體積更小速度更快價格更低!美媒追溯50年來晶片如何改變世界

fans news 發佈 2021-12-01T14:46:32+00:00

美媒稱,晶片的誕生和發展對世界產生重要影響。據美國《華爾街日報》網站報導,幾乎沒人注意到。今年是英特爾公司推出4004微處理器50周年。

美媒稱,晶片的誕生和發展對世界產生重要影響。

據美國《華爾街日報》網站報導,幾乎沒人注意到。今年是英特爾公司推出4004微處理器50周年。4004微處理器是一種刻蝕在矽片上的計算機,而矽在地球上同沙灘上的沙子一樣多。微處理器將計算機從空調房間中解脫出來,把計算能力釋放到最需要的任何地方。從此以後,人們的生活發生了指數級改善。

當時,美國國際商用機器公司(IBM)生產的主機放在密閉的房間裡。主機非常昂貴,一旦機房著火,公司使用氬氣而不是水來滅火。員工們被告知一得到警報就馬上撤離,不然氬氣會讓他們窒息。將一摞摞打孔卡輸入讀卡器,用笨重的電傳打字機敲擊簡單的指令——這是與IBM計算機交互的唯一方式。美國數字設備公司將重達250磅的PDP-8微型計算機賣給實驗室和辦公室。

1969年,日本計算機公司要求英特爾公司為一種新的列印計算器設計12顆定製晶片。工程師費德里科·法金、斯坦利·馬佐爾和特德·霍夫厭倦了為不同的公司設計不同的晶片,於是提出設計一組4顆晶片,包括一種能用於多種產品的可編程晶片。他們用了2300個電晶體製造出了4004微處理器,一次能處理4比特數據。這是一個半英寸長的矩形集成電路,時鐘頻率為750千赫,每秒可完成約9.2萬次運算。

英特爾公司在1972年推出集成3500個電晶體、能處理8比特數據的8008微處理器,1978年推出集成2.9萬個電晶體、能處理16比特數據、每秒可運算71萬次的8086微處理器。IBM的第一台個人計算機使用了英特爾下一代的8088微處理器。相比之下,蘋果公司最新的M1 Max處理器集成了570億個電晶體,每秒執行10.4萬億次浮點運算。這意味著計算能力在50年時間裡增加至少10億倍。

矽處理器是人類創造力的微型引擎,可以運行無數設備所包含的絕妙代碼。隨著矽處理器的普及,矽處理器每年都變得體積更小,運算速度更快,價格更便宜,能耗更低。現在,每個人都至少有一個微處理器。如今的汽車上路行駛,通常需要50個或者更多的微處理器。不過,由於現在晶片短缺,許多汽車在坐等晶片。

移動計算為智慧型手機、機器人吸塵器、自動駕駛汽車、農作物濕度傳感器——甚至為用GPS跟蹤鳥類遷徙模式——鋪平了道路。移動計算還創造了一個可以無限更新的世界——在硬體沒有變化的情況下,修復程序漏洞、推出新功能。

硬體與軟體、設計與控制的分離沒有得到充分評價。它使全球供應鏈成為可能,不管結果是好是壞(大多是好的)。蘋果公司可以在美國加州進行設計,在任何地方進行製造,並在製造過程的任何時候添加軟體。

報導認為,1971年以來創造的大多數財富是4004微處理器直接帶來的結果。

那麼50年過去了,我們是否達到了極限?在過去20年裡,微處理器通過增加每顆晶片上的計算內核來提高性能。蘋果M1晶片有16個處理器內核。通常用於人工智慧和比特幣挖礦的圖像處理設備可以擁有數以千計的處理器內核。

報導稱,總有一天,1965年提出的戈登·摩爾定律——同一晶片上可容納的電晶體數量大約每兩年增加一倍——會失效。總有一天,約翰·馮·諾伊曼1945年首次提出的處理器和內存架構將不再能滿足我們的計算需求。

對我們來說,幸運的是,計算領域並非靜止不變。亞馬遜公司用來識別語音、谷歌公司用來在一堆照片中識別人臉的神經網絡不會取代微處理器,但它們很可能成為一種補充技術,在未來50年裡實現規模化。谷歌即將推出下一代Tensor晶片,升級該公司Pixel 6智慧型手機所用的Tensor晶片。它基本上就是一個能放進口袋裡的人工智慧加速器,讓你的手機能夠適應你——屬於你個人的可訓練神經網絡。這既令人興奮,同時也讓人感到恐懼。我們將用這種力量來做什麼?這個問題就如同4004微處理器面世時,被問到除了計算器之外,將來微處理器還能用來做什麼一樣。你的答案很可能與別人相差10億倍。(編譯/馬丹)

來源:參考消息網

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