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　　【新智元导读】《卫报》特稿，摩尔定律快要走到尽头，但计算革命不会终止。更好的软件编程、3D芯片和量子计算等方法应运而生，其中云计算将成为业界应对摩尔定律消亡的最佳手段，物联网（IoT）的兴起将让我们逼近一个“消失点”，此前计算机的形体从大到小，此后计算机将变得“无形”，使计算无处不在，智能融入日常生活。

　　1971年，其时名不见经传后来名震硅谷的英特尔发布了一款名为 4004 的芯片。这是世界上首个商业微处理器，它将所有电子电路都整合在了单一的一个微小包装里，这在当时是个奇迹。这款芯片有 2300 个晶体管，每个晶体管宽约 1 万纳米，相当于一个红细胞的大小。

　　2015年，已经是全球领先芯片制造商、当年年收入超过550亿美元的英特尔发布了 Skylake 芯片。英特尔公司没有公布具体的数字，但推测 Skylake 芯片每块大约拥有 15 亿到 20 亿的晶体管。采用 14 纳米制程，一块 Skylake 芯片体积之小，肉眼几乎看不到。

　　摩尔定律快要走到尽头

　　人人都知道现代的计算机比以前的好，但很难说清楚具体怎么个好法，因为其他再没有什么消费者科技产品比计算机发展得还要快。世人常用汽车来类比：如果从1971年开始，汽车也以与计算机芯片相同的速度发展，那么到2015年最新型的汽车最高时速将达到每小时 4.2 亿英里左右。这大约是光速的三分之二，能够在不到五分之一秒的时间里绕地球一圈。如果这仍然太慢，那么在2017年年底之前，还可以再快两倍的模型车就能在展厅里展出了。

　　这种飞速的进步是 1965 年由英特尔的创始人戈登·摩尔首次观察并且提出结果。摩尔指出，可以挤在集成电路上的电子元件数量每年都会增加一倍。后来这个数字修改为每两年，从此“摩尔定律”为整个计算机行业设定了步伐。每年，英特尔和台积电等公司花费数十亿美元来计算如何缩小进入计算机芯片的组件。一路走来，摩尔定律帮助建立了一个世界，在这个世界里芯片被植入从水壶到汽车各种东西里，数百万人在虚拟世界中放松，金融市场由算法操控，专家担心人工智能将很快取代人从事所有的工作。

　　但摩尔定律的推动力量几乎也要走到尽头。每次你制作芯片时，缩小芯片的元件变得越来越困难，而现代晶体管的特性只有几十个原子，能够改善和提升的空间已经不够用了。从1971年的4004年推出到2016年年中，摩尔定律大约走了22步骤。要按照这个速度发展到2050年，意味着还要往前推进17步，在这种情况下，工程师必须找出原子体积比氢原子还要小的元素来构建计算机。任何人都知道，这是不可能的。

　　不过，早在物理定律让摩尔定律失效前，商业的法则就会先将其淘汰，因为从经济利益上说，缩小晶体管的体积已经没有那么有效了。在摩尔定律之后，又出现了一种名为“Dennard scaling”的现象（以 IBM 工程师 Robert Dennard 命名，他在 1974 年首次提出这一想法）。Dennard scaling 指出，缩小芯片组件的体积使芯片运行速度更快、消耗更少的功率，生产起来更加便宜。换句话说，具有较小组件的芯片是更好的芯片，这也是为什么计算产业能够说服消费者每隔几年就推出一款最新的型号。但是，老的魔法正在衰落。

　　体积的不断缩小不再像以前那样让芯片更快或更高效。与此同时，制造芯片所需的超精密设备的成本不断上升正在侵蚀芯片制造的经济利益。摩尔提出的第二条定律说，“铸造厂”的成本每四年翻一番。一个现代的芯片制造厂，成本大概需要 100 亿美元。即使对于英特尔来说，这也是很多钱。