科技时代少了一个“定律”
来源:芯师爷发布时间:2023-03-272088浏览
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作者|王昕
来源 | IT时报
英特尔公司联合创始人戈登·摩尔当地时间3月24日去世，享年94岁。
戈登·摩尔之所以伟大，是因为他发现的“Moore’s law”（摩尔定律）被半导体和科技产业奉为圭臬，他以惊人的预见性穿越了此后数十年的辉煌时光，今天所有人生活中需要应用到的算力、网络、通信、AI等现代科技，都在戈登·摩尔58年前勾勒的画布上一步步成为现实。
摩尔定律对产业预言的准确性，超出了任何一个经济学家在任何一个行业领域里的预言。从更广阔的领域来看，摩尔定律不仅仅是一条自然科学定律，它还是一条融合了自然科学、技术、经济学等多学科的开放性规律。
正因此，戈登·摩尔的离开更加让人唏嘘，科技时代少了一列“公式”，也少了一组答案，曾经波澜壮阔的产业发展历史，似乎正在减速，产业发展来到了新时代的大门口。
曾经，我们这个时代的引路人是戈登·摩尔，但未来窥见科技新时代大门的人又会是谁呢？时代的迷惘需要一根像摩尔定律那样能够点石成金的神奇线条。
像鱼竿一样优雅的线条
戈登·摩尔出生于1929年1月3日，魔羯座，美国加利福尼亚州旧金山。后来，正是戈登·摩尔和他的伙伴们奠定了今天硅谷的地理位置。
摩尔并没出生在一个高知家庭，恰恰相反，他的父亲读书不多，母亲也仅为中学毕业，但一家人的生活非常和睦。
今天当许多人提起戈登·摩尔时，总会认为他是半导体行业先驱。但要让半导体行业真正起飞的，还得是最基础的化学。
戈登·摩尔学习成绩优异，大学就读于圣何塞州立大学和加州大学伯克利分校化学系，1954年，摩尔在加州理工学院获得物理化学博士学位。课余时间，摩尔喜欢钓鱼，这是他从中学开始延续了一辈子的爱好，有趣的是，鱼竿在河面划出的优雅弧线像极了摩尔定律在坐标轴上的走势。
跨越百年的摩尔定律 （图源：《芯片改变世界》）
1957年9月18日，摩尔作为“叛逆人人帮”中的一员，成立了仙童半导体公司。在这里，戈登·摩尔遇上了那个“定律”。
“tick、tock”生生不息
摩尔定律的诞生绝不仅仅是戈登·摩尔的灵光乍现，“定律”从诞生到逐步完善，经历了一段反复验证的过程。
1965年摩尔在为仙童的发展做规划时，描绘了一张草图：纵轴代表芯片上的晶体管数目，横轴为时间，结果他发现，增长规律非常明显和清晰。
该发现被发表在1965年第35期《电子》杂志上，3页纸，题为《将更多的元件塞入集成电路中》，摩尔预言，芯片上的晶体管数目，将以指数形式增长，速度是每年翻一番。
剖析开来，摩尔定律的更深层含义是：随着产能和集成度的提高，半导体成本会成倍降低。这似乎也暗含着一些中国儒家的中庸思想，半导体发展的速度，不能太快、也不能太慢，技术、成本因素都决定着产业发展的健康度。
“事实比我想象得更好。”摩尔后来说，芯片工艺的进步使当时的PC性能保持几何级增长，而且这种增长非常有规律。后来，人们常常用更容易理解的方式描述摩尔定律：微处理器芯片的电路密度（晶体管数量）和运算能力，每年翻番。
为了使这个描述更精确，1975年，根据英特尔的另一位高层主管大卫·豪斯（David House）的建议，摩尔做了一些修正，翻番的时间从一年调整为两年。对消费者和大众来说，每年都有变化，一年性能翻番，一年工艺翻番，也就是著名的钟摆理论，就像钟摆发出的声音一样“tick、tock”，生生不息。
