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未來電腦技術提升將超越硬件
2016/3/20 8:39:26 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示: 早在1971年,世界上速度最快的汽車為法拉利的代托納,時速可達280公里;世界上最高的建筑則是紐約雙子塔,高達415米;當年11月,英特爾公司推出全球第一個商早在1971年,世界上速度最快的汽車為法拉利的代托納,時速可達280公里;世界上最高的建筑則是紐約雙子塔,高達415米;當年11月,英特爾公司推出全球第一個商用微處理器芯片4004,該芯片包含2300個如紅血細胞般大小的微型晶體管。
自此,電腦芯片一直沿續英特爾聯合創始人戈登·摩爾的預測路徑不斷改進。根據摩爾的經驗法則,即眾所周知的摩爾定律,電腦芯片處理能力大約每兩年翻一番,同時體積更小的晶體管會更加緊密地包裹在硅晶片上,從而提高電腦性能并降低成本。而英特爾最新推出的第六代處理器天湖已包含約17.5億個晶體管,其處理能力幾近于4004芯片的40萬倍。顯然,這種電腦技術進步是物質世界所難以比肩的。
摩爾定律的影響在日常生活中隨處可見。如今,全球約30億人持有智能手機,而每只智能手機的處理能力均比1980年代如房間般大小的超級計算機強大。數字化時代更顛覆了不計其數的傳統行業,充足的計算能力甚至放緩了核試驗,因為原子武器更易于采用模擬爆炸而非真實爆炸。摩爾定律甚至成為一種文化隱喻:即無論身處硅谷內外,人們每年都會對電腦技術的改進翹首企盼。
然而五年之后的今天,摩爾定律正走向盡頭,因為晶體管體積的縮小已不再保證提升芯片性能并降低成本。當然,芯片還會不斷提升性能,但速度會放緩,據英特爾預測,未來電腦的數字運算能力會每2.5年翻一番。而未來電腦技術的提升將超越硬件、主要取決于其他三個領域的進展。
這三大領域首當其沖便是軟件。本周精彩上演的圍棋人機大戰中,谷歌公司推出的人工智能圍棋程序“阿爾法圍棋”戰勝韓國九段棋手李世石,轟動一時。而人機大戰的結果更昭示出新的電腦系統機制可實現巨大的性能改進。事實上,電腦硬件方面進展放緩反而會有利于開發更先進的軟件。
第二大領域便是“云”,即通過互聯網提供服務的數據中心網絡。過去,當電腦作為獨立設備運行時,其性能主要取決于處理器芯片的速度。而今,無需更換硬件,電腦的處理能力便會突飛猛進,而在進行諸如搜索郵件或計算最佳行車路線時,電腦完全可以動用龐大的云計算資源達成目標,與此同時,其相互關聯能力也與處理器速度一樣舉足輕重,如智能手機的衛星定位、移動傳感器及無線支付等功能。
第三大領域則為新的計算體系結構,即為特定工作優化專業芯片,如今無論云計算還是模擬腦神經無網絡處理,電腦視覺等工作均具有專用芯片,這種專業芯片將被嵌入“云”中,以備不時之需。
對于科技業本身來說,摩爾定律的衰落將強化云計算邏輯,而這已在亞馬遜、谷歌、微軟、阿里巴巴、百度、騰訊等業界著名企業中占據統治地位,它們正在努力改善云基礎設施性能,并尋求更多創新。
總之,盡管摩爾定律走向消亡,電腦和其他設備仍將不斷變得強大,只是以不同且更為多樣化的方式達成目標。
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