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转:戈登·摩尔讲摩尔定律
Tony | 2007-08-06 11:21:40    阅读:2300   发布文章

作者 杜江凌, 2007年5月29日

最近常有人向我问起有关摩尔定律的问题,还有人问“摩尔定律是不是已经不灵了”等等。我问他们知道的摩尔定律是怎么说的,回答除了都有“若干月翻一番”这一点,就没多少相同内容了。我到网上一查,还真是有很多不同说法——主要有关于集成度、性能、价格、频率等方面的内容。

上面这些说法,各有道理,但都不是正宗的说法。为什么我这么自信?因为我有第一手材料。去年夏天,我因为要办英特尔中国研究峰会,特意亲自作了一个摩尔老先生的专访录相,当面请教了关于摩尔定律的事情。

摩尔老先生最初是1965年为《电子学》写行业展望的时候,第一次写下了这个有名的预言,是说集成电路上的晶体管数目会以每年翻一番的速度增长。当时市面上的集成电路有30来个元件,在研发中的集成电路是60几个。摩尔预言10年后会达到6万个(事实上9年后就达到了这个数字)。这实在是惊人的准确了!虽然这只是一个行业发展估计,摩尔做这个预测还是非常严谨的。到1975年,考虑到电路板上空间的限制,摩尔认为不可能继续保持这样的增长速度,所以修正了他的预言,预测集成电路上的晶体管数目将以每两年翻一番的速度增长。据说后来实际速度是每21个月翻一番。从1965年至今,四十多年了,摩尔的预测一直非常准确,被称为“摩尔定律”真是当之无愧。

这里我不打算讨论摩尔定律的有效期,只想强调一点,时至今日,摩尔定律都是准确的,集成电路上的晶体管数是以大约18到24个月翻一番的指数速度增长的。

这越来越多的晶体管究竟对广大用户有什么意义?

我们都知道现在的电脑比多年以前的功能强大多了,差不多二十多来年电脑的性能一直是跟主频挂钩的,主频越高,性能越高。原因是芯片上的晶体管一代比一代多,就能做得更精细,执行指令的节拍(也就是主频)更快。但电路越复杂,消耗的电能就越多,所以散热问题就很突出了,终于成为制约性能提升的瓶颈。记得前两年看到网上一个搞笑图片,在电脑的主板上煎鸡蛋,我可笑不起来。

我们从另一个角度来看这个问题:芯片上有大量的晶体管,能组成一个巨大的复杂电路,也可以组成很多个小的比较简单的电路。但前者与后者相比,能耗就相差很大了,与之相关的发热也相应有很大差距。多核的道路就是这样出现在我们面前:在一个芯片上建造多个CPU内核,而不是建造单个巨大的CPU。这样就可以在较小的能耗下,让多个CPU共同工作,提高整体性能。摩尔定律告诉我们芯片上的晶体管会以指数增长,我们就能在一个芯片上建造越来越多的功能强大的CPU内核,从而继续提高电脑的性能。今年二月我们在美国发布的“万亿级”80核的研究用芯片,只有指甲盖大小,功耗只有62瓦。在十年前,同样性能的计算机是用大约1万个奔腾Pro芯片组成的超级计算机(1996年,ASCI Red),需要电力500千瓦。

  走上了多核道路,电脑就会继续大幅度提高性能,成为我们的好帮手。只是再不会与煎锅为伍了。

专访:英特尔公司创始人Gordon Moore

 杜江凌博士:早上好,戈登先生。

  戈登·摩尔:早上好,很高兴见到你。

  杜江凌博士:很荣幸能有机会与您交谈,尤其是在英特尔博物馆,这里的陈列品都是摩尔定律的历史见证。真高兴能在这儿见到您。

  戈登·摩尔:哦,谢谢。

  杜江凌博士:您知道么,中国学生都很熟悉您的名字,因为英特尔,更因为摩尔定律。我想请问您,是什么给了您灵感让您做出了那个最终演变为摩尔定律的著名预测呢?

  戈登·摩尔:摩尔定律最初源自于1965年我为一本贸易杂志《电子学》撰写的文章。杂志社请我预测在未来的十年里电子元件工业将会有什么变化。当时还只是集成电路的初期,那时市场上最复杂的电路板里晶体管和电阻总共加起来只有三十来个。而我们实验室里的电路板也是60个。我当时预见我们将做出更复杂的电路从而降低电器的成本。在当时,购买一个集成电路要比购买单独的电子元件来组装一个电路贵得多。我们用不同体积、重量的特殊材料来做。从实验室的角度看,这倒是种降低制作成本的方法。带着这个想法我就尝试着开始研制了。我们试图制作更加复杂的电路而且靠这个来降低电器的成本。我看到我们当时做出来的东西,看到1959年的晶体管原始设计,第一块只含有八个电子元件的集成电路,到后来发展为62个,63个,64个,当我写那篇文章的时候已经可以看到含65个电子元件了。可以看到逐年翻倍的趋势。我拿出草稿纸算了算,按照这个趋势在10年之后,一块集成电路板里包含的电子元件就会从当时的60个增加到6万多个。那是个胆大的推断,同时我也预测这样还大大降低销售价格。我并不打算做确切的预计,只想说明这种趋势。然而,实际上我们的发展却非常吻合这一推断。最终达到这一规模只用了九年,而不是十年。这与当年的预计非常接近。我的一位朋友,加州理工学院的David教授把它叫做摩尔定律。那之后,这个说法就传开了。