预言手机、电脑、
宽带上网和自动驾驶
也许读一段原文，可以帮助我们更好地理解摩尔定律的伟大价值和深远意义。
集成电路将带来各种神奇的事物，例如家用计算机（或者至少是各种连接在一台中心计算机上的终端）、汽车自动控制系统以及个人便携式通信设备。如今电子手表就差一个显示器就可以变成现实……
在电话通信中，滤波器中的集成电路将分离多路传输设备上的频道，也可以转接电话线路并且进行数据处理。
计算机将会变得更加强大，将会以完全不同的方式组织起来……那些和今天的机器看起来很相似的（计算）设备，其制造成本将会更低，更新周期将变得更快。
瞧，1965年时，除了摩尔定律的发现，他还预言了手机、电脑、宽带上网，甚至自动驾驶的种种可能。
其中很重要的一点，摩尔想告诉所有人，当时看上去高高在上的集成电路，并不会一直那么昂贵，半导体可以变得更廉价，成本更低，从而使电子消费品变得便宜，并逐渐普遍改变世界，直至像现在这样成为日常生活中无法分割的一部分。
不过摩尔也曾在2015年接受采访时表示，他没有预料到互联网带来的巨大变革，这让他很吃惊，一开始，他仅仅将互联网当成是一种更高级的、可以数据交互的通信网络。
“不死鸟”
从一篇《将更多的元件塞入集成电路中》的署名文章，如何变成惊为天人的“摩尔定律”？其实，“摩尔定律”这个定义来源于戈登·摩尔的好友加利福尼亚理工学院工程学教授卡弗·米德，米德开玩笑地将这个理论和发现称为“摩尔定律”。
事实上，在一开始的20年里，戈登·摩尔是羞于提及“摩尔定律”的，甚至完全无法说出这个单词，摩尔觉得这太尴尬了。
他自己也相信，摩尔定律前进的步伐会遭遇很多的挑战，技术、经济、社会都会成为绊脚石。但神奇的是，每次遇到关键节点时，工程师们总可以“化险为夷”，并让这个趋势依然如故。
英特尔第六任CEO布莱恩·克拉赞尼奇曾坦言：“摩尔定律被预测即将死亡已经不下十几次了。”
“很多人无数次地预测摩尔定律的终结。尽管他们的预测出于不同的原因。但只有一件事他们是一致的，那就是他们都错了。”前高管比尔·霍尔特，曾负责英特尔公司的技术和制造，正是他和同事的努力，使得摩尔定律继续有效，而芯片制程也在他的任期内从90nm逐步来到14nm。
新的“定律”
摩尔定律是产业界的《进化论》，以半导体为技术，现代科技的蓬勃发展驱动全球化时代的到来，这让人类社会的经济、文化、环境都面临全新的形势，经济增速放缓、气候变化等问题严峻地拷问着人类。
计算机时代的创新绝不是一个英雄般的发明家突然取得突破的故事，戈登·摩尔始终都是一个安静、谦逊、善良的人，他与史蒂夫·乔布斯那样的光彩夺目完全不同。有人认为，正是谦逊的天性让他捕捉到了技术发展和协作的非凡演变，“摩尔定律”就是一个需要一代又一代人共同守护的信念。
戈登·摩尔说：“工程师才是当今世界真正的革命者。”
可以肯定的是，即便耄耋之年，戈登·摩尔的大脑依然是一个运转良好的微处理器。“有一天这一进程终将停止。”摩尔清醒地认识到，“像这样的指数级增长不可能永远持续下去。”
企业管理顾问华伦·贝尼斯讲过一个笑话。他说，未来的工厂里只有一个人，一条狗。人要喂狗，狗要看住人，不让他碰机器。
技术从没停止进化，但总有一天，摩尔定律会终结，人类和未来之间需要新的“定律”。
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