計算機新技術作業(yè)

1、1、談談你對計算機摩爾定律的理解，當前還是繼續(xù)有效的嗎？答：隨著科技的發(fā)展，商品性能會變得越來越好，而價格卻變得越來越便宜。這正是科技的飛速發(fā)展給人們帶來的實惠。 摩爾定律是指IC上可容納的晶體管數(shù)目，約每隔18個月便會增加一倍，性能也將提升一倍。摩爾定律是由英特爾(Intel)名譽董事長戈登摩爾（Gordon Moore）經過長期觀察發(fā)現(xiàn)得之。計算機第一定律摩爾定律Moore定律1965年，戈登摩爾（GordonMoore）準備一個關于計算機存儲器發(fā)展趨勢的報告。他整理了一份觀察資料。在他開始繪制數(shù)據(jù)時，發(fā)現(xiàn)了一個驚人的趨勢。每個新芯片大體上包含其前任兩倍的容量，每個芯片的產生都是在前一個芯

2、片產生后的18-24個月內。如果這個趨勢繼續(xù)的話，計算能力相對于時間周期將呈指數(shù)式的上升。Moore的觀察資料，就是現(xiàn)在所謂的Moore定律，所闡述的趨勢一直延續(xù)至今，且仍不同尋常地準確。人們還發(fā)現(xiàn)這不光適用于對存儲器芯片的描述，也精確地說明了處理機能力和磁盤驅動器存儲容量的發(fā)展。該定律成為許多工業(yè)對于性能預測的基礎。在26年的時間里，芯片上的晶體管數(shù)量增加了3200多倍，從1971年推出的第一款4004的2300個增加到奔騰II處理器的750萬個?！澳柖伞边€帶動了芯片產業(yè)白熱化的競爭。在紀念這一定律發(fā)表40周年之時，作為英特爾公司名譽主席的摩爾說：“如果你期望在半導體行業(yè)處于領先地位，你

3、無法承擔落后于摩爾定律的后果?！睆奈羧盏南赏镜浇裉斓挠⑻貭?、摩托羅拉、先進微設備公司等，半導體產業(yè)圍繞“摩爾定律”的競爭像大浪淘沙一樣激烈。 對于摩爾定律對當今是否有效？毫無疑問，“摩爾定律”對整個世界意義深遠。在回顧40年來半導體芯片業(yè)的進展并展望其未來時，信息技術專家們說，在今后幾年里，“摩爾定律”可能還會適用。但隨著晶體管電路逐漸接近性能極限，這一定律終將走到盡頭?！澳柖伞焙螘r失效？專家們對此眾說紛紜。 美國惠普實驗室研究人員斯坦威廉姆斯說，到2010年左右，半導體晶體管可能出現(xiàn)問題，芯片廠商必須考慮替代產品。英特爾公司技術戰(zhàn)略部主任保羅加吉尼則認為，2015年左右，部分采用了納

4、米導線等技術的“混合型”晶體管將投入生產，5年內取代半導體晶體管。還有一些專家指出，半導體晶體管可以繼續(xù)發(fā)展，直到其尺寸的極限4到6納米之間，那可能是2023年的事情。 專家們預言，隨著半導體晶體管的尺寸接近納米級，不僅芯片發(fā)熱等副作用逐漸顯現(xiàn)，電子的運行也難以控制，半導體晶體管將不再可靠。“摩爾定律”肯定不會在下一個40年繼續(xù)有效。不過，納米材料、相變材料等新進展已經出現(xiàn)，有望應用到未來的芯片中。到那時，即使“摩爾定律”壽終正寢，信息技術前進的步伐也不會變慢【附】：摩爾定律是著名芯片制造廠商美國因特爾公司 (Intel)創(chuàng)始人之一的戈頓摩爾對集成電路技術發(fā)展趨勢作出的推斷。它描述了特定時期，

5、特定技術及其相關應用的性能或價格以18個月為周期的一種增長或下降規(guī)律。摩爾定律主要有三種不同的表述： （1）集成電路芯片上所集成的電路數(shù)目，每隔18個月翻一番； （2）微處理器的性能每隔18個月提高一倍，而價格下降50%； （3）用一個美元所能買到的電腦性能，每隔18個月翻兩番。 2、結合計算機硬件發(fā)展歷史，談談你對計算機硬件發(fā)展趨勢的看法？答：第一代（19461957）：電子管計算機第二代（19581963）：晶體管計算機第三代（19641969）：小規(guī)模集成電路計算機第四代（19701990）：以微處理器（Microprocessors）為標志的大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路（LSI/VLSI）

6、計算機第五代（1991目前）：以互聯(lián)網（Internet）為標志的信息系統(tǒng)第一代電子管計算機 (1946-1957) 1946年2月15日，標志現(xiàn)代計算機誕生的ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)在費城公諸于世。ENIAC代表了計算機發(fā)展史上的里程碑，它通過不同部分之間的重新接線編程，還擁有并行計算能力。ENIAC由美國政府和賓夕法尼亞大學合作開發(fā)，使用了18000個電子管，70000個電阻器，有5百萬個焊接點，耗電160千瓦，其運算速度為每秒5000次。 第一代計算機的特點是操作指令是為特定任務而編制的，每種機器有各自不同的機

