HP科学家来华布道 诠释量子计算挽救摩尔定律

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CNET科技资讯网10月23日北京报道：一直以来，计算机技术的发展都遵循着摩尔定律——在半导体领域，处理器容量每隔18个月便会增加一倍。但最近，越来越多的计算机学家警告说，如果没有技术上的重大突破，由于传统芯片技术的物理局限性，在未来10年内，计算能力和计算速度的提升将走到尽头。

“惠普实验室在量子计算技术上取得的成就，正是这种能够持续提升计算性能的‘重大突破’。即就是纳米级计算和纳米级内存。”10月20日，来自惠普实验室量子科研小组的王士元在北京介绍了这一备受业界关注的惠普量子研究发明成果——交叉点阵逻辑门（Crossbar Latch）——硅芯片时代以后的纳米技术计算方法。他说，惠普纳米计算技术保证了摩尔定律的长期适用。

当天，在主题为“创新改变企业计算未来”的惠普北京媒体沟通会上，惠普（HP）公司全球研发高级副总裁、惠普实验室主任Dick Lampman详细阐述了惠普在彻底改变IT经济方面的更多创新。

量子计算:破解硅技术瓶颈

1965年4月19日，英特尔公司创始人之一的戈登·摩尔提出了这条著名的定律:计算机芯片的晶体管和电阻器的数量每年会翻番，半导体的性能与容量将以指数级增长，并且这种增长趋势将会持续延续下去。1975年，摩尔又对该定律进行了修正，将性能提高的期限修改为每两年。作为半导体行业赖以发展的一条基本准则，这一定律在长达40年时间内见证了计算机的发展趋势。

但随着，处理器的晶体管数量不断增加，电路的线宽也不断缩小，芯片小型化遇到越来越多的技术局限。在未来10年内，在传统硅芯片技术上所能取得的计算进步将会受到物理法则的限制。在这种背景下，影响半导体行业近半个世纪的摩尔定律是否将失效也成为业界争论的热点。

当业界为硅芯片集成电路接近其计算极限而担忧时，惠普实验室量子科研小组已经在量子计算领域探索了很多年，致力创建出一种新型的更强大的集成电路，可以彻底突破硅芯片的限制，保持计算机性能的不断提升。据悉，惠普实验室在纳米级计算和纳米级内存已经取得重大突破。据王士元介绍，惠普实验室在纳米存储方面的目标是要取代所有目前的存储方式，达到1Tb的存储容量。另外一个突破性技术就是纳米压印。

他说，纳米技术发展困难程度就像爬山一样，越往上爬越难，目前纳米的临界尺寸是15纳米，越往上走，会使尺寸越小，越难达到。现在普遍是90纳米的尺寸。纳米压印实际上是所谓的以史为鉴的技术，借鉴了中国的印刷术。当时用木刻的字模按来进行印刷。在纳米压印中采用了相似的办法，比如说我们有一个压模，有一个机片，会有聚合物进行压印，就会压印在聚合物上。

而在纳米逻辑领域，惠普也取得了新的突破。王士元说，通常人们认为要使用3个终端的组件，认为不能利用2个终端的组件实现信号的恢复和反转。而惠普的实验室证明人们原来的想象是不对的。惠普实验室研制成功了纳米级纵横制的开关，这里最大的特点是双稳态的或者是实质的开关。这个尺寸只有几个纳米见方，而且密度非常高，与目前处理器相比，未来处理器的性能能够呈现数量级的提高。

惠普纳米计算技术曾经被570名中国科学院、中国工程院院士选中为“2005年世界十大科技进展”。而这项技术在国际上则被誉为全方位超越了传统的硅技术，为数千倍提升现有计算性能、打开企业计算乃至产业、整个社会的未来发展空间，提供了可能。

惠普实验室走过40年历程

备受关注的量子的计算只有惠普实验室众多突破性研究成果之一。其中包括早期的便携式科学计算器、可编程袖珍科学计算器、发光二极管、精确架构RISC技术、AltaVista搜索引擎和单通道彩色扫描，到近期的Itanium64位架构、世界上第一部分子存储设备原型、PDA的移动Ipv6、自动存储管理，以及世界上首个可伸缩、可编程的公用数据中心解决方案等。

据悉，惠普实验室每年的研发投资大约有35亿美元，大部分经费都是投在三个产品集团中，包括企业计算、信息产品、打印成像业务等。作为硅谷地区最早的企业实验室之一，1966年诞生的惠普实验室在今年已经在今年迎来了40周年庆。目前惠普实验室在全球有六个分支机构，600名言法人员。除了美国、英国、以色列、日本、印度实验室外，惠普在去年11月成立了中国实验室。惠普中国实验室主任许玫君介绍说，信息管理是新一代数据中心的关键技术，也是惠普中国实验室的创新重点。

选择在六个地区成立实验室，惠普看中得是市场和智慧两个方面的因素。而六个区域实验室也有各自的特色。据惠普中国实验室主任许玫君介绍，在中国，惠普实验室看到的是中国的规模、技术、效率、增长，这些因素给核心IT技术带来的挑战正是下一代IT研发的方向。而日本实验室侧重在移动手机技术的研究，印度实验室则侧重于了解在一个发展中国家，客户对IT接受的困难在什么地方？

惠普实验室主任Dick Lampman表示，惠普实验室是惠普中心研究机构。在过去的6-7年，惠普实验室看到，很多技术是根据技术逻辑来发展的。对企业来说，惠普要有能力了解市场，了解竞争的环境以及客户的要求，所以，我们认为实验室的使命不仅要在技术方面具有领先地位，而且应该抓住不断涌现的新机遇，在这些领域也占有领先地位，能够根据客户需求来规划未来。（文/张岚）