1965年,Intel创始人之一Gordon Moore通过观察之前半导体产业的发展规律,预言十年内(到1975年),集成在相同面积的芯片上的器件数目将每年翻一番。这个预言随后被人们称为“摩尔定律”。后来,摩尔对他的预言做了一次小小的修正,把“每年翻番”改为“每18个月翻番”。再后来,技术进步的周期被继续修正为“两年”,基本延续至今。
从此可以看出来,“摩尔定律”并不是个定律,你见过热力学定律每隔10年改一个说法的么?它更像一个行规,几大芯片厂照此制定研发与市场计划。具体到技术上,就是如何把单个器件做小,Intel目前现在最先进的商用技术是22纳米,开会时听说12纳米技术正在火热研发之中,前两天又听说8纳米技术也开始了。总之,元器件越做越小是延续摩尔定律的一个最直接的思路。可目前看来,这个途径最大的问题是芯片发热量。实验室里,解决散热很简单,大不了用液氮冷却,可日常生活中,用个水冷就已经显得很Geek了。其实,拆除散热片的CPU倒是个很好的点烟器,输入个“计算1+1”的指令,还没等到输出结果,CPU就开始发红冒烟了。
粗浅的理解就是,单个器件虽然变小了,但其发热量并不随体积正比减小(也许因为漏电反而增加),集成在一起,单位面积器件数量比以前更多,于是芯片单位面积发热量就增加了。1965年,摩尔发表那篇文章时,曾用一个小段落谈到散热,但在那个时候,发热只是个不起眼的小问题,他认为这同样不会在未来造成什么影响,于是一笔带过。
且慢,这听上去有点像我们的国情!13亿个元件的处理器和3亿个元件的处理器比起来,自然有某些方面的优势,但遇到的问题也是后者难以预料到的。说的再直白一点就成了:中国的人口数量(人口密度)太大,很多问题的解决之道自然有别于美国这样地广人稀的国家。为了便于背诵与传诵,我们习惯在自己的解决方案前面加上“有中国特色的”字样,以区别那些已有的,在别国行之有效的途径。
按照自身系统特点分析问题解决问题本是好事,可我看到的最恶心的事儿是一遇到问题,先不看普适规律,而是无原则的把所有问题都归咎于“人太多”。比如:为什么不普选?因为中国人太多!为什么宪法形同儿戏?因为中国人太多!为什么屏蔽那么多网站?因为中国人太多!为什么领导前列腺发炎?因为中国人太多!
即便是摩尔定律已然推至极限的今天,器件数目如此巨大,设计图看上去眼花缭乱,但无论芯片上的元件数目是3亿还是13亿个,支配其运行的基本物理规律却一直没变过。在求解中国问题时,先分清什么是普适(在这里写成“普世”也未尝不可)规律是首要考虑的问题。这就如同中国的芯片研发人员遇到摩尔定律的瓶颈时,应该先去找一本半导体电子学来看,而不是忙着去编造什么“有中国特色的物理定律”。
先写到这儿,至于有哪些普世规律并不因为人多而变化,且听下回分解。