棋盘的另一半里的技术

快速双倍增长的计算评估方法也能帮助我们理解为什么数字技术在这段时期里提升得如此迅速，以及为什么我们最近会看到如此多的商业小说所描述的场景都变成了商业现实。那是因为这种具备摩尔定律特征的稳定而快速的指数增长，使我们到达了一个与众不同的计算体系的节点。我们在前面章节所描述的创新技术，比如在车流中行驶的无人驾驶汽车，《危险边缘》中获胜的超级计算机，自动创作生成的文章，廉价、灵活的工业机器人，价格低廉且集通信设备、三录仪与计算机为一体的电子设备，这些产品都是2006年之后才出现的，它们以及其他无数种令人炫目的科技产品大大有别于以前的产品。

它们纷纷出现的其中一个原因是，构成这些产品核心的数字化技术已经变得足够迅速和廉价，能够大量地装配这些数字产品。这和10年以前的情况是不一样的。那么，数字技术的进步如果用对数标尺来衡量应该是什么样的？让我们来看一看（如图3–3所示）。

图3–3 摩尔定律的多种维度

这张图说明，摩尔定律既具有持久性，也具有一定的广泛性；它已经持续了很长时间（在一些情况下持续了10年），而且适用于很多种数字化技术的进步。正像你看到的，如果在纵轴上使用标准的线性标尺，那么所有近乎平直的线段看起来都像前面图中安迪的毛球家族一样——大部分都是水平的，然后突然在最后就接近垂直了。实际上在这种情况下，并没有真正可行的方法能在一张图上把它们全部展示出来——它们所涉及的数字差异太明显了。而对数标尺可以考虑到所有的这些问题，它能帮助我们对数字化技术和工具的提升有一个清晰而全面的认识。

很明显，计算机处理系统的关键组成要素——微型集成电路片密度、处理器速度、存储容量、能效、下载速度等，长时期以来一直在呈现指数增长。为了真正理解摩尔定律在现实世界中的影响力，让我们对比几段双倍增长时期之前以及之后计算机性能的优劣。ASCI Red超级计算机，是美国增强战略运算能力计划（ASCI）第一阶段的产品，当它在1996年被研发出来时是世界上运算速度最快的超级计算机。这台超级计算机被安装在新墨西哥州的桑迪亚国家实验室，它的成本高达5500万美元，由100个电子柜拼合而成，占地达到1600平方英尺（约150平方米，有一个网球场80%的面积那么大）。在对计算机速度进行的标准的基准测试中，ASCI Red超级计算机成为第一台浮点运算达到万亿级别的计算机——每秒1万亿次的浮点运算。为了达到这一运算速度，这台超级计算机每小时要耗费800千瓦的电量，相当于约800个普通家庭的用电量。到1997年，它已经达到了1.8万亿次的浮点运算。

9年之后，另一台计算机也达到了1.8万亿次的浮点运算。但它不是用于模拟核爆炸，而是用于在实时的三维世界画面中进行复杂的图像处理。也就是说，这台计算机不是为物理学家服务的，而是为游戏玩家服务的。这台超级计算机就是索尼PlayStation 3（索尼家用游戏机三代），它在性能上可以媲美ASCI Red超级计算机，然而其成本却只有500美元，所占用的面积不足一平方米的1/10，功率也仅有约200瓦。在不到10年时间里，数字化技术的指数增长已经把万亿级别的浮点运算从单一的政府实验室扩散到全世界的客厅和大学生宿舍。索尼PlayStation 3大约售出了6400万台，而ASCI Red超级计算机在2006年就退出了服务的舞台。

指数增长还使得我们前面章节中提到的很多技术进步成为可能。IBM的“沃森”拥有极其聪明的运算“头脑”，但如果没有优良的计算机硬件它也是没有竞争力的——要知道“沃森”的硬件系统要比“深蓝”的性能强大100倍。而“深蓝”曾在1997年与世界象棋冠军加里·卡斯帕罗夫（Garry Kasparov）的对弈中获胜。像Siri这样的语音识别应用也需要优良的计算处理能力，而它现在在像苹果iPhone 4S（是安装Siri系统的第一代手机）这类的手机上已经开始了应用。事实上，iPhone 4S在处理能力上就像苹果公司10年前研发的顶级Powerbook G4（第四代强力笔记本计算机）笔记本一样强大。正像现在所有的创新一样，指数增长和进步能够始终确保技术处在最前沿，也能促使科幻小说在棋盘的另一半中成为现实。