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摩爾定律十年前就失效了,但這不代表技術就此止步不前

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  • 2019-08-20
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簡介1965年,英特爾創始人之一戈登·摩爾提出了摩爾定律,既每18-24個月,同樣的價格買到的集成電路,上面容納的元器件數目和它的性能會增加一倍,這種趨勢自該定律被提出后已經持續了超過

1965年,英特爾創始人之一戈登·摩爾提出了摩爾定律,既每18 - 24個月,同樣的價格買到的集成電路,上面容納的元器件數目和它的性能會增加一倍,這種趨勢自該定律被提出后已經持續了超過半個世紀,上世紀六十年代誕生的世界上第一批集成電路只有10個晶體管,今天最復雜的硅芯片則有100億個晶體管,正如同十年前發布的第一代iPhone的320x480的分辨率已經不如剛發布的42mm Apple Watch 4的384×480,無論是支撐技術革新還是緩慢迭代,摩爾定律總結的趨勢一直延續至今,且異常準確。

可摩爾定律終歸只是一個觀測和基于歸納法的「預言」,它并不是一個定律,無論是物理學家還是摩爾本人,都認為摩爾定律將在2020年左右失效。《硅谷秘史》的作者,精益創業之父Steve Blank近日撰文指出,摩爾定律早在十年前就已經失效了,只是消費者還未察覺。

摩爾定律的提出是基于對加工過程技術和經濟學的觀察,加工過程隨著科技進步效率和成果都越來越好,但終歸無法突破物理定律,晶體管再小,功率密度也是保持不變的,它遇到的臨界點被稱之為「功率墻」(Power Wall),自2005年起,微處理器的頻率就被限制到了4GHz左右。各家芯片大廠都在努力突破這堵功率墻,它能否被打破還說不準,但螺旋式上升的制造成本、芯片廠商之間的技術壁壘、收益遞減的風險……這都使得基于「硅」的芯片或許不再是未來的創新方向。但這并不意味著信息技術前進的步伐就會就此放緩,反而這是進入下一個新篇章的前奏。

Steve Blank認為新篇章不是聚焦在「我們能把芯片研發的有多好」,而是「我們能用這么好的芯片做什么?」,就像每年更新換代,性能都「大幅提升」的手機,廠商所言的超頻、跑分、新工藝是否真正被消費者、開發者和設計師所充分利用,換言之,我們現在面臨的是「性能過剩」而非「壓榨性能」。正如人類大腦中1000億個神經元的數量在過去的三四萬年內都沒有變,但我們在過去三四萬年內開創出了可以讓我們知道大腦中有1000億個神經元的文明。在芯片領域也應該如此,如何充分利用好100億個晶體管的硅芯片才是未來創新的方向。

在芯片上安裝晶體管數量每兩年翻番的定律已經結束,但新的計算機架構、芯片封裝技術、低功耗內存還有很大的創新空間,未來幾年內馬上到來的5G也將把許多儲存需求轉移到云端,硬件創新也并未暫停,AR、VR、顯示、傳感器、可穿戴設備等等領域還遠未到能配得上100億個晶體管芯片的地步。最重要的方向之一,還有喬布斯曾經所言的「硬件是軟件的載體」,每個人腦中都有1000億個神經元,想想能用它做什么或許比試圖讓它數量增加來得更有意義,更何況是卡在物理定律上的芯片呢。

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