人類如何進一步發掘算力？

1樓：Lychee Li

目前看起來後摩爾時代我們還能用很多方法繼續挖掘半導體晶元的潛力，美國的國防高等研究計畫署（DARPA）有幾個很有意思的方向，比如 3D 堆疊式電路啦、改進的封裝工藝啦、替代型的 Switch 技術啦，進一步減少晶元的功耗啦、非馮諾依曼架構啦、Novel compute 啦。

記憶體內處理，近記憶體處理 balabalabala

光子計算、量子計算那些離實用還真的是比較遠，目前還是科研用的更多。

2樓：xyzwuvs

埃公尺晶元cpu、亞原子晶元CPU、3d晶元、n維晶元、超大規模整合多核、碳基晶元（碳奈米管、碳奈米電晶體）、超級電晶體晶元、超級GPU、超級TPU、交換點陣式插鎖、百億億次超算。

實現量子霸權的量子計算機、通用量子計算機、光子計算機、光量子計算機、生物計算機（基因、蛋白質、糖）、黑洞計算機、宇宙計算機、超級元胞自動機、圖靈機、超圖靈機、超圖靈計算、N階無窮算術、超級演算法、非標準算術模型、強人工智慧、超人工智慧、技術奇點、後技術奇點時代……

3樓：朱紫鵬

這個問題實在是很大，隨便扯幾句。

矽基晶元還是會長期佔據主導地位，但是面向需求和場景的定製化計算晶元會大量出現。

具體來說，就是目前的這種矽基晶元長期還是會處於主導地位的，台積電還是可以風光很多年的。，從而替代部分原來CPU去做的事情；

舉幾個例子：

用於位元幣挖礦的晶元。因為挖礦實際上就是在算雜湊，這是乙個非常簡單的計算，因此就可以通過簡化的晶元設計來實現這一計算需求。結果大家也看到了，基於ASIC的挖礦晶元支撐了國內好幾家晶元設計和礦機廠商，還出現了上市公司嘉楠耘智。

同時挖礦晶元已經佔據了台積電舉足輕重的一部分產能。那麼現在挖礦到底是多大的計算力需求呢，18年的時候我曾經做了乙個簡單的推算，當時位元幣礦機的全網算力大概是40,000Eops。從計算量上相當於400,000個神威太湖之光（中國目前最大的超算）的計算力。

像高效能計算（HPC），以前主要是針對科學計算的場景，以前基本是CPU的天下，但是隨著GPU的發展，及其cuda生態的完善，目前top500大部分的超級計算機都會採用GPU作為其加速晶元；即目前HPC的計算場景下，GPU晶元已經替代了大量CPU的工作了；

nvidia針對不同場景的GPU晶元以及針對深度學習計算的各種晶元。GPU在深度學習中的應用大家其實都比較熟知了，除此之外，nvidia還退出了針對edge端的="http://www.

">Jetson Nano 等這種基於arm架構的加速晶元。另外，針對深度學習訓練和推理場景的晶元比如graphcore、寒武紀等等也是層出不窮。

所以未來的資料中心裡，會是CPU帶著一群其他專用晶元的異構設計為主。個人用的電腦、手機上也會是通用處理器+專用處理器的組合。

量子計算會逐步走向實用，並在特定領域替代當前的計算方式。

量子計算宣傳了這麼多年，離實用也是越來越近，但是因為量子計算機現在還比較脆弱，主要是量子位元的特殊環境需求，所以量子計算機也只會是出現在資料中心中，使用者通過網路訪問的方式來提供服務。

另外，量子計算也主要是針對一些特定場景會有很好的效能表現，比如破解密碼。所以會替代部分目前專用晶元的角色。

當然針對量子計算的程式語言的發展以及生態的發展也還需要時間。

光計算、DNA計算等等噱頭科技不會有啥存在感。

這些東西，和量子波動速讀差不多，沒啥好說的。