计算机在工业、农业、国防、科研等方面获得了广泛的应用，而且渗透到了我们日常生活的方方面面，与通信技术的巧妙结合，使用笔记本电脑的移动办公使得经营活动的业务人员如虎添翼，万亿次计算机的研制成功，高性能计算使得基因工程，分子生物学，天气预报等方面取得突破性进展。应用需求使得计算机技术按照摩尔定律(18个月性能翻一翻)飞速发展，当今时代是个名符其实的信息时代即计算机时代。
一、CPU（Computer Process Unit）的发展情况
谈论计算机人们不能不提到CPU芯片，这是计算机的核心。芯片工艺发展很快，从线宽和集成度可见一斑，线宽从0.25μm、0.18μm、0.13μm到90nm，甚至25nm，芯片工艺已从微米级发展到纳米级；从集成度看：IBM公司最近公布了Power5芯片，采用铜基，绝缘硅，集成微型晶体管达2.8 亿个；Intel公司公布的Penttium4芯片集成微型晶体管达1.8亿个，同时宣称目前已研发了可集成10亿个微型晶体管的芯片，并向集成15亿个的目标前进。
由于集成电路规模越来越大，复杂性越来越高，混合信号和射频处理更加复杂，使得芯片设计更为复杂，对光刻、掩膜、封装和测试都提出了更高的要求，对半导体材料要求更为苛刻。
应该提到的是：Intel公司最近推出的芯片都采用双线程技术，即将1个CPU可分成两个逻辑CPU，同时运行两个进程；这是因为程序运行期间，并非所有的处理都由CPU来承担，比如数据传输，这时的CPU处于等待状态，从而浪费了CPU资源，采用双线程，一个逻辑CPU可管理数据传输，另一个逻辑CPU可作计算处理等，从而提高了CPU的负载率。
Intel推出了64位的“安腾（Itamium）”处理器。采用64位，寻址空间大大扩展了，为2的64次方（原来32位，寻址空间是2的32次方即4G），处理速度大大提高了，适合于需要大空间高速度的图形、图象处理技术要求；为使32位向64位扩展，Intel推出了EM64（64位内存扩展技术）可对32位Intel架构（IA32）自然扩充，使平台能够访问更大的内存空间，可以大提高其性能。
二、主板结构的改进
以往的主板是ATX结构，现在改BTX结构。IntelP4处理器的功耗为60W，下一代处理器的功耗可达115W，增加了近1倍（而对于显卡过去功耗为80W，现在可达150W），因此主板结构必须改进。
BTX结构是CPU（两颗）放在前边，风扇也放在前边，冷空气经风扇吹向CPU，热空气从后边排出，有效地冷却了CPU，一改过去（ATX）CPU放在后边，风扇放后边，已经被加热空气吹向CPU，对CPU的冷却效果不好的结构。
另外，BTX结构可做成双面主板，风扇吹过来的冷空气沿主板两面吹过去，同时冷却主板两面的元件，一改过去ATX只冷却一面空间，而不能沿主板两表面冷却CPU的不足。
三、总线结构为PCIE
目前使用的PCI总线，支持133M带宽。总线一直是计算机的瓶颈，所有数据的I/O均要通过总线，往往因为CPU速度很快，而总线带宽不够而降低了计算机效能的发挥。采用PCIExpress总线结构，是原来带宽（133M）的4倍，解决了总线上的瓶颈，可支持到532M，而是每个插槽可达532M的带宽，具备高达8GB／秒的最高带宽。
PCI相比缩短了延迟，提高了I／O性能，软件兼容可简化并行到串行的移植。内存将采用DDR2 400与DDR333相比，内存带宽提高了20％，功耗降低了40％，提高了内存容量，增强了内存可扩充性。
Intel推出了“按需配电技术（DBS）”做到按照服务器的负载动态转换CPU的工作模式，从而以最低功耗实现优化的性能，可节电25％，而性能损失不到2％。
四、显示并行指令是发展方向
计算机的指令系统无疑是非常重要的。
最初的指令系统是CISC（Complex Instruction Computer 复杂指令计算机），顾名思义，即1条指令包括许多个基本操作，如取数、存数、传输等等，这种指令结构，效率低，耗费计算机资源多；科学家经过长期研究提出了精简指令系统。RISC（Reduction Instruction Computer精简指令计算机）把一些处理中大家经常要用的操作如取数，存数，传输等等，做成基本的指令，用几个基本的指令集合便可完成一个复杂的处理，这种基本指令的集合就是精简指令系统。
