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摩尔定律会失效,但计算机革命不会停止
信源:煎蛋网|编辑:2017-09-13| 网址:http://www.popyard.org     抄送朋友打印保留

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1971年,英特尔还没有走进人民大众的视野之中,同年其发布了第一款芯片4004,这款跨时代的产品让英特尔成为了一个响当当的名号。4004是世界上第一款在市场上发行的微处理器,其具备在一方元件上,运行大量电路的能力。这在当时还是一个很难想象的东西,它拥有2300个小晶体管,每个晶体管仅仅有1000毫微米,差不多和人类的红细胞这么大。其中,每个晶体管就是一个电子开关,能够在“on”和“off”之间切换,通过开与关完成二进制的运算,这是所有数码信息的基础。

2015年,英特尔作为芯片界的老大哥,大概交了五百多个亿的税点,同年其发布了五代处理器:天河。公司没有公布具体数据,但据猜测,该芯片中大概具备15亿个晶体管。每个芯片大概有14微毫米,这差不多和可见光的波长一样大。

当今电脑性能已是过去电脑性能的许多倍,但是究竟快了多少倍很难去描述。有人将其与汽车进行对比:如果将1971年的破车换上2015年的天河芯片,那么这辆车的车速将飙到420000000 Km/h,四舍五入大概是光速的三分之二。感觉很快对不对?但是在2017年,这个速度还将翻一番。

这恰恰符合了1965年英特尔公司大佬戈登·摩尔提出了一个观察报告,摩尔注意到:每两年芯片中元件的数量都会增加一倍。摩尔定律似乎已经成为了行业的一个标杆,各大芯片公司竞相追求。每年像是英特尔与台湾半导体产业公司都会花费数十亿美元来开发出更小的计算机元件来加入计算机芯片之中。在这个竞相追寻的世界上,摩尔定律构建出了一个芯片帝国,芯片被用于各种各样的电器之中,这也让人们有信心去相信终有一天机器人将代替人类完成所有的工作。

但是力量终有用竭之时,缩小芯片中的元件变得越来越难,当今的晶体管的大小已经要用原子来计数,工程师们也是做到顶天了。从1971年4004发布以来,摩尔定律已经添加了被验证了22次,而到了2050年,这个定律还将被验证17次,工程师们通过计算到时候处理器中的电子管元件将会像氢原子那么大,这就到了极限。很明显,这是不可能被实现的。

然而,限制摩尔定律的不仅仅有物理定律,在经济上摩尔定律也在面临着窘境。摩尔定律被另一个相似的定律所赋予新的意义,这个定律叫做唐纳德缩放比例定律。这一定律在1974年被一位IBM的工程师罗伯特·唐纳德所提出来。该定律表示:缩小芯片中的元件能够使芯片的速度更快,也更省电、更便宜。也就是说,拥有更小元件的芯片就是更好的芯片。这也是电脑制造商忽悠消费者换电脑的理论支持之一。但是这就是瞎扯淡。

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