Вычислительные машины завтрашнего дня

Вычислительные машины завтрашнего дня

Ученые и конструкторы успешно работают над совершенствованием машин-математиков.

Растет скорость работы электронных вычи­слительных машин. Уже есть машины, делаю­щие сотни тысяч вычислений в секунду. Проек­тируются и строятся машины на миллионы вычислений в секунду!

Много преимуществ дает замена в счетных машинах электронных ламп полупровод­никовыми элементами. Электронная лампа работает от 1 до 10 тыс. часов, а полупровод­никовое устройство — до 100 тыс. часов. Полу­проводниковые приборы миниатюрны. Объем некоторых из них не превышает долей куби­ческого сантиметра — не больше спичечной го­ловки.

Еще в 1957 г. в СССР была создана первая в мире малогабаритная машина без единой лам­пы — на полупроводниках. Она весила всего 45 кг и умещалась на половине письменного стола. А для ее питания достаточно всего 200 вт — столько мощности потребляет средняя осветительная лампочка.

Сегодня в машинах работают специальные высокочастотные транзисторы и так называемые тоннельные диоды для сверхбыстродействующих вычислительных установок, запоминающие элементы на тонких ферромагнитных пленках, получаемых испа­рением ферромагнитного сплава в вакууме. Сконструированы твисторы — ячейки, хра­нилища информации на магнитной проволоке, и параметроны — быстродействующие элементы, электрическая емкость или индук­тивность которых меняют свою величину в за­висимости от заданных сигналов.

Много обещает дать использование в счетных машинах явления сверхпроводимости некото­рых металлов. Такие металлы перестают ока­зывать какое-либо сопротивление электриче­скому току, если их поместить в жидкий гелий (температура -270°). Основанный на этом прин­ципе счетный элемент назвали креотроном (от греческого слова, означающего «холод»). Пленочный креотрон реагирует на изменение тока почти мгновенно. Кроме того, эти элемен­ты очень малы — пятьдесят штук их умещается на ногте большого пальца! Но и это не все: ученые надеются в ближайшее время получить для вычислительных машин элементы таких размеров, что в кубическом сантиметре можно будет поместить миллиарды креотронов.

По-новому происходит и сборка математи­ческих машин. Все они состоят из узлов и бло­ков, которые соединяют в общую схему. Блоки эти стандартизированы, и изготов­ляют их крупными сериями. Грандиозные пер­спективы открыло для автоматизации сборки вычислительных машин применение блоков-модулей.

Сборкой из этих сверхминиатюрных типо­вых деталей электронных машин может управлять сама электронная машина. Надо только заложить в нее программу последовательности операций.

Какими будут электронные вычислительные машины ближайшего будущего? Заглянув впе­ред, можно увидеть, как инженеры-химики прямо из растворов выращивают системы кри­сталлов — готовые схемы электронных машин-математиков. Тогда многие типы электронных машин предстанут перед нами в виде красивого устройства размером с наручные часы. А мощ­ная универсальная установка для научных ис­следований сможет содержать миллиарды эле­ментов. У нее будет неограниченная «память» и сверхбыстрое действие. Высказываются пред­положения об использовании в вычислительных машинах света. От точки к точке он будет посылаться по светопроводам импульсами со скоростью около 300 тыс. км/час. Микроэлемент, в котором работает световой луч, может быть молекулой и даже атомом! Возможности таких машин будут практически безграничны.