11月15日消息，今天是英特爾4004微處理器問(wèn)世50周年。1971年11月15日，世界首款微處理器英特爾4004微處理器問(wèn)世，隨之改變了世界?？梢哉f(shuō)，自1971年以來(lái)人類(lèi)創(chuàng)造的大部分財(cái)富都是英特爾4004微處理器的成果。

從英特爾4004微處理器以來(lái)，微處理器將計(jì)算機(jī)從裝有笨重制冷設(shè)備的房間中解放出來(lái)，將計(jì)算能力釋放到最需要的地方。從那以后，人們的生活水平開(kāi)始成倍提高。

當(dāng)時(shí)，IBM的大型計(jì)算機(jī)都放置在密閉房間里，而且價(jià)格非常昂貴，公司使用氬氣而不是水來(lái)?yè)錅缬?jì)算機(jī)房火災(zāi)。工人們被告知在接到警報(bào)后立即撤離，以免毒氣使他們窒息。計(jì)算機(jī)運(yùn)算時(shí)需要向讀卡器輸入一疊打孔卡片，并通過(guò)笨重的電傳打字機(jī)輸入簡(jiǎn)單的命令，這是人們與IBM計(jì)算機(jī)交互的唯一方式。商用電子產(chǎn)品制造商Digital Equipment向?qū)嶒?yàn)室和辦公室出售的所謂PDP-8微型計(jì)算機(jī)重達(dá)113公斤。

1969年，日本計(jì)算機(jī)公司Nippon Calculating Machine要求英特爾為旗下一種新的打印計(jì)算器設(shè)計(jì)12塊定制芯片。工程師費(fèi)德里科·費(fèi)金(Federico Faggin)、斯坦利·馬佐爾(Stanley Mazor)和特德·霍夫(Ted Hoff)厭倦為不同公司設(shè)計(jì)不同芯片，建議將芯片種類(lèi)改成四種，其中包括一種可用于多種產(chǎn)品的可編程芯片。他們只用2300個(gè)晶體管就開(kāi)發(fā)出英特爾4004微處理器。這款微處理器有4位，時(shí)鐘速度為750千赫茲，每秒可以做大約92000次運(yùn)算。

英特爾在1972年又推出了8位的8008微處理器，內(nèi)置3500個(gè)晶體管;1978年發(fā)布16位的8086微處理器，包含29000個(gè)晶體管，每秒可進(jìn)行71萬(wàn)次運(yùn)算。IBM在第一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)中選用的就是英特爾隨后發(fā)布的新款8088微處理器。相比之下，現(xiàn)在蘋(píng)果新款M1 Max處理器擁有570億個(gè)晶體管，每秒可執(zhí)行10.4萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算。這意味著計(jì)算機(jī)能力在50年內(nèi)至少增長(zhǎng)了10億倍。

現(xiàn)在，微處理器可以說(shuō)是人類(lèi)智慧的微型發(fā)動(dòng)機(jī)，可以運(yùn)行拓展到數(shù)十億臺(tái)設(shè)備的智能代碼，每年都會(huì)變得更小、更快、更便宜、能耗更低。如今的汽車(chē)通常需要多達(dá)50塊微處理器才能上路。鑒于目前的全球芯片短缺問(wèn)題，許多車(chē)都在等待芯片才能出廠下線。

微處理器驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)計(jì)算技術(shù)為智能手機(jī)、機(jī)器人真空吸塵器、自動(dòng)駕駛汽車(chē)、作物濕度傳感器、甚至是追蹤鳥(niǎo)類(lèi)遷徙模式的GPS鋪平了發(fā)展道路。其還創(chuàng)造出一個(gè)能無(wú)限更新的世界：在無(wú)需調(diào)整硬件的情況下修復(fù)問(wèn)題、推出新功能。

由此而來(lái)的硬件和軟件分離，設(shè)計(jì)和控制分離建立起全球供應(yīng)鏈。蘋(píng)果可以在加州設(shè)計(jì)iPhone，在全世界任何地方進(jìn)行生產(chǎn)，并在生產(chǎn)過(guò)程的任何時(shí)候添加軟件。

可以說(shuō)，1971年以來(lái)人類(lèi)所創(chuàng)造的大部分財(cái)富都是英特爾4004微處理器的結(jié)果。所有零售商都會(huì)詢問(wèn)大型商超的智能庫(kù)存系統(tǒng);所有資源開(kāi)采都離不開(kāi)搭載微處理器的智能機(jī)器。

50年后，微處理器的發(fā)展是否達(dá)到了極限?在過(guò)去的20年時(shí)間里，微處理器通過(guò)在每個(gè)芯片上增加更多計(jì)算內(nèi)核來(lái)提高性能。蘋(píng)果M1有16個(gè)處理器內(nèi)核;通常用于人工智能和比特幣挖掘的圖形處理單元可以有數(shù)千個(gè)處理器內(nèi)核。

總有一天，戈登·摩爾(Gordon Moore)于1965年提出的摩爾定律將不再適用;總有一天，約翰·馮·諾伊曼(John von Neumann)于1945年首次提出的處理器和內(nèi)存架構(gòu)將不再滿足計(jì)算需求。所幸，人類(lèi)至少還有10年或20年的時(shí)間從目前的芯片技術(shù)和計(jì)算機(jī)架構(gòu)中擠出更多效益。

計(jì)算領(lǐng)域并非一成不變的。無(wú)論是亞馬遜數(shù)字助理Alexa用來(lái)識(shí)別聲音的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，還是谷歌用來(lái)識(shí)別照片中人臉的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都不會(huì)取代微處理器，但它們可能會(huì)成為一種互補(bǔ)技術(shù)，在未來(lái)50年里不斷發(fā)展壯大。谷歌即將推出下一代人工智能芯片Tensor，可以說(shuō)就是能放進(jìn)口袋里的人工智能加速器，一個(gè)屬于用于的個(gè)人神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。人們能用它來(lái)做什么?這個(gè)問(wèn)題就像第一次看到英特爾4004微處理器，被問(wèn)到除了計(jì)算器，將來(lái)微處理器還會(huì)被用來(lái)做什么。不同人的答案可能相差十億倍。(辰辰)

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