展望了未來的計算世界，計算機的應用包括計算模擬、嵌入融合以及網絡通信三大方麵。

　　“從一定程度上說，整個人類的發展史可以總結為一場腦力勞動日益替代體力勞動的漸進革命”。處理器芯片使計算機從“科學殿堂”走進了“百姓人家”，實現了計算機應用的民主化(大眾化)
，已使人類的9億人口從工業社會進入了知識社會。人們估計
，機器人設計的人性化
，到2036nianfadaguojiadejiqirendeshumujiangchaoguorendeshumu
，henduogongzuojiangshiyoujiqirenwanchengde。yourenrenwei，jisuanjidexiayijiandashijiushiyaoshidianzishebeizhenzhengdexiaoxinghua, 矽芯片製造的三維化，將使半導體產業換發青春。

　　計算機的應用包括計算模擬、嵌入融合以及網絡通信三大方麵

　　世界上的第一台計算機，就是為縮短計算彈道的時間而研製
，是作為計算模擬(Simulation)工具使用的。串行計算機上的計算模擬是一種從點開始的串行“分層處理”的計算技術。現在的並行計算機上的計算模擬(天氣預報等)
，是一種從麵開始的並行 “分層處理”的計算技術，正在使計算能力無限大(千萬億次等)。這種分層技術也正在使製造技術大眾化。 1985年化學家查克?赫爾在開發室外油漆能幹得快些的過程中，發現如果油漆的層數足夠多，說不定能夠分層製造出三維的物體。如今，“分層處理”的(de)製(zhi)造(zao)技(ji)術(shu)正(zheng)在(zai)走(zou)出(chu)實(shi)驗(yan)室(shi)，有(you)可(ke)能(neng)使(shi)每(mei)個(ge)村(cun)莊(zhuang)都(dou)可(ke)以(yi)小(xiao)規(gui)模(mo)地(di)生(sheng)產(chan)自(zi)己(ji)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)產(chan)品(pin)，發(fa)展(zhan)成(cheng)為(wei)知(zhi)識(shi)社(she)會(hui)的(de)一(yi)種(zhong)新(xin)的(de)工(gong)業(ye)模(mo)式(shi)，使(shi)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)更(geng)容(rong)易(yi)。石(shi)墨(mo)烯(xi)的(de)“電路布”可能取代“電路板”，使電子設備成為可穿著的，更深入地介入日常生活。

　　工業革命的機器設備都是由人來操作控製的
，隻是延伸了人的體力
、眼力和聽力等。芯片技術問世之後，首先是用於火箭的控製計算機中的
，但這隻是少數人的事。計算機與工程科學更加緊密的嵌入融合(embodiment)的應用則仿真了人的思維
、 視覺、聽覺、感覺(電子皮膚)與四肢等能力。微電子技術正在使計算設備無限小
，促進其應用的嵌入融合的大眾化。

　　1969年計算機網絡ARPANET(阿帕網)問世，開創了計算機的網絡通信(communication)應用。網絡通信的應用正在使計算距離無限遠(火星探測)。1995年美國國防部的有24 顆衛星的全球定位係統(GPS
，Global Position System)的投入使用，基於位置服務(LBS， Location Based Service)成了網絡通信的大眾化技術。據2007年統計
，有30多個國家發射了8000多顆衛星，每天有2000多顆衛星在軌道上工作。美軍的銥星電話係統，實現了網絡的無縫作用。在歐洲啟動的名為RoboEarth(機器人地球)的網絡數據庫係統中，使網站從搜索引擎發展成回答引擎，網絡變得更聰明。網絡的集合作用把大型計算(mainframe)和個人計算機(personal computer)集合在一起，使數據中心能起到“數據電廠”和“數據銀行”的作用，計算技術成了電一樣的普及技術。

　　機器人的設計使計算機從邏輯化計算走向了人性化計算

　　計算機嵌入融合的應用催生了非人形機器人、人形(仿真)機ji器qi人ren。工gong程cheng人ren員yuan正zheng在zai研yan究jiu一yi種zhong能neng根gen據ju隨sui時shi需xu要yao改gai變bian自zi身shen形xing狀zhuang和he能neng力li的de變bian形xing機ji器qi人ren。相xiang對dui於yu光guang速su來lai說shuo
，人ren類lei與yu探tan索suo整zheng個ge太tai陽yang係xi的de機ji器qi人ren的de通tong信xin時shi間jian太tai長chang了le，地di麵mian控kong製zhi難nan以yi做zuo出chu“即時決定”。因yin此ci，發fa明ming了le自zi主zhu機ji器qi人ren。人ren腦nao是shi一yi種zhong模mo擬ni計ji算suan機ji。數shu字zi計ji算suan機ji的de邏luo輯ji化hua方fang法fa
，不bu僅jin模mo仿fang了le人ren腦nao的de邏luo輯ji思si維wei能neng力li
，部bu分fen地di模mo仿fang人ren腦nao的de形xing象xiang思si維wei能neng力li，而er且qie也ye在zai研yan究jiu數shu字zi計ji算suan機ji用yong它ta模mo仿fang人ren腦nao的de創chuang新xin思si維wei能neng力li。機ji器qi人ren和he所suo有you機ji器qi一yi樣yang
，都dou是shi人ren腦nao發fa明ming的de，是shi生sheng物wu學xue的de人ren工gong製zhi品pin，不bu同tong的de是shi機ji器qi人ren催cui生sheng了le許xu多duo具ju有you各ge種zhong不bu同tong人ren類lei特te征zheng的de人ren性xing化hua新xin應ying用yong，促cu進jin了le神shen經jing計ji算suan機ji
、生物計算機和“數字生命”的人工智能研究。

