音頻科普:-計算機運算速度真的在指數倍增長嗎-
好的,各位朋友大家好,歡迎收聽《科學播報》。我們都聽說過在計算機科學領域,有一項叫做摩爾定律的準則。這個準則通過一種十分簡潔的數量關係,揭示了計算機發展的一種趨勢。因為它簡單易懂,所以在過去的數十年裏一直為人們所熟知並且津津樂道。但是,它是否真的像我們所知的那樣準確無誤呢?又或者說,計算機的運算速度真的如同摩爾定律所預言的那樣在指數倍地增長嗎?摩爾定律是半個多世紀以前科學家戈登·摩爾在《電子學》雜誌中首先提出的。他認為:一塊芯片上的晶體管數量有望隨著技術的發展每年增加一倍。摩爾定律似乎揭示了計算機運算速度發展的一個潛在規律,因此它漸漸成為了行業內的一項黃金準則。然而事實上,這與我們所熟知的那個摩爾定律並不一致。我們現在最常見的一個版本將摩爾指出的周期更改為了每經過十八個月。摩爾定律在它被提出後的二十年裏,至少進行了兩次較大的修改。正是有這些根據產業發展而進行的改動,才使得摩爾定律直到今天總是能夠做出準確的預測。
如果我們隻看最初版本的摩爾定律,它所呈現的是一種簡單的線性關係:隨著時間的推移,技術得以不斷的提升。似乎隻有經濟因素在影響著計算機運算速度的發展。但真實的情況並非如此,無論是技術本身的各種影響因素,還是產業發展的趨勢,它們都是複雜多變的。後來的修正考慮了這些因素,這才使得摩爾定律在過去的三十年內,能夠和行業的發展現狀保持驚人的一致。所以與其說摩爾定律的預言準確,不如說是發展趨勢本身就是摩爾定律。行業已經將摩爾定律所指出的增長趨勢作為行業內的一種製度。
計算機的運算速度取決於芯片的生產技術,而如今,生產芯片的半導體行業普遍采用的是漸進式的發展而非革命性的發展。這意味著這些公司更多的是依照摩爾定律的曲線按部就班地改進技術,而不是發起突破性的技術革命。這樣一來,隻有技術瓶頸有可能打破摩爾定律。但是,激烈的國際競爭又避免了這一情況的發生,全球化的市場為新技術的誕生創造了空間。因此,在很長的一段時間裏,摩爾定律將繼續保持它的一致性和準確性。