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十万只半导体元件眼下不如一粒大米值钱

Geoff Colvin 2010年11月03日

此事为何非同小可?

    我拥有的半导体元件比神经细胞还多。诸位也是如此。这种情况很值得关注,因为它意味着一个奇异的新世界在发展,而我们大多数人却对此没有做好心理准备。不过,我们最好还是有所准备,因为科幻电影里的世界看上去居然像是确有其事似的。

    记得当年我因拥有一台5管半导体收音机而洋洋得意,如今却根本不知道自己拥有多少个半导体零件。(凡是需要冷却的设备里都有一只半导体管,也就是一个电子开关,在数码世界里,它就是一或零。)我是在九年前开始做这项统计的,当时我就吃惊地发现,在我的办公室和四口之家的房子里,半导体元件总共多达40~60亿只。

    何况,现在更是今非昔比。我刚用了一年的笔记本电脑里有370多亿只半导体零件。我办公室的台式电脑里大概也有这么多。我的iPod里有2,560多亿只,黑莓手机里大概有10亿只,电子书里有160多亿只。我家还有汽车、洗衣机、电视机、DVD播放机、微波炉、咖啡机、洗碗机、冰箱、调制解调器、无线路由器、打印机、防盗系统、自动调温器,等等,它们里面都有半导体零件,而且每个至少有几千万只。即便抛开与家人共用的设备不谈,单单我自己使用的半导体元件就多达好几千亿。

    对比来看,诸位和我的大脑都含有大约1,000亿个神经细胞。这种对比本身并无多大意义:一只半导体元件只有一个连接输入与输出的通道,而一个神经细胞却可能有数千甚至几万个连接。但是,上面说到的电器通过互联网彼此越来越多地连接到了一起,而且不久后各不相干的电器就会越来越多地合为一体,成为互联网的主要功能。此外,半导体与神经细胞的比喻也能帮助我们这些门外汉领会技术无处不在的惊人现实。

    想想看:全世界在2009年总共生产了大约100万万亿只半导体元件,相当于人类去年所消费的大米粒数总量的250倍(数据来源:Applied Materials公司,它生产的机器专门制造所有种类的半导体元件)。在百思买店(Best Buy)里,一个16GB的闪存硬盘(里面有1,280亿只半导体)售价为32.95美元;街对面的超市里,一袋五磅重的大米(约有150,000粒)售价4.85美元。零售店的购物者可以用买一粒大米的钱买大约125,000只半导体元件。

    半导体价格低得不可思议,并且还在不断下降,这意味着它们无处不在地发挥着新的作用。高尔夫俱乐部里有它们(用来分析你挥杆的力度),高尔夫球里有它们(帮你找到打飞的球),运动鞋里也有它们(以调整每一步的缓冲保护)。梅赛德斯-奔驰公司(Mercedes-Benz)的工程师告诉我,一台新款S550奔驰车上用了80~100亿只半导体零件。如果你猛地拐弯,车上的油门踏板可能无法踩到底。车上的加速器不与发动机相连,而是连着一台电脑,以防你干蠢事。

    正统的专家们如今开始认真考虑如果机器比人更聪明、更能干的后果。人工智能发展协会(Association for the Advancement of Artificial Intelligence)去年召集一群大腕计算机科学家开会,研究“表达情感过度(即表达实际上并不存在的某种情绪和感情,比如无谓的关心和体贴)的系统会产生什么后果”。例如,美国海军的“军用机器人”研究项目探讨的是这样一种可能性,即“我们……也许无法阻止某些(可能致命的)连锁事件……而导致其发生的是以我们无法理解的速度处理信息的系统”。不妨想象一下5月6日发生的“股市闪电暴跌”事件,而军方的这些电脑都是有杀伤力的。

    我们必须设想这样一个无法想象的未来。跟上形势的一种有效方法是:留意IBM公司的沃森(Watson,以公司创始人托马斯·沃森的名字命名)计算机系统,该系统有一个崇高的目标——完成一项非常“拟人”的任务:到电视抢答节目上与人一争高低。IBM公司负责发明创新的副总裁伯纳德·迈耶森(Bernard Meyerson)说,这件事的难处不在于计算能力有多强,而是难在“编写出能够理解微妙的语言暗示的软件”。“沃森”表现出来的性能令人叹为观止,并且有可能在今年秋天到电视上与人类同台竞争。

    至于笔者本人计算半导体零件的习惯,可能很快就无法坚持下去了。我问过IBM的专家,“沃森”里有多少只半导体元件。这个系统如此之大和复杂,而且一直在变,所以他们根本不知道有多少。

    译者:王恩冕

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