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《终结者》里的液态金属 是否会掀起一场芯片革命?

2018-05-03 09:21:59  钛媒体    参与评论()人

由于这项技术中,控制液体成型的电场由计算机产生,这就意味着人类已经可以通过编程的方式来远程控制液态金属,并可以操纵它移动。

之所以必须是液态金属来接受编程控制,是因为相比于其他液体,液态金属本身导电性非常好,适合通过电场激活其状态;而相比于普通固态金属,液态金属又具备非常强的流性,从而具备了编程可控性。

换句话说,假如人类想要一种可以极其精细、复杂改变形状与移动轨迹的位置,那么液态金属近乎是唯一的选择。

当然了,英国科学家们研究的可编程液态金属目前只能在平面上移动。想要像终结者那样做出随意变形的液体金属机器人还不靠谱。

但即使这样,也已经给很多产业带来了新的想象空间。

比如软体机器人的连接器、高强度的柔性显示屏、像水滴一样进入体内的体验机器人等等。但比起这些,可编程液态金属真正引人遐思的地方,在于它可能是取代晶体管的最佳选择。

造终结者不大可能,升级计算机有点靠谱

根据著名的循冯·诺依曼体系,今天通行的计算机硬件系统由运算、存储、控制、输入、输出五个部分构成。而构成这些信息运算部分的最基本原件,就是我们非常熟悉的晶体管。

无论是芯片还是其他运算设备,基本原理都是调整通过晶体管电压的高低,来让晶体管现实出1或者0,从而达成二进制的经典计算。极大数量的晶体管在集成电路上协同工作,就构成了最近咱们非常熟悉的那个词:芯片。

由于以上工作机制,新上集成的晶体管数量越多,计算性能就会越好。

所以这几十年人类没忙别的,就是在努力缩小晶体管的尺寸,提升单位面积中的晶体管数量。由于晶体管在不断缩小、集成工艺越来越好,就出现了我们熟悉的“摩尔定律”。

于是问题来了,那就是无论晶体管的大小,还是芯片制造工艺,都肯定是有尽头的,甚至很多科学家认为这个尽头已经迫在眉睫。

但毫无疑问,人类对算力的呼唤是深不见底的。这个矛盾怎么解决呢?

一种思路是干脆咱们不要0和1经典计算了,用量子纠缠的方式重新构建计算逻辑,这就是大名鼎鼎的量子计算。

但还有一种思路,是直接在计算原件上下手,从材料上突破算力的限制。这个思路上的方案有不少,但今天最接近应用也最具有长期投资可能性的,就是编程液态金属。

由于液态金属具有很好的流动性、表面张力和导电性、散热性,可以说是快速传输信号的理想材料。如果能够通过电、温度、磁场等条件来刺激液体金属完成计算,那么很可能突破摩尔定律的限制,让人类的算力得到突飞猛进的发展。

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