Персональні комп'ютери майбутнього

3. Персональні комп'ютери майбутнього

Основою комп'ютерів майбутнього стануть не кремнієві транзистори, де передача інформації здійснюється електронами, а оптичні системи. Носієм інформації стануть фотони, тому що вони легші й швидші, ніж електрони. У результаті комп'ютер стане дешевшим і компактнішим. Але найголовнішим є те, що оптоелектронні обчислення виконуються набагато швидше, ніж застосовувані сьогодні, тому комп'ютер стане набагато продуктивнішим.

ПК буде малим за розмірами і матиме потужність сучасних суперкомп'ютерів. ПК стане сховищем інформації, що охоплює всі аспекти нашого повсякденного життя, він не буде прив'язаний до електричних мереж. Цей ПК буде захищений від злодіїв, завдяки біометричному сканерові, який впізнаватиме свого власника за відбитком пальця.

Основним способом спілкування з комп'ютером буде голос. Настільний комп'ютер перетвориться на стіл, який у свою чергу перетвориться на гігантський комп'ютерний екран — інтерактивний фотонний дисплей. Клавіатура не знадобиться, адже всі дії можна буде здійснити дотиком пальця. Але для тих, хто віддає перевагу клавіатурі, у будь-який момент на екрані може бути створена віртуальна клавіатура і вилучена тоді, коли в ній не буде потреби.

Комп'ютер стане операційною системою вдома, і він почне реагувати на потреби господаря, знати його вподобання (приготувати каву о 7 годині, запустити улюблену музику, записати потрібну телепередачу, відрегулювати температуру й вологість і т. д.)

Твердий диск буде голографічним і чимось буде схожий на CD-ROM або DVD. Тобто це буде прозора обертова пластинка з записуючим лазером з одного боку і лазером, що зчитує, з іншого; обсяг збереженої інформації на такому диску сягатиме просто астрономічних величин — кілька терабайт. При таких обсягах можна буде зберігати кожну дрібну деталь життя.

Процесор ПК майбутнього функціонуватиме за тими ж принципами, що й сьогодні. Але замість електронних мікропроцесорів, що є і мозком, і мускулами сучасного комп'ютера, процесор майбутнього матиме оптоелектронні інтегральні схеми (чіпи будуть використовувати кремній там, де потрібне переключення, і оптику для комунікацій). Це дасть величезний приріст у швидкодії й ефективності. Сьогоднішній комп'ютер витрачає занадто багато часу на очікування даних для обробки. Миттєвий оптичний зв'язок і пам'ять, що працює так само швидко, як і процесор, забезпечать безперервний потік даних до процесора для обробки. При передачі даних зі швидкістю, не обмеженою більше електронною передачею, можна буде досягти частот приблизно 100ГГц, тобто в 100 разів швидше, ніж сьогодні.

Процесор майбутнього може бути шестигранником, оточеним з усіх боків швидким кешем, так щоб необхідні дані могли бути отримані з найближчої частини кеша. Саме в такий спосіб і буде досягнута продуктивність сучасних супер-ЕОМ. При застосуванні оптичного зв'язку в комп'ютерних технологіях буде отриманий той самий ефект, що спостерігали в 1980 році, коли комп'ютери на базі 80286 мали пам'ять, що працює на частоті процесора. Швидкість шини пам'яті, та швидкість, з якою відбувається обмін даними між процесором і пам'яттю, дорівнювала частоті процесора (усього 8 МГц). Процесор одержував дані так само швидко, як міг їх обробити, у результаті процесор менше перебував у режимі очікування даних. Середній комп'ютер сьогодні має процесор 1000 МГц і шину 133 МГц. Незважаючи на різні технологічні вдосконалення, процесор все ще витрачає дві третини часу на очікування даних. Оптоелектроніка вирішить цю проблему. При належним чином розробленій Шині оптичної пам'яті швидкість вибірки даних із пам'яті буде знову прирівняна до частоти процесора. Звичайно, це вимагатиме більш швидкої обробки даних у пам'яті і, відповідно, іншої архітектури пам'яті, яка, на щастя, вже є або незабаром з'явиться. Великий кеш над швидкої енергонезалежної магнітної RAM (пам'ять з довільним доступом) міститиме дані, що терміново потрібні процесору. Для нового швидкого кеша доведеться позбутися неефективності сьогоднішньої синхронної динамічної пам'яті, що потребує постійного оновлення. Неефективність кеша сьогодні така, що дві третини часу йде на процеси оновлення (таким чином, його реальна продуктивність у три рази менша). Напівпровідникова технологія майбутнього ґрунтуватиметься не на кремнієвій пам'яті, а на магнітній пам'яті в молекулярному масштабі. Через те що дрібні елементи будуть намагнічені для представлення нулів і розмагнічені для представлення одиниць, інформація може бути легко і швидко оновлена простим електричним сигналом. Весь процес буде набагато швидшим, ніж той, що ми маємо сьогодні, і буде цілком реально задовольняти вимоги процесора, який працює на частоті 100 ГГц.

