컴퓨터 개발 및 현황
컴퓨터 네트워크는 컴퓨터 기술과 통신 기술이 밀접하게 결합된 산물이며, 통신과 컴퓨터 두 분야를 모두 포함한다. 그것의 탄생은 컴퓨터 아키텍처를 크게 바꿔 오늘날의 사회경제에서 매우 중요한 역할을 했다. 그것은 인간 사회의 진보에 큰 공헌을 했다. 어떤 의미에서, 컴퓨터 네트워크의 발전 수준은 한 나라의 컴퓨터 과학과 통신 기술의 수준을 반영할 뿐만 아니라, 이미 한 나라의 국력과 현대화 정도를 측정하는 중요한 표지 중 하나가 되었다.
1950 년대 이래로 사람들과 다양한 조직은 컴퓨터를 사용하여 정보를 신속하게 관리해 왔습니다. 초기에는 기술적 제약으로 인해 당시 컴퓨터 부피가 매우 컸고 가격도 매우 비싸서 어떤 조직도 직원들에게 전체 컴퓨터 사용을 제공할 수 없었다. 호스트는 데이터를 저장 및 구성하고 전체 시스템을 중앙 집중식으로 제어 및 관리하는 * * * 이어야 합니다. 모든 사용자는 터미널 장치를 시스템에 연결하고, 데이터베이스를 호스트에 입력하여 처리하거나, 출력 장치를 중앙에서 제어하여 호스트에서 처리 결과를 제거할 수 있습니다. 가장 일반적인 특징은 대부분의 통신 프로세스가 호스트 시스템에 의해 형성되고, 시스템을 구성하는 모든 통신 프로토콜은 시스템마다 독점적이며, 대형 호스트는 시스템에서 절대적인 주도적 역할을 하며, 모든 제어 및 관리 기능은 호스트에 의해 수행된다는 것입니다.
컴퓨터 기술의 지속적인 발전과 함께, 특히 많은 기능이 선진적인 개인용 컴퓨터의 출현으로, 모든 사람은 자신의 컴퓨터를 완전히 통제하고, 원하는 작업을 할 수 있으며, 개인용 컴퓨터 (PC) 형식으로 표현된 컴퓨팅 능력은 이미 독립된 플랫폼으로 발전하여 새로운 컴퓨팅 구조인 분산 컴퓨팅 모델을 탄생시켰다.
일반적으로 컴퓨터 네트워크의 발전은 네 단계로 나눌 수 있다.
1 단계: 컴퓨터 기술과 통신 기술의 결합은 컴퓨터 네트워크의 초기 형태를 형성한다.
2 단계: 컴퓨터 통신 네트워크를 기반으로 네트워크 아키텍처 및 프로토콜 연구를 완료하여 컴퓨터 네트워크를 형성합니다.
3 단계: 컴퓨터 네트워킹 및 네트워크 상호 연결 표준화 문제를 해결하기 위해 오픈 시스템 상호 연결 및 프로토콜을 제시하여 컴퓨터 네트워크 기술이 국제 표준과 접목되는 발전을 촉진합니다.
4 단계: 컴퓨터 네트워크는 상호 연결, 고속, 지능적인 방향으로 발전하여 널리 사용되고 있습니다.
