音頻科普：-計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度真的在指數(shù)倍增長(zhǎng)嗎-
發(fā)布時(shí)間：2020-08-21
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音頻科普：-計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度真的在指數(shù)倍增長(zhǎng)嗎-

?好的，各位朋友大家好，歡迎收聽(tīng)《科學(xué)播報(bào)》。我們都聽(tīng)說(shuō)過(guò)在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域，有一項(xiàng)叫做摩爾定律的準(zhǔn)則。這個(gè)準(zhǔn)則通過(guò)一種十分簡(jiǎn)潔的數(shù)量關(guān)系，揭示了計(jì)算機(jī)發(fā)展的一種趨勢(shì)。因?yàn)樗?jiǎn)單易懂，所以在過(guò)去的數(shù)十年里一直為人們所熟知并且津津樂(lè)道。但是，它是否真的像我們所知的那樣準(zhǔn)確無(wú)誤呢？又或者說(shuō)，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度真的如同摩爾定律所預(yù)言的那樣在指數(shù)倍地增長(zhǎng)嗎？摩爾定律是半個(gè)多世紀(jì)以前科學(xué)家戈登·摩爾在《電子學(xué)》雜志中首先提出的。他認(rèn)為：一塊芯片上的晶體管數(shù)量有望隨著技術(shù)的發(fā)展每年增加一倍。摩爾定律似乎揭示了計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度發(fā)展的一個(gè)潛在規(guī)律，因此它漸漸成為了行業(yè)內(nèi)的一項(xiàng)黃金準(zhǔn)則。然而事實(shí)上，這與我們所熟知的那個(gè)摩爾定律并不一致。我們現(xiàn)在最常見(jiàn)的一個(gè)版本將摩爾指出的周期更改為了每經(jīng)過(guò)十八個(gè)月。摩爾定律在它被提出后的二十年里，至少進(jìn)行了兩次較大的修改。正是有這些根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展而進(jìn)行的改動(dòng)，才使得摩爾定律直到今天總是能夠做出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。
如果我們只看最初版本的摩爾定律，它所呈現(xiàn)的是一種簡(jiǎn)單的線(xiàn)性關(guān)系：隨著時(shí)間的推移，技術(shù)得以不斷的提升。似乎只有經(jīng)濟(jì)因素在影響著計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度的發(fā)展。但真實(shí)的情況并非如此，無(wú)論是技術(shù)本身的各種影響因素，還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，它們都是復(fù)雜多變的。后來(lái)的修正考慮了這些因素，這才使得摩爾定律在過(guò)去的三十年內(nèi)，能夠和行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀保持驚人的一致。所以與其說(shuō)摩爾定律的預(yù)言準(zhǔn)確，不如說(shuō)是發(fā)展趨勢(shì)本身就是摩爾定律。行業(yè)已經(jīng)將摩爾定律所指出的增長(zhǎng)趨勢(shì)作為行業(yè)內(nèi)的一種制度。
計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度取決于芯片的生產(chǎn)技術(shù)，而如今，生產(chǎn)芯片的半導(dǎo)體行業(yè)普遍采用的是漸進(jìn)式的發(fā)展而非革命性的發(fā)展。這意味著這些公司更多的是依照摩爾定律的曲線(xiàn)按部就班地改進(jìn)技術(shù)，而不是發(fā)起突破性的技術(shù)革命。這樣一來(lái)，只有技術(shù)瓶頸有可能打破摩爾定律。但是，激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)又避免了這一情況的發(fā)生，全球化的市場(chǎng)為新技術(shù)的誕生創(chuàng)造了空間。因此，在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，摩爾定律將繼續(xù)保持它的一致性和準(zhǔn)確性。
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