芯片“难得糊涂” 电池更加“长寿”

2008年05月17日 来源：网络 责任编辑：未知

　　公园长椅上坐着一位戴茶色眼镜的女郎，她仰望着蓝天时不时露出微笑，引来过路行人频频回头张望。人们并不知道，这位女郎正被影片精彩的情节所吸引。她眼前的“镜片”其实是两块小型液晶显示屏，从眼镜上她尽可以舒舒服服地享受到家庭影院的观感。不远处经过一位戴墨镜的男士，正跟随GPS地图的指引匆忙赶赴约会地点。根据前面的经验，你应该会猜到地图藏在哪里了——没错，墨镜上！这个场景也许在将来的某一天会成为现实。为了方便，我们暂且称这两款眼镜为“概率眼镜”。因为在其内部，“概率芯片”正紧张工作着。
    
放弃精确
    
    最近出版的《新知客》第四期上，发表了题为《“难得糊涂”的芯片》的文章，文章说，芯片下一代发展的目标是——放弃对技术精确的控制？没错，发明“概率芯片”的克里什那·帕勒姆是科学发展潮流中一个实实在在的叛逆者。在电子芯片研究领域，人人都在按照行业发展的规律追求精确与完善，他却反其道而行之。技术的质量并非一定是生活的质量，他开始考虑：来点小误差，或许并不坏。帕勒姆开发出了一种全新的芯片制作技术，它有个超长的名字叫“概率互补金属氧化物半导体技术”，简称PCMOS。其特点是：以牺牲微小的计算精度为代价，来换取耗电量的明显降低。
    
    每当电流经过，机器内部的晶体管就会做出回应，标示为一个“1”或“0”，电子芯片在其基础上加以计算。为了保证晶体管显示数值的精确性，大多数芯片得在一个相对较高的电压下运行。帕勒姆想到设计一种逻辑电路，只降低芯片一部分运行电压，主动放弃对某些晶体管的严格控制——比方说运算最不重要位元（运算数字21693中的个位数字3）。如此一来，精确度虽然降低了，节省电池能量的目的却也达到了。
    
电池“长寿”靠芯片
    
  　  帕勒姆预言，不出几年“概率芯片”就能帮移动设备内的电池延长使用寿命。比如在手机、笔记本电脑、音乐播放器等设备中，相当大部分的电池能量都被图像和声音的处理消耗掉了。而对于有些图像和音乐信号，人类是存在感知局限的，就是说即便降低了精确度也不会被觉察。电池的寿命决定于反复充放电次数，耗电越小，充放电次数越少，距离电池“寿终正寝”的一天也就越远。所以如果应用“概率芯片”，将有可能增加十几倍的电池寿命却丝毫不损害用户的体验。
    
    　从这一点上看，我们应该再给“概率芯片”取个新名字，比如：“环保芯片”。众所周知，电池中的汞和铅等金属元素对地球环境造成很大的污染。延长电池使用寿命，拉长更新时间，也意味着减缓了人类“慢性自杀”的速度。电池的“长寿”从某种程度上是在实现着人类无法实现的梦想。
    
芯片植入人体
    
    　电影《黑客帝国》中男主角体内被植入微型芯片的情景叫人记忆犹新。这种在体内植入芯片的人被称作控制论生物体（Cyborg）。在“概率芯片”出现以后，将科幻电影里的情节复制到生活中也不再会使人惊奇。“植入芯片”即是让机器成为人类身体一部分的可行途径。只是芯片的能量来源是个大问题，如果采用手术将电池植入人体，那么电池电量耗尽也同时意味着芯片的瘫痪。除非电池能量足以延续到人的生命终止，“概率芯片”或许能在技术上做到这一点。
    
    通过一次小小的手术，“概率芯片”被嵌入皮肤之下，它完整记录着接收到的身体信息，时不时发出反馈信息。当残疾病人把自己手臂上的神经和电脑连接起来，他奇迹般的恢复了运动能力，仿佛重新获得了知觉。把“概率芯片”埋进人的大脑，它甚至可以代替人类分析思考。