1.摩爾定理（MooresLaw）

整個(gè)信息技術(shù)（informationtechnologies，簡(jiǎn)稱it）產(chǎn)業(yè)包皮括很多領(lǐng)域、很多環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)之間都是互相關(guān)聯(lián)的。和世界上任何事物同樣，it產(chǎn)業(yè)也是不斷變化和發(fā)展并且有著它自身發(fā)展規(guī)律的。這些規(guī)律，被it領(lǐng)域的人總結(jié)成一些定理，稱為it定理（itlaws）。我們結(jié)合一些具體的例子，分幾次介紹這些定理。在這一章中，我們將介紹摩爾定理、安迪-比爾定理和反摩爾定理。這三個(gè)定理和在一起，描述了it產(chǎn)業(yè)中最重要的組成部分—計(jì)算機(jī)行業(yè)的發(fā)展的規(guī)律。

1.摩爾定理（moore’slaw）

科技行業(yè)流傳著很多關(guān)于比爾-蓋茨的故事，其中一個(gè)是他和通用汽車公司老板之間的對(duì)話。蓋茨說(shuō)，如果汽車工業(yè)能夠像計(jì)算機(jī)領(lǐng)域一樣發(fā)展，那么今天，買一輛汽車只需要25美元，一升汽油能跑四百公里。通用汽車?yán)习宸磽羯w茨的話我們暫且不論，這個(gè)故事至少說(shuō)明計(jì)算機(jī)和整個(gè)it行業(yè)的發(fā)展比傳統(tǒng)工業(yè)要快得多。

最早看到這個(gè)現(xiàn)象的是英特爾公司的創(chuàng)始人戈登-摩爾（gordonmoore）博士。早在1965年，他就提出，在至少十年內(nèi)，集成電路的集成度會(huì)每?jī)赡攴环：髞?lái)，大家把這個(gè)周期縮短到十八個(gè)月。現(xiàn)在，每十八個(gè)月，計(jì)算機(jī)等it產(chǎn)品的性能會(huì)翻一番；或者說(shuō)相同性能的計(jì)算機(jī)等it產(chǎn)品，每十八個(gè)月價(jià)錢會(huì)降一半。雖然，這個(gè)發(fā)展速度令人難以置信，但幾十年來(lái)it行業(yè)的發(fā)展始終遵循著摩爾定理預(yù)測(cè)的速度。

一九四五年，世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)eniac的速度是能在一秒鐘完成5000次定點(diǎn)的加減法運(yùn)算。這個(gè)三十米長(zhǎng)、兩米多高的龐然大物，重27噸，耗電十五萬(wàn)瓦。今天，使用英特爾酷睿的個(gè)人電腦計(jì)算速度是每秒500億次浮點(diǎn)運(yùn)算，至少是eniac的一千萬(wàn)倍，體積耗電量就更不用比了。而當(dāng)今（2007年6月）世界上最快的計(jì)算機(jī)ibm的藍(lán)色基因（bluegene/l），速度高達(dá)每秒鐘三百六十七萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算，是eniac的七百三十四億倍，正好是每二十個(gè)月翻一番，和摩爾定理的預(yù)測(cè)大致相同。盡管計(jì)算機(jī)的速度如此，存儲(chǔ)容量的增長(zhǎng)更快，大約每十五個(gè)月就翻一番。1976年，蘋果計(jì)算機(jī)的軟盤驅(qū)動(dòng)器容量為160kb，大約能存下80頁(yè)的中文書。今天，同樣價(jià)錢的臺(tái)式個(gè)人電腦硬盤容量可以到500gb，是當(dāng)時(shí)蘋果機(jī)的三百萬(wàn)倍，可以存得下北京大學(xué)圖書館藏書的全部文字部分。不僅如此，這十幾年來(lái)，網(wǎng)絡(luò)的傳播速度也幾乎是按摩爾定理預(yù)測(cè)的速度在增長(zhǎng)。十三年前，我有幸成為中國(guó)第一批上網(wǎng)的用戶，那時(shí)還是通過(guò)高能物理所到斯坦福大學(xué)線性加速實(shí)驗(yàn)室的一根專用線路和互聯(lián)網(wǎng)相聯(lián)，當(dāng)時(shí)電話調(diào)制解調(diào)器的速度是2.4k，如果下載谷歌拼音輸入法需要八個(gè)小時(shí)?，F(xiàn)在，商用的adsl通過(guò)同樣一根電話線可以做到10m的傳輸率，是十三年前的四千倍，幾乎每年翻一番，下載谷歌拼音只要十秒鐘左右。在世界經(jīng)濟(jì)的前五大行業(yè)中，即金融、信息技術(shù)（it）、醫(yī)療和制藥、能源和日用消費(fèi)品，只有it一個(gè)行業(yè)可以以持續(xù)翻番的速度進(jìn)步。

