未來(lái)頭條：摩爾定律盡頭的計算科學(xué)

　　從上世紀60年代以來(lái)一直被IT 行業(yè)推崇為“圣經(jīng)”并依賴(lài)其發(fā)展的摩爾定律正在走向終結。在摩爾定律步入夕陽(yáng)時(shí)刻的半導體行業(yè)將何去何從?本期理解未來(lái)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(cháng)講席教授叢京生先生，從專(zhuān)業(yè)的角度向公眾講述了摩爾定律的起源、發(fā)展、巔峰時(shí)刻以及在如今的“終結”時(shí)代，半導體行業(yè)應該怎樣以什么樣的心態(tài)來(lái)迎接這個(gè)必然現象，又該如何積極應對隨之而來(lái)的機遇和挑戰?

　　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(diǎn)，回顧了電子計算輝煌的發(fā)展歷史。從圖靈開(kāi)始代替人類(lèi)做計算的工作，到發(fā)現電子，再到使用電子開(kāi)關(guān)的ENIAC問(wèn)世。接下來(lái)，叢教授介紹了摩爾定律以及摩爾定律在計算機上的應用。他指出，摩爾定律預示著(zhù)每?jì)赡晡⑻幚砥鞯木w管數量都將加倍——意味著(zhù)芯片的處理能力也加倍。這種指數級的增長(cháng)，促使計算機到更先進(jìn)、輕便、小巧的機器的轉化，然后又孕育出了高速度的互聯(lián)網(wǎng)、智能手機和現在的更互聯(lián)、更智能的應用。

　　在以創(chuàng )新著(zhù)稱(chēng)的計算機行業(yè)，隨著(zhù)芯片制造商的電路精度的越來(lái)越高，能容納的原子數量越來(lái)越少，遵循了幾十年的以摩爾定律為中心的行業(yè)研究規劃藍圖將面臨必要的改變。全球半導體行業(yè)不再基于每?jì)赡陮?shí)現性能翻倍的概念來(lái)制定硅芯片研發(fā)計劃，原因就是無(wú)力承擔跟上性能提升步伐所需購買(mǎi)的超復雜制造工具和工藝成本。此外，當前的制造技術(shù)可能無(wú)法再像原來(lái)那樣大幅度縮小硅晶體管。

　　叢教授緊接著(zhù)向大家介紹了在摩爾定律失效的當下，計算行業(yè)迎來(lái)了新時(shí)代。他認為：晶體管數量以及芯片的處理能力將會(huì )不在局限于在摩爾定律的設定中，呈倍數的階梯級增長(cháng)，而是可以定制的架構。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(huì )給這個(gè)新的時(shí)代注入新的血液。

　　在接下來(lái)的對話(huà)環(huán)節中，華創(chuàng )資本合伙人、未來(lái)論壇青年理事熊偉銘先生主持了對話(huà)。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(cháng)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增長(cháng)。對于摩爾定律的理解，徐志偉覺(jué)得技術(shù)發(fā)展絕對不像我們想象的過(guò)程，其應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(diǎn)，因為我們業(yè)界之外的人也都在廣泛引用摩爾定律，比如做大數據的也會(huì )說(shuō)每18個(gè)月數據會(huì )翻一番?！?/p>

　　在數據指數增長(cháng)的時(shí)代，對計算的要求只會(huì )越來(lái)越高，應用也會(huì )越來(lái)越廣，魏少軍也指出未來(lái)計算是無(wú)處不在的，“這是一個(gè)大的前提，其實(shí)這個(gè)地方講到計算是廣義的計算。第二個(gè)，應用的多樣化也是一個(gè)重要的趨勢，毫無(wú)疑問(wèn)，以人工智能來(lái)看，我們看到互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)走的比較靠前?！蓖瑫r(shí)，聯(lián)想集團副總裁黃瑩也覺(jué)得應用和計算能力兩個(gè)是相輔相成的，并舉例說(shuō)“比如5G出來(lái)以后，不管它最終的結果如何，都會(huì )對通訊速度有1000倍的提升，它也會(huì )把很多設備之間的互聯(lián)做很好的交互?！毙軅ャ懻f(shuō)，技術(shù)幾千年都在演進(jìn)，從宏觀(guān)的角度我們都在一步步往前走，只是每一個(gè)階段遇到特定的環(huán)境，我們可能遇到的機會(huì )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，但其中看準的都是未來(lái)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(lái)論壇咨詢(xún)委員會(huì )委員高西慶老師發(fā)表了總結陳詞并向每位發(fā)言嘉賓頒發(fā)了證書(shū)。