当前课程知识点:计算机文化基础 > 第2课:揭开计算机的神秘面纱 > 摩尔定律会失效吗? > 摩尔定律失效
2015年7月中
英特尔宣布下一代的10nm生产工艺
将推迟6月甚至更久的消息传出之后
人们再一次聚焦摩尔定律失效问题
虽然过去类似观念出现过很多次
但每次都被克服掉了
自从进入到纳米级工艺后
英特尔目前的节奏
更接近于2.5年
而不是两年
要继续追赶摩尔定律的步伐
越来越难了
的确从硅材料
天生的限制来看
这个定律不可能永远正确
而且正在逼近极限
严格来说摩尔定律并不是一个物理定律
它只是一个观察现象的总结
与其说摩尔定律是严谨的科学预测
还不如其象征意义更重要
它代表着人类在信息技术的创新能力
一方面我们可以继续在半导体领域中
寻找硅的替代品
这个极限瓶颈问题就能迎刃而解
一方面我们可以通过新的计算系统
甚至新的体系架构
打造新的计算机
在保持强劲性能的同时
继续将这种神奇的速度
延续到信息技术的其他领域
比如3D晶体管
就续写着摩尔定律的新篇章
3D架构则意味着平面
到空间的转换
实际上科学家们早就意识到
3D结构对延续摩尔定律的重要意义
因为面对非常小的设备尺寸
物理定律成为晶体管技术进步的障碍
使得22nm3D晶体管
在相同的工作电压下
比32nm平面晶体管性能提高了37%
正是再一次换个角度看晶体管
使人们不仅能够造出性能更高
功效更低的CPU芯片
继续谱写着摩尔定律的神奇
再比如片上系统
简称SOC
直观的看
它是信息系统核心的芯片集成
将系统关键部件集成在一块芯片上
如果说中央处理系统CPU是计算机的大脑
那么SOC就是包括大脑
心脏 眼睛和手的系统
当然还有那些正在研制中
并看到曙光的新一代计算机
比如用光速代替电子
进行计算和存储
用不同波长的光
代表不同数据的光计算机
以及目前已经开始商用的
量子计算机
正是基于人类持续的
技术创新能力
摩尔定律才一次又一次
继续它的辉煌
半个多世纪前
现代计算机先驱们
在新材料新架构
完备的技术理论
三方面成功会师后
现在通用计算机就变得水到渠成
今天我们沿着先驱们的脚步
从电子数字计算机的理论基础
二进制 布尔代数
开关电路开始
接着了解了
存储程序和程序控制思想的
现在通用计算机的体系结构
然后从新材料
带动电子计算机
高速发展的角度
更深刻的了解了计算机
现在电子数字计算机
是不是已不再神秘
半个多世纪以来
计算机从庞然大物
发展到现在
面向不同用途的形形色色的计算机
有面向科学计算
追求计算速度的巨型机小型机
有面向个人追求高性能
高存储的台式机一体机工作站
也有面向个人追求便携移动的
笔记本 ipad
还有面向智能应用的嵌入式应用
可穿戴智能设备等
计算机已经不再是单一的计算工具
而成为真正的信息处理机
计算机应用已经渗透到人类社会的方方面面
成为人们不可或缺的一部分了
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