未来计算机什么样

【美国《福布斯》杂志增刊２月２２日一期文章】题：大规模并行处理技术
向何处去（作者　丹尼·希尔斯）
曾经有一段时间，超级计算机是利用与普通计算机不同的材料制造的。最早
的克雷１号计算机是利用安装在镀铜的液冷式电路板上的奇形怪状的芯片、通过
手工方式制造的。而克雷２号计算机看起来更加奇怪，它在一个盛有液态碳氟化
合物的浴器中翻腾着气泡——采用的是“人造血液”冷却。
电子计算机
并行计算技术改变了所有这一切。现在，世界上速度最快的计算机是利用与
个人计算机和工作站相同的元件制造的，只不过超级计算机采用的元件较多而已
。鉴于目前的技术潮流，有一点是千真万确的，那就是超级计算机与其它计算机
的差别正在开始模糊。
至少在近期，这一趋势很明显将会继续下去。那么，哪些即将到来的技术有
可能会扰乱计算技术的格局，从而引发下一次超级计算技术革命呢？
这样的技术至少有三种：光子计算机、生物计算机和量子计算机。它们能够
成为现实的可能性都很小，但是由于它们具有引发革命的潜力，因此是值得进行
研究的。
光子计算机
光子计算机可能是这三种新技术中最接近传统的一种。几十年来，这种技术
已经得到了有限的应用，尤其是在军用信号处理方面。
在光子计算技术中，光能够像电一样传送信息，甚至传送效果更好。例如，
光束在把信息从一地传送至另一地的效果要优于电，这也就是电话公司利用光缆
进行远距离通信的缘故。光对通信十分有用的原因，在于它不会与周围环境发生
相互影响，这是它与电不同的一点。两束光线可以神不知鬼不觉地互相穿透。
令人遗憾的是，正是这种极端的独立性使得人们难以制造出一种全光学计算
机，因为计算处理需要利用相互之间的影响。要想制造真正的光子计算机，就必
须开发出光学晶体管，这样就可以用一条光束来开关另一条光束了。这样的装置
已经存在，但是要制造具有适合的性能特征的光学晶体管，还需要仰仗材料科学
领域的重大突破。
生物计算机
与光子计算技术相比，大规模生物计算技术实现起来更为困难，不过其潜力
也更大。不妨设想一种大小像柚子，能够进行实时图像处理、语音识别及逻辑推
理的超级计算机。这样的计算机已经存在：它们就是人脑。随着生物技术的稳步
发展，我们将开始了解并操纵制造大脑的基因学机制。
如果技术进步继续保持目前的速度，可以想像在一二十年之后，超级计算机
将大量涌现。这听起来也许像科幻小说，但是实际上已经出现了这方面的实验。
例如，硅片上长出排列特殊的神经元的“生物芯片”已被生产出来。
在另外一些实验室里，研究人员已经利用有关的数据对ＤＮＡ的单链进行了
编码，从而使这些单链能够在烧瓶中实施运算。这些生物计算实验离实用还很遥
远，然而１９５８年时我们对集成电路的看法也不过如此。
量子计算机
量子力学是第三种有潜力创造超级计算革命的技术。这一概念比光子计算或
生物计算的概念出现得晚，但是却具有更大的革命潜力。由于量子计算机利用了
量子力学违反直觉的法则，它们的潜在运算速度将大大快于电子计算机。事实上
，它们速度的提高差不多是没有止境的。
研究将能取代电子计算机的技术并非易事。毕竟，采用标准微处理器技术的
并行计算机每隔几年都会有长足的进步。因此，任何要想取代它的技术必须极其
出色。不过，计算技术领域的进步始终是十分迅速的，并且充满了意想不到的事
情。对未来的预测从来都是靠不住的，事后看来，那些断言“此事不可行”的说
法，才是最最愚蠢的。