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芯片——摩尔定律的传奇(上)

在半导体工业界中,有一个神奇的定律,它在告诉人们,IC技术的发展是按照什么速度在向前演化,这就是伟大的摩尔定律(Moore’s law)。摩尔定律是半导体业界中一个广为人知的定律,它既不是物理学定律,也不是经济学定律,但它却是与物理、技术、创新和经济紧密相关的一个定律,也是半导体业界中的一个预言。摩尔定律的大意是:在一个芯片上所能放置的元件数目或性能每隔一定年限要翻一番。几十年来,IC芯片上的元件密度...

芯片——摩尔定律的传奇(下)

50多年来,集成电路(IC)一直按照摩尔定律前行。但是,IC芯片的密度和计算机的速度能够一直按照摩尔定律前行吗?又有哪些物理极限和技术极限需要突破?最小晶体管到底可以由多少个原子构成?是否有能够替代硅的电子集成制造技术?这些问题困惑并激励着人们去寻找新的突破口。摩尔定律会把我们引向何方?底层有足够空间1959年,著名科学家理查德·费曼(Richard P. Feymann, 1918~1988...

接近摩尔定律尽端的计算

我很荣幸应2017中国计算机大会的邀请在会上作特邀报告。这篇短文是基于我在会上的报告整理所得。其他演讲人的报告提到了很多重要的应用,包括计算机视觉、虚拟现实、大数据处理。其中很关键的一个问题就是我们怎么处理这些数据,系统的计算能力能不能跟得上。因而,我把报告题目定为:接近摩尔定律尽端的计算(Computing Near the End of Moore’s Law)。摩尔定律引发的思考大家都知道...

丛京生:摩尔定律性将终结时代的计算

丛京生加州大学洛杉矶分校教授美国工程院院士ACM/IEEE Fellow报告题目:摩尔定律性将终结时代的计算讲者简介:美国加州大学洛杉矶校区(UCLA)校长讲席教授、特定域计算中心主任、超大规模集成...

英特尔在“AI”时代释放“IA”原力

摩尔定律促进人工智能大发展2016年是人工智能(AI)60周年,一个甲子。同时,著名的摩尔定律也有50多年的历史。尽管人工智能和摩尔定律携手走过了半个多世纪,却很少有人了解它们之间的关系。其实它们之间绝不是独立发展的,那么,摩尔定律和人工智能有什么交集呢?从20世纪50年代起,人们开始研究人工智能,但那时的研究只是集中在逻辑推理上,只是成功地利用计算机进行了逻辑定理证明。后来,由于问题的复杂度...

计算机体系结构2030:未来15年的研究愿景*

编者按:过去10年,很多计算机体系结构研究学者都在感叹体系结构的研究步履维艰,在很多国际会议的讨论中出现了类似“体系结构正在消亡(Architecture is dying)”,“永生的体系结构(Long lived architecture)”等有趣的争论,其背后的动因是对传统的冯·诺伊曼体系结构在应对多样化应用的局限的深刻认识和对摩尔定律的放缓甚至终结的担心。这篇文章源于2016国际体系结构...

现代科技发展之旅

室。后来雄心壮志的8个小伙子,包括摩尔定律的创始人摩尔,集成电路的发明人诺伊斯等,从全国各地慕名而来投入到肖克莱的怀抱。但不久由于肖克莱的独断专行,这8个小伙子集体辞职,成了著名的叛逆8人(Traitors Eight),随后他们成立了仙童半导体公司,再其后,由这8人又衍生出多家半导体公司,逐步诞生和造就了今天以科技创新举世闻名的硅谷传奇。纵观历史,清晰可见,硅谷的成立很大程度上依赖...

麻省理工科技评论:新的全球个性化精准医疗时代已来临

了他们的理念。这是他们一直以来的夙愿,」门耐利谈论到三位创始人时说,「公司的信条是通过简化过程、增强易用性,来推广合成生物学。」打破基因编辑成本「摩尔定律」大规模的 DNA 制造离我们...

21世纪的计算生物学:可扩展压缩算法

, AWS)。尽管云计算可以帮助研究者从繁琐的数据中心机器维护工作中解脱出来,并通过及时归还不再使用的计算资源来帮助研究者降低研究成本,但这仍不是万全之策。首先,云计算数据中心的计算资源仍依赖于硅半导体技术的进步和摩尔定律的发展,它并不能解决以指数增长的组学数据所带来的超越摩尔定律发展速度的计算问题。而且,当面对2014年在西非肆虐的埃博拉病毒这样的突发疫情时,我们更需要在偏远地区使用这些分析资源...

新型硬件虚拟化

的高速网络,支持硬件加速的FPGA器件等。以计算能力为例,CPU/GPU/FPGA不断延续摩尔定律(见图1,关于摩尔定律的发展介绍可参考《中国计算机学会通讯》(CCCF)2016年第2期译文),但现有虚拟化技术主要针对通用的硬件平台(如x86和x86-64)和系统软件栈(如Linux和Windows),强调对于物理硬件的整合和系统软件栈的兼容,目前还不能高效地承载新型硬件能力供给,而且多样化的硬件...

