100年后的电脑什么样？

　　谈到计算机的飞速发展避不开摩尔定律，这是由戈登·摩尔在1965 年提出的。他认为，一个硅芯片上集成的晶体管数量每年会增加1倍。此后的多年，计算机差不多就按照这个速度在发展，直到近年来速度才有所减缓，现在大约是以24 个月为周期。计算机正在飞速发展似乎已经成为大众的常识。问题是这种速度还能维持多久，计算机的未来将何去何从？

　　晶体管计算机被淘汰？

　　假设微处理器制造商可以按照摩尔定律不断提高CPU 的处理能力，这就意味着从现在起的100 年之后，电脑的处理能力将是现在电脑的1000 万亿倍之多。这是难以想像的。不过，即使是戈登·摩尔自己也不认为摩尔定律会撑那么久。2005 年，摩尔曾表示，随着晶体管达到原子尺度，芯片制造可能会遇到根本无法跨越的障碍。因为我们无法在同样的空间集成数量更多的晶体管。

　　虽然我们可以通过制造更大尺寸的处理器以集成更多晶体管来避免这个问题，但晶体管会产生热量，过热的处理器可能导致电脑宕机。计算机的处理器处理能力越强越需要有效的冷却系统来支撑，否则会过热。处理器芯片越大，计算机在全速工作时产生的热量越大。

　　另一个解决办法是采用多核架构，多核处理器将其处理能力分散到每个核。这种处理器在处理可以分解成为更小单元的计算时表现良好，而对于那些大型的不可分割的计算问题时，多核策略就行不通了。

　　未来的计算机可能依赖于一个与传统机器完全不同的模式。如果我们放弃旧的以晶体管为基础的处理器会怎样呢？

　　光纤技术已经开始对电脑发生革命性的影响。光纤数据线路用难以置信的速度传递信息，并且不会像传统的电缆容易受到电磁干扰。如果我们设计一台计算机，它使用光而不是用电来传输信息，会是怎样呢？

　　一个好处是，光学或光电系统会产生的热量比传统的电子晶体管的处理器低，同时这些数据传输得更快。目前，工程师们还没有开发出可以批量生产的光学晶体管。苏黎世联邦理工学院的科学家能够制造出分子大小的光学晶体管。然而，只是为了使它工作，科学家们需要将其冷却至摄氏零下272 度或者1 开尔文，这仅比外太空暖和一点。显然，不适用于普通计算机用户。

　　量子计算机也是一个选择。

　　不同于使用二进制数字执行操作的传统计算机：一个位元为0或1，它像一个开关，只有两种状态：开或者关。而量子计算机利用量子位或量子比特，量子比特可以在同一时间既能是0 又能是1（或者之间任何东西），该开关可能是开、关，或者是两者之间的任何状态。

　　量子计算机在解决可分割成子问题的大计算问题时，速度远远超过传统的电脑，我们把这些问题称作密集并行问题。但量子计算机其本身的性质是不稳定的，一旦计算机的量子状态遭到破坏，该计算机的计算能力就无法保证。在苏黎世，虽然创造了光晶体管，但是量子计算机只能在绝对零度以上几度才能保持其量子态。

　　也许计算机的未来就来自于我们本身。计算机科学家团队正在努力开发利用DNA 来处理信息的计算机。这种计算机科学和生命科学的结合是下一代电脑发展的思路。DNA 计算机可能比传统的机器多几个优点。例如，DNA是一个丰富而廉价的资源。用DNA 作为数据处理工具也将是计算机领域的重大革命。

　　计算机无处不在

　　未来的计算机肯定会变得非常小，以至于无孔不入，它们几乎存在于一切之中。您可以在地板下安装电脑感应器来监控身体健康，也可以安装在车上以实现自动驾驶。

　　电脑几乎无处不在地跟踪您的一举一动，这是一个对未来既兴奋又可怕的设想。一方面，计算机网络将变得非常强大，我们总是有一个快速、可靠的方式连接到互联网。您可以在任何地方与任何人沟通，并且没有服务中断的后顾之忧。但另一方面，它也可能成为企业、政府或其他机构来收集有关您的资料的工具并保持随时随地对你的监控。

　　在过去的十年里我们已经看到了无处不在的计算机处理技术，城市Wi - Fi 项目、4G（如LTE 和WiMAX 技术）已经使计算机网络远远超出了有线网络；你可以通过智能手机在几秒钟内访问万维网上的信息；交通红绿灯和生物识别装置的传感器可以检测到我们的存在..也许用不了多久，几乎所有我们接触到的所有东西里面都有一台计算机或传感器。

　　我们还可以看到在用户接口技术方面的大变革。目前，大多数计算机依赖物理输入接口，像电脑鼠标、键盘、跟踪垫等，另外也有计算机程序能够识别我们的声音或跟踪我们的眼睛运动以执行命令。计算机科学家和神经学家正在研究各种新的人机接口方式，以允许人们通过思维来操作电脑，或许未来的计算机可以完美地反映我们的想法。

　　实际上，预测未来总是困难的。技术进步不一定呈线性或指数级。在进步了几十年后，我们可能因为碰到不可遇见的困难而长期停滞不前；而另一方面，一些未来学家预言，计算机和人类之间在100 年后可能没有什么实质的差异。在那个世界上，计算机将转化为一个新物种，它可以以我们现在难以想象的节奏来完善自我。不论未来是什么样，有一点可以肯定，未来的计算机将会与现在的有很大不同。