1.2 算力进万家

第一台通用计算机ENIAC在1946年的情人节问世，它占地约170平方米，占空间400多立方米。大部分人都不敢想象，75年后，一把车钥匙、一个门锁、一只手表每秒能做的运算能力都是这个庞然大物的百万倍以上，而这就是半导体发展中摩尔定律所发挥的直观作用。从ENIAC内部的18000个电子管，到20世纪60年代的晶体管计算机，计算能力提升了600倍。到了1965年，时任仙童半导体研究开发实验室主任的戈登·摩尔（Gordon Moore），根据过去的数据分析发现了集成电路的计算能力每18个月翻一番这一惊人规律，于是集成电路遵循着这个规律从小规模、中规模、大规模到超大规模，最终使算力无处不在、无“微”不至。

摩尔定律不仅让集成电路的算力不断提高，还让计算机算力的成本不断下降。它改变的是我们的生产方式、生活方式甚至处理问题的思维模式。在航天工程领域，为了把更多东西送上太空，就必须增加火箭的载重量；而载重量的增加则需要更大的推力；为了获得更大的推力，就要研制大推力发动机。因此，每一次载重量级的提升都需要一个漫长的周期，并且仅发动机的成本就占据了火箭研发成本的40%以上。然而，埃隆·马斯克（Elon Musk）的SpaceX却突破了这一漫长周期，猎鹰9号火箭所使用的是继承自阿波罗登月舱下降段变推力发动机技术的梅林发动机，推力只有556KN。但为了让猎鹰9号成功上天，SpaceX在火箭上装载了9台梅林发动机。相较于大推力发动机，小推力发动机的研发、生产、运输成本都大大降低了，因此使用9台发动机的综合成本要远远低于一台5004KN的大推力发动机。现在航空航天界出现了搭积木式的发动机组合，其根本原因就在于计算的成本已经大大降低，让9台发动机通过即时计算互相协作、融为一体变得非常简单。过去，每多一台发动机，就意味着出错的可能性高了一倍，需要预设的计算量则高了几倍，而现在这些计算都可以交给算力和人工智能去修正、协调并高速处理。

也同样是因为有高效的算力，SpaceX的星舰SN系列飞船，能像造香肠一样一艘一艘地被送上试验场，几乎每一周都能基于前一次的失败数据快速完成迭代，还可以基于模块的拆分，进行精准问题的定位，并快速计算、快速升级，从而在下一艘飞船发射中再次测试新的组合结果。

说到这里，可能你觉得火箭离你的日常生活太过遥远，那么你可以看看你手边那部重约200克的智能手机，它能够提供的算力早就超过了20年前的那种笨重的台式计算机。如今你几乎可以用智能手机完成所有你在互联网上想做的事情，如可以看到各种各样来自世界各地的视频、动画与特效，通过小小的屏幕甚至能以虚拟现实的方式沉浸式地与全世界互动。事实上，我们现在享受着的各种内容创作同样离不开进入千家万户的高性能算力，我们现在在各种视频网站所看到的视频，其中的剪辑、特效、渲染及高清的画面放到20多年前，都需要租用一个专业工作室的图像处理计算机机房来进行运算处理，而现在的创作者只需要一台性能好一些的笔记本电脑就能够在世界各地实时创作各种炫酷的视频，并通过5G网络快速发布。由于创作的门槛降低，我们看到了纷繁复杂、百花齐放的互联网内容。