  在提出这个预计的第十年,也就是1975年,我又对它做了修正。我提出,一个产生这种快速发展的条件改变了,我们无法保持这种增长速度了。电路板上的空间就要用尽了,不可能再以这种方式增长了。我们必须改变。我把每一年翻一番的目标改为每两年翻一番。实际上我们的发展情况还是好于预计。上次我看到的结果是每21个月翻一番。我们保持了这个指数增长趋势。据我所知还没有什么能够保持指数增长长达40年。这点非常了不起!这比我当初提出这一预计的时候所想象的要长得多。

  杜江凌博士:那么说,您是凭着自己工程师的直觉,再加上一点设想,做出的这个推断的?

  戈登·摩尔:没错!摩尔定律还适用于其他一些以前从未涉及的领域。有时候我都想,大家会认为是我发明了这个增长指数。

  杜江凌博士:哦,谈到摩尔定律,您认为它也适用于其他领域。那您看到有些行业,比如医疗业、汽车制造业也正在应证着这一核心概念了么?

  戈登·摩尔:汽车工业借助技术的优势,提高汽车的性能,降低污染,并从各方面使之更加人性化,尤其是对环境。而且,汽车中用到的电子设备越来越多。虽然我没做过调查,但如果你看看汽车里的晶体管就会发现它在没有刻意按照摩尔定律发展的时候数量就已经呈指数增长。对这一点我丝毫不会感到意外。显然,当我们在车里运用的微处理器越来越多,控制功能越来越全,芯片也越来越复杂的时候,车里的晶体管自然就会比以前多很多。

  杜江凌博士: 您早年在英特尔面临的最大的挑战是什么?后来结果又怎么样了呢?

  戈登·摩尔: 那时候,我们的问题是如何扩大公司规模,不要被那些已经具有规模的竞争者挤跨。我们必须开发自己的专利,凭借这些专利与他们抗衡。这点我们做得很成功。我们最初的计划是在五年内赚2500万美元,结果我们赚了6300万!所以对于我来说这是一个巨大的成功,一切都很顺利。但是对于安迪,他说这是他一生中最艰难的时光,他总是担心哪天他就该不行了。我觉得这反映了我们不同的性格吧。

  杜江凌博士:我注意到您在英特尔的员工号是二号,鲍博·诺伊斯是一号?

  戈登·摩尔:对。没错。

  杜江凌博士:那三号和四号是谁呢?

  戈登·摩尔:安迪·格鲁夫是四号。大家经常问的是谁是三号。这件事的特别之处在于莱斯是排第3。安迪一直认为这是一个典型的匈牙利式笑话。是安迪雇佣了莱斯,莱斯本该排在安迪之后。安迪却说,让他先进那个旋转门,这样他就会被先转出来。

  杜江凌博士:这个故事真有趣!真希望我也能在那个时候加入英特尔。

  说起英特尔的早期情况,当时英特尔在技术方面处于什么样的状况呢?

  戈登·摩尔:英特尔创立之初,非常注重发展。我们做了很多针对提高工艺和产品的研究。但其实在起步阶段,建立业务关系更重要。我们直接在生产线上进行最初的研发。因为根据先前的经验,我们会碰到初期技术在部门间转换的难题。所以我们打算把初期研发直接放在生产线上做,从而避开转换的难题。这样一来,我们需要解决的就变成如何组织高效率的生产管理。用这种方式,我们顺利工作了相当久。在这过程中我们了解到一些必须掌握的问题,同时也越来越多地开展研究工作以配合开发过程。

  英特尔发展到如今的规模,我们必须拥有更开阔的眼界,必须寻找新的机遇,必须了解我们工作的环境,因此研究工作的重要性日益增加。在某些事情上我们有自己的处理方式。我们不会把所有的研究集中起来建立中心实验室。我们认为通过小规模分散运作的研究工作实际上更有价值,尤其是靠近操作部门的分散研究。因此,英特尔真正通过分散研发的观点来看待究竟应该怎样展开研究工作这个问题。也许你注意到,有的研究小组会从公司的一个部门转换到另一个部门。我们认为这是一种很好的综合配置资源的方式。

  杜江凌博士:三十八年前您与鲍博、安迪共同创立了英特尔。随后你们又共同开创了半导体工业新时代,并彻底改变了人们的生活和工作方式。快40年过去了,我们见证了从个人电脑到互联网,到手机,再到智能手机的发展。如果今天让您建立一个新科技公司,您会选择哪个领域呢?

