阿尔法狗的胜利,摩尔定律的终结:关于科技的 3 个启示
阿尔法狗与 iPhone 6
2014 年 9 月,苹果发布新手机 iPhone 6。全球手机用户都准备好了钞票和肾。
有人感到很恼火:这是什么玩意儿?我不能接受那一块凸起的摄像头。乔布斯要是还在,绝不会允许这种情况出现。
最近 Google 的深度学习计算机 AlphaGo(人称阿尔法狗)以 4:1 战胜人类最好的棋手之一李世石,人工智能成为大家口中的热词,深度学习和神经网络被热烈讨论。但问题的另一面被忽视了:阿尔法狗其实是人类发现拥有的计算能力不足后,研究出的解决方案。
这种情况并不多见。
以往人们面对许多困难问题时,总有一个终极点子:暴力法(Brute Force Attack),反正有摩尔定律带来的大量计算资源,那就用这个海量计算能力去碾压眼前的问题吧。想做出一个能赢人类的国际象棋软件?用机器来暴力穷举所有可能的棋局,战胜人类冠军的「深蓝」电脑不就是这么做出来的么。
现在,围棋棋局的可能数量是 10 的 170 次方,这个数字甚至超过整个宇宙中原子的数量。这么夸张的复杂性,单凭暴力法已经不可能解决问题,突然之间,计算能力成了人类的限制。
然而,有了 Google 的大量资金在深度学习和神经网络算法上,阿尔法狗的胜利意味着在现有计算资源掣肘的局面下,通过新的算法可以取得远超想象的成果。相比起来,暴力法散发着一种原始的气息。
习惯了的科技进步
过去的 10 年里,我们亲身经历了一波科技浪潮,每一个人的生活方式都发生了巨变。
所以要是我们告诉你,过不了几年,你的新手机和电脑的性能可能也不会变得比现在好多少了,你会怎么想?
摩尔定律跟我有什么关系?
摩尔定律是许多初次了解科技行业的人最先接触的概念。1965年,因特尔公司的创始人之一高登摩尔(Gordon Moore)在文章中预测:集成电路上的晶体管数量每一年就会翻一倍。很快这个预测被大家称为「摩尔定律」。
你能用自己的电脑和手机看小视频,上网,做 PPT,算财务模型,叫车叫外卖,约这个约那个,电脑和手机都在一刻不停地帮你做运算。这些运算的核心由设备的微处理器(Microprocessor)搞定,也常被叫做中央处理器(CPU)。它缔造了现代人的幸福生活。
微处理器是集成电路(Integrated Circuits)的一种,顾名思义,是「把一堆电路集成到一小块薄片上」。这块薄片上铺了大把大把的电路开关,用来执行电脑最基本的逻辑:开或关,1或0。这些电路开关是所有现代智能设备的最基础的组成部分,他们还有个名字,叫做晶体管(Transistors)。
制作微处理器和晶体管需要的最基本材料是半导体,最常用的最经济实惠的半导体就是硅。所以,微处理器、晶体管和硅是所有现代生活的发源和基石。所以,全球科技中心才会叫做硅谷而不是钛谷铝谷。
今天,全世界已有 30 亿人使用智能手机。你手中的 iPhone 的计算处理能力甚至强于当年 NASA 登月计划的主计算机。(No offense, Android users.)
过去的 40 年几乎所有行业都被技术改造,源头是摩尔定律引发的计算能力大爆炸。就连测试核弹爆炸的次数都减少了:因为人们可以利用巨量的计算能力,在电脑上进行逼真的爆炸模拟。
今天,我们在潜意识中认为每年一次的手机升级和产品发布是理所应当的。是摩尔定律让我们有了这种近乎虚妄的感觉。
摩尔定律不是个定律
然而摩尔定律并不是个定律,它和「牛顿三定律」这种完全不是一回事。50年来,它的成立并不是由于物理上的局限,而是整个芯片行业的刻意选择和协商。
从 1990 年起,每隔 2 年,全球半导体行业会发布一个计划,他们自己把这个叫做路线图 Roadmap。每个文件的大意是说:「未来三年我们还跟之前的几十年一样,按照摩尔定律走,具体来说是 blah blah blah。希望大家都自律。」就这样,几十年来,全球芯片行业所有生产商和供应商联合起来,跟着摩尔定律走,这是在其他任何行业中都不曾见到的情景。
走到尽头的摩尔定律
事情出现了变化。半导体行业已经宣布,即将面世的行业路线图不会再依照摩尔定律。这意味着行业正式公开承认,摩尔定律很快就要结束了。
26 年后:
50 年后(也就是 2015 年):
(这张图看不懂欢迎留言啊:))
为了解决过热的问题,芯片制造商采用了两个办法:
- 限制微处理器执行计算机指令的速度(Clock Speed),从而限制了芯片中电子的速度;
- 将集成电路分成多个核,这样降低每一个核的功率和发热。(所以其实你就没想过,为什么最近几年来听到这么多「4 核」「8 核」这种莫名其妙又不明觉厉的描述?)