天河超级计算机上的生物医药大数据研究

以高通量测序技术为基础的生物大数据和序列分析技术正在推动生命科学领域的技术革命,生物医药领域产生的海量数据正以每12~18个月10倍以上的速度增长,已远远超过著名的摩尔定律。生命医药大数据的分析和计算需要在保持高精准度的前提下,尽可能地提高时效性和样本数[2]。这些数据只有经过精确的分析、挖掘和计算才能发挥巨大的作用并应用到人类健康产业中,例如肿瘤基因检测、个性化医疗、单基因病快速筛查、产前基因...

智能机器不是人类的威胁

Ulam)和冯·诺伊曼(John von Neumann)在一次谈话中[8],首次使用了“奇点(the singularity)”这一术语,即人工智能超过人类智能的临界点。基于摩尔定律,雷·科兹维尔(Ray Kurzweil)[5]预测奇点可能会在2045年前后出现1。那时,机器的速度和存储能力将会与人类媲美。古德(I.J. Good)推断,这种超级智能机器将会以一种加速的“智能爆炸”方式来制造比自身...

新技术让芯片自己组装自己轻松实现7纳米

3月28日上午消息,美国麻省理工学院(MIT)和芝加哥大学的研究人员开发了一种新技术,可以让芯片按照预定的设计和结构自行组装。这项技术有望进一步推进有着50年历史的“摩尔定律”,从而继续压...

程学旗:从大数据到数据智能,引擎的挑战与机遇

我们已经从IT时代进入了DT的时代。随着终端计算能力的增强,数据的采集和产生能力也越来越强,数据到来的速度越来越快。感谢摩尔定律,我们正在从数据缺乏的时代走向数据过剩的时代,以至于我们...

SaaStr大会的思考:软件的本质和零边际成本

推动)软件应用从而达到零边际成本奇异性:硅晶体管(和摩尔定律) - >工作站/大型机 - > PC (个人电脑) - >互联网 - > SaaS(云) - >移动 - > IoT (物联网)- > AI还有我讨论过的UI创新也有类似的效果:打印卡- >键盘 - >鼠标 - >触摸屏 - >声音 - > VR(虚拟现实)与 AI 一样,当任何基础设施或UI创新出现时,总是伴有指数的承诺。然而,企业...

人工智能的最佳伙伴?

【Technews科技新报】虽然类神经网络可以达成很多任务,像是辨识人脸、预测心脏病等,但要吃掉很多电脑效能。MIT 工程师近期发布论文研究使用光路来达成类神经网络,并同样建构在硅晶片上,因此...

走务实的人工智能发展之路

可以认为是基于计算的智能,60年来,人工智能的发展史实际上就是计算机科学的发展史。今天人工智能应用成果的井喷式突现是“计算智能(Computational Intelligence)”的胜利,既是智能算法的胜利,也是摩尔定律的胜利,互联网的胜利。发展人工智能就是要大力发展智能算法、计算机软件和系统结构(包括芯片)。媒体界都说2017年是人工智能元年,但Hinton等权威专家认为,2017年人工智能...

未来人工智能的三条赛道

少解决三个障碍中的两个。这些进展将会使编程更快更简单,从而带来更可靠的结果,尤其是更快速的芯片将会使机器计算的原始时间变的更短。问题是这些提升将会帮助我们到那一步(这和摩尔定律的局限性很像),是否可用于 GAN 和强化学习;答案很可能是,至少在今天我们知道如何使用这些深度学习架构。神经形态计算(NC)或脉冲神经网络(SNN)神经生态计算或脉冲神经网络是通向强人工智能的一条路径,它基于一些大脑运行的原理而设.....

应用驱动网络的未来之路

性。计算机最早是作为专业的计算工具使用的,容量和性能有限。如何发挥CPU的效率是其发展的焦点,计算机编程的汇编语言,也是精确控制到CPU的每一个具体的物理资源上。随着技术的不断进步,CPU的能力不断提升,编程语言也发展到更高级的C语言。它以牺牲部分资源效率,来降低使用的复杂度,进而提升应用效率。随着摩尔定律驱动的硬件的不断进步,操作系统的出现使得计算机的应用有了本质的突破,应用效率的提升带来市场空间...

互联网架构的演进

(终端)分离,最大限度地简化IP网络的设计,将尽可能多的复杂性和控制放在用户的终端上。双方都希望在自己控制的地盘上多干点活,以减轻对方的负担,显得很“无私”,其实不然。双方都是为了利益。架构之争背后的逻辑是活干得多,控制权就多,利益就大。于是互联网终端与网络功能的划分,从一个技术活变成了经济账,形成了两大利益阵营。经过30多年的激烈竞争,在摩尔定律的推动下,TCP/IP技术路线在20世纪90年代...

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