摘要：《經(jīng)濟學(xué)人》網(wǎng)絡(luò)版近期刊文稱，摩爾定律正走向終結(jié)，這意味著計算機硬件的進步變得越來越難以預(yù)測。在這樣的情況下，云計算、軟件，以及全新的計算架構(gòu)將成為未來計算技術(shù)進步的關(guān)鍵。
以下為文章主要內(nèi)容：
1971年，世界上最快的車是法拉利代托納，最大時速達到每小時280公里;全球最高的摩天大樓是紐約雙子塔，高度為415米;這年11月，英特爾發(fā)布了集成2300個晶體管的首款微處理器芯片4004，其中每個晶體管的大小與紅血球一樣。
自那時以來，芯片的發(fā)展一直符合英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾(Gordon Moore)的預(yù)言。隨著晶體管體積越來越小，單位芯片集成的晶體管數(shù)量越來越多，這將帶來計算性能的提升和成本的降低。根據(jù)摩爾定律，每兩年計算機的處理能力就將翻番。
目前，英特爾最新的Skylake處理器集成了約175萬個晶體管，其中約50萬個晶體管的體積才有1971年4004處理器中一個晶體管大小。這也讓這款處理器的計算能力比4004提高了40萬倍。這樣爆炸式發(fā)展是其他領(lǐng)域難以企及的。如果保持同樣的發(fā)展速度，到現(xiàn)在最快的車可達到光速的10倍，最高的樓已經(jīng)建到地球和月亮的中間。
摩爾定律也影響著每個人的生活?，F(xiàn)在，30億人口袋里都有智能手機，其計算能力比上世界80年代的超級計算機還要更強勁。無數(shù)行業(yè)也被這場數(shù)字革命所顛覆。強大的計算能力甚至減少了核試驗次數(shù)，因為計算機足以模擬爆炸性能，研究者不必再實際炸掉一顆原子彈。
摩爾定律已成為文化路標(biāo)，它代表著人類科技每年不斷向前的腳步。然而在50年之后，摩爾定律的盡頭正在來臨。
制造更小的晶體管并不會使得芯片成本更低、速度更快。盡管這并不意味著計算能力的發(fā)展將趨于停滯，但進步的方式將發(fā)生改變。芯片依然會越來越強大，但發(fā)展腳步會越來越慢。此外，除了基礎(chǔ)的硬件性能之外，計算能力的未來還將由其他三方面決定。
首先是軟件。近期，AlphaGo擊敗了最優(yōu)秀的人類圍棋選手李世石。對科學(xué)家來說，圍棋非常復(fù)雜，是非常有趣的研究對象。由于圍棋的變化太多，因此用于下圍棋的系統(tǒng)不能僅僅依靠暴力計算。AlphaGo借助深度學(xué)習(xí)技術(shù)去模擬人腦的工作方式。而AlphaGo的取勝也表明，新算法可以實現(xiàn)強大的性能。實際上，硬件進步的減速正促使人們更多地關(guān)注更“聰明”的軟件。
第二個領(lǐng)域是云計算。云計算通過互聯(lián)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)來提供服務(wù)。當(dāng)計算機仍是單一設(shè)備時，無論是大型機還是桌面電腦，其性能完全依賴于處理器芯片。而當(dāng)前的計算機不需要升級硬件就能變得更強大。在搜索電子郵件，計算導(dǎo)航路線時，它們可以利用大量的云計算資源。
第三個領(lǐng)域是新的計算架構(gòu)的出現(xiàn)，即針對特定任務(wù)開發(fā)的專門芯片。例如，基于量子機制的計算技術(shù)能同時處理多個數(shù)據(jù)集。如果微處理器仍在快速發(fā)展，那么人們將沒有意愿去關(guān)注這些新領(lǐng)域。目前，針對云計算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、計算機視覺和其他任務(wù)的芯片正在出現(xiàn)。這樣的專用硬件將被集成至云計算平臺，按需提供服務(wù)。這再次表明，終端用戶使用的設(shè)備性能將不再重要，更繁重的計算任務(wù)將發(fā)生在其他地方。
那么在實際生活中，這意味著什么?摩爾定律并非物理定律，而是一項得到自我證明的預(yù)言。摩爾定律的失效意味著科技進步的速度變得難以預(yù)測。新技術(shù)的發(fā)展過程可能不會一帆風(fēng)順。不過考慮到大部分人對計算設(shè)備的判斷基于功能，而不是處理速度，因此對終端用戶來說，他們可能并不會感受到科技進步的減緩。
對企業(yè)來說，摩爾定律失效的最大意義在于，它們將全面轉(zhuǎn)移至云計算平臺。目前，企業(yè)升級PC的速度已經(jīng)放慢，并停止運營自主的電子郵件服務(wù)器。這種新模式將依賴于高速而可靠的網(wǎng)絡(luò)，因此這將會推動寬帶基礎(chǔ)設(shè)施的需求。
對科技行業(yè)來說，摩爾定律的失效意味著云計算將成為IT的中心。目前在全球范圍內(nèi)上，亞馬遜、微軟、阿里云和谷歌等公司占據(jù)著云計算市場的大部分份額。他們正在改善云計算基礎(chǔ)設(shè)施的性能，并將目光投向了一些創(chuàng)新的公司。例如，谷歌于2014年收購了AlphaGo的開發(fā)者DeepMind。
過去50年里，晶體管尺寸的縮小讓計算機的性能越來越強大，價格越來越低廉。隨著摩爾定律的失效，科技進步將失去節(jié)奏感。不過，計算設(shè)備仍將變得更強大，僅僅只是通過不同的方式，例如云計算和軟件。
京公網(wǎng)安備 11010502049343號