超越摩尔-摩尔定律50年

作者: Roger Morrison
创建日期: 18 九月 2021
更新日期: 9 可能 2024
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巴贝奇才是计算机之父?摩尔定律又是啥?简要计算机发展史
视频: 巴贝奇才是计算机之父?摩尔定律又是啥?简要计算机发展史

内容


资料来源:Gewoldi / Dreamstime.com

带走:

1965年,戈登·摩尔(Gordon Moore)预测了计算能力将定期增长。五十年后,摩尔定律仍然存在。

关于我们已经超过50岁的事实,科技新闻界写了很多文章 《摩尔定律》周年纪念日(其中一篇更好的文章是托马斯·弗里德曼(Thomas Friedman),5月19日在《纽约时报》上发表的“摩尔定律50岁”)。虽然大多数文章正确地指出,所谓的摩尔定律是计算机能力呈指数级增长的迹象,因为英特尔的三位创始人之一戈登·摩尔做出了以他的名字命名并颁布的观察/预测。作为“法律”。

摩尔定律的基础

首先要讲一些背景-摩尔定律不是引力定律(不可辩驳)的法律,也不是交通法规(可通过法院诉讼强制执行的建议-罚款,入狱时间,吊销执照和/或缓刑)。相反,如上所述,它是观察和预测的组合。用弗里德曼斯的话说,1965年4月,戈登·摩尔

“当时,飞兆半导体公司的研究负责人以及后来的英特尔联合创始人之一,被《电子杂志》要求提交一篇文章,预测在未来十年内,作为计算核心的集成电路将会发生什么。通过研究他在过去几年中看到的趋势,穆尔预测,每年我们会将可容纳在单个硅芯片上的晶体管的数量加倍,因此您只需稍多的钱就可以获得两倍的计算能力。 。当这成为现实时,在1975年,他将自己的预测修改为大约每两年翻一番。从那时起,“摩尔定律”就基本成立了,尽管持怀疑态度,但仍在坚持不懈,这可能是有史以来技术持续指数增长的最杰出典范。”

许多作者跳过了摩尔定律的核心–电子组件的不断小型化,首先使芯片上具有单个晶体管,然后使芯片上具有多个晶体管,然后使成千上万,然后成千上万,成千上万,等等。写下“每两年将计算机速度提高一倍”(现在是18个月)。尽管晶体管在芯片上加倍的效果使速度提高了一倍,但有助于理解结果的“原因”,这是有帮助的,因为尽管处理器的速度是整个计算机功率增加的根本原因。 50年来,它不是唯一的组成部分。

我自己的观察

“约翰马克法则”(不是真正的法则,另一种观察)是:


计算能力的提高= f((处理器速度的提高+存储的提高+电信带宽的提高)*范式转换的能力)

要么

CP = f((

p +

s +

t)* PS)

哪里:

没有错误,没有压力-在不破坏生活的情况下创建可改变生活的软件的分步指南

当没有人关心软件质量时,您就无法提高编程技能。

=变更
f =函数
* =乘法
CP =电脑电源
p =处理器速度
s =储存
t =电信带宽
PS =范式转换
(注意:以上内容不是数学公式,而是用作显示工具。)

存储–小型化的另一个好处是存储的大小变得非常小。容量大得多快多了;而且价格便宜得多。大约35年前,我买了一个1000万字节(当时容量非常大)的Corvus硬盘。该驱动器比台式个人计算机大,花了我$ 5,500.00。今天,我在脖子上的链子上穿了一个1280亿字节的驱动器,花费不到100美元。如果价格保持不变,十亿字节将花费$ 550,000.00,而我脖子上的128 GB驱动器将在 70亿,四千万美元。

电信带宽–我们已经看到计算机调制解调器从最初的110波特(每秒11个字符)开始被300波特代替,然后是1200、2400、9600、28800、56000波特–每个只能一次处理一个用户–最终被光纤和电缆宽带接入所取代。但是,我们在电信速度方面仍落后于许多发达国家,因此我们还有路要走。


范式转换–这是最难以量化的成分–不能以字节,波特或MIPS进行测量–但这是方程式中最重要的元素之一,并且由人类创造力不断驱动。这并不是说开发速度更快,体积更小的芯片的工程师没有创造力,但是他们的工作相当顺畅,而范式的转变通常是由于人们想到了与速度更快,体积更小的计算机有关的新事物,并且然后编写程序来处理新事物,这几乎使人们购买计算机的原因完全是新事物。

计算历史的范式转变

改变技术进程的一些重要事件:

