四两拨千斤

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  贝尔实验室元老早在微电子起步时代就洞察未来。
  
  自从1 960年集成电路工业出现后,一块芯片中的零件数每年几乎都会翻一番。这一惊人的进步速度带我们进入了“超大规模集成(VLSI)”电路的时代。现在,一个大小仅十分之一张邮票的芯片上能安装连接超过15万个零件,而且预计至少在10到15年内,每块芯片的零件数仍将飞速增长。
  时间追溯至1981年,当时贝尔实验室的研发人员兼主管约翰·马约(JohnS.Mayo)所在的小组搭建了第一台使用晶体管而非真空管的电脑,他描述了VLSI如何让强大的微电子器件成为可能。马约所描述的正是英特尔创始人之一戈登·摩尔(Gordon Moore)在1965年提出的摩尔定律,即芯片中零件数量每两年会翻一番(最初,摩尔预测为每一年翻倍)。自马约所述后的29年中,摩尔定律一直很灵验:最新的芯片包含了超过20亿个零件。
  早在当时马约就预料微处理器工业将持续革新。他认为工程师可以利用计算机芯片自身的性能设计更强大的芯片。他意识到复杂,高效的计算机可用于设计更加复杂,高效的计算机。
  计算机辅助设计(cAD)就是一个典型例子。在过去5年中,集成电路变得极其复杂,如果没有CAD提供先进的分析与大量的仿真技术,将几乎不可能设计VLSI芯片。但有了CAD,即使复杂的电路也能在短短几月内设计完成,而且无需投入更多的人力。
  组装与设计技术的提高降低了数字逻辑门的成本,使得在1981年时,普通人都能够买一个便宜的袖珍计算器来完成以往需要昂贵的巨型计算机才能做的任务。微处理器正变得无处不在。
  目前,已经制造出一些亚微米尺寸的独立高频零件,而且迹象表明这些尺寸仅为数十纳米(十亿分之一米)的零件在技术上是完全可用的。这种尺寸是现在芯片尺寸的百分之一(面积则是万分之一),从而使一块芯片可能包括超过10亿个零件。
  马约在1955年加入的贝尔实验室,也就是该实验室发明第一个晶体管的8年之后,所以他能从一个局内人的角度理解在一个芯片中集成10亿个晶体管意味着什么。他对分布式计算——也就是网络一和通信尤感兴奋。
  VkSI将使未来的系统硬件上更为复杂而软件上更加简化,由此开启一片新满满当当:这个(1982年时)最先进的英特尔芯片拥有134000个晶体管。的软件科学领域——分布式软件系统,也就是由中央软件去控制一群不同规格的电脑进行运算……
  微电子在通信方面的影响力极其深远……如今电子交换机可以实现自动转接电话,通过缩位号码拨打最常呼叫的号码,向用户提醒其他来电,以及实现三方会议通话。
  微电子对通信的全面影响已经远远超越了马约的设想。手机、无线网络、应用下载——换句话说,所有这些我们习以为常的事物——都是微处理器不断提高的性能和普及所带来的。然而马约曾清楚地意识到这些将要来临的发展,甚至指出了多媒体在交互内容上的一次早期进军:
  其他通讯概念即将到来。高端移动电话服务可以为车辆中的大量人群提供服务,目前在芝加哥的测试运行表现良好。而在佛罗里达州的科勒尔盖布尔市试运行的VIEWTRON系统,可以在电视上显示约1 5000“帧”通过电话线从银行传过来的信息——包括一些互动内容。
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