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    作者:李英杰

    IBM的六脉神剑:通往后硅片时代的桥梁

         [ 中关村在线 原创 ] 暂无评论

      据彭博社报道,知情人士称,IBM曾愿意向Globalfoundries支付高达10亿美金的费用以让后者接管其芯片制造业务。IBM和Globalfoundries发言人对此不予置评,那么这条消息是否真实?笔者以为不然。因为不到一个月以前IBM还宣布要投入30亿美元的大手笔来研发芯片业务,以满足云计算和大数据系统的新兴需求。 

        在芯片业务领域,蓝色巨人IBM有他自己的一套六脉神剑的打法。笔者以为主要在以下几个方面的技术上取得突破,就或许能引领行业,在材料学和设备工程上更进一步:

        纳米技术

    IBM的六脉神剑:通往后硅片时代的桥梁
    纳米技术概念图(来自image.baidu.com)

        硅晶体管,也就是芯片上传递信息的微型开关,一直在年复一年被制造得越来越细小,但它们正在接近物理极限点。它们越来越细小的尺寸现在已经达到了纳米级,想要在进一步就显得越来越艰难,但半导体制程工艺有希望在未来数年里从目前的22纳米缩减到14纳米,进而缩减到10纳米,甚至到7nm以下。

        IBM高级副总裁、IBM 研究院院长 John Kelly 博士指出“问题不在于我们是否将把 7纳米技术应用到芯片生产制造过程中,而是我们如何做到、何时做到,以及以何种代价做到。”

        “将芯片的制程工艺缩减到7纳米及以下正在成为一项严峻的挑战。这需要深刻的物理学和纳米材料专业知识。IBM 是世界上仅有的少数几家能够开展这种层次的科学与工程研究的公司之一,”Envisioneering集团技术总监Richard Doherty 表示。

        量子计算 

        量子计算是一种依照量子力学理论进行的新型计算,量子计算的基础和原理以及重要量子算法为在计算速度上超越图灵机模型提供了可能。量子的重叠与牵连原理产生了巨大的计算能力。普通计算机中的2位寄存器在某一时间仅能存储4个二进制数(00、01、10、11)中的一个,而量子计算机中的2位量子位(qubit)寄存器可同时存储这四个数,因为每一个量子比特可表示两个值。如果有更多量子比特的话,计算能力就呈指数级提高。

        IBM是实验和理论量子信息领域的先锋,这些领域目前仍处于基础科学的范畴,但从长远来看,它们可能会为目前利用传统机器不可能或无法可行地解决的问题带来解决方案。

        神经元计算

    IBM的六脉神剑:通往后硅片时代的桥梁
    计算神经生物学(renwen.com)

        研究神经元通常是指模仿人类大脑的计算方式。芝加哥西北大学的费尔迪南多·莫沙-伊万迪正在研究如何利用七鳃鳗的大脑细胞控制机器人。

        从机器人身上的光敏感元件上输出信号传递给神经元,神经元的反馈再反过来用来控制机器人的动作。此外,英国纽卡斯尔大学的神经学家克莱尔·林德受《星球大战》电影中记录的一只蝗虫的启发,开发出一种非常精确的故障排除系统。美国国防部高级研究计划署近来正在利用飞蛾大脑的电子元件,尝试遥控半机械昆虫间谍——飞蛾。

        这种新颖的技术能够让计算系统模拟大脑的计算效率、规模和能源消耗。IBM的长远目标是建立具有一百亿个神经元和一百万亿个突触的神经突触系统,而其能耗只有一千瓦,体积不到两升。

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