모든 신기술의 출현은 반드시 두 가지 조건, 즉 강력한 사회적 요구와 선진 기술의 성숙을 충족시켜야 한다. 컴퓨터 네트워크 기술의 형성과 발전도 이 법칙을 증명했다. 세계 최초의 전자디지털 컴퓨터인 ENIAC 가 1946 년 미국에서 태어났을 때 컴퓨터 기술과 통신 기술 사이에는 직접적인 연관이 없었다. 1950 년대 초 미군의 요구로 미국의 반자동 지상 방공 시스템인 SAGE 는 컴퓨터 기술과 통신 기술을 결합하려고 시도했다. 이 목표를 달성하기 위해서는 먼저 데이터 통신 기술의 기초 연구를 완료해야 한다. 이 연구를 바탕으로 지리적으로 분산된 여러 터미널 통신 회선을 중앙 컴퓨터에 완전히 연결할 수 있습니다. 사용자는 자신의 사무실 터미널에 프로그램을 입력하고 통신 회선을 통해 중앙 컴퓨터로 전송할 수 있습니다. 사람들은이 단일 센터 온라인 시스템을 터미널 지향 원격 온라인 시스템이라고 부릅니다. 그것은 일종의 컴퓨터 통신 네트워크이다. SABRE- 1 은 미국 항공사가 1960 년대 초에 건설한 항공 예약 시스템으로, 컴퓨터 한 대와 미국 전역에 흩어져 있는 터미널 2000 대 이상으로 구성되어 있다.
컴퓨터 응용이 발전함에 따라 여러 대의 컴퓨터 상호 연결이 필요하다. 이러한 수요는 주로 군사, 과학 연구, 지역 및 국가 경제 정보 분석 및 의사 결정, 대기업 관리에서 비롯된다. 그들은 통신선을 통해 서로 다른 곳에 분산되어 있는 컴퓨터를 컴퓨터-컴퓨터 네트워크에 연결하기를 원한다. 네트워크 사용자는 컴퓨터를 통해 로컬 컴퓨터의 하드웨어 및 소프트웨어 및 데이터 리소스를 사용하거나 네트워크로 연결된 다른 컴퓨터의 하드웨어 및 소프트웨어 및 데이터 리소스를 사용하여 컴퓨터 리소스를 공유할 수 있습니다. 이 단계 연구의 전형적 대표는 미 국방부 고급연구계획국 (ARPA) 의 ARPAnet (속칭 ARPA 네트워크) 이다. ARPA 네트워크는 1969 에 4 개의 노드만 있고 1973 에는 40 개의 노드로, 1983 에는 100 개 이상의 노드에 도달했습니다 ARPA 네트워크는 케이블, 무선 및 위성 통신 회선을 통해 미국에서 유럽 및 하와이까지 넓은 지역을 포괄합니다. ARPR 네트워크는 컴퓨터 네트워크 기술 발전의 중요한 이정표이며, 컴퓨터 네트워크 기술 발전에 크게 기여한 내용은 다음과 같습니다.
1, 컴퓨터 네트워크의 정의, 분류 및 하위 과제 연구 내용 설명 완료
2. 자원 서브넷 및 통신 서브넷 2 단계 네트워크 구조의 개념을 제시했습니다.
패킷 교환을위한 데이터 교환 방법을 연구했습니다.
4. 계층형 네트워크 아키텍처 모델 및 프로토콜 시스템을 채택합니다.
미래의 컴퓨터 및 컴퓨터 기술
컴퓨터의 핵심 기술은 끊임없이 발전하고 있다.
미래의 컴퓨터 기술은 초고속, 초소형, 병렬 처리 및 지능화 방향으로 발전할 것입니다. 물리적 한계에도 불구하고 실리콘 칩을 사용하는 컴퓨터의 핵심 부품인 CPU 의 성능은 계속 증가할 것입니다. 무어의 법칙에 따른 성공적인 기업 모델로, 인텔은 200 1 년 65438+ 억 트랜지스터 마이크로프로세서, 20 10 년 65438+ 억 트랜지스터가 통합된 마이크로프로세서를 출시하여 65438+ 백만 개 이상의 성능을 제공할 것으로 예상하고 있습니다. 초당 100 조 회의 슈퍼컴퓨터가 금세기 초에 나타날 것이다. 초고속 컴퓨터는 병렬 처리 기술을 사용하여 컴퓨터 시스템이 여러 명령을 동시에 실행하거나 여러 데이터를 처리할 수 있도록 합니다. 이는 컴퓨터 구조를 개선하고 컴퓨터 실행 속도를 높이는 핵심 기술입니다.
