科学家们预测，除非我们设计计算机的方式得到根本性的改进，否则到 2040 年，计算机芯片所需的电力将超过我们全球能源生产所能提供的电力。
该预测可能意味着我们有能力跟上步伐摩尔定律？ 集成电路中晶体管的数量大约每两年增加一倍的想法？ 即将脱离我们的掌控。
关于计算机芯片超过电力需求的预测最初包含在去年年底发布的报告由半导体工业协会 (SIA) 提出，但由于该组织发布了其最终路线图评估关于半导体行业的前景。
基本思想是，随着计算机芯片由于晶体管数量增加而变得越来越强大，它们将需要吸收更多的功率才能发挥作用（除非效率提高）。
半导体制造商可以通过巧妙的工程设计来应对这种功耗，但 SIA 表示，当前方法的效果有限。
“业界遵循摩尔定律的能力导致晶体管尺寸更小，但功率密度更大，并解决了相关的热管理问题，”2015年报告说明。
“每个芯片更多的晶体管意味着更多的互连？先进的微处理器可以有几千米的互连总长度。但随着互连的缩小，它们的效率变得更加低下。”
从长远来看，SIA计算出，按照当今芯片工程方法的发展速度，“到 2040 年，计算将无法可持续，届时计算所需的能源将超过估计的世界能源生产量”。
您可以看到下图中所示的问题，以及当今主流系统的功耗？ 基准线，以橙色表示？ 超过 2035 年至 2040 年期间世界预计的能源产量。
如今，芯片工程师在三个维度上堆叠越来越小的晶体管，以提高性能并跟上摩尔定律的步伐，但 SIA 表示，考虑到未来越来越密集的芯片将损失多少能量，这种方法不会永远有效。
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“传统方法正在遇到物理限制。降低管理片上数据的‘能源成本’需要对新材料、设备和架构进行协调研究，”SIA 指出。
“如果要防止能源消耗遵循爆炸性增长曲线，这种新技术和架构的能源效率需要比主流数字半导体技术的当前最佳估计高几个数量级。”
对于当今的计算机工程师和科学家来说，SIA 确实面临着挑战新路线图报告还建议，到 2020 年之后，通过传统的缩放方法（例如缩小晶体管）来提高芯片性能在经济上将变得不可行。
这是一个巨大的要求，但计算效率和研究的下一个飞跃可能需要来自与晶体管数量不严格相关的领域？ 希望摩尔定律的精神（即使不是细节）在未来几十年继续延续。
佐治亚理工学院的计算机工程师托马斯·康特 (Thomas Conte) 告诉雷切尔·考特兰 (Rachel Courtland)，“2005 年，这堵墙真正开始倒塌，从那时起，我们得到了更多的晶体管，但它们实际上并没有那么好。”IEEE 频谱。
“这并不是说摩尔定律已经终结。而是退一步来说，这里真正重要的是什么？这里真正重要的是计算。”
