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CSW | 摩尔定律终结之后......

  --开尔文勋爵,1900年

  这种态度在科学界普遍存在,而且已经持续了几代人:

  “物理科学中更重要的基本定律和事实都已经被发现了,而且这些定律和事实建立得如此牢固,以至于它们由于新的发现而被取代的可能性微乎其微。我们未来的发现必须在第六位小数中寻找。”

  ---阿尔伯特・迈克耳逊,1894年

  正是这种态度导致了金融业的长期停滞。然而,即使在那时,因为创新的影响,我们也看到了变化,而且是长期的变化。创新将以颠覆性技术的形式继续下去,没有人能够预料或预测到,创新似乎不知是从哪里冒出来的,由那些最不被期待改变世界的人创造出来。

  综合计算能力并没有造成我们目前的极限。极限实际来自我们的软件。现代计算机的速度不是由时钟周期的增长来控制的。它源于一系列的因素,这些因素并不是现代计算机的主要限制因子。根据摩尔定律,硬件将继续增长,并且在可预见的未来是如此。软件则是另一回事。现代计算机软件的不断进步是人类思维的创造性产物。当许多大脑一起工作时,系统会更具有复杂性,尽管有一个极限。

  比特币有一个不为人知或考虑过的关键特征是,它允许分布式和并行计算的能力。在传统的计算机中,自20世纪70年代或80年代以来,复杂的算法和系统通过迭代过程(如循环)得到简化。但是,量子计算机不是这样工作的。量子计算的性质是同时求解所有可能的状态,至少我们是这么希望的。比特币脚本与这种计算类型是一致的。与传统的循环不同,比特币脚本的目标是大规模并行计算。

  实现这一目标的一种方法是使用哈希谜题和其他计算谜题,这些谜题可以通过布尔语句加以保护,并将待解决的谜题与支付地址的添加联系起来。代替每个变量可能值的事务(交易)被创建出来。如果我们设想试验一个从0到10亿的变量,不是通过每一状态的相续循环,而是可以同时并行运行它们。每一事务都与正确解决引起支付的谜题一起执行。使得将计算在经济上完全外包成为可能。不仅仅是存储,提醒你,而是每个子程序和每个运算或计算。

  因此,摩尔定律不是关于晶体管的数量;而是关于一个系统的经济增长。利用一个系统的有效性是一个独立的问题,创造更大和更快的计算受到他们运行的软件的限制。我们现在正朝着更经济的系统前进,在这种系统中,我们将看到计算成本随着时间的推移而持续下降。最重要的是,摩尔定律的结果与能源经济有关。 这并不意味着我们将用更少的能源来运行我们的机器,而是意味着我们用于完成一个独立运算的能源总量将会减少。真正重要的不是我们展现的晶体管数量,而是我们的计算效率程度。即使是现在,走向Exascale(百亿亿)技术的动力推动我们走向未来,运行多核系统的创建必然会改变计算的本质。

  计算的本质正在改变

  计算机科学,特别是计算理论,是一个将在未来几年积极开拓和研究的领域。我们开始对CuDa 和 Xeon Phi架构等技术进行密集实验的一个原因是,我们希望将之带到一次交易处理和比特币区块链。我们现在正在撰写的多篇文章都涉及高并发代码结构的使用。使用谜题和可计算 ECC 地址的结合,我们可以让多方或多进程同时在计算解决方案上工作,并期望他们得到报酬。这不是一个标准的按工计酬情况;它是一个分布式证明或事务内工作。

  这些变化与我最近看到的其他几个变化相似。在从8位到16位到32位以及现在的64位结构的变化过程中,我们不得不一路改变和调整我们的软件。软件的下一个变化将是在超宽总线上运行高并发系统。下一代计算机的结构已经可以在512位寄存器上运行。代码的变化是巨大的,但是我们希望它足以让我们再坚持几年。

  在前面提到的《经济学人》的文章中,有一个关于时钟速率和热量设计的明确极限的争论。很快,即使是晶体管的数量,也会改变。但是,这并不意味着计算能力将停滞或减弱。这篇文章开玩笑说,摩尔定律之所以存在,是因为它将终结。然而,这篇文章中的许多事实应予以纠正。例如,计算机芯片的成本并没有增加---无论是绝对价值还是相对价值,说计算机芯片的成本正在增加都是不正确的。

  最有说服力的担忧与我们开发的软件问题有关。软件的规模化速度远不及硬件。已取得和未取得(在很大程度上)的进步都出在软件方面。现在的软件更慢了,臃肿不堪;由于用硬件来解决软件问题,许多用于创造更高效率软件所需的技能已经丢失了。

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