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《經(jīng)濟(jì)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(jì)算機(jī)硬件的進(jìn)步變得越來(lái)越難以預(yù)測(cè)。在這樣的情況下，云計(jì)算、軟件，以及全新的計(jì)算架構(gòu)將成為未來(lái)計(jì)算技術(shù)進(jìn)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(shí)速達(dá)到每小時(shí)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(gè)晶體管的首款微處理器芯片4004，其中每個(gè)晶體管的大小與紅血球一樣。 自那時(shí)以來(lái)，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(lái)越小，單位芯片集成的晶體管數(shù)量越來(lái)越多，這將帶來(lái)計(jì)算性能的提升和成本的降低。根據(jù)摩爾定律，每?jī)赡暧?jì)算機(jī)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(wàn)個(gè)晶體管，其中約50萬(wàn)個(gè)晶體管的體積才有1971年4004處理器中一個(gè)晶體管大小。這也讓這款處理器的計(jì)算能力比4004提高了40萬(wàn)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(dá)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(gè)人的生活。現(xiàn)在，30億人口袋里都有智能手機(jī)，其計(jì)算能力比上世界80年代的超級(jí)計(jì)算機(jī)還要更強(qiáng)勁。無(wú)數(shù)行業(yè)也被這場(chǎng)數(shù)字革命所顛覆。強(qiáng)大的計(jì)算能力甚至減少了核試驗(yàn)次數(shù)，因?yàn)橛?jì)算機(jī)足以模擬爆炸性能，研究者不必再實(shí)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(lái)臨。 制造更小的晶體管并不會(huì)使得芯片成本更低、速度更快。盡管這并不意味著計(jì)算能力的發(fā)展將趨于停滯，但進(jìn)步的方式將發(fā)生改變。芯片依然會(huì)越來(lái)越強(qiáng)大，但發(fā)展腳步會(huì)越來(lái)越慢。此外，除了基礎(chǔ)的硬件性能之外，計(jì)算能力的未來(lái)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(duì)科學(xué)家來(lái)說(shuō)，圍棋非常復(fù)雜，是非常有趣的研究對(duì)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(jì)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(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的性能。實(shí)際上，硬件進(jìn)步的減速正促使人們更多地關(guān)注更“聰明”的軟件。 第二個(gè)領(lǐng)域是云計(jì)算。云計(jì)算通過(guò)互聯(lián)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供服務(wù)。當(dāng)計(jì)算機(jī)仍是單一設(shè)備時(shí)，無(wú)論是大型機(jī)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(jì)算機(jī)不需要升級(jí)硬件就能變得更強(qiáng)大。在搜索電子郵件，計(jì)算導(dǎo)航路線時(shí)，它們可以利用大量的云計(jì)算資源。 第三個(gè)領(lǐng)域是新的計(jì)算架構(gòu)的出現(xiàn)，即針對(duì)特定任務(wù)開發(fā)的專門芯片。例如，基于量子機(jī)制的計(jì)算技術(shù)能同時(shí)處理多個(gè)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(duì)云計(jì)算、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)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(jì)算平臺(tái)，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(jì)算任務(wù)將發(fā)生在其他地方。 那么在實(shí)際生活中，這意味著什么？摩爾定律并非物理定律，而是一項(xiàng)得到自我證明的預(yù)言。摩爾定律的失效意味著科技進(jìn)步的速度變得難以預(yù)測(cè)。新技術(shù)的發(fā)展過(guò)程可能不會(huì)一帆風(fēng)順。不過(guò)考慮到大部分人對(duì)計(jì)算設(shè)備的判斷基于功能，而不是處理速度，因此對(duì)終端用戶來(lái)說(shuō)，他們可能并不會(huì)感受到科技進(jìn)步的減緩。 對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，摩爾定律失效的最大意義在于，它們將全面轉(zhuǎn)移至云計(jì)算平臺(tái)。目前，企業(yè)升級(jí)PC的速度已經(jīng)放慢，并停止運(yùn)營(yíng)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(huì)推動(dòng)寬帶基礎(chǔ)設(shè)施的需求。 對(duì)科技行業(yè)來(lái)說(shuō)，摩爾定律的失效意味著云計(jì)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(jì)算市場(chǎng)的大部分份額。他們正在改善云計(jì)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(gòu)了AlphaGo的開發(fā)者DeepMind。 過(guò)去50年里，晶體管尺寸的縮小讓計(jì)算機(jī)的性能越來(lái)越強(qiáng)大，價(jià)格越來(lái)越低廉。隨著摩爾定律的失效，科技進(jìn)步將失去節(jié)奏感。不過(guò)，計(jì)算設(shè)備仍將變得更強(qiáng)大，僅僅只是通過(guò)不同的方式，例如云計(jì)算和軟件。 |