  戈登·摩尔:这真是一个难题。在我的职业生涯中,我只见过屈指可数的几个机会,是我认为足够由此建立一个新兴科技公司的。很幸运,建立英特尔就是其中一个——做集成电路,并由此找到一个独特的创业途经。我觉得我对现在的技术的了解还有限,还想不出该从哪里着手创业。对我来说,在创办一家公司之前我自己需要一个主意。还有另一种方式,就是为了办公司而寻找机会。我觉得这种方式通常都没有前一种方式有价值。好主意只是偶然闪现的。这样根据需要去想点子真的是很难的。

  杜江凌博士:今天来参加我们论坛的有很多很聪明的学生,他们将在一到两年内开始自己的职业生涯。如果他们想给自己的职业生涯一个好开端,那么他们现在在学校学习期间需要在哪些方面下工夫呢?

  戈登·摩尔:首要的是打好基础。你会不断的发现,在你的工作中,那些基本的理念,最基础的东西往往是工作的基石,你经常需要因为一些细节回去翻查书本。你所学的越是复杂,他们越是用在专业的地方。在你的职业生涯中,你在工作中负责的内容大概会发生四到五次变化。技术发展得很快,想要适应这些变化和发展,最好的办法就是掌握最基本的东西,打下坚实的基础知识,他们将是你日后学习科技所真正依靠的。

  嗯,我之前也提到过,基础最重要。许多不同的科技领域都能提供大展拳脚的机会,但那之前你的确无法了解。你知道,我最开始是一个化学家,后来却干起了电子。尽管我们的产品需要经过化工加工,但毕竟不是化工。我想现在的学生也会遇到同样的事情。刚开始从事某一领域的工作,但后来却会随着职业的发展进入几个新的领域。比方你今天做的是软件,可能最后却搞起了生物工程。这种机遇会产生深远的影响。

  杜江凌博士:戈登先生,您提到过当年是您说服安迪加入的英特尔。那么如果在场有一位学生问您,他现在正在找工作,正考虑在英特尔、微软和谷歌间如何做选择,你会给他什么样的建议呢?

  戈登·摩尔:我会告诉他这三家公司是不同的公司。微软和谷歌都是严格意义上的软件公司,而英特尔公司则属于制造型企业,涉及到大量工艺技术,以及计算机架构、软件,可能还有新的研究成果。我认为在英特尔工作是很具有挑战性的。我们所处的是一个充满竞争的行业,我们拥有悠久的历史,在近40年的竞争中,始终立于不败之地,我们需要源源不断的合适的人才,带着合适的理念加入我们,来延续我们的胜利。

  我认为有能力的人在这三家公司中的任意一家工作,都会得到很好的机会取得事业的成功。英特尔跟微软和谷歌的确是不同的公司,关键是要搞清楚自己选择的是不是自己想做的事情。

  杜江凌博士:那么您最近都在忙些什么呢?

  戈登·摩尔: 你知道,我从英特尔退休已经好几年了,当然我和公司仍然保持一些联系,虽然我在技术上已经开始落伍了。我还会回去参加董事会会议,了解公司的近况,尽管我已经不是董事会成员了。我们有72岁强制退休的制度,我5年前就已经到年龄了。虽然现在还参加会议,但我的投票是无效的。我还有很多事要做。我有一个基金,平时要花些时间打理。我发现我还得自己做不少事情,以前这些事情都是找别人帮我做的。我发现处理这些事情的时间超出了我的预计。现在我都想不通我以前哪来那么多的时间工作了。现在我退休了,事情就都冒出来了。

  杜江凌博士:戈登先生,非常感谢您接受我们的专访。希望您有机会能来中国看看。

  戈登·摩尔:哦,我上次去中国都已经是好几年前的事了。我看到一些中国的照片,知道中国正在发生巨大的变化。我想我现在回到北京的话,肯定已经不认得了。希望有机会能重游中国。谢谢!

  

 

杜江凌杜江凌博士现任英特尔(中国)研究中心有限公司总经理。主要负责管理英特尔中国研究中心在通信技术、微处理器技术、系统技术等领域的研究与开发工作,以及与中国企业界、学术界和政府部门的战略合作事宜。1994年,杜博士在美国俄勒冈州加入英特尔公司。在担任英特尔(中国)研究中心有限公司总经理职务前,曾担任英特尔个人会议产品部门高级软件工程师,英特尔架构实验室高级架构师,英特尔在线服务部技术经理,网络处理器中国开发中心总监以及通信技术中国实验室总监。

杜博士曾从事和主持PC视频会议系统研发及数据中心运营系统的研发工作。在英特尔架构实验室工作期间,杜博士所领导的研究小组,曾在互联网组波流媒体通讯和高清晰数字电视标准的制定与原型机开发等方面取得重大成果,并在国际上发表过数篇技术论文。2001年,杜博士回到中国。在过去的6年间,杜博士致力于为英特尔中国的研发队伍培养优秀人才,致力于为英特尔公司及中国的研发事业做出贡献,并在与中国政府、企业及高校技术合作的过程中积累了丰富的经验。

杜博士在网络、通信和系统技术领域拥有长达15年的技术研发及管理经验,在网络通信和信号处理领域拥有4项技术专利,发表过10余篇技术论文。

 

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b03212316  2007-10-25 14:15:16 

伟大的摩尔

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