동시에, 컴퓨터는 더 많은 지능 부품을 갖게 될 것이며, 그것은 다양한 인식력, 일정한 사고와 판단력, 그리고 어느 정도의 자연어 능력을 갖게 될 것이다. 자연스러운 입력 수단 (예: 음성 입력, 손글씨 입력) 을 제공하는 것 외에도 몰입감을 주는 다양한 대화형 장치가 등장했고, 가상현실 기술은 이 분야 발전의 집중적인 표현이다.
기존의 마그네틱 스토리지와 광 디스크의 스토리지 용량이 계속 증가하고 있으며, 새로운 대용량 스토리지 기술이 성숙해 가고 있습니다. 새 스토리지의 저장 용량은 입방 센티미터 10tb (책 한 권당 30 만 자로 약 15 만 권의 책을 저장할 수 있음) 에 달할 수 있다. 정보의 영구 저장도 현실이 될 것이다. 밀레니엄 메모리를 개발하고 있어 간섭 방지, 고온, 내진, 방수, 부식 방지를 할 수 있습니다. 만약 그렇다면, 오늘의 대량의 문헌은 원상태를 유지하고 영원히 불멸할 수 있다.
새로운 컴퓨터 시스템이 끊임없이 등장한다.
실리콘 기술의 급속한 발전은 또한 실리콘 기술이 물리적 한계에 점점 가까워지고 있다는 것을 의미한다. 이 때문에 세계 각국의 연구원들은 새로운 컴퓨터 개발에 박차를 가하고 있으며, 컴퓨터는 아키텍처의 변화에서 장치와 기술의 혁명에 이르기까지 양적 변화와 질적 변화의 도약을 이룰 것이다. 새로운 양자 컴퓨터, 광자 컴퓨터, 생물학 컴퓨터, 나노 컴퓨터 등. 2 1 세기에 우리 생활에 들어와 모든 분야를 포괄할 것이다.
양자컴퓨터
양자 컴퓨터는 양자 효과에 근거하여 발전한 것이다. 체인 분자 중합체의 특성을 사용하여 스위치 상태를 나타내고, 레이저 펄스를 사용하여 분자 상태를 변경하고, 정보를 중합체를 따라 이동하게 하여 연산합니다.
양자 컴퓨터의 데이터는 양자 비트에 저장됩니다. 양자 중첩 효과로 인해 하나의 양자 비트는 0 또는 1 또는 0 과 1 을 모두 저장할 수 있습니다. 따라서 양자 비트는 두 개의 데이터를 저장할 수 있습니다. 양자 컴퓨터의 저장 용량은 동일한 저장 자릿수의 일반 컴퓨터보다 훨씬 큽니다. 동시에 양자 컴퓨터는 현재 개인용 컴퓨터의 펜티엄 ⅲ 칩보다 654.38+0 억 배 빠른 양자 병렬 컴퓨팅을 구현할 수 있습니다. 현재 개발 중인 양자 컴퓨터에는 MR (MRI) 양자 컴퓨터, 실리콘 기반 반도체 양자 컴퓨터, 이온 양자 컴퓨터 등 세 가지가 있다. 양자 컴퓨터는 2030 년에 보급될 것으로 예상된다.
광자 컴퓨터
광자 컴퓨터는 전자를 광자로 대체하고, 선 상호 연결 대신 광상호 연결, 컴퓨터의 전자 하드웨어 대신 광하드웨어를 사용하고, 전기 작업 대신 광작업을 하는 전광 디지털 컴퓨터입니다.
광 컴퓨터의 "무선 컴퓨터" 는 전자 컴퓨터에 비해 정보 전송을 위한 고밀도 병렬 채널을 가지고 있습니다. 지름이 5 센트인 프리즘은 전 세계의 기존 전화 케이블보다 몇 배나 크다. 빛의 병렬성과 고속은 자연히 광컴퓨터가 강력한 병렬 처리 능력과 초고속 컴퓨팅 능력을 가지고 있다는 것을 결정한다. 초고속 전자 컴퓨터는 저온에서만 작동할 수 있고 광학 컴퓨터는 실온에서 작동할 수 있다. 광학 컴퓨터도 인간의 뇌와 비슷한 내결함성이 있다. 시스템의 한 부품이 손상되거나 오류가 발생할 경우 최종 계산 결과에 영향을 주지 않습니다.
