《電子技術(shù)應(yīng)用》
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摩爾定律之后的科技世界是啥樣?

2014-10-28

摩爾定律(Moore’sLaw)未死,但顯然已經(jīng)來到了晚年,而且尚未出現(xiàn)可取代的基礎(chǔ)技術(shù);接下來將如何發(fā)展可能會(huì)挑戰(zhàn)過去技術(shù)專業(yè)人員與一般大眾的假設(shè)。

以上是在美國矽谷舉行、主題為探索未來20年技術(shù)的IEEE研討會(huì)結(jié)論之一;這場(chǎng)討論會(huì)檢驗(yàn)了一些需要工程師負(fù)起責(zé)任展現(xiàn)其能力的技術(shù),以及對(duì)一個(gè)仰賴科技卻往往未能成功了解它的世界來說,科技的限制所在。

 

  曾擔(dān)任英特爾(Intel)架構(gòu)師的顧問RobertColwell表示,科技:“隨著我們前進(jìn)而變得越來越復(fù)雜,但大眾卻沒有理解這一點(diǎn)。”他指出了一些令人擔(dān)憂的問題,例如人們?cè)絹碓綄⒅腔坌褪謾C(jī)、GPS系統(tǒng)等復(fù)雜技術(shù)視為理所當(dāng)然或貶低其價(jià)值。

 

  消費(fèi)性電子產(chǎn)品被期待著要完美運(yùn)作,當(dāng)它們無法做到時(shí),社會(huì)大眾會(huì)試圖責(zé)怪或懲罰某人;Colwell強(qiáng)調(diào):“這無法解決問題。”更讓人擔(dān)憂的是,有的時(shí)候好辯的非科技人會(huì)漠視科學(xué)發(fā)現(xiàn),把個(gè)人經(jīng)歷當(dāng)作經(jīng)過有效的科學(xué)實(shí)證。

 

  資深發(fā)明家、工程教育提倡者DeanKamen則是透過視訊發(fā)表了一段專題演說,表示:“如果我們身為工程社群的一員,卻沒有專注在正確的議題上并協(xié)助大眾理解,我們就不應(yīng)該期望在未來能繼續(xù)提供先進(jìn)科技的所有進(jìn)展。”

 

  Kamen接著指出:“很多人害怕復(fù)雜度日益升高的科技,不愿意投資;社會(huì)需要最佳的技術(shù),然而對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的耐受度卻越來越低。我們需要人們更被充分教育科技帶來的風(fēng)險(xiǎn)以及報(bào)償。”

 

  超越

 

  在該場(chǎng)研討會(huì)上發(fā)表專題演說的三位講者都同意,已經(jīng)即將走到末日,而且尚不清楚有什么可行技術(shù),能取代它成為推動(dòng)科技呈指數(shù)成長(zhǎng)演進(jìn)的引擎。

 

  超級(jí)電腦專家、美國印第安那大學(xué)(IndianaUniversity)教授ThomasSterling表示:“我們已經(jīng)搭不上摩爾定律那樣的、能讓技術(shù)呈指數(shù)成長(zhǎng)的順風(fēng)車…因此我們要尋求其他不是呈指數(shù)成長(zhǎng)、但將改變我們的假設(shè)的機(jī)會(huì)。”

 

  Sterling預(yù)測(cè),隨著今日晶片以及電腦精力耗盡,全新種類的元件以及非VonNeumann電腦架構(gòu)將會(huì)在接下來20年被采用;同時(shí):“我們會(huì)繼續(xù)以40年前的構(gòu)想為基礎(chǔ)來制作電腦。”他與其他專家都同意,就算是現(xiàn)有的科技,仍有機(jī)會(huì)在能源效益方面有很大幅度的改善:“今日大部分的能源成本都是花在晶片之間的資料移動(dòng)。”

 

  IBM研究人員WilifriedHaensch表示,模擬人腦的神經(jīng)型態(tài)系統(tǒng)(neuromorphicsystem)看來最有潛力成為后CMOS時(shí)代技術(shù)演進(jìn)的動(dòng)力:“在巨量資料的模式識(shí)別(patternrecognition)應(yīng)用上,該技術(shù)有可能會(huì)成為改變游戲規(guī)則的關(guān)鍵。”

 

  Haensch指出,上述系統(tǒng)需要轉(zhuǎn)換為類比運(yùn)算的開關(guān),這種耗電量大的技術(shù)還需要尋求新材料的支援;目前的研發(fā)工作聚焦于打造模仿人類神經(jīng)突觸(synapse)的元件。

 

  在這方面,碳奈米管似乎重新贏得了研究人員的興趣;Haensch展示了一個(gè)采用碳奈米管在矽晶圓片上長(zhǎng)出3D結(jié)構(gòu)的概念,可取代采用矽穿孔技術(shù)的晶片堆疊:“唯一基礎(chǔ)性的障礙是沒有工具可以在如此小的尺寸之下取得合理的接觸。”

 

  Haensch也談到了其他技術(shù)選項(xiàng),例如絕熱(adiabatic)運(yùn)算與量子運(yùn)算,但這些技術(shù)到目前為止都還未成氣候;對(duì)此Colwell表示:“這些技術(shù)沒有一種會(huì)成為主流,但其中有一些可能會(huì)找到非常利基型的應(yīng)用。”

 

  Colwell對(duì)今日的CMOS技術(shù)還發(fā)表了以下看法:“我們已經(jīng)來到摩爾定律的晚年,你可能會(huì)質(zhì)疑它到底何時(shí)走向終點(diǎn),但應(yīng)該沒有機(jī)會(huì)拖過2035年,而且目前沒有可靠的替代方案。”他表示,甚至沒有看到老東家英特爾有做相關(guān)準(zhǔn)備,而他認(rèn)為那是該公司應(yīng)該要做的。

 

 

  “身為一個(gè)股東,而且我還有很多朋友在那里工作,這讓我有點(diǎn)驚嚇…”Colwell表示:“我認(rèn)為產(chǎn)業(yè)界將會(huì)因此有如行尸走肉般、沒有方向地蹣跚而行好一陣子。”無論如何,我們得承認(rèn)摩爾定律有一天會(huì)失效,而且必須要面對(duì)這個(gè)現(xiàn)實(shí)。

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