Computer SCience English 翻译12_中文

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1、第12章计算机的未来第一部分阅读和翻译A部分计算的未来(1)生活是一种循环，或更准确地说是螺旋式发展的过程。因此若要瞥见未来，就需要回首过去。计算已经变成我们生活不可分割的一部分，所以它也满足这种循环和螺旋式发展的定律。就让我们从20世纪40年代，那个ENIAC处于科技工程之巅，电子计算初现曙光的时代开始回顾吧。20世纪50年代、60年代和70年代的计算机，从最初占据整栋建筑，减小到装满整个房间，进而发展到可以装入高大的机箱中，本质上讲都还是大型机：它们体积巨大而且功能强劲，用作特殊用途并且只有少数人可

2、以使用。在70年代末期和80年代初期，诸如AppleII和IBMPC之类的微型计算机的出现，使集中式处理的计算方式发生了显著的变化。而贯穿80年代和90年代，计算机从专用的共享资源的机器，快速转变成用来完成多种任务的个人工具，并开始迅速占领我们的桌面、卧室和壁橱。这种分散式计算的趋势在90年代又发生了一些微妙的逆转，因特网和万维网提供了一种方法，将分散的计算资源整合成统一的“客户端-服务器”环境。从现实上讲，60年的技术进步似乎展现出一个完整的发展周期：从占据整间房屋的设备共享计算资源开始，经历了短暂的

3、桌面式计算之路，又回到了构建在内部网或因特网骨干网之上的共享计算资源模式。[1]毫无疑问，30年前和现在的状况之间存在着一些区别，现在的计算机有着更大的使用人群，而且可以完成更多类型的任务。还有一个典型的区别是：人们拥有自己的桌面式PC机，并且远不止将它们用作终端。实际上计算并没有形成一个完整的循环，它只是螺旋式发展中的一环而已：我们并没有回到旧的集中式计算，而是发展到了分布式计算模型。尽管大量的工作可能是由集中的资源，如提供计算服务的服务器完成的，但是桌面式PC机和客户端工作站也能独立处理多种任务。设

4、备占据的空间也和数十年前很不一样了：现在的数据中心并非被一台大型计算机所占据，而是存放着成百上千的机架式或刀片式服务器。在计算不断改良的过程中，电子元件也不断发展：分散的部件逐步被集成电路所替代，而独立的大型机现在也被刀片服务器机柜所代替。展望未来，我们甚至可以期待集成化程度更高的“微型刀片服务器”会在不久之后出现，只要人们对计算机集成的掌握程度能达到现在人们对集成电路的掌握程度。（1）渐进式改变实际上，计算机也在经历着循环往复的渐进式改变：CPU从在一条指令上花费数十甚至数百个周期，渐渐发展到每条指令

5、只占用一个周期（例如标量体系结构）。随后额外的执行部件的出现让CPU可以在一个时钟周期内处理多条指令，因此达到了指令级的并行（例如超标量体系结构）。再到后来若干CPU被密布在主板之上（多处理器体系结构）。而现在则是若干CPU被融合到一个单独的多核心封装包中，而一些这样的多核心芯片可以被安装在一块单独的主板上。所以到最后数据中心里满是成堆的刀片服务器集群，这些刀片服务器都配备了一块或者几块多核心超标量CPU。所以存在着至少五种不同级别的集成：集群、服务器、CPU、核心和执行单元，而通常在桌面PC机中有其中

6、4种级别的集成。但为什么需要这般复杂，而这一切又是怎么造成的呢？计算机时钟速度从千赫兹的水平增长到了千兆赫兹的水平，人们对这种计算能力怎样满足自身需求的想象和理解也随之增加了；例如，（为家庭）提供娱乐活动，以及提高生产力（这也是计算机出现在工作场所的实际原因）。计算机原本是用来为某一明确定义的特殊用途服务的，因此应该是执行指定的单一任务的。当计算机的性能增长到超出直接需求后，人们创造了多任务机制，以使多个用户可以访问剩余的计算资源。但是在硬件成本减少到消费级水平后，个人计算机就出现了，而它们当时很自然地

7、被设计成单任务的。最早的大规模生产个人计算机速度非常缓慢，人们认为首先需要提高微型计算机处理器的处理能力：我们希望桌面应用程序能够迅速响应，而且偶尔也会想要玩玩小游戏。而PCXT那4.77MHz的速度并不总能满足这些用途。只要CPU的处理能力增长到可以完成我们希望PC机所执行的特定任务，这对完成一般的任务（如文本编辑或电子表格）来说是绰绰有余。那些额外的处理能力（一如之前提到的旧的大型机的情况）促成了桌面计算机和个人计算机多任务操作系统的出现。我们拥有了额外的处理能力，就会希望用它来做点事情。具有讽刺意

8、味的是，在PC机上的多任务操作系统（例如MicrosoftWindows）大量出现的同时，图形用户界面也随之出现。因此之前差不多能满足需求的CPU性能又变得很不够用了，这促成了一场通过增强CPU的性能来弥补软件低效率的竞赛。从单线程且基于文本的DOS程序彻底转变成多线程且基于图形界面的Windows，这样使通用系统变得很慢，并且导致软件代码的空前臃肿，这些应该归咎于图形和磁盘I/O性能的不足。不正确的编程范例，如动态加载的库文件、动态内存分