현재 세계 최초의 광학 컴퓨터는 유럽의 영국, 프랑스, 벨기에, 독일, 이탈리아의 70 여 명의 과학자들이 성공적으로 개발했으며, 그 컴퓨팅 속도는 전자 컴퓨터보다 1000 배 빠르다. 과학자들은 광컴퓨터의 진일보한 발전이 2 1 세기의 하이테크 과제 중 하나가 될 것이라고 예측했다.
생물학 컴퓨터 (분자 컴퓨터)
바이오컴퓨터의 운행 과정은 단백질 분자와 주변 물리 화학 매체의 상호 작용이다. 컴퓨터의 전환 스위치는 효소에 의해 작용하며, 프로그램은 효소 합성 시스템 자체와 단백질의 구조에 뚜렷하게 나타난다.
1970 년대에 사람들은 디옥시리보 핵산 (DNA) 이 다른 상태의 정보 유무를 나타낼 수 있다는 것을 발견했다. DNA 분자의 유전 암호는 저장된 데이터와 동등하며, DNA 분자는 생화학 반응을 통해 한 유전자에서 다른 유전자로 전환된다. 반응 전 유전자 코드는 입력 데이터와 같고, 반응 후 유전자 코드는 출력 데이터와 같습니다. 만약 이 반응 과정을 통제할 수 있다면, 성공적인 DNA 컴퓨터를 만들 수 있다.
단백질 분자는 실리콘 웨이퍼의 전자 부품보다 훨씬 작고, 그것들 사이의 거리는 매우 가깝다. 바이오컴퓨터는 한 번의 연산을 완성하는데 10 피초만 있으면 인간의 사고보다 100 만 배 빠르다. DNA 분자 컴퓨터는 놀라운 저장 능력을 가지고 있다. 1 입방미터의 DNA 용액은 1 조조의 이진 데이터를 저장할 수 있다. DNA 컴퓨터가 소비하는 에너지는 매우 작아서 전자 컴퓨터의 10 억분의 1 에 불과하다. 바이오칩의 원료가 단백질 분자이기 때문에, 바이오컴퓨터는 자가 치유 기능뿐만 아니라 생명체와 직접 연결될 수 있다. 10 ~ 20 년 후에 DNA 컴퓨터가 실용단계에 들어갈 것으로 예상된다.
나노컴퓨터
"나노" 는 측정 단위입니다. 1 나노미터는 10[-9] 미터와 같고 수소 원자 지름의 약 10 배입니다. 나노기술은 1980 년대 초 이후 급속히 발전해 온 새로운 첨단 과학 연구 분야이다. 최종 목표는 인간이 자신의 의지에 따라 개별 원자를 직접 조작하여 특정 기능을 갖춘 제품을 생산할 수 있다는 것이다.
현재 나노 기술은 MEMS (Mechanism Mechanism System) 부터 시작하여 센서, 모터 및 다양한 프로세서를 실리콘 조각에 배치하여 시스템을 형성하고 있습니다. 나노 기술로 개발된 컴퓨터 메모리 칩은 수백 개의 원자 크기로 인간의 머리카락 지름의 1/1000 에 해당한다. 나노 컴퓨터는 에너지를 거의 소모할 필요가 없을 뿐만 아니라, 현재 컴퓨터보다 성능이 훨씬 강하다.
현재, 나노 컴퓨터 개발의 성공에 대한 고무적인 소식이 있다. HP 연구소의 연구원들은 이미 나노 기술로 칩을 개발하기 시작했다. 일단 그들의 연구가 성공하면, 다른 마이크로컴퓨터 부품의 개발과 생산을 위한 길을 닦을 것이다. 인터넷은 계속 전파되고 개선되고 있다.
