理论教育 摩尔定律:终结与新趋势

摩尔定律:终结与新趋势

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:正如摩尔定律预测的那样,自20 世纪50 年代数字计算机发明以来,计算机的能力增加了超过1 万亿倍。14摩尔定律要终结了吗?我们需要完全不同的体系结构来继续提高处理能力,这种结构能够不依赖于数字设计的完美精度。摩尔定律的表述仅仅是基于芯片的处理能力。随着并行架构在随后50 年内的不断发展,摩尔定律应该被考虑了能量和吞吐量的定律所取代。

摩尔定律:终结与新趋势

正如摩尔定律预测的那样,自20 世纪50 年代数字计算机发明以来,计算机的能力增加了超过1 万亿倍。从来没有技术能以如此高的数量级呈指数增长,计算机已经融入了几乎所有制造设备,从玩具汽车。计算机可以自动调节现代望远镜自适应光学系统,以最大限度地提高其分辨率;它们可以分析现代显微镜捕获的光子,以超分辨率定位分子。当今的每一个科技领域都依赖于超大规模集成电路芯片

卡弗·米德预测,这些芯片的升级是基于缩小元件间线宽的可能性,但是目前的宽度已经达到了物理极限:导线中的电子太少,可能会泄漏或被随机电压阻挡,甚至使数字电路都不再可靠。14摩尔定律要终结了吗?我们需要完全不同的体系结构来继续提高处理能力,这种结构能够不依赖于数字设计的完美精度。正如混合动力汽车将电动机效率汽油发动机的续航结合起来一样,混合数字和神经形态设计正在兴起,能够将神经形态芯片的计算低功耗与通信数字芯片的高带宽相结合。(www.daowen.com)

摩尔定律的表述仅仅是基于芯片的处理能力。随着并行架构在随后50 年内的不断发展,摩尔定律应该被考虑了能量和吞吐量的定律所取代。在俄勒冈州波特兰举办的英特尔2018 NICE 大会上,来自美国和欧洲的研究人员展示了三款新的神经形态芯片:来自英特尔的Loihi 研究芯片,以及由欧洲人类大脑项目支持的两款第二代芯片。随着大规模并行体系结构的发展,能够在这些体系结构上运行的新算法也陆续被创造出来。但是这些体系结构中的芯片需要交流信息,这也是第15章所要讨论的内容。

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