想像一下沒有摩爾定律的世界
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要想了解摩爾法則對社會做了什麼貢獻,只要想一想,如果1965年英特爾公司的創始人之一戈登•摩爾沒有提出那句著名的論斷,世界將會變成什麼樣,就知道了。
人類文化學家Genevieve Bell說,「這簡直不可思議。
」
德州儀器公司的處理器產品市場總監Adrian Valenzuela說,「它的意義如此深遠,我幾乎無法用語言形容。
」
加州大學伯克利分校的電子工程與計算機科學專業教授Jeff Bokor則說,「它帶來了翻天覆地的變化。
」
這些評價一點也不誇張;它們恰如其分地強調了,一個論斷會給世界帶來多麼大的影響。
摩爾法則是計算機處理器(也就是晶片)製造的指南。
它為定期的創新提供了方向,是推動這個行業發展的自驗預言。
你很高興iPhone 6如此輕便低價吧?那你可要感謝摩爾法則。
首先,讓我們考察一下摩爾法則在歷史上的效果,並澄清一些錯誤的概念。
最重要的是,摩爾法則並不是像牛頓運動三定律那樣的法則。
在1965年發表的一篇題為《在集成電路中加入更多元件》的文章中,學習化學和物理的摩爾預測,在一個集成電路——計算機的大腦——中能夠集成的元件數量將每年增加一倍,從而大大提升計算機的性能。
10年後,他修正了他的預測,改為每兩年增加一倍。
這個預言一開始並沒有獲得技術界的廣泛認可,直到加州理工學院的教授Carver Mead在1975年提出了「摩爾法則」這個說法。
在50年的時間裡,這個法則成了整個行業立志要實現的目標——而且也確實被實現了。
一個自驗性的預言
摩爾法則針對的是電晶體,它能夠控制電信號的開關,從而使設備可以處理信息和完成任務。
電晶體就像是構成大腦的磚塊,存在於智慧型手機、平板電腦和所有的數字設備之中。
一個晶片中集成的電晶體越多,這塊晶片處理信息的速度就越快。
為了實現摩爾法則,晶片製造商不得不努力縮小電晶體的體積,以便能夠將更多的電晶體集成在一起。
最初的電晶體有半英寸長。
而今天最新的晶片中包含的電晶體比一個病毒還小,幾乎小到了無法想像的地步。
包括英特爾和三星在內的晶片製造商都在努力將晶片做得更小。
但是說到摩爾法則,體積的大小還不是最重要的。
更重要的是設備會隨著時間的推移變得更好、更智能這樣的想法。
這個法則使設備變得更小,而同時性能卻極大的提高了。
為現代福特汽車的導航系統使用的是德州儀器公司生產的處理器,它的性能幾乎是1969年幫助探月太空人導航的計算機的180萬倍。
蘋果公司的iPhone 6手機的性能幾乎是1975年生產的IBM計算機的100萬倍,而後者是足可以占據整個房間的龐然大物。
iPhone最開始的定價是650美元,而10年前一台桌上型電腦的售價就要在1000美元到4000美元之間,而且性能還相差甚遠。
摩爾法則最關鍵的地方是時間因素:每兩年,集中電路中能容納的電晶體數量就要增加一倍,這意味著整個技術行業——從電子消費品製造商,到製造晶片生產設備的廠商,以及中間的每一個環節——都保持著同樣的進步速度。
Bell說,「摩爾法則創造了一個節拍器。
」
摩爾法則設定了一個所有的公司都必須跟上的節奏,否則就要被甩在後面。
摩爾說,「摩爾法則不是記載了行業的進步,而是推動了行業的進步。
」
雖然他不認為這個法則會永遠正確,但是晶片製造商似乎並沒有放慢進步的速度。
加州大學伯克利分校的微電子學教授Tsu-Jae King Liu說,「這是一個自驗性的預言,所以它對於整個行業來說,就像一個法則一樣。
」
沒有摩爾定律的生活
現在,每個人都認為,技術肯定會越來越發達,越來越快捷,越來越便宜。
如果我們現在還沒有性能足夠強大的處理器來驅動無人駕駛汽車,再過一兩年肯定就會有的。
如果沒有摩爾法則,這樣想當然的假設就不會實現了。
如果沒有一個統一的力量推動行業的進步,集成電路和元件可能還停留在幾十年前的狀態。
Valenzuela說,「這是一條指數曲線,如果沒有摩爾定律,我們可能還處在這條曲線離起點不遠的地方。
我現在很高興不需要再使用20世紀80年代那樣的手機了。
」
英特爾公司的Bell想像的則是一個更加可怕的沒有集成電路的世界,所有的東西都是機械化的,智慧型手機甚至現代電話服務都不存在。
她說,「網際網路是根本不可能出現的。
」
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