摩尔定律,这一计算机领域著名的经验观察结果,曾总结出芯片上晶体管数量每隔几年翻一番的规律,推动了计算能力的飞速提升与设备小型化进程。然而,如今这一定律已走到尽头,其背后的物理假设不再成立,确定性和可预测性逐渐消失。

面对这一变化,计算机技术正通过多种策略持续演进。新材料与晶体管设计的改进,虽提升幅度不如以往显著,但有效控制了能耗。芯片物理结构的改变,如堆叠部件、紧密排列,缩短了数据传输距离,节省了时间与能源。更为关键的转变在于专业化,现代系统不再依赖单一通用处理器,而是将CPU、GPU及人工智能加速器等不同类型的处理器组合,协同工作提升系统性能。
与此同时,研究人员积极探索实验性技术,如量子处理器与光子处理器。在第25届超级计算大会(SC25)于圣路易斯举行期间,这些新技术作为经典计算的实用扩展,得到广泛展示与讨论。混合系统结合了经典处理器与新兴技术,被视为解决特定类型问题的可靠方法,如复杂优化或路由任务,这些任务对于经典计算机而言,找到低能耗或接近最优解的成本可能极高。
对用户而言,后摩尔时代并不意味着计算机性能提升的终结,而是提升方式将更加不均衡且针对特定任务。人工智能工具、诊断、导航和复杂建模等领域可能获得显著性能提升,而通用性能提升速度将放缓。计算机技术进步如今依赖于架构专业化、精细能源管理以及对硬件限制有深刻理解的软件。
后摩尔时代迫使我们以更诚实态度面对计算,性能不再是自动继承自更小晶体管的产物,而是需精心设计、证明并付出代价的成果,包括能源消耗、系统复杂性及各方面权衡取舍。
更多信息:作者:Domenico Vicinanza等人,标题:《摩尔定律:这条著名的计算机定律已经走到了尽头,那么接下来会发生什么呢?》,发表于:《对话》 。












