体积更小速度更快价格更低！美媒追溯50年来芯片如何改变世界

　　美媒称，芯片的诞生和发展对世界产生重要影响。
　　据美国《华尔街日报》网站报道，几乎没人注意到。今年是英特尔公司推出4004微处理器50周年。4004微处理器是一种刻蚀在硅片上的计算机，而硅在地球上同沙滩上的沙子一样多。微处理器将计算机从空调房间中解脱出来，把计算能力释放到最需要的任何地方。从此以后，人们的生活发生了指数级改善。
　　当时，美国国际商用机器公司（IBM）生产的主机放在密闭的房间里。主机非常昂贵，一旦机房着火，公司使用氩气而不是水来灭火。员工们被告知一得到警报就马上撤离，不然氩气会让他们窒息。将一摞摞打孔卡输入读卡器，用笨重的电传打字机敲击简单的指令——这是与IBM计算机交互的唯一方式。美国数字设备公司将重达250磅的PDP-8微型计算机卖给实验室和办公室。
　　1969年，日本计算机公司要求英特尔公司为一种新的打印计算器设计12颗定制芯片。工程师费德里科·法金、斯坦利·马佐尔和特德·霍夫厌倦了为不同的公司设计不同的芯片，于是提出设计一组4颗芯片，包括一种能用于多种产品的可编程芯片。他们用了2300个晶体管制造出了4004微处理器，一次能处理4比特数据。这是一个半英寸长的矩形集成电路，时钟频率为750千赫，每秒可完成约9.2万次运算。
　　英特尔公司在1972年推出集成3500个晶体管、能处理8比特数据的8008微处理器，1978年推出集成2.9万个晶体管、能处理16比特数据、每秒可运算71万次的8086微处理器。IBM的第一台个人计算机使用了英特尔下一代的8088微处理器。相比之下，苹果公司最新的M1 Max处理器集成了570亿个晶体管，每秒执行10.4万亿次浮点运算。这意味着计算能力在50年时间里增加至少10亿倍。
　　硅处理器是人类创造力的微型引擎，可以运行无数设备所包含的绝妙代码。随着硅处理器的普及，硅处理器每年都变得体积更小，运算速度更快，价格更便宜，能耗更低。现在，每个人都至少有一个微处理器。如今的汽车上路行驶，通常需要50个或者更多的微处理器。不过，由于现在芯片短缺，许多汽车在坐等芯片。
　　移动计算为智能手机、机器人吸尘器、自动驾驶汽车、农作物湿度传感器——甚至为用GPS跟踪鸟类迁徙模式——铺平了道路。移动计算还创造了一个可以无限更新的世界——在硬件没有变化的情况下，修复程序漏洞、推出新功能。
　　硬件与软件、设计与控制的分离没有得到充分评价。它使全球供应链成为可能，不管结果是好是坏（大多是好的）。苹果公司可以在美国加州进行设计，在任何地方进行制造，并在制造过程的任何时候添加软件。
　　报道认为，1971年以来创造的大多数财富是4004微处理器直接带来的结果。
　　那么50年过去了，我们是否达到了极限？在过去20年里，微处理器通过增加每颗芯片上的计算内核来提高性能。苹果M1芯片有16个处理器内核。通常用于人工智能和比特币挖矿的图像处理设备可以拥有数以千计的处理器内核。
　　报道称，总有一天，1965年提出的戈登·摩尔定律——同一芯片上可容纳的晶体管数量大约每两年增加一倍——会失效。总有一天，约翰·冯·诺伊曼1945年首次提出的处理器和内存架构将不再能满足我们的计算需求。
　　对我们来说，幸运的是，计算领域并非静止不变。亚马逊公司用来识别语音、谷歌公司用来在一堆照片中识别人脸的神经网络不会取代微处理器，但它们很可能成为一种补充技术，在未来50年里实现规模化。谷歌即将推出下一代Tensor芯片，升级该公司Pixel 6智能手机所用的Tensor芯片。它基本上就是一个能放进口袋里的人工智能加速器，让你的手机能够适应你——属于你个人的可训练神经网络。这既令人兴奋，同时也让人感到恐惧。我们将用这种力量来做什么？这个问题就如同4004微处理器面世时，被问到除了计算器之外，将来微处理器还能用来做什么一样。你的答案很可能与别人相差10亿倍。（编译/马丹）