由于CPU速度的大幅度提升，内存、外存空间的扩大，人们在计算或处理数据时资源相对充足，希望能提高应用处理的速率，因此提出了并行处理的概念，即几条指令，同时进行。由此而形成了最新的显示并行指令计算（EPISC）。
EPISC(Explicitly parallel Instruction Computer显行并行指令计算机)这将在高性能计算，可视化处理等方面获得广泛的应用。
五、环保计算机
现在大家天天都要面对计算机，因此计算机的“环保”的问题引起了人们的注意。环保计算机主要采取如下措施，采用低辐射的显示器，减少功耗（节电），降低噪音采用低噪音风机，其中最关键的是降低铅的使用量，制造无铅计算机。计算机用铅的地方主要有：
显示器：1台显示器差不多要用1kg的铅，改为液晶显示器，用铅量可大大降低，几乎为零；
焊 接：电子器件的焊接所使用的焊条中含有铅，应改用无铅焊条。这项工艺正在试验之中，无铅焊条焊接温度要提高，这就涉及主板上的电子器件的耐热程度要提高，提高后对器件的寿命、性能可能带来变化，因此要采取一定的预防措施；
计算机连接电缆的塑料护套：塑料护套中含有铅，无铅使塑料容易老化，开裂和变脆，改用无铅塑料护套，要采取措施来解决这些问题。
六、关于操作系统
操作系统是计算机的大脑，操作系统涉及到计算机效能的发挥应用要求的实现和数据的安全和保护。
目前的主流操作系统是Windows、UNIX、Linux三足鼎立，而且Windows在桌面系统上占有绝对优势，形成了垄断地位；UNIX是经过长期使用在高性能计算，工作站CAD设计且安全性能好的操作系统；Linux是一种类UNIX的操作系统，它是自由软件，可免费下载，今后加以开发、扩充性能可形成标准化的操作系统。
现在是Windows、UNIX的市场份额越来越小，Linux的市场份额正在不断增加，而且在工作站（设计）和高密度计算、集群等方面使用Linux占有很大的比例，这是因为：
·Linux经过改进可支持16个CPU，各种计算均能解决（多于16个CPU的计算极少）；
·由于Linux是自由软件，原代码开放，免费下载，成本很低，大家都喜欢使用；
·由于原代码开放，大家都在使用，存在的缺陷容易被发现，可及时修正，因而具有高可靠性；目前南开大学400个CPU的集群高性计算机使用的就是Linux；
·Linux是类UNIX操作系统，具有很高的性能；
·源代码开放，方便大家使用，以利不断改进，比如IBM将大型机上的AIX的性能转到Linux（如逻辑分区）上，使之性能更好；大家都将这种改进提供给源代码开放委员会，共同分享，极有可能成为统一标准的操作系统，这样可以做到节省人力、物力和财力，且可获得高可靠、高性能。
七、关于信息化的生命周期
计算机更新换代的速度极快，据统计一般3年更新一次，而且更新的速度还有加快的趋势。更新换代需要一定的投资。但是如果不及时更新换代，新的应用将无法运行；同时运行费用将大大提高，维修成本也会提高，因为一台计算机的运行涉及到硬件、软件等诸多因素；硬件中的外部设备也在不断变化，因此计算机被称为一个系统。上述问题应采用信息化生命周期管理来解决。
生命周期管理是“订购机器→安装调试（包括硬件安装、操作系统安装、应用程序的安装）→联网→运行→故障维护→设备更新”这样一个过程。
在周期管理中应该了解各种设备的参数、配置，网络结构，流量瓶颈，采取的解决方法，始终保持系统的良好运行环境。
以上给出了当前计算机发展的7个方面问题的思考，还要提及一点的是关于64位芯片和64位计算机的问题。采用64位芯片（CPU）的64位计算机寻址空间大大扩展了，计算速度大大提高了，但是64位计算机应与64位的操作系统、64位的驱动程序和64位的应用软件配套使用才能真正发挥64位计算机的最佳效果。目前流行的32位操作系统在64位计算机上运行虽然可以兼容，但不能发挥64位的效果，显然是大马拉小车的结果。
目前Linux操作系统可以支持64位的计算机，其它的操作系统支持64位计算机正在研究。