  • 1946年:ENIAC宣布–世界上第一台可用的电子计算机问世。该计算机最初是为计算第二次世界大战的炮弹轨迹而设计的,它为后来的大型系统实施设定了标准-预算大大超出预算,战争结束后却很晚-但是它是第一台,然后是计算机精致,体积更小,价格更便宜,并且遍及整个政府和企业界(当我于1962年开始编程时,只有政府和大型企业才拥有计算机。当小型计算机(“微型计算机”)问世时,计算机传播,但通常仅通过商业世界传播)。
  • 1973年4月:摩托罗拉的马丁·库珀(Martin Cooper)推出了第一款便携式电话(如马自达电视广告中所示)。
  • 1974年:Altair问世–第一个消费类微型计算机使爱好者和后来的小型企业进入了计算世界。它的宣布也导致了Micro-Soft(后来的Microsoft)的成立。
  • 1977年:标志性的一年–第一台同时具有外壳和彩色图形的微型计算机Apple II,以及允许微型计算机通过电话线进行通信的Hayes Micromodem,使更多的计算机用户“加入了游戏”。
  • 1979年:“ VisiCalc”问世–第一个任何形式的电子电子表格,最初仅可用于Apple II,将计算机的使用范围扩展到整个美国企业的台式机。
  • 1981年:IBM PC推出–“蓝色巨人”(Big Blue)推出了微型计算机,“合法化”了其在许多坚持不懈的公司中的使用。
  • 1984年:Macintosh推出-跨应用程序的易用性和通用性使许多设计和出版公司进入计算领域。
  • 1993年:Mosaic问世–第一个基于图形的(和免费的)万维网浏览器将互联网带入了家庭,并通过强制系统为基于图形用户界面的系统(例如Macintosh和Windows)改变了整个行业。
  • 1993年:推出Apple Newton –具有计算机功能,手写识别和内置实用程序的手持式组织器。尽管分布有限,但它“开始让他们思考”。
  • 1994年:亚马逊成立–最初以在线书店的形式宣布,亚马逊成为大规模的在线零售商,不仅消除了书店,而且消除了全国的小型零售商。
  • 1996年:PalmPilot推出-一种低成本的手持式管理器,分布广泛。
  • 1998年:Google成立–最初成立时是一家搜索引擎公司,该公司很快向多个方向发展,包括地图绘制,操作系统,Web浏览器,云计算,硬件规范,宽带提供,“应用程序开发”和无人驾驶汽车。
  • 2001年:推出iTunes和iPod –在线音乐销售商和易于使用的播放器设备通过减少盗版并从购买过程中消除了“中间人”(零售音乐商店),改变了整个音乐行业。
  • 2004年:成立–并(于2006年推出)将我们带入了充满活力的“社交媒体”世界。2015年初,每月活跃用户为14.4亿,有2.36亿。
  • 2007年:iPhone面世-所有“智能手机”(包括基于Android操作系统的智能手机)的原型。 iPhone还启动了全球“应用程序”开发行业。
  • 2007年:Kindle推出-亚马逊的电子书服务改变了出版业,就像iPod改变了音乐业一样。

这样就可以了-我什至没有涉足“云计算”,它扩展了我们的覆盖范围和存储能力,使我们可以从任何地方使用我们当前使用的任何设备访问数据。在介绍过程中,我们很好地展示了过去50年的差异,“在比较处理能力方面”,“我们比较了1956年至2015年各种计算机和设备的处理能力,以可视化方式将1万亿倍的增长在这六个十年中的表现”,是的, 一万亿!

未来该何去何从?

那么,在摩尔定律颁布五十年之后,我们从这里去哪里呢?作者,研究人员和人工智能专家Ray Kurzweil一直在思考这一问题,并在2007年的视频“技术的加速力量”和随后的2009年的视频“ Coming the Coming”中解释了技术的指数增长之后。奇异”,他告诉我们他认为我们要去的方向–迄今为止,他拥有良好的业绩记录(库兹韦尔的网站“库兹韦尔加速智能”是技术新发展的重要资源)。此外,他的1996年著作《精神机器的时代》正好适合科学发展的时间表,在书的背面,他带领我们从“大爆炸”到1996年,再到他的预测到2300年。 2006年巨著“奇异性即将来临:人类超越生物学时”可在平装本和Kindle上获得–阅读并找出技术奇异性对我们意味着什么!

从上面的列表中可以看出,计算能力的发展与有思想的人发现由才华横溢的工程师开发的硬件有新用途(电子表格,万维网,搜索引擎,社交媒体等)有关。就像工程师自己一样。

最后,我敦促您阅读Kurzweil并考虑他对未来的看法,但我们也应记住同样伟大的Alan Kay的建议:“预测未来的最佳方法是发明它,”并尝试创造我们想要的未来。