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摩尔定律为技术创造了一个稳定发展的时代,然而现在这个时代已经接近尾声。自上世纪60年代以来,这个定律就推动着半导体行业的发展,现在是时候和这个定律说再见了。 试想一下,如果农民每年可以事先知道降雨量,他们就可以根据预期可用水量计划种植农作物。 而这恰如设备供应商一直以来的生存状态,每年的情况都如预期的一样好,几乎从未有过干旱。 基于对未来处理能力的预测,高科技产业都在开发新的产品,这意味着设备制造商可以根据可靠的微处理器性能来规划未来的产品路线图。 总之,基于对未来处理的可预测能力的提升,技术行业一直都在稳定发展。 但是,稳定性和可预见性也容易滋生自满情绪和懒惰。如此,摩尔定律对于技术行业来时更像是一把镣铐,而不是创新。 在回答美国经济增长是否结束这一问题时,经济学家Robert Gordon表示,技术创新,特别是在过去的十年中,一直围绕在娱乐和通信设备,我们一直在做着我们以前都可以做的事情,只是现在的设备更小更方便。 英特尔共同创始人Gordon Moore在1965年首次提出了摩尔定律,该定律指出芯片中的晶体管和电阻器的数量每两年会翻番。但该定律并不是永恒不变的的,现在微处理器已经达到可以收缩到任何一种状态。 现在主导移动电话等其他设备的14纳米硅芯片,预计最终可能会缩小到7纳米甚至是5纳米,而这没什么不可能的。 当欧盟委员会看着不断变化的高性能计算和摩尔定律的终结,机会也就来了。仅仅是对现有技术的“外推”并不能满足需求,在很多的计算技术中我们需要激进式的创新。 在最近的预算要求中,美国国家科学基金会(NSF)表示,这种超越摩尔定律的激进创新将需要“新的科学的、数学的、工程和概念框架。” NSF发现了在量子环境对一些新材料的需求,或者说,对“基于分子的方法(包括生物启发系统)”的需求。 这种新技术可以是由纳米管制成的碳数字电路,性能比现在的技术好十倍,纳米管是卷起的石墨烯,同时具有性能和能耗两方面的优势。 可能取代或者能增强微处理器的另一个新兴技术是量子计算,NASA和NSA,以及大部分过都正在研究该技术。 摩尔定律的终结是最近SC13超级计算会议上讨论的焦点。专家们认为,由于目前存在的不稳定和不确定性因素,导致我们如今依赖的技术或不再可能稳步改进。 阿贡国家实验室数学与计算机科学部主管兼伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校的计算机科学教授Marc Snir告诉SC13与会者,目前业界还没有找到替代技术。 Intersect360研究所的首席研究官Christopher Willard表示,购买商业现成产品来组装高性能系统的时代即将结束。他表示:“这个市场随后会进入新的实验阶段,以及计算架构创新阶段。” 在高性能计算的世界,摩尔定律的终结已经是显而易见的。 如果摩尔定律继续有效,那么美国在2018年就能出现百亿亿次系统,而不是在我们如今预测的本世纪20年代。 在1988年出现了第一个gigaflop的系统(每秒十亿次计算),在9年后已经出现了1万亿次浮点计算的系统。在2008年,1千万亿次系统(petaflop)已经实现。千万亿次是一个一千万亿次浮点运算,即每秒一千万亿次浮点运算。 对于电子消费展的设备制造商而言,摩尔定律的终结并不是需要迫切关注的问题,而是超级计算研究人员要关注的问题。 但在电子消费展(CES)的主题有些转变,重点已经从更小、更快和更好的设备转移到物联网。这背后的信息是:真实的计算能力是测量移动平台控制和追踪网络上多种物理和虚拟对象的能力,但这可能需要很长时间。 高性能计算在实现百亿亿次面临的问题最终也会摆在设备制造商面前,现在设备制造商面对的问题是摩尔定律最终将终结。
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