오늘날 사람들은 컴퓨터와 인터넷 사이의 필연적인 연결에 대해 이야기한다. 한편, 인터넷에 가입하지 않은 고립된 컴퓨터는 점점 더 보기 어려워지고 있다. 반면에, 컴퓨터의 개념은 네트워크에 의해 확대되었다. 1990 년대에 등장한 인터넷은 과거 발전이 한창이었고, 영향력과 보급도는 전례가 없었다. 인터넷처럼 우리의 학습, 생활, 습관을 극적으로 바꾼 기술은 한 번도 없다. 전 세계 거의 모든 국가에는 인터넷에 직접 또는 간접적으로 연결된 컴퓨터 네트워크가 있어 글로벌 컴퓨터 인터넷 네트워크가 됩니다. 사람들은 인터넷을 통해 전 세계의 다른 사용자와 자유롭게 교류할 수 있으며, 인터넷에서 다양한 정보를 얻을 수 있다.
중국 인터넷의 발전을 돌이켜 보면 인터넷의 빠른 보급을 느낄 수 있다. 최근 3 년간 중국 인터넷 정보센터 (CNNIC) 가 중국의 인터넷 상황을 조사한 결과 중국의 인터넷 발전이 폭발적인 성장을 보이고 있는 것으로 나타났다. 2000 년 6 월 중국 네트워크로 연결된 컴퓨터 수는 350 만 대, 200 1 년 통계는 892 만 대로 두 배로 늘었다. 2000 년 6 월, 중국의 인터넷 사용자 수는 890 만 명이다. 200 1, 1 의 통계는 2250 만 명으로 거의 3 배 가까이 증가했습니다. 2000 년 6 월 5438+ 10 월 CN 에 등록된 도메인 이름은 48575, 2006 년 6 월 5438+ 10 월 통계는 122099 로 거의 3 배 가까이 늘었다 현재 국제선의 총 용량은 2799M 로 2000 년 6 월 35 1M 의 8 배에 달한다.
사람들은 이미 인터넷의 매력을 충분히 체득했고, 인터넷은 시간과 공간의 경계를 크게 줄였다. 인터넷을 통해 사람들은 컴퓨터 하드웨어 자원, 소프트웨어 자원 및 정보 자원을 공유할 수 있다. 인터넷은 컴퓨터다' 라는 이념이 사실에 의해 반복적으로 확인되어 점차 세상에 받아들여지고 있다.
향후 10 년 동안 투명한 전광 네트워크를 구축하는 것이 필수적이며 인터넷 전송 속도는 100 배 높아질 것입니다. 의료 진단, 원격 교육, 전자 상거래, 화상 회의 및 비디오 도서관은 인터넷에서 보급될 것이다. 이와 함께 무선인터넷의 건설은 많은 회사들이 경쟁하는 주전장이 될 것이다. 미래에는 무선 액세스를 통해 언제 어디서나 인터넷에 연결하고, 소통하고, 정보를 얻고, TV 프로그램을 시청할 수 있습니다.
모바일 컴퓨팅 기술 및 시스템
인터넷의 급속한 발전과 광범위한 응용으로 무선 이동 통신 기술의 성숙과 컴퓨터 처리 능력이 지속적으로 향상되면서 새로운 서비스와 응용이 끊임없이 등장하고 있다. 모바일 컴퓨팅은 생산성 향상을 위해 수시로 정보를 교환하고 처리하기 위해 제기된 것으로 이미 산업 발전의 중요한 방향이 되었다.
