摩爾定律行將就木？AI靈丹助其返老還童！

作者：Hans A. Gunnoo

翻譯：李海明

校對：李潤嘉

本文約1600字，建議閱讀6分鐘。

本文介紹了摩爾定律及其將行就木的原因，並分析了AI技術的加入帶來的可能性。

摩爾定律作為揭示科技產業尤其是電子工程領域呈指數級增長的基本定律之一，近年來增速放緩（2005年開始），導致很多從業者對其正確性產生質疑。然而，人工智慧技術的加入使得科技產業的發展態勢發生變化，摩爾定律正在逐漸恢復其活力。

「摩爾定律完蛋了。」

AI：「這你就錯了，老兄。」

讓我們一起看看AI是怎樣逆轉乾坤的。

什麼是摩爾定律？

戈登·摩爾，作為英特爾（Intel）公司的聯合創始人之一，在1965年發現集成電路中每平方英寸的晶體管數量每年翻一番，同時成本幾乎以同樣的速率減半。因此，他做出預測：在可見的將來，這一發展趨勢將會一直持續下去。

我知道，很多人會覺得「就這些？呃，那如果我注意到今天下雨了，我完全可以得出自己的定律，認為未來每年的這一天都會下雨，可以嗎？？？」必須指出，摩爾定律並非一個模糊的猜想：其與另外一個被稱為「Dennard縮放比例定律」的技術縮放比例規則一致，都認為「當晶體管尺寸縮小時，他們的能量密度保持不變」。呃，不知所云啊……這句話的意思就是：每平方英寸的晶體管數量將持續增長。每個晶元單位面積內的能量需求（現在有了更多數量的晶體管）將會保持不變，而電壓和電流會隨著晶體管的尺寸一同下降。事實證明，這一預測正確無誤：電子行業一飛衝天。

晶體管不僅體積更小、速率更快，而且更節能。現在，在幾乎相同價格和能耗的情況下，一塊晶元的性能至少是之前的兩倍。

就這樣，摩爾定律之前一直被視為真理，但近幾年卻不一樣了。

為什麼說摩爾定律已經行將就木？

來自異構智能公司（NovuMind Inc）的陸建平在其論文中簡述道：2005年是一個轉折點，儘管晶元單位面積內晶體管的數量仍在翻倍，但其算力和能耗的卻無法以之前的速度提升了。

原因在於21世紀是電子工業著力發展技術應用的時期。產業界生機勃勃，三星公司與高通公司相繼成為智能手機與處理器行業的典範。但如今，科技產業的角逐變得極為現實。公司提供硬體的同時還必須兼顧其他問題：既要符合相關的技術規格，每一個新版本又要提供更好的客戶體驗，所以產品不能僅僅為了節能而進行大幅改動。

手機電量方面需求的持續增長人人皆知

Dennard縮放比例定律失效，至此，硬體的發展開始偏離摩爾定律。隨著人工智慧的介入，這一偏差正在得到修正。

AI如何為摩爾定律續命？

我們都知道媒體和電影業是如何藉助安卓和其他過度智能的系統來大肆渲染AI的作用的。一些計算機行業的先驅，如阿蘭·圖靈（你可以看一下電影《模仿遊戲》來欣賞他傳奇的一生）確實啟動過一些項目，希望能讓機器像人一樣思考。然而，圖靈也意識到這將是極度困難的，他在1950年提出：

「與其開發一個程序來模擬成年人的思維模式，為何不嘗試去開發一個可以模擬兒童思維方式的程序？接下來只需要讓這一程序接受適當的教育，就可以變為成年人的「大腦」了。」

這一思路逐漸發展成為深度學習。快進到2018年：我們已經並且仍在收集海量數據。我們仍在開發更為先進的演算法（生成性對抗網路和膠囊網路就是力證。）然而我們是否擁有可以在合理的時間內處理這些計算的硬體呢？如果真有這樣的硬體，那麼在所有運行的GPU因自發熱而導致全球氣候變暖之前，它能完成這些計算嗎？

Azeem在他的論文中用圖表完美詮釋了這一趨勢：

Azeem論文鏈接：

https://medium.com/s/ai-and-the-future-of-computing/when-moores-law-met-ai-f572585da1b7

當前，人工智慧正在施加一個約束：在保持能耗不變或降低能耗的同時，提升性能……聽起來是不是有一點像前面提到的縮放比例定律？確實，人工智慧迫使科技行業在處理器方面推陳出新，在保持能耗和價格不變的情況下獲得單位時間內更多的算力。AI正在重啟Dennard縮放比例定律，這也使得摩爾定律重獲新生。

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作者簡介

Hans A. Gunno是一位數據科學家，他的事業起步於電子工程，後期專註於機器學習領域。他為開源AI項目做出很大貢獻，並於閑暇時間在博客上記錄數據科學領域的最新發展趨勢。

譯者簡介

李海明中國科學院大學在讀研究生，鐵人三項業餘運動員，熱愛音樂、藝術、生活。喜歡結交各路神仙～一起坐馳神遊，一起南轅北轍

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