現有計算機算力極限

Ⅰ 電腦的運算速度有沒有極限，到那時計算機會不會取代人腦

N 多科幻電影都有演到！
我想取代只是時間的問題！咱這一輩兒的人就放心的活吧，嘎嘎

Ⅱ 什麼是超級計算機是哪個國家發明的 叫什麼名字 它的運算速度是多少

什麼是超級電腦呢？按照美國傳統詞典的解釋，它是一種主機
電腦，是在一定時期內可以得到的一種最大的、運行速度最快 的、功能最強的電腦。超級電腦可以進行高速度和大存儲量的 計算。

*超速運算*

超級電腦的速度有多快呢？德國曼海姆大學、美國的田納西大 學和美國能源部的勞倫斯-伯克利實驗室的專家指出，目前全 球速度名列前茅的五百部超級電腦中，速度最慢的，每秒鍾能 運算將近兩千億次。而在速度最快的一批電腦中，有47台每秒 鍾運算次數超過了一萬億次。其中的冠軍是日本研製的超級電 腦，名叫「地球模擬器」，每秒能進行的浮點運算次數接近36 萬億次。 這還剛剛達到了理論速度極限的87%，也就是說，可 能還有增加的潛力。

不過運算次數接近36萬億次，是個理論上的數字。而在實際應 用中呢，往往比理論數字要低一些。「地球模擬器」中心的負 責人說，這座超級電腦在運行一套氣象模型軟體的時候，速度 超過每秒26萬億次。在超級電腦領域，是「強中更有強中 手」的，是「江山代有才人出，各領風騷沒幾年」的。最 近，IBM，也就是國際商用機器公司，獲得了為美國能源部制 造兩台最快速的超級電腦的合同。這兩台電腦將把目前的世界 冠軍遠遠拋在後邊。這就是說，超級電腦將變得更加超 級。IBM的專家納爾遜說：「比起現狀來，這將是一大飛 躍。」

*IBM新秀*

IBM 的這兩台新機器，一台叫「藍色基因」，計算速度可以 達到每秒鍾360萬億次。另一台叫ASCI 紫色，運算速度每秒鍾 100萬億次。這分別是現有的最快的超級電腦的將近3倍到十 倍。而兩部電腦合起來，每秒鍾能聯合運算四百六十萬億次。 數據處理能力相當於目前世界上五百部功能最強大的超級電腦 的總和的一倍半。

這些速度是個什麼概念呢？讓我們拿個人電腦來比一比。【合 眾國際社】說，現在最快的個人電腦每秒鍾能處理10億條指 令，而超級電腦的浮點運算要比這復雜得多。 IBM 表示，未 來的「藍色基因」超級電腦處理信息的速度相當於普通家用電 腦的四十萬倍。IBM網際網路技術和戰略部的負責人納爾遜說： 「一些科學家說，這是有史以來第一次，電腦有了和人腦一樣 的對信息進行粗處理的能力。」

*深藍下棋*

超級電腦的用途是什麼呢？可以從事模型處理，一些大公司用 它來開發產品和檢驗產品的應用。一些政府機構用它來進行大 規模試驗、計算和研究。例如現有的一台IBM超級電腦叫「白 色」，它的運算速度是每秒7.2萬億次，它用於模擬核爆炸和 宇宙的形成、從事飛行器設計、葯物合成等。超級電腦可以用 於觀察氣象、預測天氣。這個工作涉及的因素很多，用超級電 腦來估算比較容易算準。而預測地震呢，所需要的計算就更復 雜了，即使是現在最快的超級電腦「地球模擬器」也做不 到。「地球模擬器」中心的負責人說，他希望，下一代 的「地球模擬器」能預測地震。

超級電腦還有個用途是監視那些從外太空飛向地球的物體，看 看它們到底是隕石、太空船、掉落的人造衛星還是UFO，也就 是，不明飛行物。夏威夷的一個高性能電腦中心有一台IBM超 級電腦就是干這個的。它能迅速的把太空望遠鏡拍下的模糊影 像轉換為清晰的移動圖像，以便美國空軍看出那究竟是什麼東 西。這個超級電腦每秒能運算4800億次，比IBM超級電腦「深 藍」要快上將近40倍。「深藍」曾經在1997年和國際像棋大 師卡斯帕羅夫下棋，下贏了。

IBM計劃建造的兩台功能最強大的超級電腦將用於模擬核武器 試驗以及從事其它科學研究。IM從明年開始在北加州的利弗 莫爾國家實驗室安裝這兩台機器，估計2005 年完工。電腦實 驗室科研人員不等完工就將部份的使用「ASCI 紫色」電腦。 美國能源部將用它來模擬核武器爆炸，而不用進行地下核試 爆。

