Перспективы совершенствования архитектуры вычислительных машин и систем. Яковлева А.А. группа 12227

Перспективы совершенствования архитектуры ВМ Увеличение разрядности шин. На физическом уровне: переход на схемы с меньшим количеством транзисторов. Увеличение скалярности (многопоточности). Переход к нелинейной памяти. Параллелизация инструкций и асинхронная схемотехника в процессорах. Объединение устройств разного типа на одном кристалле или в одно устройство. Увеличение количества ядер.

Создание молекулярных и био компьютеров (нейрокомпьютеров) Разработка квантовых компьютеров Разработка оптических компьютеров Качественно новые пути.

Молекулярные компьютеры Синтез молекул на основе их стереохимического генетического кода, которые способны менять ориентацию и реагировать на воздействия током, светом и т.п. В 100 млрд. раз экономичнее современных микропроцессорных устройств. Проблема: обеспечение устойчивости сложных структур.

Биокомпьютеры и нейрокомпьютеры. Основа: теория персептрона - искусственной нейронной сети, способной обучаться. Преимущества: •Параллельность обработки информационных потоков; •Способность к обучению и настройке; Способность к автоматической классификации; •Более высокая надежность; •Ассоциативность обработки.

Квантовые компьютеры Принцип работы элементов квантового компьютера основан на способности электрона в атоме иметь различные уровни энергии. Переход электрона с нижнего энергетического уровня на более высокий связан с поглощением фотона. При излучении фотона осуществляется обратный переход. Можно управлять, используя действие электромагнитного поля от атомного или молекулярного генератора.

Оптические компьютеры Разработка устройства обработки информации с использованием световых потоков. Способность света параллельно распространяться в пространстве дает возможность создавать параллельные устройства обработки. Преимущество: ускорение быстродействия компьютеров на много порядков.

Спасибо за внимание!