摩尔定律失效意味着什么
摩尔定律失效,影响的绝不仅仅是芯片生产厂商,还包括其他所有在过去几十年内被科技潜移默化影响的行业,以及所有享受到科技便利的普通人。所有对未来有远大畅想的人,无论考虑的是人工智能、增强现实还是无人驾驶汽车,都要考虑这个问题。
有趣的是,所谓比特的进步,说到底却是由摩尔定律推动的,后者仍然是原子的进步,但人们往往忽略这一点,将目光集中在互联网上。美国的科技圈对这一点更加先知先觉。尤其在最近五年来,中美两国科技圈对同一事物的不同称呼,能够清楚反映这一点:在国内,人们更多会去谈「互联网」,而不是「科技」。国内说「互联网金融」,美国说「科技金融(Fin-tech)」,国内说「O2O(Online-to-offline)」,美国说「按需经济(On-demand Economy)」。
云计算这个词似乎都被人说烂了。但在摩尔定律即将失效时,它不再是一个概念,而是一种必然(回复本公众号「计算」查看我们的文章《下一代运算是什么样的?》)。越来越多的活动发生在移动端:手机、平板、智能手表和其他智能硬件,不仅要求设备更薄,芯片更加微小,而且要求移动设备不发热、低能耗、省电。
也可以纯粹从硬件找出路。有这么几种可能性:
新的芯片架构
全球半导体行业目前的新策略是,他们忍够了,不打算像以前那样从摩尔定律出发搞些新的芯片出来,然后陷入那个被新软件剥削资源,然后被消费者骂,然后推出新芯片这个旧循环。
相反,他们会从应用出发,考虑手机、电脑以及各种数据中心的需求,然后向底层延伸,最终确定需要什么样的芯片来满足这些需求。所以会有越来越多具备特定功能的芯片,例如专门用作神经网络计算、图像识别、云计算,或者预先内置各种消费端需求,比如高通的系统芯片(System on a Chip)。
材料科学
量子计算机
---
过去 50 年科技的稳定进步很美妙,当定律失效时,未来似乎显得有些黯淡。我们认为摩尔定律即将失效不意味着科技进步的停滞,而意味着变化本身的性质发生改变。再也没有一个「定律」去指引大家按部就班地升级。这种确定性正在被逐渐消除,这迫使人们追寻新的思路和手段。下一个爆发性的变化可能会发生在其他任何地方。未来有很多挑战,但也会更有趣。
所以,摩尔定律的终结不是进步的终结。言下之意是,我并没有说你没办法买到更好的手机了。
—End—
⬆️
相信我,它真的是个二维码,
不信,就扫扫试试 。
——by 吐血弄了半年的设计师Pony
最新评论
推荐文章
作者最新文章
你可能感兴趣的文章
Copyright Disclaimer: The copyright of contents (including texts, images, videos and audios) posted above belong to the User who shared or the third-party website which the User shared from. If you found your copyright have been infringed, please send a DMCA takedown notice to [email protected]. For more detail of the source, please click on the button "Read Original Post" below. For other communications, please send to [email protected].
版权声明:以上内容为用户推荐收藏至CareerEngine平台,其内容(含文字、图片、视频、音频等)及知识版权均属用户或用户转发自的第三方网站,如涉嫌侵权,请通知[email protected]进行信息删除。如需查看信息来源,请点击“查看原文”。如需洽谈其它事宜,请联系[email protected]。
版权声明:以上内容为用户推荐收藏至CareerEngine平台,其内容(含文字、图片、视频、音频等)及知识版权均属用户或用户转发自的第三方网站,如涉嫌侵权,请通知[email protected]进行信息删除。如需查看信息来源,请点击“查看原文”。如需洽谈其它事宜,请联系[email protected]。