人們多次懷疑摩爾定理還能適用多少年，就連摩爾本人一開(kāi)始也只認(rèn)為it領(lǐng)域可以按這么高的速度發(fā)展十年。而事實(shí)上，從二戰(zhàn)后至今，it領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步一直是每一到兩年翻一番，至今看不到停下來(lái)的跡象。在人類的文明史上，沒(méi)有任何一個(gè)其它行業(yè)做到了這一點(diǎn)。因此，it行業(yè)必然有它的特殊性。

和任何其它商品相比，it產(chǎn)品的制造所需的原材料非常少，成本幾乎是零。以半導(dǎo)體行業(yè)為例，一個(gè)英特爾的酷睿雙核處理器集成了二點(diǎn)九億個(gè)晶體管，三十年前的英特爾8086處理器僅有三萬(wàn)個(gè)晶體管。雖然二者的集成度相差近一萬(wàn)倍，但是所消耗的原材料差不太多。it行業(yè)硬件的制造成本主要是制造設(shè)備的成本。據(jù)半導(dǎo)體設(shè)備制造商appliedmaterials公司介紹，建一條能生產(chǎn)65納米工藝酷睿雙核芯片的生產(chǎn)線，總投資在20到40億美元。去年，英特爾公司的研發(fā)費(fèi)用為六十億美元。當(dāng)然，我們不能將它全部算到酷睿的頭上，但是英特爾平均一年也未必能研制出一個(gè)酷睿這樣的產(chǎn)品，所以它的研發(fā)費(fèi)用應(yīng)當(dāng)和英特爾一年的預(yù)算相當(dāng)。假如我們將這兩項(xiàng)成本平攤到前一億片酷睿處理器中，平均每片要攤上近一百美元。這樣，當(dāng)英特爾公司收回生產(chǎn)線和研發(fā)兩項(xiàng)主要成本后，酷睿處理器就可以大幅度降價(jià)。去年英特爾處理器銷量在兩億片左右，因此，一種新的處理器收回成本的時(shí)間不會(huì)超過(guò)一年半。通常，用戶可以看到，一般新的處理器發(fā)布一年半以后，價(jià)格會(huì)開(kāi)始大幅下調(diào)。當(dāng)然，英特爾的新品此時(shí)也已經(jīng)在研發(fā)中。

摩爾定理主導(dǎo)著it行業(yè)的發(fā)展。首先，為了能使摩爾定理成立，it公司必須在比較短的時(shí)間內(nèi)完成下一代產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。這就要求，it公司在研發(fā)上必須投入大量的資金，這使得每個(gè)產(chǎn)品的市場(chǎng)不會(huì)有太多的競(jìng)爭(zhēng)者。在美國(guó)，主要it市場(chǎng)大都只有一大一小兩個(gè)主要競(jìng)爭(zhēng)者。比如，在計(jì)算機(jī)處理器芯片方面，只有英特爾和amd；在高端系統(tǒng)和服務(wù)方面，只有ibm和太陽(yáng)；在個(gè)人電腦方面，是惠普和戴爾（戴爾這個(gè)有點(diǎn)奇怪，它的研發(fā)投入大么？）。其次，由于有了強(qiáng)有力的硬件支持，以前想都不敢想的應(yīng)用會(huì)不斷涌現(xiàn)。比如，二十年前，將高清晰度電影 （1920x1080分辨率）數(shù)字化的計(jì)算量連ibm的大型機(jī)也無(wú)法勝任；現(xiàn)在，一臺(tái)筆記本大小的sony游戲機(jī)就可以做到。這就為一些新興公司的誕生創(chuàng)造了條件。比如，在十年前，不會(huì)有人去想辦一個(gè)youtube這樣的公司，因?yàn)槟菚r(shí)候網(wǎng)絡(luò)的速度無(wú)法滿足在網(wǎng)上看錄像的要求；現(xiàn)在youtube已經(jīng)融入了老百姓的生活。同樣，現(xiàn)在的研發(fā)必須針對(duì)多年后的市場(chǎng)。我們不妨往后看十年，如果我現(xiàn)在提出十年后每家上網(wǎng)的速度將提高一千倍，也許有人覺(jué)得我瘋了。事實(shí)上，這是一個(gè)完全能夠達(dá)到的目標(biāo)。如果做到了這一點(diǎn)，我們每個(gè)家庭可以同時(shí)點(diǎn)播三部高清晰度、環(huán)繞立體聲的電影 ，在三個(gè)不同的電視機(jī)上收看。還可以隨時(shí)快進(jìn)和跳躍到下一章節(jié)，在任何時(shí)候停下來(lái)后，下次可以接著看。在看三部電影 的同時(shí)，我們可以把自己的照片、錄像和文件等信息存到一個(gè)在線的服務(wù)器上，從家里訪問(wèn)起來(lái)就如同存在自己本機(jī)上一樣快。這并不是我自己杜撰出來(lái)的幻想，而是思科（cisco）和微軟等公司實(shí)施的iptv的計(jì)劃。再次，現(xiàn)有的it公司必須有辦法消除摩爾定理帶來(lái)的不利因素，即每十八個(gè)月價(jià)格降一半。這一點(diǎn)，我們?cè)诮酉聛?lái)的兩節(jié)中在討論。