现在intel已经进入14nm时代，在五六年内会发展到10nm，乃至7nm。然而7nm的宽度只有十几个原子，摩尔定律似乎已经走到了头，晶体管没有办法变得更小了，或者说，让它变得更小的成本太高以至于性能价格比不划算了。下一代计算机硬件怎么发展，在量子计算实用化以前，大概有几个发展方向：
摩尔定律终将结束
1. 3D芯片，高集成度系统。多层堆栈的3D芯片可以最大限度地提高集成度，缩小计算机的维护成本和能耗。IBM在早些时候已经展示了下一代3D高性能计算系统的雏形，Xilinx也开始商业化3D封装技术在FPGA上面。但是这项技术要同时达到高性能计算和高可靠性，封装和散热上面有太多挑战。因为电子冷却系统必须集成在芯片内部，利用高效能的微纳米结构和相变传热，在多层芯片之间输运最多每平方厘米一千瓦特的热能。最近美国DARPA的ICECool项目就在挑战这个难关。然而就算这项技术实现， 整套电子热管理系统的造价也会限制这项技术的应用。这项系统可能不适用于移动计算和个人娱乐电脑。更多的会用在数据中心，大型计算机和小型工作站上面。
2. GPU计算。GPU计算会成为一个短时间内的过度技术，特别是在浮点运算较多的应用领域。但是GPU单元本身产热很多，能量效率潜力非常有限。我认为GPU计算终归是昙花一现。
3. FPGA和高级综合（high-level synthesis）。FPGA相当于一个专用计算电路，相对于通用的GPU和CPU，执行效率要高得多。很多人看好FPGA计算领域，intel和altera组成战略联盟，使用最新的14nm技术，押宝FPGA高性能计算。然而FPGA设计从来都是限制于硬件工程师，因为FPGA设计必须要精通数字电路原理，所以只有少数人掌握这样的技术。大量的软件工程师无法涉及这个领域。随着高级综合技术的成熟，更多的软件工程师可以轻松的涉及这个领域，通过FPGA进行数值计算应用的研究已经展开，华尔街也开始使用FPGA分析交易数据。有一天当大多数仅有少量数字电路常识的java工程师也可以开始设计FPGA电路，FPGA技术的春天就真正来了。
4. 量子计算何时会实用化，没有人真的能给出一个路线图。然而我们可以预料的是，量子计算的实用化可以改变整个世界的信息处理方式。摩尔定律的终结以后，相信人类会把更多的资源会投入到这个领域。随着人类技术的发展，量子计算也许能在本世纪能实现。
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