計(jì)算歸零(圖片來(lái)自果殼網(wǎng),下同)
從圖中我們可以看到,從最大的計(jì)算空間,到數(shù)據(jù)中心,然后是PC和筆記本電腦,隨著芯片逐漸變小,出現(xiàn)了移動(dòng)設(shè)備,那么再往下會(huì)是什么?什么都沒(méi)有了,也就是“零”,因?yàn)橛?jì)算已經(jīng)無(wú)處不在了。那時(shí)芯片就會(huì)縮小到圖中顯示的大小,需要極少的功率,任何東西都有可能成為一個(gè)電腦。它可以在我們的手表里,眼鏡上,甚至是衣服上。
英特爾研發(fā)規(guī)劃時(shí)間線(xiàn)
到2013年,Intel希望能將14納米工藝推向市場(chǎng),然后每?jī)赡昕s小一點(diǎn),如果沒(méi)有出現(xiàn)無(wú)法預(yù)料的技術(shù)障礙,則2015年10納米、2017年7納米、2019年就到5納米了。工藝到了5納米的時(shí)候,目前的處理器的尺寸將會(huì)從一角錢(qián)硬幣那么大縮小到你電腦機(jī)箱里的小型LED燈那樣的大小(粗略估計(jì))。
這種“普適計(jì)算”的想法已經(jīng)出現(xiàn)了一段時(shí)間了,但是想到一旦有意義的計(jì)算真的能接近零能耗,還是很令人興奮的。要知道硅的大小和成本有著直接的關(guān)系。今天80-120平方納米的智能手機(jī)系統(tǒng)級(jí)芯片要10到30美元才能集成到手機(jī)上,如果集成硅芯片能減小尺寸,那么成本也會(huì)相應(yīng)減少,其對(duì)于市場(chǎng)的潛在影響將是巨大的,因此,未來(lái)無(wú)論是貧窮還是富裕的國(guó)家,都將擁有高集成度的芯片。
將計(jì)算能耗降低至幾乎“零能耗”的水平,這正是Google眼鏡或者虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔等輕便型設(shè)備所急切需要的。然而,面對(duì)這項(xiàng)創(chuàng)新,Intel回避了最大的問(wèn)題——就目前的電子設(shè)備而言,處理器計(jì)算所用的能耗通常都占不到設(shè)備總能耗的一半。我們手中的電子設(shè)備之所以耗電,是因?yàn)槲等怀娠L(fēng)的高質(zhì)量視網(wǎng)膜顯示屏和LTE連接功能,而CPU與其他節(jié)能組件所省下來(lái)的電量都被越來(lái)越高的存儲(chǔ)容量和附加的內(nèi)存加以抵消。按這種趨勢(shì)發(fā)展的話(huà),即使計(jì)算能耗能夠趨近于零,電子設(shè)備的能耗依舊還要居高不下。
Intel曾在去年的IDF峰會(huì)上發(fā)布了一份關(guān)于“超摩爾定律”增長(zhǎng)態(tài)的白皮書(shū),在白皮書(shū)上承認(rèn)了上述事實(shí)所帶來(lái)的挑戰(zhàn):現(xiàn)在人們只能保證無(wú)線(xiàn)電功率消耗,可用帶寬和信號(hào)強(qiáng)度其中的兩項(xiàng),未來(lái)的全數(shù)字無(wú)線(xiàn)電和金屬氧化物顯示屏將會(huì)減少這些組件的功率消耗,但是不會(huì)減小到零。我們可以通過(guò)下面這張圖了解一下“超摩爾定律”的相關(guān)內(nèi)容。
英特爾擴(kuò)展摩爾定律
在十多年前,有一句業(yè)界流行的話(huà):“Intel開(kāi)發(fā)什么,微軟就用什么。”這句話(huà)說(shuō)明當(dāng)時(shí)計(jì)算性能的改進(jìn)能立即被新的軟件版本無(wú)形的吸收,但近幾年來(lái)這種情況發(fā)生了戲劇性的改變,人們討論的最大問(wèn)題變成了電池壽命,而不是CPU周期了。
Intel是否真能如自己所言在2020年開(kāi)發(fā)出近于零能耗的計(jì)算引擎?也許可以,但它面臨的不僅是技術(shù)瓶頸,還有市場(chǎng)的接納程度。不管是Intel還是其他制造商,是否會(huì)開(kāi)發(fā)出配套的觸摸屏、顯示器、無(wú)線(xiàn)電設(shè)備、揚(yáng)聲器、攝像頭與音頻處理器來(lái)迎合這顆省電的芯呢?鋰-空氣電池(Lithium-air batteries)最終可能會(huì)替代今天的鋰-鐵電池的設(shè)計(jì),但是鋰-空氣電池的商業(yè)化應(yīng)用也得等上至少十年。
雖然Intel的“零能耗計(jì)算計(jì)劃”困難重重,但我們相信隨著技術(shù)的革新這項(xiàng)目標(biāo)終將完成,只不過(guò)進(jìn)度可能會(huì)有所放緩。畢竟,八九年前誰(shuí)能想到可以用小小的智能手機(jī)完成服務(wù)器才能做的事情呢?在提高電子設(shè)備性能的路上,仍舊有很多可能等待人們?nèi)グl(fā)掘,革命尚未成功,同志請(qǐng)持續(xù)努力。