一、CPU（Computer Process Unit）的发展情况
谈论计算机人们不能不提到CPU芯片，这是计算机的核心。芯片工艺发展很快，从线宽和集成度可见一斑，线宽从0.25μm、0.18μm、0.13μm到90nm，甚至25nm，芯片工艺已从微米级发展到纳米级；从集成度看：IBM公司最近公布了Power5芯片，采用铜基，绝缘硅，集成微型晶体管达2.8 亿个；Intel公司公布的Penttium4芯片集成微型晶体管达1.8亿个，同时宣称目前已研发了可集成10亿个微型晶体管的芯片，并向集成15亿个的目标前进。
由于集成电路规模越来越大，复杂性越来越高，混合信号和射频处理更加复杂，使得芯片设计更为复杂，对光刻、掩膜、封装和测试都提出了更高的要求，对半导体材料要求更为苛刻。
应该提到的是：Intel公司最近推出的芯片都采用双线程技术，即将1个CPU可分成两个逻辑CPU，同时运行两个进程；这是因为程序运行期间，并非所有的处理都由CPU来承担，比如数据传输，这时的CPU处于等待状态，从而浪费了CPU资源，采用双线程，一个逻辑CPU可管理数据传输，另一个逻辑CPU可作计算处理等，从而提高了CPU的负载率。
Intel推出了64位的“安腾（Itamium）”处理器。采用64位，寻址空间大大扩展了，为2的64次方（原来32位，寻址空间是2的32次方即4G），处理速度大大提高了，适合于需要大空间高速度的图形、图象处理技术要求；为使32位向64位扩展，Intel推出了EM64（64位内存扩展技术）可对32位Intel架构（IA32）自然扩充，使平台能够访问更大的内存空间，可以大提高其性能。
二、主板结构的改进
以往的主板是ATX结构，现在改BTX结构。IntelP4处理器的功耗为60W，下一代处理器的功耗可达115W，增加了近1倍（而对于显卡过去功耗为80W，现在可达150W），因此主板结构必须改进。
BTX结构是CPU（两颗）放在前边，风扇也放在前边，冷空气经风扇吹向CPU，热空气从后边排出，有效地冷却了CPU，一改过去（ATX）CPU放在后边，风扇放后边，已经被加热空气吹向CPU，对CPU的冷却效果不好的结构。
另外，BTX结构可做成双面主板，风扇吹过来的冷空气沿主板两面吹过去，同时冷却主板两面的元件，一改过去ATX只冷却一面空间，而不能沿主板两表面冷却CPU的不足。
三、总线结构为PCIE
目前使用的PCI总线，支持133M带宽。总线一直是计算机的瓶颈，所有数据的I/O均要通过总线，往往因为CPU速度很快，而总线带宽不够而降低了计算机效能的发挥。采用PCIExpress总线结构，是原来带宽（133M）的4倍，解决了总线上的瓶颈，可支持到532M，而是每个插槽可达532M的带宽，具备高达8GB／秒的最高带宽。
PCI相比缩短了延迟，提高了I／O性能，软件兼容可简化并行到串行的移植。内存将采用DDR2 400与DDR333相比，内存带宽提高了20％，功耗降低了40％，提高了内存容量，增强了内存可扩充性。
Intel推出了“按需配电技术（DBS）”做到按照服务器的负载动态转换CPU的工作模式，从而以最低功耗实现优化的性能，可节电25％，而性能损失不到2％。
四、显示并行指令是发展方向
计算机的指令系统无疑是非常重要的。
最初的指令系统是CISC（Complex Instruction Computer 复杂指令计算机），顾名思义，即1条指令包括许多个基本操作，如取数、存数、传输等等，这种指令结构，效率低，耗费计算机资源多；科学家经过长期研究提出了精简指令系统。RISC（Reduction Instruction Computer精简指令计算机）把一些处理中大家经常要用的操作如取数，存数，传输等等，做成基本的指令，用几个基本的指令集合便可完成一个复杂的处理，这种基本指令的集合就是精简指令系统。
由于CPU速度的大幅度提升，内存、外存空间的扩大，人们在计算或处理数据时资源相对充足，希望能提高应用处理的速率，因此提出了并行处理的概念，即几条指令，同时进行。由此而形成了最新的显示并行指令计算（EPISC）。
