IBM将倒US $ 3十亿为计算和芯片材料的研究，在未来的五年里，因为它反思电脑设计，并期待将来可能不涉及硅芯片。
计算机设计倡议可以铺平道路功能的量子和认知的计算机模拟大脑功能的方式。
“计算机的基本架构一直保持自1940年以来保持不变。我们认为，考虑到各种我们所看到的问题的今天，[是]这是开始寻找计算的新形式时，” Supratik古哈，物理主任科学的IBM研究。
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芯片设计已经停滞和萎缩的芯片的能力达到极限。IBM正在研究石墨烯，碳纳米管和其他材料在电脑，以取代硅，并会尝试开发可缩小到原子水平的芯片。
该计划公布后一个月惠普透露，它也是重新思考计算机的基本设计。
IBM的目标是为能够智能地处理大量数据，同时消耗更少的电力系统提供基础，在IBM高级副总裁兼系统与科技集团汤姆Rosamilia表示。
这样的电脑可以受益，如癌症研究，气象建模，并通过云计算提供更多的智能服务领域。如图形处理器正在改善在短期内计算机的性能，但萎缩的基于硅的处理器来提高性能和降低功耗加速器正变得越来越复杂，Rosamilia表示。
“我们在历史上的其他点不得不作出的飞跃，从一个技术到另一个，” Rosamilia说。“如果我们不从现在开始发明了他们，我们相信没有人会实现这个目标。”
IBM已经使量子计算机和脑如电脑，已理论化了几十年，但被证明难以形成。这些计算机是基于不同的架构比现在使用的，这导致了约一个新类型的架构是否应该问题要优于另一种，Rosamilia表示。
IBM可以混合和匹配个人技术，提供了新的计算机系统的积木，Rosamilia表示。
“有些组合会来真的，我们将乘着这些技术很多年了，” Rosamilia说。“你必须计划多年提前做好。我们对此非常认真。”
这项研究的第一批成果将有可能体现在高性能计算机，但最终可能会来的笔记本电脑和台式机，虽然Rosamilia不能规定一个时间框架。
投资之际，摩尔定律运行它的路线。英特尔联合创始人戈登·摩尔假定，晶体管的集成电路的数量将每两年翻一番，而一直保持稳定，预计将在未来十年内过时。工程师们正在重新考虑芯片设计，以提高性能，尤其是在芯片进入更小的尺寸。英特尔正准备出货的PC芯片采用14纳米工艺制造，并有计划地转移到10纳米制程在未来几年。
当科学家在1950年纯化硅芯片制作被彻底改变，但是这将是难以蚀刻在芯片上更多的功能，当7纳米工艺及以后，作为产业朝向原子水平移动时，所述古哈。
“在这一点上目前还不清楚是什么将取代它，”古哈说。
碳纳米管，其是由碳原子的气缸，显示最有希望成为硅置换。IBM的研究人员正在缩小碳纳米管的尺寸，但挑战依然在冷却下来，并有周围的安全问题相当多的争论。然而，有共识，认为技术问题可以解决，古哈说。
脑与量子计算机还包括计算机行为的研究。
IBM正在开发的电脑是脑一样的功能及其突触计划的一部分模仿。计算机使得大脑如何处理经由连接万亿，它们是突触并行信息的近似。IBM在2011年证明与具有导航和模式识别能力的可编程和学习突触神经芯片。IBM的目标是建立一个神经元芯片模仿人脑，有10个十亿神经元和百万亿突触但只使用1个电源千瓦。
在量子计算机的心脏是量子比特（量子位），其持有的1和0的值，这是在要受到在1或0的状态下，在任何给定时间传统计算机不同比特。通过存储在更多的国家共享数据，量子比特可以加快计算。
许多问题还有待解决，包括量子噪声，在量子位送入不良状态，因此很难正常执行程序。唯一已知的量子计算机是由d波系统出售，今年IBM公司的研究人员较早，但质疑电脑的关系，以量子力学，它看起来在互动和物质的行为对原子和亚原子水平。
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