摩爾定律行將終結(jié)?——并行計(jì)算異軍突起

　　今日視點(diǎn)

　　讓我們將目光轉(zhuǎn)向1965年，當(dāng)時(shí)，英特爾公司的聯(lián)合創(chuàng)始人戈登·摩爾預(yù)測(cè)，在半導(dǎo)體行業(yè)內(nèi)，每18個(gè)月芯片上晶體管的數(shù)量就會(huì)翻番。幾乎半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，摩爾定律一直有效，它使計(jì)算機(jī)越來(lái)越便宜，運(yùn)行速度越來(lái)越快，同時(shí)功能越來(lái)越強(qiáng)大。

　　然而，一直有專家提出警告稱，摩爾定律最終也會(huì)遭遇物理法則的阻撓，芯片讓人眼花繚亂的高增長(zhǎng)勢(shì)頭必將終結(jié)。專家們的預(yù)測(cè)一直未曾發(fā)生，但是，這種想法也始終在很多人心中盤(pán)繞。

　　摩爾定律日薄西山?

　　美國(guó)《電子工程時(shí)報(bào)》(EETimes)網(wǎng)站近日刊文指出，今年4月7日，在2009年國(guó)際物理設(shè)計(jì)大會(huì)上，IBM的院士卡爾·安德森指出，摩爾定律很快就會(huì)成為歷史。

　　卡爾·安德森是IBM服務(wù)器部門(mén)負(fù)責(zé)物理設(shè)計(jì)和工具的研究人員。他認(rèn)為，就像之前的火車(chē)、汽車(chē)和航空工業(yè)一樣，半導(dǎo)體工業(yè)也已經(jīng)相當(dāng)成熟，持續(xù)創(chuàng)新的速度正在慢慢減緩。隨著半導(dǎo)體器件的尺寸和成本呈指數(shù)級(jí)下降，摩爾定律將會(huì)步入歷史的故紙堆。

　　安德森表示，多核微處理器等最前沿的芯片可能還會(huì)出現(xiàn)指數(shù)級(jí)的增長(zhǎng)。但是，更多設(shè)計(jì)人員都發(fā)現(xiàn)，日常應(yīng)用并不需要最新的物理設(shè)計(jì)。因此，摩爾定律很快將失去效力。今天，僅僅高端的芯片制造商能夠負(fù)擔(dān)下一代芯片的研發(fā)和設(shè)計(jì)所需要的高昂成本，更不用說(shuō)制造這些芯片了。

　　但也有業(yè)內(nèi)巨頭持不同看法。據(jù)美國(guó)媒體報(bào)道，今年4月8日，在2009年春季英特爾信息技術(shù)峰會(huì)(IDF)上，英特爾公司董事長(zhǎng)克瑞格·貝瑞特指出：“指導(dǎo)英特爾發(fā)展多年的摩爾定律誕生于1968年，其將在未來(lái)15年中繼續(xù)發(fā)揮作用。”

　　英特爾公司首席技術(shù)官兼企業(yè)技術(shù)事業(yè)部總監(jiān)賈斯汀·瑞特勒在接受美國(guó)《商業(yè)周刊》采訪時(shí)也堅(jiān)持認(rèn)為，在接下來(lái)的10年里，英特爾公司能夠讓下幾代處理器上的芯片翻番。

　　并行計(jì)算：電腦變?nèi)四X

　　問(wèn)題不在于容量，而在于速度。幾年前，微處理器的速度就達(dá)到了3GHz(吉赫)。此時(shí)，處理速度不能再進(jìn)一步增加，否則，微處理器就會(huì)因?yàn)檫^(guò)熱而融化。2004年，英特爾4GHz處理器計(jì)劃被迫取消，半導(dǎo)體廠商對(duì)晶體管數(shù)量和高主頻的不斷追求從此被畫(huà)上休止符。

　　為了解決這個(gè)問(wèn)題，半導(dǎo)體行業(yè)開(kāi)始讓幾個(gè)芯片同時(shí)做一件事情(多線程)，而不是讓一塊芯片以越來(lái)越快的速度處理一件事情。于是，出現(xiàn)了雙核和四核處理器(基于單個(gè)半導(dǎo)體的一個(gè)處理器上擁有兩個(gè)或者四個(gè)處理器核心)。瑞特勒說(shuō)，10年內(nèi)，我們可能會(huì)見(jiàn)證擁有100個(gè)甚至更多內(nèi)核的處理器的誕生。

　　但是，這又提出了另外一個(gè)新問(wèn)題：怎樣把這些細(xì)小的計(jì)算機(jī)引擎排放得當(dāng)，使得它們更好地發(fā)揮作用?操作系統(tǒng)還沒(méi)有準(zhǔn)備好，編程語(yǔ)言和程序開(kāi)發(fā)工具也一樣。