DIAO炸天的黑科技!
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- 发布时间:2015-11-24 15:00
纵观历史,技术一直是个人电脑领域最大的变革动力。下一个十年,我们身边的电脑会变成什么样?检阅过了那些不幸成为垫脚石的悲情技术,让我们把目光投向天平的另一面。以下6项技术,有了它们的推动,你身边那些看起来普普通通的电脑,能带着辉煌迈向下一个10年。
让人真正身临其境虚拟现实显示技术
人靠一张脸,树靠一张皮,我们先来谈谈最要紧的面子问题。作为整台电脑的脸面,显示技术毫无疑问是最能影响我们使用感受的技术,用现在流行的词汇来说,叫做用户体验。未来显示技术哪家强?两年前花20亿美元收购Oculus的Facebook CEO扎克伯格早就想明白了这个问题:虚拟现实设备才是显示技术的未来。
是不是有这种感觉:市面上现有的平板显示器,画面再好,分辨率再高,也很难让人产生身临其境的感觉。以最近上映的电影《侏罗纪公园》为例,一只恐龙站在2D屏幕前对着你怒吼,无论画面做得多逼真,音效有多吓人,你都不会觉得恐怖,因为你和恐龙处于两个不同的世界。传统的平面显示器实际上把人和数字世界隔离开来了,要想让画面体验更进一步,必须要让人“身临其境”,这就是虚拟现实技术要解决的问题。
Oculus的第一代产品是一个其貌不扬的头盔,名为Rift。它内置了两个OLED屏幕,有着很宽的视野、专门定制的光学系统,两个OLED加起来分辨率是1280×800。这些参数看起来很弱,但Oculus巧妙地利用了人眼感知立体事物的原理,两个显示屏之间显示的画面是有一定视差的,这样就实现了3D临场的显示效果。刚刚发布的新版Rift虚拟现实头盔还配备了Oculus一直研发的Constellation追踪技术,它能精确定位佩戴者在空间中的位置,能让佩戴者真正融入到虚拟的3D场景中。
还是以《侏罗纪公园》为例,你戴着头盔,看到的是正前方的画面,转动头部,镜头也会随着角度而变化,一切都跟现实世界中的视角保持一致。这样说来,Oculus Rift已经不再是一个单纯的显示器了,它与佩戴者发生了互动,产生了交互的效果,我们更愿意把它称为“虚拟现实接口单元”,它很可能从根本上改变我们和电脑打交道的方式。
最终,Oculus Rift改变的很可能不仅仅是3D游戏,Oculus已经决心将Rift应用到更为广泛的领域,包括观光、电影、医药、建筑空间探索等。未来10年,有了虚拟现实技术的帮助,我们和电脑打交道的方式会发生翻天覆地的变化。
把整个图书馆塞进硬盘的热辅助磁记录技术
电脑硬盘容量多大才够用?看看安装完后足足占掉65GB空间的《GTA5》,答案是:永远都不够。那么让我们换个问法:机械硬盘容量究竟能扩充到多大?前些日子希捷推出8TB的硬盘连气都没喘一下,现在HGST已经把硬盘容量推到了10TB;而到了2020年,一个最普通机械硬盘的容量将达到20TB,理论上来说,20块这样的硬盘就能把全世界所有数字图书资料统统都装下来,想想是不是都觉得带感?
