摩尔定律,是什么成就了摩尔定律的可行性

时间:2024-06-27 02:44:07

Rodney A.Brooks 罗德尼·布鲁克斯:机器人专家,曾任麻省理工学院人工智能实验室主任。:著有《我们都是机器人:人机合一的大时代》(Flesh and Machines: How Robots Will Change Us)。

摩尔定律,是什么成就了摩尔定律的可行性

摩尔定律起源于1965年戈登·摩尔(Gordon Moore)发表在杂志上的一篇仅有4页的文章。那时,摩尔还在仙童半导体公司(Fairchild Semiconductor)工作,后来他成了英特尔公司的创始人之一。在那篇文章中,摩尔预测在未来10年,单一集成电路上的元件数目将从当时的约26个上升到216个,即元件的数量每年都将翻倍。他基于4个实验数据点和一个空数据点,在曲线图上植入一条直线,标记单一集成电路上的元件数,对应历年线性标度的对数。后来,英特尔公司修正了摩尔定律,表述为:“晶片的电晶体数量大致为每两年翻一倍。”

在过去的50年里,摩尔定律被视为世界信息技术革命的基本驱动力。快速翻倍的电晶体数量,使电脑在同样的价格下,性能提高、可储存或显示的资料数量和运行速度翻倍、外形更小、价格也更便宜。总体而言,在规律的时间表上,“2”这个因素在每一种可能性上都在推动着电脑性能的提升。

但为什么会发生这样的事情?汽车、电池、服装、食品生产都没有遵循摩尔定律,政治演讲更没有遵循摩尔定律。虽然除了最后一项没有取得进步之外,其他受到摩尔定律影响的万物,的确都得到了实实在在的改进,但没有一种能像摩尔定律那般,呈现出不间断的指数型的进步。

是什么成就了摩尔定律的可行性?对此最为优雅的阐释,是关于抽象的数字逻辑。因为其所含的比特与“真值”和“假值”都是抽象的,而这样的抽象是独立于物理实体而存在的。

在一个完全由一堆红沙和一堆绿沙构建的世界里,沙堆的规模大小并不重要。不管是一堆红沙还是绿沙,你拿走一半,剩下的还是一堆红沙或是一堆绿沙。即使你再拿走剩下的一半,再从剩下的沙堆中又再拿走一半,诸如此类,抽象依旧恒久存在。以恒定的速度持续减半,就会生成为指数形式。

这便是为什么摩尔定律适用于数字化技术,而不适用于需要物理力量,或物理实体,或必须提供含有一定能量的科技的原因。数字化科技需要运用物理原理来维持抽象,除此之外,别无其他。

以下为一些注意事项:

 

1.在摩尔发表的短文中,他表示,对于其预测是否会保持线性而非数字的集成电路,他表示一定的怀疑。他指出,根据数字和集成电路的本质,“这些元素都要在一个体积里储存能量”,那么这个体积肯定是极为庞大的。

 

2.当你把一堆沙拿走,最后只剩下一粒砂砾时,确实有着本质的区别,到那时技术就必须变革,而你则需要使用一些新的物理属性来定义抽象。正因这样的技术变革一次次地发生,从而保证了摩尔定律运行了将近50年。

 

3.这个理念并没有阐释摩尔定律的社会学是如何实施的,也没有解释是什么决定了翻倍所需的时间,但它阐释了指数函数在这个领域的可能性。