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未來電腦技術(shù)提升將超越硬件
2016/3/20 8:39:26 來源:中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究網(wǎng) 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關(guān)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(shí)速可達(dá)280公里;世界上最高的建筑則是紐約雙子塔,高達(dá)415米;當(dāng)年11月,英特爾公司推出全球第一個(gè)商早在1971年,世界上速度最快的汽車為法拉利的代托納,時(shí)速可達(dá)280公里;世界上最高的建筑則是紐約雙子塔,高達(dá)415米;當(dāng)年11月,英特爾公司推出全球第一個(gè)商用微處理器芯片4004,該芯片包含2300個(gè)如紅血細(xì)胞般大小的微型晶體管。
自此,電腦芯片一直沿續(xù)英特爾聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾的預(yù)測路徑不斷改進(jìn)。根據(jù)摩爾的經(jīng)驗(yàn)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(shí)體積更小的晶體管會(huì)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(gè)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(shù)進(jìn)步是物質(zhì)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(jī),而每只智能手機(jī)的處理能力均比1980年代如房間般大小的超級(jí)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大。數(shù)字化時(shí)代更顛覆了不計(jì)其數(shù)的傳統(tǒng)行業(yè),充足的計(jì)算能力甚至放緩了核試驗(yàn),因?yàn)樵游淦鞲子诓捎媚M爆炸而非真實(shí)爆炸。摩爾定律甚至成為一種文化隱喻:即無論身處硅谷內(nèi)外,人們每年都會(huì)對(duì)電腦技術(shù)的改進(jìn)翹首企盼。
然而五年之后的今天,摩爾定律正走向盡頭,因?yàn)榫w管體積的縮小已不再保證提升芯片性能并降低成本。當(dāng)然,芯片還會(huì)不斷提升性能,但速度會(huì)放緩,據(jù)英特爾預(yù)測,未來電腦的數(shù)字運(yùn)算能力會(huì)每2.5年翻一番。而未來電腦技術(shù)的提升將超越硬件、主要取決于其他三個(gè)領(lǐng)域的進(jìn)展。
這三大領(lǐng)域首當(dāng)其沖便是軟件。本周精彩上演的圍棋人機(jī)大戰(zhàn)中,谷歌公司推出的人工智能圍棋程序“阿爾法圍棋”戰(zhàn)勝韓國九段棋手李世石,轟動(dòng)一時(shí)。而人機(jī)大戰(zhàn)的結(jié)果更昭示出新的電腦系統(tǒng)機(jī)制可實(shí)現(xiàn)巨大的性能改進(jìn)。事實(shí)上,電腦硬件方面進(jìn)展放緩反而會(huì)有利于開發(fā)更先進(jìn)的軟件。
第二大領(lǐng)域便是“云”,即通過互聯(lián)網(wǎng)提供服務(wù)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。過去,當(dāng)電腦作為獨(dú)立設(shè)備運(yùn)行時(shí),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(huì)突飛猛進(jìn),而在進(jìn)行諸如搜索郵件或計(jì)算最佳行車路線時(shí),電腦完全可以動(dòng)用龐大的云計(jì)算資源達(dá)成目標(biāo),與此同時(shí),其相互關(guān)聯(lián)能力也與處理器速度一樣舉足輕重,如智能手機(jī)的衛(wèi)星定位、移動(dòng)傳感器及無線支付等功能。
第三大領(lǐng)域則為新的計(jì)算體系結(jié)構(gòu),即為特定工作優(yōu)化專業(yè)芯片,如今無論云計(jì)算還是模擬腦神經(jīng)無網(wǎng)絡(luò)處理,電腦視覺等工作均具有專用芯片,這種專業(yè)芯片將被嵌入“云”中,以備不時(shí)之需。
對(duì)于科技業(yè)本身來說,摩爾定律的衰落將強(qiáng)化云計(jì)算邏輯,而這已在亞馬遜、谷歌、微軟、阿里巴巴、百度、騰訊等業(yè)界著名企業(yè)中占據(jù)統(tǒng)治地位,它們正在努力改善云基礎(chǔ)設(shè)施性能,并尋求更多創(chuàng)新。
總之,盡管摩爾定律走向消亡,電腦和其他設(shè)備仍將不斷變得強(qiáng)大,只是以不同且更為多樣化的方式達(dá)成目標(biāo)。
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