乌镇智库理事长张晓东发表演讲 9月26日

9月26日，开源生态论坛在浙江乌镇召开。在论坛第四个环节上，乌镇智库理事长张晓东发表演讲，题为《摩尔定律与开源芯片》。

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乌镇智库理事长张晓东
全文如下：
各位来宾，下午好！
本来我的题目是《摩尔定律死了，摩尔定律万岁》，后来发现8分钟时间不够，所以我就改成了非常保守的题目。
大家都知道摩尔定律，最经典的摩尔定律说的是晶体管的密度。摩尔1965年曾经讲过晶体管每一年的密度会double ，后来发现double不了，后来修改了一下说摩尔定律两年double 。现在看起来，摩尔定律的增长速度更为缓慢。我们通过分析目前几乎所有芯片的晶体管密度，我们得到了一个新的定量摩尔定律表达，就是用对数积分的方式表达出来。
所以我们用新的修正过的摩尔定律去拟合几乎所有的芯片，得到的结果令人吃惊的好。
晶体管密度之外，我们用修正的摩尔定律拟合性能，也会得到令人吃惊的好结果。这是我们过去看到的摩尔定律的几种可能性，一种是从Dennard Scaling 2000年左右失效之后，你不能再提升CPU的主频了，你看到的是越来越多的核，就需要做并行软件，最简单的并行软件prefix sum不能做到线性加速。prefix sum能做到的加速很奇怪，居然也是N/logn 。
摩尔定律有很多种版本，刚才我们讲的是两个版本。单位计算需要的能耗是多少，这是经济学家和管理学者更关注的话题。Koomey本人是斯坦福的环境系教授，他最早提出来单位计算所需要的能耗减一半需要1.52年，后来又变成了1.57年。在2011年的时候，他预测可能要放缓到2.67年。现在来看，大概需要4-5年。
能耗跟摩尔定律还不太一样，能耗是有物理限制的。1961年做逆向计算， Intel Core曾经在1961年的时候提出过单位计算，比方说最简单的一个计算，你擦掉一个bit ，需要一个最小的能量，所以Koomey定律不可能永远走下去。
所以现在大家说Koomey定律在2050年肯定就会达到兰道耳的下限。用我们修正过的曲线，我们猜大概会在2110年，经典的Koomey定律三四十年可能就到头了，现在看来还有八九十年的趋势。
我们也拟合了TOP500的性能和能耗，也是令人吃惊的准确。刚才吴老师提到了贝尔定律，最经典的贝尔定律Y轴是价格，我把贝尔定律修正了一下，如果Y轴用能耗计算的话，贝尔定律实际讲的是PC永远是直线，价格是不变的。现在来看， arm可能是水平线，因为移动设备、能耗是不可能增加的。经典的贝尔定律是PC把最早的RISC的东西取代了，现在看起来，如果按照修正过的贝尔定律来看，可能是ARM把PC取代了，那么谁会把ARM取代呢？
一开始方总曾经有个预测是三分天下，我的预测更乐观一些。苹果做了三次CPU架构调整，可以看出来如果我们用几个除了算力之外的硬指标，比方说能耗，可以看出来，如果把贝尔定律所谓10-15年的时间稍微拉长一点的话，我的结论可能是更乐观的。
谢谢大家！
【乌镇智库理事长张晓东发表演讲】【责任编辑：刁云娇】