旧金山 — 个人电脑、手机、自动驾驶汽车 — 戈登·摩尔在半个世纪前的1965年为《电子》杂志撰写的一篇文章中预测了所有这些技术的发明。这些发明背后的推动力将是计算能力,摩尔阐述了他认为计算能力将在未来十年如何发展。上周,科技界庆祝了他的预测,因为它在过去50年中以惊人的准确性成立。
现在它被称为摩尔定律,尽管摩尔(芯片制造商英特尔的联合创始人)不太喜欢这个名字。“在前20年里,我无法说出‘摩尔定律’这个词。这很尴尬,”这位86岁的有远见的人在探索馆科学博物馆举办的晚宴上接受《纽约时报》专栏作家托马斯·弗里德曼的采访时说。“最后,我习惯了它,现在我可以面不改色地说出它了。”他和弗里德曼在全神贯注的观众面前聊天,摩尔一直在开玩笑并给出建议,例如一旦你做出一个成功的预测,你就应该避免做出另一个预测。在背景中,英特尔的最新设备静静地嗡嗡作响:防撞无人机、跳舞的蜘蛛机器人、盲文打印机 — 所有这些技术都是通过摩尔定律预期的处理能力的进步而实现的。
当然,摩尔定律实际上并不是像描述引力或能量守恒的定律。这是一个预测,随着技术的发展,可以安装在硅芯片上的晶体管(计算机的电子开关,用于表示 0 和 1)的数量将每两年翻一番。这导致计算能力以惊人的速度增长,而无需相应的费用,并导致了价格相当低廉的具有巨大处理能力的笔记本电脑和袖珍设备。在摩尔定律下取得的进步也使得诸如Siri等智能手机语音搜索技术得以实现 — 分析口语、将其转换为声音的数字表示形式,然后对其进行解释,以便在几秒钟内给出语音答案,需要巨大的计算能力。
关于支持科学新闻
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过 订阅来支持我们屡获殊荣的新闻报道。 通过购买订阅,您将有助于确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
思考摩尔定律的另一种方法是将其应用于汽车。英特尔首席执行官 Brian Krzanich 解释说,如果 1971 年的甲壳虫汽车在过去 34 年里以摩尔定律的速度发展,那么今天“你就可以用这辆车以每小时 30 万英里的速度行驶。你每加仑汽油可以行驶 200 万英里,而这一切只需花费 4 美分。”
摩尔根据他在计算机芯片制造早期的所见所闻,预测了两年翻一番的趋势。在 1965 年的论文中,他绘制了自 1959 年以来安装在芯片上的晶体管数量,并看到了每年翻一番的模式,然后他将其外推到未来 10 年。(他后来将趋势修改为大约每两年翻一番。)“摩尔只是在观察,”加利福尼亚州海军研究生院的计算机科学家彼得·丹宁说。“他是仙童半导体的研究主管,并希望展望未来十年他们将拥有多少计算能力。在 1975 年,他的预测非常接近。”
但摩尔从没想过他的预测会持续 50 年。“最初的预测是着眼于 10 年,我认为这已经很长了,”他上周告诉弗里德曼,“这是从一个集成电路上的大约 60 个元件到 60,000 个元件 — 在 10 年内外推了 1,000 倍。我认为这非常疯狂。类似的事情持续了 50 年,这真是太神奇了。”
为什么摩尔定律能持续这么久,这很难说。他的翻一番预测变成了竞争公司的行业目标。“这可能是一个自我实现的定律,”丹宁解释说。但是,尚不清楚为什么它是每隔几年恒定的翻一番,而不是不同的速度或进步的波动峰值。“科学有其奥秘,在某些方面,这就是其中一个奥秘,”丹宁补充道。德克萨斯大学奥斯汀分校的计算机科学家卡尔文·林指出,当然,如果速度能更快,早就有人这样做了。
多年来,许多技术专家都预测了摩尔定律的消亡,而摩尔本人也表示,这种指数增长不可能永远持续下去。不过,他的定律今天仍然存在,因此它预测的计算增长将继续深刻地改变我们的世界。正如他所说:“我们才刚刚开始看到计算机将为我们做什么。”