      Что будет потом, зная гибкость самой любимой компании,  точно  сказать
уже достаточно тяжело. Однако некие общие тенденции можно описать.
      Что касается процессоров, то помимо дальнейшего наращивания скоростей,
нас будет ждать  и  еще  один  ребенок  из  семейки  Coppermine.  Это  новый
Celeron, сделанный на  этом  ядре,  который  был  запущен  где-то  в  районе
первого квартала 2000 года. Главные отличия от  существующих  Celeron  будут
скрываться в  поддержке  частоты  системной  шины  100  МГц  и  долгожданной
поддержке набора интеловских SIMD-инструкций SSE.
      После этого каких-то кардинальных событий с х86 процессорами от  Intel
не  случалось  аж  до  2001  года,  когда  миру  было   представлено   новое
процессорное ядро  -  Willamette,  обеспечивающее  безпроблемную  работу  на
частотах более гигагерца, преодолеть который существующие  архитектуры  вряд
ли смогут. Willamette будет иметь L1-кеш объемом  256  Кбайт  и  L2-кеш  как
минимум 1 Мбайт. При этом данный CPU начнет выпускаться по  технологии  0.18
мкм с последующим  переходом  на  0.13  мкм  и  медную  технологию,  вводить
которую на 0.18 мкм Intel, в отличие от AMD, считает нецелесообразным.
      Вторая интересность, поджидающая нас в том же втором квартале - Timna.
Это  немного  напоминает  Cyrix  MediaGX,  поскольку  является  Pentium  III
процессором c интегрированным L2-кешем 128 Кбайт,  графическим  контроллером
и контроллером памяти, поддерживающем Direct Rambus DRAM.  Timna,  по  идее,
будет выпускаться также в виде  FC-PGA,  устанавливаемым  в  новый  сокет  -
PGA370-S. Впрочем, и это пока только проект, силикона еще  нет,  потому  все
может измениться.
      Не остановится  на  месте  и  направление  Mainstream-чипсетов.  Выход
Camino2 произойдет  во  втором-третьем  квартале  2000  года.  Этот  чипсет,
представляющий   собой   усовершенствованный    i820,    будет    специально
оптимизироваться под Coppermine. В его состав  помимо  всего  прочего  будет
входить четырехпортовый контроллер USB, контроллер  Ultra  ATA/100  (еще  бы
знать, что  это  такое,  многоканальный  AC97  кодек,  интегрированный  LAN-
контроллер и некоторые другие возможности, которые к тому времени давно  уже
появятся в чипсетах VIA. В общем, скучать не придется.
                          2.  Оптические компьютеры

      Развитие вычислительной техники представляет собой постоянно сменяющие
друг  друга  физические  способы  реализации  логических  алгоритмов  -   от
механических  устройств  (вычислительная   машина   Бэббиджа)   к   ламповым
(компьютеры 40-50-х годов Марк I  и  Марк  II),  затем  к  транзисторным  и,
наконец, к интегральным схемам. И уже на рубеже XXI века  идут  разговоры  о
скором  достижении  пределов  применения  полупроводниковых   технологий   и
появлении вычислительных устройств, работающих на совершенно ином  принципе.
Все это свидетельствует о том, что прогресс не стоит на месте, и с  течением
времени ученые открывают новые возможности создания  вычислительных  систем,
принципиально отличающихся от  широко  применяемых  компьютеров.  Существует
несколько возможных альтернатив  замены  современных  компьютеров,  одна  из
которых  -  создание  так  называемых  оптических   компьютеров,   носителем
информации в которых будет световой поток.
      Проникновение оптических методов в вычислительную технику  ведется  по
трем основным направлениям.  Первое  основано  на  использовании  аналоговых
интерференционных оптических вычислений для  решения  отдельных  специальных
задач,  связанных  с   необходимостью   быстрого   выполнения   интегральных
преобразований. Второе  направление  связано  с   использованием  оптических
соединений для передачи сигналов на различных ступенях  иерархии   элементов
вычислительной  техники,  т.е.  создание  чисто  оптических  или   гибридных
(оптоэлектронных) соединений вместо обычных, менее  надежных,  электрических
соединений. При этом в конструкции компьютера  появляются  новые элементы  -
оптоэлектронные преобразователи  электрических  сигналов  в  оптические   и 
обратно.   Но   самым   перспективным   направлением   развития   оптических
вычислительных устройств является создание компьютера, полностью  состоящего
из оптических устройств обработки  информации.  Это  направление  интенсивно
развивают  с  начала  80-х  годов   ведущие  научные  центры  (MTI,   Sandia
Laboratories  и  др.)   и  основные   компании-производители   компьютерного
оборудования (Intel, IBM).
      В  основе  работы   различных   компонентов   оптического   компьютера
(трансфазаторы-оптические транзисторы,  триггеры,  ячейки  памяти,  носители
информации)   лежит   явление    оптической    бистабильности.    Оптическая
бистабильность - это одно из проявлений взаимодействия света с  веществом  в
нелинейных  системах   с   обратной   связью,   при   котором   определенной
интенсивности и поляризации падающего на  вещество  излучения  соответствуют
два (аналог 0 и  1  в  полупроводниковых  системах)  возможных  стационарных
состояния световой волны, прошедшей через вещество, отличающихся  амплитудой
и  (или)  параметрами  поляризации.  Причем  предыдущее  состояние  вещества
однозначно определяет, какое из двух состояний  световой  волны  реализуется
на выходе. Для большего понимания явление  оптической  бистабильности  можно
сравнить с обычной петлей магнитного  гистерезиса  (эффект,  используемый  в
магнитных  носителях  информации).  Увеличение  интенсивности  падающего  на
вещество светового  луча  до  некоторого  значения  I1  приводит  к  резкому
возрастанию  интенсивности  прошедшего  луча;  на  обратном  же   ходе   при
уменьшении  интенсивности  падающего  луча  до  некоторого  значения   I2

смотреть на рефераты похожие на "Перспективы развития компьютерной техники "