当年的登月飞行中 , 计算机需要处理的只有数据 , 比如飞行轨道的长度、影响因素校正等 。 这些数据只有数字 , 计算机只需要进行运算 。 并且每次只处理一组数据 , 当同时需要两个数据时 , 就要遵循“先来后到”的原则 。
现在的计算机要“累”得多 , 图像处理和并行计算工作非常复杂 。 自从微软提出windows系统概念以后 , 这种操作和表现形式就受到世界上几乎所有人的喜爱 。 需要使用一项功能 , 点击图标就可以轻松实现 , 背后则需要大量的运算 , 来调动显示器上的像素点 , 排列成我们需要的画面 。
这些运算远远超出简单的数学公式 , 需要庞大的处理器支持 。 按照微软发布的windows最低系统配置要求 , 处理器需要1千兆赫或者更快 , 内存需要1gb(32位)或者2gb(64位) 。 这个要求只是保证windows系统正常运行 , 即点击图标能够有反应 , 仅此而已 。
另外一个非常消耗计算机内存的就是“并行”运算 , 常见的就是我们玩手机时 , 桌面是播放器中精彩的综艺节目 , 看到兴奋的地方要用输入法发条弹幕 , 同时微信消息提醒朋友晚上约火锅 。 这些都是需要处理器和内存同时运算才可以实现的 , 和前文提到的阿波罗号计算机只能算一组数据根本不是一个量级 。
在两个以上软件同时运行时 , 处理器和内存的使用也需要更高的配置 , 比如只打开微信 , cpu使用率只需要10%的算力 , 而同时再打开视频软件 , cpu可能瞬间达到峰值 。 这和进教室门一样 , 排队进入只需要几分钟 , 而一拥而入可能半天都进不去 , 大家都堵在门外 。
而手机或者电脑使用时很明显不允许“排队”使用软件 , 那么只有“加宽大门”一条路可走 , 也就是我们常说的增加内存 。 世界计算机史也伴随着内存的进步而滚滚向前 。
内存的过去和将来人类自从诞生以来 , 就一直在寻找高效存储消息的方法 。 4.5万年前 , 印度尼西亚的的壁画就记录了当时人们生活中常见的动物 。 后来文字逐渐产生 , 楔形文字石板记录了更多信息 。 直到19世纪 , 英国的数学家查尔斯·巴贝奇发明了打孔卡来记录数字的机械 , 也就是计算机的前身“机械打孔计算机” , 可以记录675字节的信息 。
之后人类在此基础上加以发展 , 利用存储信息提高工作效率 , 最著名的成功案例是1900年美国第三次人口普查 , 每台机械计算机可以代替500名工人 , 在一年内完成了统计 , 而上一次人口普查整整花了七年时间!
之后奥地利一名工程师发明了磁鼓存储器 , 直接引导人类向电子计算机高速发展 。 最早的电子计算机存储器由水银延迟线、阴极射线示波器、静电存储器、磁鼓等复杂的结构组成 , 是当时技术所限的产物 。 直到1950年磁芯存储器出现 , 才真正地把这项技术和整个计算机科技推向全世界 。
IBM、三星等科技巨头在计算机存储器上虽然名声显赫 , 但是商业层面却犹犹豫豫 。 原因是电脑终端好比战车 , 随着升级迭代会带来巨额利润 , 而存储器好比汽油 , 虽然会随着电脑售出 , 但是技术迭代并不快 , 市场价格波动较大 , 市场未来有很大的不确定性 。
计算机的未来已经到来 , 谷歌、微软、IBM等科技寡头在量子计算机项目上取得了了不起的成就 , 存储器是其中最先被改变的部分 。 目前已知的量子计算机可以用256位存储单元记录整个地球的信息 , 在三分钟内完成了传统计算机一万年才能完成的科学运算 。 虽然目前量子计算机还处于试验阶段 , 但是相信不久的将来定会来到我们的生活中 。
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