第一节微电子与计算机技术(13)

专业知识

近年来，虚拟实境描述建模语言VRML(Virtual Reality Modeling Language)已成为信息技术业界的一种标准语言，人们利用 VRML，可以在因特网上建造三维虚拟世界，也可以在因特网上更替和变换虚拟世界。利用VRML浏览器(如COSMO)，可以在一个虚拟现实的场景中自由移动，与虚拟场景具有良好的交互性，还可以与其中的实体进行相互联系。

由于VRML支持多媒体技术，支持复杂的脚本和人机交互，因此在虚拟现实世界开发研制中，要求有关设计人员和编程人员、导演、动画师、造型设计和实施人员进行密切的合作，充分发挥各类科技人员的聪明才智，不断提高三维空间的设计、研制能力，创建出更加丰富多彩的三维新世界。

3．计算机技术与应用的新发展

计算机自问世以来，为满足应用的需要，一直在不断变化，需求牵引、技术推动使计算技术迅速地发展起来。

(1)移动存储走向闪存时代。自从计算机诞生以来，数字化存储概念便应运而生。伴随着IT产业的飞速发展，存储技术也得到了空前的进步。存储的移动化和网络化反映了应用的变化。这种应用的变化使得只适用于小型文件简单备份和数据交换的软盘已经无法满足人们对数据交换的需求，基于闪存(Flashmemory)的存储产品正在成为移动存储的主流载体。

闪存是不易丢失存储器中的一种，即使除去电源，存储器其中的信息依旧保留。之所以有这个名称，只因为信息在闪电式的一瞬间被存储下来。与其他存储器相比，闪存具有体积小、密度高、性能更稳定、功耗低等独特优点。

闪存的容量一般在8MB～2GB之间，并将随着技术的发展扩大容量。它是一种可擦写的存储器，依靠改变内部正负电荷的排列顺序记录数据。由于采用电读写介质，闪存完全不受磁性干扰和影响，这是它与传统磁介质存储器最大的不同，其擦写次数已经达到了100万次以上，在擦写时并不需要额外的电源(／由于内部没有机械移动部件，在受到撞击时数据损坏的概率大大降低，数据可保存10年。

闪存是通过USB(通用串行总线)接口与个人计算机实现数据交换的，通常俗称为“优盘”。USB接口已成为目前计算机的标准配置，因此USB闪存的兼容性非常好。由于USB接口具有热插拔功能，因此USB闪存可以实现真正的即插即用。由于闪存不需要磁头寻道，所以其内部的读写速度很快，随机访问时间为 6ms，是硬盘的一半，平均读取速度为0．9MB／s，平均写入速度为 0．8MB／s，瞬间的最高速度为1MB／s。制约闪存数据交换速度的瓶颈在USB接口速度，这一问题在USB2．0接口普及后有望得到彻底解决。闪存产品省去了CDR／CDRW读盘刻碟的时间，没有移动硬盘那样笨重的机体，便于实现移动存储。各种方便的功能和低廉的价格使闪存数据盘将成为软磁盘的更新换代产品。

闪存不仅适合于计算机、电讯设备、移动电话、网际设备、仪器和自动化设备中，还特别适用于那些面向消费者的语言、影像和数字存储设备，如数码相机、数码录音器以及掌上电脑、个人数字助理等一大类智能家电产品。伴随着技术的发展，各种性能更高、容量更大、成本更便宜的闪存，不仅将出现在未来的迷你型数码产品中，甚至还有可能取代CD、VCD或DVD等存储媒介，成为主流的信息传播载体。

(2)纳米计算机。当代计算机硬件的基础是微电子技术，即以硅为主要原材料的大规模集成电路技术。集成电路中能对信息进行加工处理的是执行开关、放大等功能的晶体管，它们是现代计算机中最重要的积木块。一个芯片上能容纳的晶体管越多，计算机的存储能力就越大，计算机能力就越强。很多专家把目光投向了最基本的物理原理上，认为未来以分子、原子、光子、量子为代表的新技术将推动新一轮超级计算技术革命。

“纳米”技术是指在纳米级别上对材料进行加工处理的科学技术。1纳米为10亿分之一米，大约相当于10个原子的直径。使晶体管变小的最常用方法是等比例缩小。按目前的工艺水平，芯片中晶体管的直径大约为350纳米。当晶体管尺寸缩小到100纳米以下，芯片上集成