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但是，为了让计算能力能够以人类习惯的速度提升，就需要一些更激进的举措。其中的一个想法是试图把摩尔定律推动到第三维来维持其速度。现在的芯片基本上都是平的，研究人员正在将元件进行叠加来制造芯片。这样即使芯片的面积停止缩小，但叠加可以让设计师放入更多的元件，就像高楼比同样占地面积的平房有更高的容积率一样。
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第一个使用这种技术的设备已经上市。三星，韩国的一家微电子公司，其销售的硬盘驱动器的内存芯片就是堆叠了几层。这项技术有巨大的前景。现代计算机的存储与芯片之间隔着几厘米的距离。在芯片层面，一厘米是很长的一段路，意味着在计算机需要读取数据时会有很明显的延迟。3D芯片可以通过把处理芯片层与内存芯片层叠加在一起来消除这个瓶颈。IBM认为，3D芯片能够让设计师把现在占据一栋楼的超级计算机压缩到鞋盒大小。
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若想让这种方法可行，还需要在基础设计方面做一些改变。现在芯片在运行时会发热，需要强大的散热器和风扇来降温。3D芯片在这方面的问题更严重，因为可用于散热的表面比其体积的增长慢得多，而体积越大产生的热量就越多。同样的原因，这样的芯片要获得足够其运转的电力和数据同样存在问题。因此IBM的“鞋盒超级计算机”需要使用液体来冷却，在每个芯片里钻出微型通道以便让冷却液流动。同时，该公司认为冷却液还可以用作电源，即把冷却液用作液体电池里面的电解液，在电池里面，电解液流过固定的电极。
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还有其他一些更为奇特的想法。量子计算建议使用量子力学的各种违反直觉的原理来制造计算机，能比任何最先进的传统计算机更快地解决某些类型的数学问题（虽然对于很多其他问题，量子计算机并没有优势）。量子计算机最著名的应用就是破解密码，但它们最重要的应用可能是准确地进行量子化学模拟，这个问题在制造业和工业中有广泛应用，但是传统计算机完全难以胜任。
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10年前，量子计算还仅限于在大学里面进行研究。现在，有几家大公司正在向该技术投入大量资金，包括微软、IBM和谷歌。所有公司都预测在未来一二十年内量子芯片就能投入使用（事实上，一些人已经可以远程使用IBM的一个量子芯片，通过互联网对其进行编程）。一家叫作D-Wave的加拿大公司已经在出售一种功能受限的量子计算机，它只能运行一个数学函数，虽然还不太清楚这台特殊的机器是否已经比非量子计算机更快。
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如同3D芯片一样，量子计算机也需要专门的细心呵护。要让量子计算机工作，必须将其内部与外界进行隔离。量子计算机必须使用液氦冷却到绝对零度左右，并使用复杂的屏障进行保护，即使最小的热脉冲或者电磁波干扰都可能破坏这种机器依赖的不稳定的量子态。
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消逝的计算机
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所有这些前瞻性的改进都有一个局限性：收益都是一次性的，或者说它们只适用于特定领域。摩尔定律的伟大之处在于每隔几年它就能提升一切，具有很强的规律性。未来的进步将会变得更加困难、更加不可预测、更不稳定，并且不同于往日的繁荣，我们并不太清楚如何把这些技术转换为消费产品。毕竟，很少有人会想要一台低温冷却的量子个人计算机或者智能手机。上述的液体冷却器十分笨重、复杂和麻烦，即使是为特定的任务组装专门的机器，也只有在经常使用的情况下才有价值。
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这三项技术在数据中心却能很好地运作，这将有助于在未来几十年带来另外一个大趋势。传统上，计算机是放在桌子上或者口袋里的。未来，越来越普遍的互联网和移动网络接入，将允许把很多计算能力隐藏在数据中心，客户在需要的时候就可以使用它。也就是说，计算将变成一个按需使用的公共服务，就像现在的电和水一样。
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云计算，把进行计算的硬件从用户实际交互的计算机中移除，将会成为业界降低摩尔定律消亡影响的一种重要方法。与智能手机或者个人计算机受限于体积不同，数据中心可以通过不断扩大规模来增强自己的运算能力。随着世界上人们的计算需求不断扩大，越来越多的计算过程将在距离用户几百公里之外的仓库中完成。
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这已经开始发生了，例如，使用类似苹果手机语音助手Siri这样的应用程序，解读人类的语言并分析出指令背后的含义。比如执行一句“Siri，帮我找一家附近的印度餐厅”，需要比苹果手机拥有更多的计算能力。相反，手机只需要记录用户的语音，并将信息转发到苹果公司某个数据中心的性能更强的计算机。一旦这个远程计算机计算出合适的答案，它将把信息发送回苹果手机。