7、器語言，功能受到限制，速度也慢。另一個明顯特征是使用真空電子管和磁鼓儲存數(shù)據(jù)。第二代晶體管計算機 (1957-1964) 1948年，晶體管發(fā)明代替了體積龐大電子管，電子設備的體積不斷減小。1956年，晶體管在計算機中使用，晶體管和磁芯存儲器導致了第二代計算機的產生。第二代計算機體積小、速度快、功耗低、性能更穩(wěn)定。1960年，出現(xiàn)了一些成功地用在商業(yè)領域、大學和政府部門的第二代計算機。第二代計算機用晶體管代替電子管，還有現(xiàn)代計算機的一些部件:打印機、磁帶、磁盤、內存、操作系統(tǒng)等。計算機中存儲的程序使得計算機有很好的適應性，可以更有效地用于商業(yè)用途。在這一時期出現(xiàn)了更高級的COBOL和FORTR

8、AN等語言，使計算機編程更容易。新的職業(yè)(程序員、分析員和計算機系統(tǒng)專家)和整個軟件產業(yè)由此誕生。 第三代小規(guī)模集成電路計算機 (1964-1970) 1958年德州儀器的工程師Jack Kilby發(fā)明了集成電路(IC)，將三種電子元件結合到一片小小的硅片上。更多的元件集成到單一的半導體芯片上，計算機變得更小，功耗更低，速度更快。這一時期的發(fā)展還包括使用了操作系統(tǒng)，使得計算機在中心程序的控制協(xié)調下可以同時運行許多不同的程序。 第四代大規(guī)模集成電路計算機 (1970-1990) 大規(guī)模集成電路 (LSI) 可以在一個芯片上容納幾百個元件。到了 80 年代，超大規(guī)模集成電路 (VLSI) 在芯片上

9、容納了幾十萬個元件，后來的 (ULSI) 將數(shù)字擴充到百萬級?？梢栽谟矌糯笮〉男酒先菁{如此數(shù)量的元件使得計算機的體積和價格不斷下降，而功能和可靠性不斷增強。 70 年代中期，計算機制造商開始將計算機帶給普通消費者，這時的小型機帶有友好界面的軟件包，供非專業(yè)人員使用的程序和最受歡迎的字處理和電子表格程序。 1981 年， IBM 推出個人計算機 (PC) 用于家庭、辦公室和學校。 80 年代個人計算機的競爭使得價格不斷下跌，微機的擁有量不斷增加，計算機繼續(xù)縮小體積。與 IBM PC 競爭的 Apple Macintosh 系列于 1984 年推出， Macintosh 提供了友好的圖形界面，用

10、戶可以用鼠標方便地操作。 第五代以互聯(lián)網（Internet）為標志的信息系統(tǒng)（1991-現(xiàn)在）第五代計算機延續(xù)了第四代計算機的超大規(guī)模集成電路的使用，并且在其基礎上又有了一定得提高。第五代計算機是以互聯(lián)網為標志的信息系統(tǒng)。互聯(lián)網的快速發(fā)展和完善逐步使計算機的發(fā)展法方向又有了一個新的定義，幾乎覆蓋世界任何角落的互聯(lián)網龐大的信息儲量和流量利用全世界的計算機共同形成了一個相輔相成的信息系統(tǒng)。通過這個系統(tǒng)，足不出戶也能做成很多事，完成各種或大或小的商業(yè)活動，大大縮小了世界。并且向智能化方向發(fā)展，模仿人類的知覺，模仿人類的一切。計算機的發(fā)展趨勢巨型化、微型化、網絡化、智能化（1）巨型化是指發(fā)展告訴、大存

11、儲容量和強功能的巨型計算機，這主要是為了滿足諸如原子、天文、核技術等尖端科學以及探索新興領域的需要。巨型計算機的研制水平反映了一個國家科學技術的發(fā)展水平。（2）微型化。因大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，計算機迅速向微型化方向發(fā)展。因為微型計算機可以滲透到儀表、家電、導彈彈頭等中、小型機無法進入的領域，所以20世紀80年代以來發(fā)展異常迅速。（3）網絡化。計算機網絡是計算機技術發(fā)展的又一重要分支，是現(xiàn)代通信技術與計算機技術相結合的產物。網絡化就是利用現(xiàn)代通信技術和計算機技術，將分布在不同地點的計算機連接起來，按照網絡協(xié)議互相通信，共享軟件，硬件和數(shù)據(jù)資源。（4）智能化。第五代計算機要實現(xiàn)的目標是“

12、智能”計算機，讓計算機來模擬人的感覺、行為、思維過程，使計算機具有視覺、聽覺、語言、推理、思維、學習等能力，成為智能型計算機。3、了解ACM圖靈獎的現(xiàn)狀，最新一屆圖靈獎得主及現(xiàn)狀？答：圖靈獎于 1966年開始設立，是ACM（美國計算機協(xié)會）在計算機科學技術領域中所授予的最高獎項, 享有計算機界的諾貝爾獎之美稱。它是以英國的數(shù)學天才Alan Turing先生的名字命名的。圖靈先生對早期的計算理論與實踐做出了突出的貢獻。圖靈獎主要授予在計算機科學技術領域做出了創(chuàng)造性貢獻、推動了計算機科學技術發(fā)展的杰出科學家，而這些貢獻必須對計算機科學技術有長久而深遠的重要影響。雖未明確規(guī)定，授獎較偏重于計算機科學理論和軟件技術方面作出貢獻的科學家。 每年, 美國計算機協(xié)會將要求提名人推薦本年度的圖靈獎候選人, 并附加一份200到500字的文章, 說明被提名者為什么應獲此獎。任何人都可成為提名人，美國計算機協(xié)會將組成評選委員會對被提名者進行嚴格的審核，并最終確定當年的獲獎者。通常每年只有1名獲獎者, 少數(shù)的年份有2名（同方向）, 但02、07年有3名。截止到2008年底共發(fā)獎43次，共有55位科學家獲獎。目前圖靈獎由英特爾公司和google公司贊