全可编程视角下的未来十年
编者按： 异构、多核、一大堆晶体管，在1ms内要完成大量计算，这是今后十年业界要面对的事。这听起来很困难，似乎要很多的知识，什么硬件、软件知识，大家很发怵，认为跟踪该技术太艰难了。其实不难，我自己十多年没写Code，我专门试一下，我利用在火车、飞机上的时间看一看Zynq和Vivado的书和文档，后来做了实验，也差不多会做了。现在我们的课程，教大学本科三年级的学生能够在短时间内掌握Zynq。实际上，Zynq和Vivado没什么了不起，只是工具而已。
CPS(信息物理系统)
我本人不太喜欢物联网(IoT)这个词，因为它暗示只要把传感器像互联网一样连起来，收集数据，这事就结了。实际上你得到了一大堆数据是没用的，真正有用的是拿到数据之后，还要反馈回来做控制，所以我更喜欢CPS(Cyber Physical System)这个词，即信息物理系统，意思是要把物理系统能够与信息系统结合到一起，形成一个闭环，能够让信息系统影响物理系统。实际上我国说的信息化改造工业化也是这个意思。
摩尔定律难以解决性能和功耗问题
为什么后十年我们做得到呢?来看看微电子业的摩尔定律。摩尔定律不停地发展，现在已经到20纳米，未来的路线图已到3.5纳米。摩尔定律要解决什么样的问题呢?就是漏电问题。像水管一样，一个开关如果关得不牢，就要漏水，如果一个晶体管设计得不好，它就会漏电。现在“水龙头”越做越薄，一定会有“漏水”现象，整个工业界正在做的就是如何把开关关紧。
现在用体硅和绝缘体上硅(SOI)(图2)，还有FinFet(鳍式)、SOI FinFet，最后是全包围，来把电流夹断。
目前Xilinx在20纳米节点，很快会推出14/16纳米芯片。摩尔定律在今后至少十年还是适用的，所以在器件方面，我们不用太着急。
但是摩尔定律每年指望它性能翻番遇到了严峻的挑战。不是说摩尔定律有了，跟着它每年就自动获得计算能力，这件事过去是这样的，但是最近行不通了。整个业界面临着两个挑战，一个叫性能，一个叫功耗。
现在一个芯片里面可以集成越来越多的晶体管，可是晶体管如果都工作起来，消耗的电流特别大，大到最后你如果按照这个曲线走的话(如图3)，单位面积上的功耗会超过核电站的功耗，甚至是火箭、太阳表面的功耗，因此芯片会烧坏，这就是所谓的暗硅(Dark Silicon)。
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