未來頭條：摩爾定律盡頭的計算科學(xué)

　　從上世紀(jì)60年代以來一直被IT 行業(yè)推崇為“圣經(jīng)”并依賴其發(fā)展的摩爾定律正在走向終結(jié)。在摩爾定律步入夕陽時刻的半導(dǎo)體行業(yè)將何去何從?本期理解未來系列講座邀請到全球公認的計算機領(lǐng)域最優(yōu)秀的學(xué)者之一，美國加州大學(xué)計算機系校長講席教授叢京生先生，從專業(yè)的角度向公眾講述了摩爾定律的起源、發(fā)展、巔峰時刻以及在如今的“終結(jié)”時代，半導(dǎo)體行業(yè)應(yīng)該怎樣以什么樣的心態(tài)來迎接這個必然現(xiàn)象，又該如何積極應(yīng)對隨之而來的機遇和挑戰(zhàn)?

　　此次講座中，叢京生教授以計算機是怎么工作的為出發(fā)點，回顧了電子計算輝煌的發(fā)展歷史。從圖靈開始代替人類做計算的工作，到發(fā)現(xiàn)電子，再到使用電子開關(guān)的ENIAC問世。接下來，叢教授介紹了摩爾定律以及摩爾定律在計算機上的應(yīng)用。他指出，摩爾定律預(yù)示著每兩年微處理器的晶體管數(shù)量都將加倍——意味著芯片的處理能力也加倍。這種指數(shù)級的增長，促使計算機到更先進、輕便、小巧的機器的轉(zhuǎn)化，然后又孕育出了高速度的互聯(lián)網(wǎng)、智能手機和現(xiàn)在的更互聯(lián)、更智能的應(yīng)用。

　　在以創(chuàng)新著稱的計算機行業(yè)，隨著芯片制造商的電路精度的越來越高，能容納的原子數(shù)量越來越少，遵循了幾十年的以摩爾定律為中心的行業(yè)研究規(guī)劃藍圖將面臨必要的改變。全球半導(dǎo)體行業(yè)不再基于每兩年實現(xiàn)性能翻倍的概念來制定硅芯片研發(fā)計劃，原因就是無力承擔(dān)跟上性能提升步伐所需購買的超復(fù)雜制造工具和工藝成本。此外，當(dāng)前的制造技術(shù)可能無法再像原來那樣大幅度縮小硅晶體管。

　　叢教授緊接著向大家介紹了在摩爾定律失效的當(dāng)下，計算行業(yè)迎來了新時代。他認為：晶體管數(shù)量以及芯片的處理能力將會不在局限于在摩爾定律的設(shè)定中，呈倍數(shù)的階梯級增長，而是可以定制的架構(gòu)。再者，3D技術(shù)、神經(jīng)形態(tài)的計算和量子計算的加入也會給這個新的時代注入新的血液。

　　在接下來的對話環(huán)節(jié)中，華創(chuàng)資本合伙人、未來論壇青年理事熊偉銘先生主持了對話。并和中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所研究員徐志偉，清華大學(xué)微電子與納電子學(xué)系主任、微電子學(xué)研究所所長魏少軍，聯(lián)想集團副總裁黃瑩以及發(fā)表主旨演講的叢京生教授一起探討了在摩爾定律失效后的計算科學(xué)發(fā)展方向，以及還能有什么方法能夠讓計算性能持續(xù)增長。對于摩爾定律的理解，徐志偉覺得技術(shù)發(fā)展絕對不像我們想象的過程，其應(yīng)用范圍要跳出自身原先的思考維度，“可能我們對摩爾定律的理解要放寬一點，因為我們業(yè)界之外的人也都在廣泛引用摩爾定律，比如做大數(shù)據(jù)的也會說每18個月數(shù)據(jù)會翻一番?！?/p>

　　在數(shù)據(jù)指數(shù)增長的時代，對計算的要求只會越來越高，應(yīng)用也會越來越廣，魏少軍也指出未來計算是無處不在的，“這是一個大的前提，其實這個地方講到計算是廣義的計算。第二個，應(yīng)用的多樣化也是一個重要的趨勢，毫無疑問，以人工智能來看，我們看到互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)走的比較靠前?！蓖瑫r，聯(lián)想集團副總裁黃瑩也覺得應(yīng)用和計算能力兩個是相輔相成的，并舉例說“比如5G出來以后，不管它最終的結(jié)果如何，都會對通訊速度有1000倍的提升，它也會把很多設(shè)備之間的互聯(lián)做很好的交互。”熊偉銘說，技術(shù)幾千年都在演進，從宏觀的角度我們都在一步步往前走，只是每一個階段遇到特定的環(huán)境，我們可能遇到的機會是不一樣的。摩爾定律的盡頭，各位嘉賓給出的答案各有想法，但其中看準(zhǔn)的都是未來更多的新機遇。

　　最后，清華大學(xué)法學(xué)院鄭裕彤講席教授，未來論壇咨詢委員會委員高西慶老師發(fā)表了總結(jié)陳詞并向每位發(fā)言嘉賓頒發(fā)了證書。