Суперкомп’ютери, або супер-ЕВМ – це комп’ютери з максимальною продуктивністю.
Найшвидший та найпродуктивніший ЕВМ на сьогодні – це система Intel ASCI RED, побудована за замовленням Міністерства енергетики США. Щоб представити собі можливості цього суперкомп’ютера, досить сказати, що він об’єднує в собі 9632 процесорів Pentium Pro. Має більш ніж 600 ГБ оперативної пам’яті і загальну продуктивність в 3200 млрд операцій у секунду. Людині було б потрібно 100 000 років, щоб навіть з калькулятором виконувати всі операції, які цей комп’ютер робить всього за 1 секунду!
Проте технічний процес не стоїть на місці і на даний час ми маємо не мало ідей та розробок комп’ютерів майбутнього.
Молекулярні комп’ютери
Молекулярні комп’ютери – обчислювальні системи, що використовують обчислювальні можливості молекул (переважно, органічних).
Зокрема, молекулярний комп’ютер може представляти логічні електричні ланцюги, зібрані з окремих молекул.
Перша компанія, яка нещодавно оголосила про перші успіхи у виробництві компонентів для молекулярного комп’ютеру стала Hewlett-Packard. Учені компанії та Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA) оголосили, що їм удалося заставити молекули ротаксана переходити з одного стану в інший – по суті, це означає створення молекулярного елемента пам’яті. Наступним кроком має стати виготовлення логічних ключів, здатних виконувати функції Так , АБО та НІ.
Весь такий комп’ютер складається з шару провідників, : шару молекул ротаксана та шару провідників, спрямованих у зворотню сторону. Конфігурація компонента, що складаються з необхідного числа мікросхем пам’яті та логічних ключей, створюється електронним способом. Даний комп’ютер буде досить економічним і займатиме мінімум місця.
Біокомп’ютери
Використання в комп’ютерній техніці біологічних матеріалів дозволить згодом скоротити комп’ютери в розмірах. Зараз ведуться розробки, де основним матеріалом для дослідження є нейрони пиявок, які підключені до електричних проводів. Отже, наші натуральні клітини – це не що інше, як біомаса молекулярного розміру, а прототипом біокомп’ютера, звичайно, служить наш мозок.
Більш традиційні ДНК-комп’ютери в даний час використовуються для розшифровки геному живих істот. Проби ДНК застосовуються для визначення характеристик генетичного матеріалу: завдяки правилам утворення спіралей ДНК, можна визначити можливе розташування чотирьох базових амінокислот (A, У, T і Г).
Білл Дітто (Bill Ditto) з Технологічного інституту штату Джорджія провів цікавий експеримент, підключив мікродатчики до кількох нейронів п’явок. Він виявив, що залежно від вхідного сигналу нейрони утворюють нові взаємозв’язки. Можливо, біологічні комп’ютери, що складаються з нейроподібних елементів, в відмінності від кремнієвих пристроїв, зможуть шукати потрібні рішення за допомогою самопрограмування. Дітто має намір використовувати результати своєї роботи для створення мозку роботів майбутнього.
Оптичні комп’ютери
Порівняно з тим, що обіцяють молекулярні або біологічні комп’ютери, оптичні ПК можуть здатися не дуже привабливими. Оптоволокно може стати переважним матеріалом для широкого зв’язку, адже всім традиційним кремнієвим пристроям, щоб передавати інформацію на відстань декількох миль, доводиться перетворювати електричні сигнали в світлові та навпаки. Ці операції можна спростити, якщо замінити електронні компоненти оптичними.
Оптичні комп’ютери в роботі використовують швидкість світла, а не швидкість електрики, що робить їх найкращими провідниками даних. Електрони рухаються зі швидкістю, приблизно рівною 1/10 швидкості світла, але оптичні або фотонні транзистори зможуть працювати в тисячі разів швидше, ніж комп’ютери сьогоднішнього покоління.
Квантові комп’ютери
На даному этапі розвитку науки, даний вид комп’ютерів вже більше реальність, аніж майбутнє.
Квантовий комп’ютер – це обчислювальний пристрій, що працює за принципами квантової механіки.
Ідея сучасного комп’ютера з’явилась ще в 1930-х роках, завдяки Алану Тьюрингу, який описав теоретичну установку, що являє собою нескінченну стрічку, розділену на маленькі ячейки. Кожна ячейка може містити в себе символ 1 або 0, або ж залишається пустою.
В умовах квантової машини принципи роботи залишаються тими ж, але є певна різниця. Символи на стрічці можуть бути не тільки 0 і 1, але й суперпозиціями обох чисел, тобто 0 і 1 одночасно. Таким чином квантова машина займається декількома розрахунками паралельно.
На даному етапі Google планують до кінця року випустити квантовий комп’ютер потужністю 51 кубіт . Його ціна поки що не відома.
Google називає свою систему «першим в світі комерційним квантовим комп’ютером». В Google заявляють в ході експериментів вдалося продемонструвати, що система D-Wave змогла виконати поставлене завдання зі швидкістю, яка в 100 млн разів перевищує швидкодію звичайного комп’ютера з одним процесором.