*核武模擬*

利弗莫爾國家實驗室核武器項目負責人、物理學家布魯斯-古 德溫說：「ASCI紫色」機是核武器物理學家十分盼望的機 器。長期以來，他們夢想進行逼真的氫彈爆炸立體模擬，新電 腦讓科學家如願以償。這樣的模擬，需要超級電腦分秒不停的 連續運算兩個月。科學家們通過模擬解決核武器老化等問題， 改進並設計新武器。

另一台超級電腦「藍色基因」可以儲存相當於十億部書的信 息，可以模擬各種物理現像，預測材料的性能、烈性炸葯 的「行為」以及地球大氣層和污染源之間的相互作用等等，可 以用於氣象研究，例如颶風預報，以及生物學的DNA 分 析。IBM的專家納爾遜說：「這些機器能從事氣象、核武 器、DNA分子等各方面的，比過去先進得多的模型建造。」

關於IBM計劃製造的這兩台超級電腦之間的區別，物理學家古 德溫說：「藍色基因」有如超音速戰斗機，速度快但功能比較 少，而「ASCI 紫色」象是747客機，功能更多，但是飛行速 度比較慢。

*硬體結構*

在硬體結構方面，超級電腦的機身，往往不是一個，而是一 群；所佔的地方，往往不是一點，而是一片。有不少超級電 腦是龐然大物。例如[ASCI 紫色]電腦重一百九十七噸，體積 相當於兩百個電冰箱的大小；裡面有二百五十多公里長的光纖 和銅制的電纜，具有超強的存儲功能。

微處理器，或者叫微處理晶元，相當於電腦的大腦。現在， 單個的晶元的速度遠遠達不到超級電腦的運算速度，那麼超級 電腦的速度從何而來呢？是通過聯合使用大量晶元而創造的。 有些超級電腦乾脆就是由一大批個人電腦組成的電腦群。這采 用的是「螞蟻雄兵」的戰略。 IBM公司超級電腦部門的副總 裁戴維·圖瑞克表示，超級電腦其實是一組組的電腦經由軟體 結合起來，步調一致，能象一台電腦一樣的運作。

一台個人電腦一般有一兩個微處理晶元，相比之下，超級電 腦「白色」使用了8000多個處理器，協同動作。而NEC，也 就是日本電氣公司研製的「地球模擬器」呢，採用了常見的平 行架構，使用了5000多個處理器。「藍色基因」將使用十三 萬個IBM 最先進的Power5 微處理器。[ASCI 紫色]電腦使用大 約一萬兩千六百個IBM 新型晶元，

微處理器那麼多，難免有的處理器會失靈。IBM的專家納爾遜 說，新的電腦系統將能自動繞過失靈的部件。納爾遜說： 「最大的挑戰是，製造一台可以自己管理自己的電腦。我們必 須研製出可以監督每個芯 片健康狀況的軟體。在出現問題的 時候，可以通過備用晶元或者叫候補晶元來完成任務，而不必 關機更換晶元卡。」

*信息傳送*

除了處理信息的速度問題，還有信息的傳送速度問題。 也就 是說，需要有足夠的信息及時傳過來以便讓處理器來處理，否 則處理器就會停工待料。如果超級電腦不能很快地從記憶里提 取數據，那麼超速處理的能力也就沒用了。田納西大學的超級 電腦專家唐加拉說，發展『快速提取』來支持『高速運 作』，是IBM面臨的一個挑戰。唐加拉說： 「這個挑戰是， 要在電腦內設立一個網路，讓所有的數據快速溝通，從而使處 理器工作的時候不必等待。目前，製造高性能電腦的關鍵障礙 在於解決數據傳輸的瓶頸問題。」

*光導技術*

未來的超級電腦會採用什麼新技術來更上一層樓呢？IBM 的超 級電腦部門負責人納爾遜說，光學技術，也就是利用玻璃纖維 而不是用金屬導線來傳遞信號，能夠提高處理速度。納爾遜 說： 「這實際上是下一代的超級電腦了。這意味著，使用光 學信號交換器和光學網路把超級電腦的各個部件連接到一起， 可以使整個系統的效率提高十倍，甚至一百倍。」

