研究人员称,是时候抛弃摩尔定律来推动计算了

著名计算机科学家表示,摩尔定律的终结将促使芯片制造商跳出思维定势,为计算机的未来铺平道路

彼德·塞尔

倾销摩尔定律也许是可能发生的计算机,由于它会从老化的计算机体系结构阻碍了创新的硬件加速,此举走的最好的事情。

这是著名科学家r·斯坦利·威廉姆斯的观点,他是惠普实验室的高级研究员。威廉姆斯在《圣经》的创作中发挥了关键作用忆阻器的惠普在2008年的报告。

摩尔定律是英特尔(Intel)联合创始人戈登•摩尔(Gordon Moore)在1965年提出的一项观察结果,它有助于让设备变得更小、更快。该公司预测,晶体管密度将每18至24个月翻一番,而芯片制造成本将下降。

每年,用同样的钱就可以买到速度快得多的电脑和移动设备,这在一定程度上要归功于摩尔定律的指导。该观察有助于在可预测的基础上提高设备性能,同时降低成本。

但是,随着在更小的几何图形上制造芯片变得越来越困难,与摩尔定律相关的预测正接近极限。这是包括英特尔(Intel)在内的所有顶级芯片制造商都面临的一个挑战。英特尔正在改变对摩尔定律的解读方式,因为它试图不惜一切代价抓住摩尔定律不放。

越来越多的科学家预测摩尔定律即将消亡,威廉姆斯是其中最新的一位。摩尔定律的终结“可能是数十年来计算机领域发生的最好的事情。研究论文发表在最新一期的《IEEE计算科学与工程》上。

威廉姆斯说,摩尔定律的终结将给芯片和计算机设计带来创造力,并帮助工程师和研究人员跳出思维定势。他暗示说,摩尔定律阻碍了计算机设计的创新。

下一步是什么呢?威廉姆斯预言,将会出现带有一系列芯片和加速器的计算机,就像早期的超高速计算机一样。计算也可以由内存驱动,具有更快的总线驱动速度、更快的计算和吞吐量。

内存驱动计算机的想法迎合了HPE的优势,HPE沿着这些思路构建了这台机器。最初版本的机器有持久的内存,可以作为DRAM和闪存使用,但最终可能基于忆阻器,一种智能形式的内存和存储,可以跟踪数据模式。

内存驱动计算还可以打破当前计算机市场中基于体系结构和以处理器为中心的主导地位。从长远来看,围绕大脑工作方式设计的神经形态芯片可以驱动计算。

从长远来看,围绕大脑工作方式设计的神经形态芯片可以驱动计算。HPE是开发一个芯片为了模仿人脑,IBM、高通公司以及美国和欧洲的大学也在开发类似的芯片。

“虽然我们今天对大脑的理解是有限的,但我们现在已经足够了解如何设计和构建能够加速某些计算任务的电路,”威廉姆斯写道。

机器学习等应用突出了对新型芯片的需求。IBM已经基准测试其名为TrueNorth的神经形态芯片比gpu等传统深度学习芯片更快、更节能。

Williams认为ASICs和fpga(现场可编程门阵列)可以在推动计算超越摩尔定律方面发挥作用。这些技术将使用超快互联,比如去年推出的Gen Z,它将得到主要芯片制造商和戴尔(Dell)、惠普企业(Hewlett Packard Enterprise)等服务器制造商的支持。

量子计算机也正在成为一种方式,以取代目前的PC和服务器,但仍几十年的运行日常应用了。

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