이동 계산에는 통신, 계산 및 이동의 세 가지 요소가 포함됩니다. 이 세 가지 측면은 독립적이고 서로 연결되어 있다. 모바일 컴퓨팅의 개념을 제시하기 전에 사람들은 이미 오랫동안 연구를 해왔고, 모바일 컴퓨팅은 처음으로 함께 연구한 것이다. (윌리엄 셰익스피어, 모바일 컴퓨팅, 모바일 컴퓨팅, 모바일 컴퓨팅, 모바일 컴퓨팅, 모바일 컴퓨팅, 모바일 컴퓨팅, 모바일 컴퓨팅, 모바일 컴퓨팅) 서로 변환할 수 있습니다. 예를 들어 계산 (소스 압축, 채널 인코딩, 버퍼 및 프리페치) 을 통해 통신 시스템의 용량을 늘릴 수 있습니다.
이동성은 컴퓨팅 및 통신에 새로운 애플리케이션을 제공할 수 있지만 많은 문제를 야기합니다. 가장 큰 문제는 무선 모바일 환경의 도전에 어떻게 대처할 것인가이다. 무선 모바일 환경에서는 신호가 다양한 간섭과 쇠퇴의 영향을 받아 다중 경로 및 이동이 발생하여 시간 및 주파수 영역에서의 신호 분산, 대역 자원 제한, 전송 지연 등의 문제가 발생합니다. 이런 환경에서 이동통신 네트워크와 컴퓨터 네트워크가 경험하지 못한 문제가 많이 발생했다. 첫째, 채널 신뢰성 및 시스템 구성. 제한된 무선 대역폭과 열악한 통신 환경으로 인해 다양한 어플리케이션이 신뢰할 수 없고 연결이 끊어질 수 있는 물리적 연결에 구축되어야 합니다. 모바일 컴퓨팅 네트워크 환경에서 모바일 터미널 위치의 이동에는 실시간 시스템 구성 및 업데이트가 필요합니다. 둘째, 모바일 중 다양한 컴퓨팅을 실현하려면 광대역 데이터 서비스를 지원해야 합니다. 셋째, 기존의 음성 업무를 위한 모바일 거버넌스 기술을 광대역 데이터 서비스로 확장하는 방법. 넷째, 고정 컴퓨팅 네트워크의 일부 검증된 기술을 모바일 컴퓨팅 네트워크로 마이그레이션하는 방법
글로벌 네트워크 애플리케이션을 위한 다양한 신형 마이크로컴퓨터와 정보 단말기 제품이 주요 제품이 될 것입니다. 휴대용 컴퓨터, 디지털 유전자 컴퓨터, 휴대폰 및 단말기 제품, 다양한 휴대용 개인 정보 단말기 제품은 모바일 컴퓨팅 및 디지털 통신을 통합합니다. 휴대폰은 고성능 칩과 소프트웨어에 내장되어 표준 무선 통신 프로토콜 (예: Bluetooth) 에 따라 인터넷 접속, TV 시청, 라디오 청취를 한다. 인터넷에서 성장한 신세대는 자동차를 교통수단으로만 사용하는 것이 아니라 인터넷, 사무실, 홈 엔터테인먼트 등의 기능을 사용자에게 제공하여 바퀴의 정보 플랫폼이 될 수 있다.
우리가 새로운 세기의 문턱에 들어서서 미래에 대해 생각할 때, 금세기 사람들이 컴퓨터에 대해 얼마나 잘 알고 있는지 돌이켜 볼 수 있습니다. IBM in 1943 사장 토마스 왓슨 (Thomas Wason) 은 "세계 시장의 컴퓨터 수요는 약 5 대라고 생각한다" 고 말했다. 1957, 미국 PrenticeHall 의 편집자는 "이 나라를 돌아다니며 많은 최고의 사람들과 이야기를 나눴는데, 데이터 처리열이 올해보다 더 덥지 않을 것이라고 확신한다" 고 썼다. 1968 IBM 의 선임 컴퓨터 시스템 엔지니어의 마이크로칩 노트 "하지만 ... 무슨 소용이 있습니까?" 。 1977 디지털 장비사의 설립자이자 회장인 켄 올슨 (Ken Olson) 은 "아무도 집에서 컴퓨터 한 대를 키울 이유가 없다" 고 말했다. 우리의 말도 피상적이고 보수적인 것으로 증명되기를 바랍니다.