EPISC(Explicitly parallel Instruction Computer显行并行指令计算机)这将在高性能计算，可视化处理等方面获得广泛的应用。
五、环保计算机
现在大家天天都要面对计算机，因此计算机的“环保”的问题引起了人们的注意。环保计算机主要采取如下措施，采用低辐射的显示器，减少功耗（节电），降低噪音采用低噪音风机，其中最关键的是降低铅的使用量，制造无铅计算机。计算机用铅的地方主要有：
显示器：1台显示器差不多要用1kg的铅，改为液晶显示器，用铅量可大大降低，几乎为零；
焊 接：电子器件的焊接所使用的焊条中含有铅，应改用无铅焊条。这项工艺正在试验之中，无铅焊条焊接温度要提高，这就涉及主板上的电子器件的耐热程度要提高，提高后对器件的寿命、性能可能带来变化，因此要采取一定的预防措施；
计算机连接电缆的塑料护套：塑料护套中含有铅，无铅使塑料容易老化，开裂和变脆，改用无铅塑料护套，要采取措施来解决这些问题。
六、关于操作系统
操作系统是计算机的大脑，操作系统涉及到计算机效能的发挥应用要求的实现和数据的安全和保护。
目前的主流操作系统是Windows、UNIX、Linux三足鼎立，而且Windows在桌面系统上占有绝对优势，形成了垄断地位；UNIX是经过长期使用在高性能计算，工作站CAD设计且安全性能好的操作系统；Linux是一种类UNIX的操作系统，它是自由软件，可免费下载，今后加以开发、扩充性能可形成标准化的操作系统。
现在是Windows、UNIX的市场份额越来越小，Linux的市场份额正在不断增加，而且在工作站（设计）和高密度计算、集群等方面使用Linux占有很大的比例，这是因为：
·Linux经过改进可支持16个CPU，各种计算均能解决（多于16个CPU的计算极少）；
·由于Linux是自由软件，原代码开放，免费下载，成本很低，大家都喜欢使用；
·由于原代码开放，大家都在使用，存在的缺陷容易被发现，可及时修正，因而具有高可靠性；目前南开大学400个CPU的集群高性计算机使用的就是Linux；
·Linux是类UNIX操作系统，具有很高的性能；
·源代码开放，方便大家使用，以利不断改进，比如IBM将大型机上的AIX的性能转到Linux（如逻辑分区）上，使之性能更好；大家都将这种改进提供给源代码开放委员会，共同分享，极有可能成为统一标准的操作系统，这样可以做到节省人力、物力和财力，且可获得高可靠、高性能。
七、关于信息化的生命周期
计算机更新换代的速度极快，据统计一般3年更新一次，而且更新的速度还有加快的趋势。更新换代需要一定的投资。但是如果不及时更新换代，新的应用将无法运行；同时运行费用将大大提高，维修成本也会提高，因为一台计算机的运行涉及到硬件、软件等诸多因素；硬件中的外部设备也在不断变化，因此计算机被称为一个系统。上述问题应采用信息化生命周期管理来解决。
生命周期管理是“订购机器→安装调试（包括硬件安装、操作系统安装、应用程序的安装）→联网→运行→故障维护→设备更新”这样一个过程。
在周期管理中应该了解各种设备的参数、配置，网络结构，流量瓶颈，采取的解决方法，始终保持系统的良好运行环境。
以上给出了当前计算机发展的7个方面问题的思考，还要提及一点的是关于64位芯片和64位计算机的问题。采用64位芯片（CPU）的64位计算机寻址空间大大扩展了，计算速度大大提高了，但是64位计算机应与64位的操作系统、64位的驱动程序和64位的应用软件配套使用才能真正发挥64位计算机的最佳效果。目前流行的32位操作系统在64位计算机上运行虽然可以兼容，但不能发挥64位的效果，显然是大马拉小车的结果。
目前Linux操作系统可以支持64位的计算机，其它的操作系统支持64位计算机正在研究。
温馨提示：内容为网友见解，仅供参考
第1个回答 2021-03-14
《博古通今》是小码王斥资打造的科普性趣味视频，从历史上计算机什么时候出现发展到目前的智能家居，从计算机内部执行的二进制原理到文件的编码解码。让孩子们在学习编程的时候，了解计算机周边的一些深层次的东西。
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