我们应该把奖杯颁给HAMR(热辅助磁记录)技术,它是未来10年硬盘容量得以继续提升的最大功臣。简单来说,随着硬盘磁碟上存储密度的逐渐增加,当每一个磁性颗粒的粒度很小时,磁体的极性呈会呈现出随意性,难以保持稳定的磁性能,这种现象就是所谓的超顺磁效应(SuperparaMagnetic Effect),其中的物理特性还与19世纪末著名物理学家皮埃尔·居里的一项发现有关。
超顺磁效应对于硬盘来说是有害的,它会让磁头搞不清楚磁碟上存储的到底是0还是1,而HAMR技术就是解决这个问题的良药。HAMR技术利用激光光束精确地聚焦数据将被写入的区域,加热磁碟,避免磁出现超顺磁效应现象。研究表明,HAMR可以显著提升硬盘写入的密度,最多有望将硬盘的存储密度极限提高数十倍,实现每平方英寸高达5TB的存储密度。这意味着,一块普通的2.5英寸笔记本硬盘就能装上多达20TB的数据,3.5寸台式机硬盘则能达到60TB储存能力。在不久的将来,这样的硬盘就会装到你的电脑中,为不断膨胀的数据提供一个安心的容身之所。
让芯片跑得更快的3D堆叠封装技术
据外媒报道,IBM和3M公司正在联合开发一种粘合剂,它能把芯片像搭积木一样一层层粘起来。这则新闻可能会让很多人纳闷:为什么要把芯片粘起来?答案很简单:现在芯片的结构就像一栋栋平房,采用的是2D平面结构,如果我们来一次“老城区改造”,把平房变成高楼大厦,让芯片一层层叠加起来形成3D立体结构,会发生什么?IBM和3M告诉我们,他们打算制造出由100层单独芯片叠加起来的商用微处理器,这种处理器比目前最快的微处理器快1000倍。根据合作协议,IBM将帮助封装半导体,3M则负责开发和生产粘合剂材料。
有了3D堆叠封装技术,首先受益的是处理器。只要略微计算一下,你就会发现如今的处理器(CPU)和存储单元(内存)之间存在巨大的速度鸿沟。一颗工作在4GHz的酷睿处理器每秒产生40亿个时钟脉冲信号,它执行一次数据运算只需要0.25纳秒。而我们可怜的内存芯片还在数十乃至上百纳秒的延迟周期下工作,两者之间的速度相差上百倍。如果利用3D堆叠封装技术把处理器和存储单元封装到一起,两者之间的通信渠道会变得更为宽广,速度差可以大幅减小。事实上,AMD机将发布的下一代显卡就会率先用上这种技术,AMD把它称为HBM(High Bandwidth Memory,高带宽存储)。
从示意图来看,AMD在芯片底部增加了一个“中介层”,中介层相当于地基,GPU和显存芯片通通置于中介层上。显存芯
让芯片跑得更快的3D堆叠封装技术片以4层为单位堆叠到一起,它与GPU通过中介层进行沟通。由于两者之间的距离非常近,因此可以实现更高的总线位宽。
按照AMD给出的数据,相对于传统的GDDR5显存,3D堆叠封装后的HBM显存把位宽提升了30倍,因此显存运行的频率则可以大大降低,电压从1.5V降低到1.3V,功耗也变得更低了。最终结果是,在同样的能耗下,HBM可以实现3倍的性能提升。除此之外,3D堆叠技术带来一个直观好处:芯片、PCB面积大幅缩小,相对于现有的GDDR5显存,1GB容量的HBM显存只需要原来1/19面积。
如无意外,搭载HBM技术的AMD新一代旗舰显卡会在今年内与我们见面,而到了2016年,NVIDIA也会在自己的显卡上引入3D封装工艺。英特尔方面暂时没有太多信息,但英特尔早在好几年前就展示过采用堆叠封装的闪存芯片颗粒,类似的堆叠封装技术对英特尔来说根本不是难事。至于三星,他们甚至已经把3D堆叠封装的NAND闪存推向了市场。
结语:
“砖”家的话少听 PC还能再战10年
移动互联网时代,PC似乎在一夜之间成了弱势群体,分析师和砖家总是耸人听闻地告诉我们,PC已死,PC快死,PC马上就要死。但狼来了的故事喊了这么多年,PC依然是我们生活中不可替代的一部分。有了上面这些新技术的加持,在可以预见的未来,PC的形态会变得更加丰富多样,其地位也不会发生太多变化——它们依然是为我们提高生产力、创造出价值的绝佳工具。
撰文:廖雨佳 编辑:Yuga