1.2.7 通过冗余提高可靠性

计算机不仅要速度快，更需要工作可靠。由于任何物理设备都可能发生故障，因此我们通过引入冗余组件来使系统可靠，该组件在系统发生故障时可以替代失效组件并帮助检测故障。我们使用牵引式挂车（即卡车）来理解可靠性：卡车后轴两侧都具有双轮胎，在一个轮胎出现故障时卡车仍然可以继续行驶。（当然，在一个轮胎出现故障时，卡车司机会立即前往修理厂进行修理，从而恢复其冗余性。）

在之前的版本中，我们列出了第8个伟大思想，即“面向摩尔定律的设计”。Intel公司的创始人之一Gordon Moore（戈登·摩尔）在1965年做出了一个非凡的预测：集成电路资源（单芯片上集成的晶体管数量）将每年翻一番。10年后，他将自己的预测修正为每两年翻一番。

他的预测是准确的，50年来，摩尔定律持续推动计算机体系结构的发展。由于计算机设计可能需要数年时间，每个芯片（“晶体管”，参见1.5节）的可用资源在项目开始和结束时很容易实现双倍或三倍增长。就像双向飞碟运动员一样，计算机架构师必须预测设计完成时的工艺水平，而不是设计开始时的工艺水平。

然而，没有一种指数增长可以永远持续下去，摩尔定律已经不再准确。摩尔定律的放缓给计算机设计师带来了巨大的挑战。一些人不愿相信摩尔定律的终结，不能接受这样的事实。一部分原因是分不清以下两种说法：摩尔预测的每两年翻一番的趋势现在已经不准确了；半导体工艺水平不再提升。事实上，半导体工艺水平仍然在进步，只不过进步速度较之前慢了许多。从本版开始，我们将讨论摩尔定律放缓带来的问题，该问题将在第6章重点讨论。

详细阐述 在集成电路加工工艺随摩尔定律发展的鼎盛时期，单芯片资源的成本随着加工工艺的进步而降低。在最近几代工艺中，芯片成本保持不变甚至有所提升，其原因包括：加工设备成本提升、在更小的特征尺寸下需要更加精细的加工过程、愿意对新加工工艺进行投资的公司数量减少。越来越少的竞争自然会导致更高的价格。