   1950年nian代dai以yi來lai的de生sheng命ming科ke學xue則ze發fa現xian了le人ren的de生sheng命ming是shi一yi個ge與yu計ji算suan機ji非fei常chang相xiang似si的de中zhong央yang控kong製zhi過guo程cheng進jin行xing控kong製zhi的de化hua學xue機ji器qi。設she計ji具ju有you生sheng命ming組zu織zhi特te征zheng的de計ji算suan機ji，就jiu成cheng了le人ren工gong智zhi能neng研yan究jiu者zhe的de夢meng想xiang。2011年IBM開發了兩款“神經元芯片”，叫做SyNAPSE係統。打算通過“逆向設計大腦”重現思維的一些方麵，包括情感、感知、感覺和認知。

　　英國科學家使用細菌和基因手段製造出了“生物邏輯門”
，nengyongdanbaizhizuoshuruxinxiheshuchuxinxi，wanchengluojiyunsuan，juyoudangqianjisuanjisuoyongdianluluojimenleisidexinxichulinengliderengongzhinengjishu。zhexieshengwuluojimenyouwangchengweiweixingshengwujisuanjidejichuyuanjian，youzhuyuyanfaxinyidaideshengwuchuliqi。liru，yanzhichunengzairendeguanjiechuyoudangdechuanganqi
，tancehepohuaishentineiaixibaodechuanganqiyijinengzhiyuhuanjingzhongdewuranjianceqi。

　　“數字生命”是人工智能的一種新突破。它把生命進化的概念引進了計算機領域，繁殖時複製的不是DNA，而是計算機編碼。美國密歇根大學的Robert Pennock的“數字生命”叫“Avidians”
，經過數千代以後，它就進化出了驚人的初級記憶能力：能向食物源運動。密歇根大學的Jeff Clune的“數字生命”叫“HyperNEAT”，meigemonixibaodegongnengherennaozhongxiangtongweizhideshenjingxibaoxiangtong。congjiandandezhilingkaishi，zhubujianlifuzadedanao
，ranhougaibiannaxiezhiling，dedaoyigebutongderengongdanao。erjiarurongcuozhiling，nengshirengongdanaodedaoziwojinhua。

　　矽芯片的製造技術包括一次集成技術和二次集成技術

　　早期的計算機就是以製造技術命名的。有電子管計算機、晶體管計算機。晶體管把我們從電子管中解放出來，矽芯片製造技術發明之後，計算機就是按摩爾預言發展的。到2017年nian左zuo右you

，微wei電dian子zi學xue的de矽gui芯xin片pian製zhi造zao技ji術shu特te征zheng尺chi寸cun將jiang達da到dao它ta的de物wu理li極ji限xian
，但dan計ji算suan機ji的de小xiao型xing化hua除chu了le芯xin片pian內nei的de集ji成cheng技ji術shu之zhi外wai，還hai取qu決jue於yu芯xin片pian間jian的de互hu連lian技ji術shu。芯xin片pian內nei的de集ji成cheng技ji術shu有you晶jing體ti管guan和he互hu連lian線xian技ji術shu;芯片間的互連線技術是從PCB(印製電路板)開始的。

　　1947年12月23日晶體管問世。 Intel於2003年推出應變矽;2007年推出高-K金屬柵極;2009年發明了三柵極(Tri-Gate)3-D晶體管，是一種真正革命性的突破。2011年5月4日宣布將投產此技術的代號為Ivy Bridge的22納米Intel芯片。瑞士科學家表示，隧道場效應晶體管可為計算機節能99%，2017年將進入大規模製造階段。最終設計出超級小型化的零能耗的個人電子助手。

　　芯片內的互連技術開始是穩定性好的鋁互連線技術
，它的電遷移問題使線寬的物理極限隻有0.18mm。1997年IBM的銅互連線開發成功，是芯片互連線技術的突破性的變革。現在，IBM等公司又開發成功了矽直通(TSV，Through Silicon Via)3-D集成的互連線技術。

　　早期的芯片是單個組裝的，采用的是PCB板/底板/機箱(櫃)的互連線技術。現在的芯片是SIP(單封裝係統)組裝的，芯片之間采用的也是PCB板/底板/機箱(櫃)的互連線技術。現在已有100多個機架的千萬億次計算機，是占地幾百平米的龐然大物。計劃2018問世的100萬萬億次計算機將隻能是低功耗SoC芯片的矽直通的互連線技術。

　　總之，計算機應用的民主化，將加速人類從工業社會進入知識社會。機器人設計的人性化，體力勞動將更多地由機器人完成;人則“以智慧安身立命”。矽芯片製造三維化，微電子技術將仍然是知識社會電子設備小型化的主要技術基礎。