*造價昂貴*

名列前茅的超級電腦的造價如何呢？最近IBM 和美國能源部簽 訂的製造超級電腦的合同，價值兩億九千萬美元。而NEC 的「地球模擬器」，造價是4億美元。為什麼美國的兩台更先 進的超級電腦的造價，比日本的這一台超級電腦還要低呢？這 是因為日本的超級電腦使用的處理器是專門為超級電腦設計 的，所以比較貴。而美國的超級電腦使用的處理器是能在商業 上通用的，能大批量生產的，因此比較便宜。所以，今年4 月，當NEC從美國手中奪走超級電腦冠軍稱號之後，有的美國 學者不甘示弱，強調在評比超級電腦的時候不能只看運算速 度，更要看工作效率和性能價格比。

*IBM領先*

今日之世界，哪個國家使用和製造超級電腦最多呢？是美國。 根據德國曼海姆大學、美國的田納西大學和聯邦能源部的專家 在十一月中旬公布的關於全球頭五百部超級電腦的聯合報告， 這些電腦有46% 置在美國，有91%美國製造的。如果單論技術 性能，NEC的「地球模擬器」暫時技壓群雄。而若論商業市 場，則是IBM遙遙領先。今年8月，信息產業的評級機構IDC 發表了「全球高性能運算市場營收報告」。報告顯示，在全球 使用超級電腦的公司機構中，IBM產品占的份額最多，名列第 二的是新惠普公司。此外，NEC、美國的升陽公司和克雷公司 也這一領域競爭。

*國家資助*

為什麼美國在超級電腦領域領先呢？除了美國科技發達，人才 濟濟和財力雄厚的因素之外，幾十年來美國的核武器研究也帶 動了超級電腦工業的發展。最先進超級電腦的第一台經常被國 家武器實驗室購買。冷戰期間在內華達州進行的核試驗取消 後，核武器研究人員對電腦功能的需求更迫切了。美國的超級 電腦有許多安裝在國家實驗室。世界上功能排名第二和第三的 [惠普公司]的ASCI Q 電腦都在阿拉莫國家實驗室，排名第四 的「 ASCI 白色」超級電腦在利弗莫爾國家實驗室。

*排行效應*

和個人電腦相比，超級電腦的市場非常小。那麼，為什麼象 IBM 這樣的公司這么賣力氣來研製超級電腦呢？伯克利國家能 源實驗室計算中心負責人霍斯特說：登上五百大超級電腦的排 行榜首，就象獲得奧林匹克金牌；不少公司用這份名單來影響 他們的顧客。田納西大學的唐加拉說： 「這些公司是在用這 樣的研究工作來幫助他們的技術發展。」唐加拉說： 「這也 是改良產品的途徑。這些尖端技術會滲透到我們的日常用品 中。」

BM 期待把用於兩台超級電腦的Power5 晶元，從明年起用於商 業用的電腦伺服器，隨後用於台式電腦，還可能用於電子游戲 機。IBM 希望晶元的商業應用換來利潤回報。

Ⅲ 傳統計算的極限是什麼

。上個世紀40年代，資訊理論之父香農提出了信息（以比特方式存在）儲存和傳遞所遵循的物理規律。任何傳統的計算機都不能超越這個規律。那麼，在工程上，最終我們能造出多麼強大的計算機？不過，非傳統的計算機可能並不受到這些限制，例如近年來興起的量子計算機。

Ⅳ 阿波羅登月時的計算機計算能力只有我們現在的計算器。這么艱苦條件怎麼能成功啊。而現在這么發達卻不行啊

不是計算機的事情，雖然感覺登月滿復雜的而且當時阿波羅登月是計算機業有點運行不過來，但是取消不重要的運算還是保證登雲的，現在很多的衛星的計算能力不一定那麼強，去太空的主要要求是必須穩定，我記得登陸火星的火星車的處理器型號：IBM RAD 750 processor (PowerPC Architecture)
主頻：200 MHz
生產工藝： 150 nm
二級緩存： 256 KB
運算能力： 266 ~ 400 MIPS （Atom 處理器為 3300 MIPS）
晶體管數量： 1000萬
滿載負荷： 5 w
運行環境： 攝氏 -55度 ～ 125度
附帶 RAM：256 MB
附帶硬碟 （SSD）： 2GB
附帶操作系統： VxWorks

此U是迄今為止人類航天器上搭載的最高端的U。
這樣的傢伙就處理能里而言比不過現在任何個人pc，就是你家的電腦，但是功耗只有5w而且可以再零下55到125度高溫下工作，這就不簡單了，太空中的溫度從零下200度到零上200度的轉變很快的，擁有這么高極限運算的cpu很安全的