Основна пам'ять комп'ютера буде повністю оптичною, фактично голографічною. Голографічна пам'ять має тривимірну природу, і можна ешелонувати будь-яку кількість площин пам'яті в прямокутне тверде тіло. Обсяг чіпа в 256 ГБ б реальною перспективою. Комп'ютер майбутнього буде практично незалежний від джерел електроживлення. Одна з найбільших переваг фотонних ланцюгів — украй мале енергоспоживання. Невелика, але довга, подібна на стержень літієва батарея, вигнуга в тороїд і встановлена в комп'ютер, функціонуватиме два тижні. А підзарядити її можна буде так само легко, як сьогодні підзарядити стільникові телефони. Розмір екрана не відіграватиме ніякої ролі в комп'ютерах майбутнього. Він може бути великим, як ваш робочий стіл, або маленьким. Великі варіанти комп'ютерних екранів ґрунтуватимуться на рідких кристалах, збуджуваних фотонним способом, що матимуть набагато нижче енергоспоживання, ніж сьогоднішні LCD-монітори. Кольори будуть яскравими, а зображення точними (це можуть бути плазмові дисплеї). Фактично сьогоднішня концепція "дозвільної спроможності" буде значною мірою атрофована. [9]

Висновки

Неможливо точно сказати х тож першим винайшов комп’ютер. Проте Леонардо да Вінчі все ж таки вважається першим хто розробив ЄОМ. Вже після смерті Леонардо да Вінчі світові пред’явив свій винахід Вільгельм Жиккард. А після нього Блез Паскаль та Готфрід Вільгельм фон Лейбніц.

ЕОМ за багато століть пройшли декілька етапів розвитку. Та ці етапи діляться на декілька поколінь:

Перше покоління: гігантські машини на електронних лампах 50-х років.

Друге покоління комп'ютерів з'явилося на початку 60-х років, коли на зміну електронним лампам прийшли транзистори. Винайдені 1948 р.

Поява інтегрованих схем започаткувала новий етап розвитку обчислювальної техніки — народження машин третього покоління. Інтегрована схема, яку також називають кристалом, являє собою мініатюрну електронну схему, витравлену на поверхні кремнієвого кристала площею приблизно 10 мм2. Перші інтегровані схеми (ІС) з'явилися 1964 року

Четверте покоління — ЕОМ на великих інтегрованих схемах.

Нині створюються та розвиваються ЕОМ п'ятого покоління — ЕОМ на надвеликих інтегрованих схемах. Ці ЕОМ використовують нові рішення у архітектурі комп'ютерної системи та принципи штучного інтелекту.

Проте і на цьому людство не зупиняє розвиток ЕОМ. В майбутньому це будуть ще більш вдосконалені машини, ще більш швидкі, ще більш зручні у використанні та будуть дивувати нас своїми можливостями.

Список використаної літератури

1.  Журнал "інформатика", листопад, 2002 №41. 185 с.

2.  Журнал "інформатика", листопад, 2002 №37. 185 с.

3.  Знакомьтесь компьютер; Пер. с англ. К. Г. Батаева; Под ред. и с пред. В. М. Курочкина — Москва : Мир, 1989. — 240 с., ил. ISBN 5-03-001147-1

4.  Інформатика: Навч. посібн. для 10-11 кл. середн . загальноосвітн. шкіл / І. Т. Зарецька, Б. Г. Колодяжний, А. М. Гуржій, О. Ю. Соколов. – К.: Форум, 2001. – 496 с. : іл.

5.  Інформатика: екперим. Підручник для 10 кл. / Під редак. М. В. Морзе. – К. : Вид. Корбуш, 2008. – 592 с. : іл.