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同样的模式不仅仅可以应用于智能手机。芯片已经进入很多计算机之外的物品，从汽车到医疗植入物，再到电视剧和热水壶，芯片正在加速扩展。所谓的物联网（IoT）就是想将计算嵌入所有可以想象到的物体：智能衣服使用家里的网络告诉洗衣机使用什么样的洗涤设置；智能铺路板将监测城市的交通情况，向政府提供十分详细的空气污染地图。另外，来看看已经呈现给我们的未来世界，例如，劳斯莱斯公司的工程师现在甚至已经可以监测飞行中每个喷气发动机上的几十个性能指标。智慧型的家居中心，可以让其主人通过智能手机控制从照明到厨房电器的一切，这在早期用户中很受欢迎。
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物联网要发挥其全部潜力，必须找到相关方法来处理数十亿个嵌入式芯片发送过来的数据流。物联网芯片本身并没有这个能力，例如，嵌入到智能铺路板中的芯片将尽可能便宜，并且功耗极低，因为把每块铺路板都连接到电网是不切实际的，这样的芯片必须从热能、行人踩踏甚至周边电磁辐射中吸取能量。
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摩尔定律的终结
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随着摩尔定律的消亡，“更好”的意义也将改变。除了上述途径，还有很多看起来有希望的方法。例如，现在很多人都在为提高计算机的能效而努力。主要有以下几个原因：消费者希望它们的智能手机的电池具有更长的寿命；物联网需要将计算机部署在没有电力供应的地方；大量的计算已经消耗了世界发电量的2%左右。
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用户界面是人们准备变革的另一个领域，现在的技术已经很古老了：键盘是直接从机械打字机发展出来的；鼠标最早在1968年出现；“图形用户界面”，如Windows和iOS也是同时替代了晦涩的文本符号；欧洲粒子物理实验室在20世纪70年代率先使用了触摸屏。
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Siri可能会不再局限于你的手机，变得无处不在：人工智能（以及云计算）可以让任何机器只需通过语音来控制，无论是多么微小的机器。三星已经制造了一台声控电视。手势跟踪和视线跟踪已经在虚拟现实游戏中被率先使用，并且被证明十分有用。虚拟现实的近亲——增强现实把计算机生成的信息叠加到真实世界，把虚拟和现实进行融合。谷歌公司虽然收回了增强现实眼镜设备，重新进行设计，但类似的设备终有一天能被人类使用。另外，该公司正在致力于开发有相似功能但侵入性更小的电子隐形眼镜。
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摩尔定律不可能永远持续，但是随着它的消逝，它的重要性日益显现。当你的计算机局限于桌子上的一个盒子，或者计算机太慢无法执行很多人类想完成的任务时，它的重要性就凸显出来了。它给了计算机这个庞大的全球产业一个主节拍器，没有摩尔定律，计算的进步将更加困难、更加不持续和更不规律。进步终究还是会出现的。2050年的计算机将是一个微小的芯片系统，嵌入从厨房台面到汽车的一切物体。它们大多数都可以通过互联网无线传输获取更强大的计算能力，你对着房间说话就可以与它们进行交互。数万亿个小芯片将分散在物理环境的每个角落，使得这个世界比以往任何时候都更容易理解、更容易监测。摩尔定律可能很快就会结束，但计算革命不会。
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[1]本章作者蒂姆·克罗斯是《经济学人》杂志的科学记者。
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超级技术：改变未来社会和商业的技术趋势 第5章 技术发展史：凡是过去，皆为序章[1]
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要想了解未来30年事情将如何变化，可以参考过去30年各种技术浪潮是如何形成的。
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1985年秋，距今30多年以前，比尔·盖茨和我在北卡罗来纳州的一个空旷的海滩上散步。那时比尔与人合伙创立的微软公司刚好满10年，距其上市还有几个月（1986年3月13日）。
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微软是计算技术“第二波浪潮”（个人计算机）的早期进入者之一。但是在1985年，很少有人意识到计算技术的任何浪潮，更不用说认识到我们已经处于第二波浪潮。第一波浪潮是从20世纪50年代末到70年代，以大型机和小型机为代表。那个时候还是青少年的比尔和我被卷入了软件行业。读高中的比尔和读大一的我接触到了微机：DEC（数字设备公司）公司的VAX系列产品。我在DEC PDP-11上学习Fortran（公式翻译器）编程。比尔比我更超前，他在多个微机上进行编程，包括DEC PDP-10。
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