計算機可以給我們帶來一切

什麼是曲線知道而克拉克不知道的?它如何解釋俄羅斯人以及全世界幾十個團隊的秘密努力?這條曲線是自我實現的預言還是對根植於技術元素本質的必然趨勢的揭示?答案也許存在於自那時起繪製的其他很多趨勢圖。其中最著名的趨勢被稱為

摩爾定律。簡而言之,摩爾定律預測計算機芯片每18~24個月體積縮小一半。過去50年它的準確性令人吃驚。

計算機可以給我們帶來一切

摩爾定律可靠而且準確,但是它揭示了技術元素的一條規則嗎?換句話說,摩爾定律在某種意義上是必然的嗎?這個問題的答案對文明而言具有關鍵意義,理由有幾個。其一,摩爾定律反映了計算機技術的加速發展,這又促使其他一切事物加快步伐。馬力更強勁的噴氣發動機不會導致更高的玉米收成,更優良的激光器不會加快藥品研發的速度,但是運算速度更快的計算機芯片可以帶來這一切。今天所有技術唯電腦技術馬首是瞻。其二,在關鍵技術領域發現必然性向我們暗示技術元素其他領域也許存在恆定性和方向性。

計算機可以給我們帶來一切

1960年,道格·恩格爾巴特(Doug Engelbart)首先注意到計算機能力穩步增強這一具有開創意義的趨勢。恩格爾巴特是位於加利福尼亞帕羅奧圖市的斯坦福研究所(即現在的斯坦福國際諮詢研究所)的研究員,後來發明了現在全球通用的“視窗和鼠標”的計算機界面。恩格爾巴特最早以工程師身份開始職業生涯時在航空航天業工作,通過風洞檢驗飛機模型,在那裡他理解了系統地縮小比例將如何導致各種收益和意料之外的結果。模型越小,飛行效果越佳。恩格爾巴特推測縮小比例——也就是他所謂的“相似性”——的收益怎樣轉變成斯坦福研究所一直在跟蹤的新發明——集成硅芯片上的多晶體管。也許電路體積縮小,可以產生與飛機模型同類型的神奇相似性:芯片越小越好。在1960年國際固體電路會議上,恩格爾巴特向工程師聽眾發表了他的觀點。此次會議的參加者包括戈登·摩爾,他是新成立的集成電路製造企業仙童半導體公司的研究員。

計算機可以給我們帶來一切

接下來的幾年時間,摩爾開始跟蹤研究最早的芯片樣品的真實統計數據。到了1964年,他已經有足夠的數據點用來推算到當時為止的曲線斜率。隨著半導體工業的發展,摩爾不斷添加新數據點。他跟蹤各類參數——已經制造出來的晶體管數量、單個晶體管成本、管腳數量、邏輯速度和單片晶圓所含元件。而其中一類參數的變化與一條光滑曲線吻合。這種走勢反映了其他任何事物都沒有反映的規律:芯片將以可預測的速度越變越小。可是這條規律能保持多久呢?

計算機可以給我們帶來一切

摩爾承接了他的加州理工學院校友卡弗·米德的思想。米德是電氣工程師和早期晶體管專家。1967年摩爾問米德,微電子系統微型化將會受到何種理論性約束。米德毫無頭緒,但他經過計算後得出驚人發現:芯片效率的增長幅度將是其尺寸減少量的三次方。微型化的收益是指數級的。微電子系統不只是更加便宜,而且性能也更加優良。摩爾這樣評論:“通過小型化,一切技術都會同步改進。沒有必要在尺寸和效率之間進行取捨產品問世速度提高,耗電量下降,系統可靠性突飛猛進,同時製造成本由於技術發展而顯著下降。”

當下在計算機操控的世界裡, 正在走向微型化、智能化、物聯化,世界正在被計算機所改變,計算機將會給我們帶來一切!


分享到:


相關文章: