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挖土黨之五：從可穿戴設備到量子計算機——2020年的硅谷 郭荊璞

http://xueqiu.com/7571730629/25079607
分享一個郵件。本篇挖土黨之五受到了雪球大神@trustno1 的強烈影響，特此聲明，原文（《IT滾雪球》）更加精彩，原文主要討論的是在軟件和硬件領域如何實現長期增長，區分了坡的長度和雪夠不夠濕的問題，我關心的更多的是視覺極限對坡的長度的影響。可惜我始終不太明白科技股，就當是給大神畫圖了，嘿嘿，輕拍。
不過，我不是特別贊成轉向聽覺等領域的看法，我始終覺得，既然人是視覺動物，對視覺需求的挖掘，應該始終是第一位的，聽覺和語言需求，滿足的是解放雙手的舒適需求，是不能夠替代視覺需求的。

$微軟(MSFT)$ $英特爾(INTC)$ $英偉達(NVDA)$ $蘋果(AAPL)$ $谷歌(GOOG)$

這回挖土黨要從畫圖開始，關於畫圖的歷史，請參考各種沒有節操的 草甘膦請你從了巨化 系列。

不過這次畫的圖都是些響噹噹的科技股，請看：微軟與英特爾(Wintel)、英偉達(NVIDIA)、蘋果公司，曾經分別在5年中上漲7~12倍，其各自股價的頂峰，在2000(Wintel)、2007(NVIDIA)、2012(Apple)年，請記住這幾個日子，我們後面會講到。
查看原圖這背後起作用的是什麼力量呢？是摩爾定律和人類的視覺極限。

摩爾定律說的是：集成電路芯片上所集成的電路的數目，每隔18個月就翻一倍。其實質，是硅片工業提供的計算能力極限的增長速度。

按照摩爾定律，計算能力的提升是指數式的，這就造成了週期性的計算能力過剩，誰能夠消化這種過剩，誰就能站在浪潮之巔。

在微軟與Intel的時代，PC機大行其道，CPU主頻從80286時代的約5MHz上升到目前的3.6GHz。Wintel時代的轉折點在2000年，主頻的增長明顯滯後於晶體管數目的增長，即CPU主頻上升已經無法容納過剩的計算能力。

這之後，NVIDIA的GeForce系列圖形處理器，將電腦中處理圖像輸出的運算獨立出來，使顯卡減少了對CPU的依賴，極大地提升了顯示性能，也成為三維圖形處理的必需部件。NVIDIA圖形處理器的轉折點在2006年，其核心時鐘主頻的增長同樣開始滯後於晶體管數目的增長，即GPU主頻上升也已經無法容納過剩的計算能力。

NVIDIA的狀況啟示我們，人類視覺的極限是硬件無法容納過剩計算能力的根源。即一旦應用達到了人眼分辨的極限能力，就不再有超高速的增長前景了。

如果我們回顧2000年的PC可以發現，當時的Windows XP操作系統可以支持屏幕顯示1024×768分辨率，32位真彩色，這同樣接近了人眼對於靜態畫面的視覺極限，即便10年後，主流的分辨率不過1280×800，仍然是32位真彩色。在NVIDIA這裡，視覺的極限是對動態圖像的分辨極限，除此之外，並無不同。

左圖為Intel歷代CPU芯片的主頻，右圖為NVIDIA歷代GPU核心時鐘頻率，分別對比摩爾定律中的晶體管數目變化，轉折點分別出現在2000年和2006年，之後1年之內股價即出現歷史最高點。
查看原圖圖中的斜率代表了增長速度，在Wintel、NVIDIA輝煌的年代，他們的速度都與摩爾定律相匹配，在撞上了各自的視覺極限之牆之後都降了下來，蘋果呢？查看原圖蘋果復興終結的原因，到底是不是喬布斯的去世呢？我看不是，喬布斯即使在世也難以改變目前的局面，因為蘋果創造了自己的視覺極限，即視網膜屏（Retina顯示屏）。
查看原圖說到可穿戴設備，我最看好谷歌眼鏡，因為目前的開發者版本分辨率僅為640×360，未來的擴展空間極大，谷歌還有很長的海灘可以去衝浪。而蘋果的 iPad mini 和 iWatch 似乎走錯了方向，以Retina顯示屏的設計思路來看，越小的顯示器對計算能力的要求越低，蘋果的下一代產品，包括可穿戴設備都沒有利用過剩計算能力的潛力。

谷歌眼鏡對過剩計算能力的利用，將建立谷歌在未來5~10年增長的基礎。

谷歌眼鏡將可能拓展計算能力的應用，直到撞到自己的視覺極限。那麼為什麼視覺極限這麼重要呢？如果你問我，我會告訴你，人是視覺動物，視覺相關的神經佔大腦的比例，遠遠超過其他感官，甚至超過其他感官的總和。開發與視覺相關的可穿戴設備的前景，要遠遠好過其他設備。

但我更想討論的是摩爾定律的終結，目前集成電路芯片上的電路寬度約為20納米，而量子力學預測的電路極限是5納米，當電路寬度低於5納米時，由於海森堡不確定性原理的作用，電子將溢出電路，瀰漫到電路之外的空間之中，使任何傳統的電子學原理都不再起作用。那時硅谷將失去存在的基礎。

那麼末日何時到來呢？

從20納米到5納米，蝕刻精度變為4倍，意味著單位面積上的晶體管會變為原來的16倍，按照摩爾定律，單位面積上的晶體管每18個月會變為原來的2倍，即需要：18個月× 4 = 72個月 = 6年。

也就是說，在2013+6=2019，即2020年之前，我們將迎來摩爾定律的終結，那一天硅谷將山崩地裂，江河倒流，因為那一天將是集成電路工業的末日。

6年，並不遙遠！

我們終將告別硅谷和摩爾定律的時代，迎來量子計算機的誕生。

計算機科學的根本在於2進制的數學，即建立在bit基礎上，非0即1的邏輯體系，每一個數據和每一次運算，每一個計算單元都要麼是0要麼是1，但量子計算機的每一個數位都在0和1的狀態之間，即由於「薛定諤的貓」，量子計算機的每一個計算單元，都處於0和1疊加的狀態。

第一個掌握量子計算機的國家，將會在8秒到22小時之內破解任何其他國家的軍用防火牆；80年代手持計算器芯片的計算能力超過了人類第一台計算機ENIAC，量子計算機出現之後，一台個人電腦的計算能力將超過目前造價數十億美元的超級計算機。

也許你會說，量子計算機還很遙遠，是一個幻想。那麼不要忘記，硅谷的極限在2020年，也就是說，6年之後如何量子計算機不能投入使用，硅谷就走到頭了。

不要低估科技的發展速度，2004年，維也納大學將量子隱形傳輸的紀錄（你沒看錯，就是星際迷航或者機器貓的任意門那種東西）提高到了600米，傳輸的是光粒子； 2006年，馬普所的科學家們將實體例子的信息傳輸了約0.5米，這也打破了量子傳輸只能用於光粒子的偏見； 2007年，澳大利亞科學家傳送了5000個銣原子……

2015年我們將可能看到傳輸第一個分子，未來甚至是DNA分子，量子傳輸的物理學基礎與量子計算機是互通的，量子傳輸的研究突破，就意味著我們離量子計算機的時代越來越近了。

anyway，我不是研究科技公司的，以上純屬一個熱愛挖掘歷史、清洗數據、畫出忽悠大家的圖表的不靠譜分析師的想像……