6.  Язык компьютера; Пер. с англ. С. Е. Морковина и В. М. Ходукина; Под ред. и с пред. В. М. Курочкина — М.: Мир, 1989. — 240 с., ил.

7.  community.livejournal.com

8.  referats.net.ua

9.  ua.textreferat.com

10.  uk.wikibooks.org

11.  wikipedia.org

Додаток А

Додаток Б

Додаток В

Додаток Д

Додаток Е

Всі частини комп’ютера мають довгу історію та можливості про, які колись можна було лише помріяти. Все частіше користувачі вибирають менш потужний комп’ютер, але за допомогою якого вони зможуть отримати доступ до інтернету з будь-якого місця та отримати необхідну їм мобільність під час роботи на комп’ютері. Саме тому популярність ноутбуків росте з кожним днем.

10 років тому комп'ютери (а особливо ноутбуки) вважались розвагою для багатих) про ноутбуки того часу більшість людей знала з преси ніж мала з ними справу. Які технічні характеристики ноутбуків з 1998 року (процесор 233 MHz, 32 MB оперативної пам’яті, вінчестер на 2 GB), що смієтесь із таких потужних компів?. Комп’ютер того часу характеризувались нестабільною роботою та складним обслуговуванням. Ціна була високою – комп’ютер з монітором коштував 8000 грн. , а дешевий ноутбук всього лише 20 000 грн. (ціни досить високі, зважаючи, що долар тоді коштував не більше 4 грн. Це бела ера людей, що вміли збирати ці дивні машини. Стандартні конфігурації можна було придбати лише у великих магазинах із технікою.

Сьогодні стаціонарний комп’ютер купляємо у вигляді готового комплекту в магазині або через інтернет. Мало нас цікавлять технічні характеристики, більше звертаємо увагу на ціну ноутбука. А для чого переплачувати, якщо уже від 4000 грн. можна придбати стаціонарний ПК із процесором Intel Core 2 Duo, 2 GB оперативної пам’яті та вінчестером на 400 GB. Ноутбуки отримали сильного конкурента.

Дисководи

1998 рік це час появи перших дисководів, що читали диски DVD, а на той час всі ПК були із стандартними дисководами CD-ROM працюючими зі швидкістю 32x. Загрозливою була ціна дисководів DVD-ROM коштував від 1600 до 3000 грн., а для перегляду фільмів DVD в комп’ютер треба було вмонтувати додаткову карту для перекодування формату MPEG-2 – процесори тих часів не могли справитись із таким складним завданням. На ринку появились перші пишучі дисководи CD, що працювали із швидкістю від x2 x4 – коштували від 4000 грн.

Сьогодні комп’ютерні диски (болванки) практично зникли із магазинів, бо дозволяють записати лише 650 MB даних, тобто 15 процентів вмісту диску DVD. Кожен новий комп’ютер має пишучий дисковод DVD – система двошарового запису дозволяє записати до 8 GB даних. Не дорогі також самі диски DVD-RW. Завдяки такій доступній ціні можна зберігати на дисках фільми, музику, фото та дані. А на порозі уже нова технологія запису даних на дисках під назвою Blu-ray – дозволяє записувати від 25 до 50 GB даних.

Вінчестери

Протягом 20 років працюють у сфері запису та зберігання даних. У 1998 році 12-гіговий вінт ATA33 коштував всього лише 2500 грн. У світі без емпетрійок, фільмів DivX та операційних систем по 30 GB поверхні такий вінчестер гарантував, що місця нам вистарчить надовго.

Протягом 10 років поверхня вінчестерів збільшилась у 100 раз. Сьогодні вінчестер розміром 1,2 терабайта (1200 гігабітів) можна придбати за 900 грн. Покращено систему трансферу даних: завдяки магістралі SATA вінчестер пересилає дані зі швидкістю 100 мегабайт на секунду. Не змінено методу для скорочення часу доступу до даних, який становить близько 10 мілісекунд. Поширились також 2,5-дюймові зовнішні переносні вінчестери – завдяки яким можна у кишені переносити велику кількість даних (на фото, справа). Нещодавно придумали диски SSD, які працюють за принципом пам’яті flash, але їх ціна ще висока (від 1500 грн за 64 GB), дуже часто використовуються у лептопах.