Ⅳ 電腦硬體的發展會受到物理極限的限制嗎

硅晶體管為基礎的電腦晶元，隨著製程技術越來越接近原子直徑（1納米），所以提升難度越來越高，低於原子的物理世界被稱為量子物理世界，這個世界的法則與我們熟知的世界區別極大，原有的計演算法則要重寫。

現在的發展方向，一種是使用量子物理的法則重新編寫的量子計算機，這種計算機的特色是特別擅長解密碼，但普通計算反而麻煩，另一種是通過光原理製造的光計算機，這種計算機的特色是擅長解決神經網路問題，不過普通計算依然比較煩，而且存儲問題不好解決。
上面兩種是人類計算技術的未來，不過現在還處於很初級的階段，由於跟原來的計算機原理不同，很多演算法，製程，體系方面都是空白，就不要說商業化還是遙遙無期，一二十年不會有可以面向平民的成品。但僅僅從初步的成果來看，相對現有的電腦性能提升數百倍輕輕鬆鬆，而且它們本身也會繼續提高，所以你可以認為性能的提升是無限的。

Ⅵ 數據在計算機中的傳輸有極限速度嗎

當然有極限速度，極限速度就是等於光速：299792458 米/秒(m/s) 。而計算機的數據，畢竟不是光速。是經計算機處理後的電子數據，既然是電子數據，就與光速結緣，也就是電子速度就等於光速。但電子數據，畢竟不是單一的電子，是由隨機編碼形成的有用的多元的電子信息。所以電子數據是一種佔用很多時間周期的隨機數據，在計算機的傳輸中，會延誤許多時間速度，主要受限於晶元（CPU）的最大工作頻率。比如目前的手機系統，最大的工作頻率是4G或5G系統，這4G或5G系統的傳輸數據，就是目前數據在計算機中傳輸的極限速度。

Ⅶ 說一個你的腦洞，對這個世界的某些神秘猜測或遐想

感覺一切像是一場夢

Ⅷ 計算機的發展狀況。

計算機的未來充滿了變數,性能的大幅度提高是不可置疑的，而實現性能的飛躍卻有多種途徑。不過性能的大幅提升並不是計算機發展的唯一路線，計算機的發展還應當變得越來越人性化，也要注重環保。

計算機從出現至今，經歷了機器語言、程序語言、簡單操作系統和Linux、Macos、BSD、Windows等現代操作系統四代，運行速度也得到了極大的提升，第四代計算機的運算速度已經達到幾十億次每秒。

未來計算機性能應向著微型化、網路化、智能化和巨型化的方向發展。

1、巨型化

巨型化是指為了適應尖端科學技術的需要，發展高速度、大存儲容量和功能強大的超級計算機。

2、微型化

隨著微型處理器(CPU)的出現，計算機中開始使用微型處理器，使計算機體積縮小了，成本降低了。

3、網路化

互聯網將世界各地的計算機連接在一起，從此進入了互聯網時代。

4、人工智慧化

計算機人工智慧化是未來發展的必然趨勢。現代計算機具有強大的功能和運行速度，但與人腦相比，其智能化和邏輯能力仍有待提高。

(8)現有計算機算力極限擴展閱讀：

計算機的應用領域：

1、信息管理

信息管理是以資料庫管理系統為基礎，輔助管理者提高決策水平，改善運營策略的計算機技術。

2、過程式控制制

過程式控制制是利用計算機實時採集數據、分析數據，按最優值迅速地對控制對象進行自動調節或自動控制。

3、輔助技術

計算機輔助技術包括CAD、CAM和CAI。

4、多媒體應用

隨著電子技術特別是通信和計算機技術的發展，把文本、音頻、視頻、動畫、圖形和圖像等各種媒體綜合起來，構成一種全新的概念—「多媒體」（Multimedia）。

5、計算機網路

計算機網路是由一些獨立的和具備信息交換能力的計算機互聯構成，以實現資源共享的系統。

參考資料來源：網路-計算機

Ⅸ 現有的超級計算機計算能力那麼強，為什麼不

現在的計算機不管多麼強，歸根結底還是個圖靈機。如果拋開效率不講的話，和以前紙帶打孔的沒什麼區別；換言之，現在計算機能做的事，紙帶打孔的機器一樣能做，只是時間問題。
而人類的思維方式是否是圖靈機，並無定論。所以想用圖靈機假裝人類，依然困難。

Ⅹ 電子計算機什麼時候到物理極限

這個要看電子裡面的電路板的極限到底在哪?如果集成電路下一個版本沒有出現,或者停滯不前,那中點就在10年以內了
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