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乌镇智库理事长张晓东发表演讲

来源: 中国日报网
2021-09-26 16:30 
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9月26日,开源生态论坛在浙江乌镇召开。在论坛第四个环节上,乌镇智库理事长张晓东发表演讲,题为《摩尔定律与开源芯片》。

乌镇智库理事长张晓东

全文如下:

各位来宾,下午好!

本来我的题目是《摩尔定律死了,摩尔定律万岁》,后来发现8分钟时间不够,所以我就改成了非常保守的题目。

大家都知道摩尔定律,最经典的摩尔定律说的是晶体管的密度。摩尔1965年曾经讲过晶体管每一年的密度会double,后来发现double不了,后来修改了一下说摩尔定律两年double。现在看起来,摩尔定律的增长速度更为缓慢。我们通过分析目前几乎所有芯片的晶体管密度,我们得到了一个新的定量摩尔定律表达,就是用对数积分的方式表达出来。

所以我们用新的修正过的摩尔定律去拟合几乎所有的芯片,得到的结果令人吃惊的好。

体管密度之外,我们用修正的摩尔定律拟合性能,也会得到令人吃惊的好结果。这是我们过去看到的摩尔定律的几种可能性,一种是从Dennard Scaling 2000年左右失效之后,你不能再提升CPU的主频了,你看到的是越来越多的核,就需要做并行软件,最简单的并行软件prefix sum不能做到线性加速。prefix sum能做到的加速很奇怪,居然也是N/logn。

摩尔定律有很多种版本,刚才我们讲的是两个版本。单位计算需要的能耗是多少,这是经济学家和管理学者更关注的话题。Koomey本人是斯坦福的环境系教授,他最早提出来单位计算所需要的能耗减一半需要1.52年,后来又变成了1.57年。在2011年的时候,他预测可能要放缓到2.67年。现在来看,大概需要4-5年。

能耗跟摩尔定律还不太一样,能耗是有物理限制的。1961年做逆向计算,Intel Core曾经在1961年的时候提出过单位计算,比方说最简单的一个计算,你擦掉一个bit,需要一个最小的能量,所以Koomey定律不可能永远走下去。

所以现在大家说Koomey定律在2050年肯定就会达到兰道耳的下限。用我们修正过的曲线,我们猜大概会在2110年,经典的Koomey定律三四十年可能就到头了,现在看来还有八九十年的趋势。

我们也拟合了TOP500的性能和能耗,也是令人吃惊的准确。刚才吴老师提到了贝尔定律,最经典的贝尔定律Y轴是价格,我把贝尔定律修正了一下,如果Y轴用能耗计算的话,贝尔定律实际讲的是PC永远是直线,价格是不变的。现在来看,arm可能是水平线,因为移动设备、能耗是不可能增加的。经典的贝尔定律是PC把最早的RISC的东西取代了,现在看起来,如果按照修正过的贝尔定律来看,可能是ARM把PC取代了,那么谁会把ARM取代呢?

一开始方总曾经有个预测是三分天下,我的预测更乐观一些。苹果做了三次CPU架构调整,可以看出来如果我们用几个除了算力之外的硬指标,比方说能耗,可以看出来,如果把贝尔定律所谓10-15年的时间稍微拉长一点的话,我的结论可能是更乐观的。

谢谢大家!

 

【责任编辑:刁云娇】
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