对于大部分人来说，就像太阳每天都会升起一样，电脑和科技也会一年年变得更好、更快、更便宜。“格罗方德公司（GlobalFoundries）宣布暂停7nm芯片的研发”听起来不像是这一时代的终结，但对于使用电子设备的人来说，这一消息确实意味着一个时代的结束。
科技创新将向一个不同的方向发展。
格罗方德是三大最先进的硅晶片制造公司之一，并为例AMD、IBM、博通（Broadcom）、高通（Qualcomm）、意法半导体（STM）和国防部等其他公司提供硅芯片。其他的制造商还有韩国的三星和台湾积体电路制造股份有限公司（简称台积电，TSMC）。而现在只剩两家公司继续追求前沿了。（英特尔也在追求这种先进芯片，但是它为其他公司制造芯片的业务规模很小。）
这是一件大事。
自从集成电路在约60年前被发明以来，电脑芯片生厂商每年都成功把更多的晶体管布置到一片硅晶片上。在1965年，英特尔的创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）观察到，晶体管的数量每24个月就能翻一倍，且将一直这样发展下去。此后40多年，芯片行业成功实践了这一预言。在1960年，第一个集成电路约有10个晶体管。今天，最复杂的硅芯片上有100亿个晶体管。想想看，现在硅芯片上的晶体管是过去的十亿倍。
但是摩尔定律在十年前终止了。仅仅是消费者不知道而已。
芯片是利用外加的化学物质和材料在fab厂中进行平面印刷的。把更多的晶体管印刷到新一代的芯片上需要工厂缩小晶体管的尺寸。最早印刷的晶体管线宽为80微米。现今，三星和台积电正在想方法制造仅有几十纳米线宽的芯片。相当于缩小了2000倍。
每一代芯片为了缩小线宽，就需要工厂投资大量的成本用于新的芯片制造设备。最早的工厂只需要几百万美金即可，而现在的工厂——那些推动前沿发展的——用的是上百亿美金的设备。
工厂成本的爆涨不是把更多的晶体管包装到芯片上需要面对的唯一问题。每一次缩小芯片的线宽都需要面对更高的复杂性。每一个平面印刷过程都需要把某一特征精准地放置在特定的位置。在7纳米的级别上，这就需要多达80个步骤。
另一个把更多的晶体管封装到芯片上所面临的限制叫做登纳德定律（Dennard scaling）：即使晶体管变小，它们的能量密度也将维持恒定，因此它们所消耗的能量将与面积成比例。但是基础物理叫停了登纳德定律，并创造了一堵能量墙（一个时钟频率（clock speed）的屏障）使得自2005年起微处理器的频率就被限制在4千兆赫兹左右。这也是为什么存储密度不再以十年前那样的速度增长。
像之前的Dennard时代那样继续缩小晶体管的问题是如此的困难，以至于即使是英特尔（微处理器领域的领头羊，也是数十年来fab工厂技术的黄金标准）也被绊住了。行业观察者认为，英特尔在将其下一代芯片从10nm推进到7nm的路上遇到了多个障碍，被甩在了台积电和三星之后。
加速上涨的工厂成本、技术障碍、能量密度的限制与收益的减少这些因素综合在一起，导致格罗方德宣布放弃。这也意味着未来硅芯片领域的创新方向变得不可预测。
将更多的晶体管放到硅晶片这条道路的终结并不意味着计算机和移动设备领域创新的终结。（需要明确的是，硅芯片的前沿技术会继续发展，但是每一年的发展将变得细微，格罗方德也没有关门，只是它不再是推动前沿发展的公司之一了。）
但这件事确确实实地告诉我们，计算能力的逐年递增不再有保障。我们过去60年所遵循的创新方式已经走到了尽头。过去的创新是将我们见过的设备变得更快，而现在取而代之的是设备的设计者需要用他们已有的100亿个晶体管去做更有创造性的事。
值得注意的是，在过去35000年的以来，人类的大脑中始终有1千亿个神经元。但我们还是用同样的计算能力学会了做更多的事情。这对于半导体来说也是一样的。我们将要去找到一种全新的方式去使用这100亿个晶体管。
比如，出现了新的芯片架构，例如大规模并行处理器和用于AI或是其他机器学习等特殊目的的芯片，也出现了新的芯片封装方法和新的存储器连接方法，甚至出现了新型的存储器。还有一些设计在向极低能耗或是极低成本的方向推进。
这对于用户来说意味着什么呢？首先，需要非常高的处理能力的高性能应用程序将持续从你的本地设备向云端转移，这在新的5G网络下变得更加可行了。第二，尽管我们购买的新的计算机设备运行现成的软件不会快很多，但是利用新的显示器、传感器和其他还仅仅是原型的技术，新的功能——比如人脸识别、增强现实（AR）、自主导航和其他我们甚至还没有想到的应用程序——将会出现。
计算的世界正在向新的而又未知的领域展开。对于台式机和移动设备来说，必要的升级不再是速度，而是新的功能。
这是半个世纪以来第一次芯片制造行业的规则发生了变化。在这个转变过程中，会有新的成功者和失败者。迷雾过后究竟是什么，让我们拭目以待。
关于作者：
史蒂夫·布莱克（Steve Blank）是企业家出身的教育家，他提出的精益创业（Lean Startup）改变了创业公司的建立方式、创业学的教授方式、科学的商业化方式以及公司和政府的创新方式。布莱克是《四步创业法》（The Four Steps to the Epiphany）和《创业者手册》（The Startup Owner’s Manual）二书的作者。他在2013年5月的《哈佛商业评论》（Harvard Business Review）上的封面故事中定义了精益创业。
本文观点仅代表作者，不代表《科学美国人》。
（翻译：戴晨；审校：马晓彤）
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