6、AI硬件与辅助设备：从量子计算到人机融合

AI硬件与辅助设备：从量子计算到人机融合

1. AI硬件的发展历程

AI技术的发展离不开相应的硬件支持。回顾过去，硬件的发展可谓是日新月异。在20世纪60年代，人们为了完成论文，用金属棒“刺穿”穿孔卡片来读取穿孔带上的交叉表。作者在法国银行实习时，第一次见到计算机，那巨大的金属柱子发出嗡嗡声，如今任何一部手机的计算能力都能让当时的计算机相形见绌。

到了80年代初，拥有64KB内存的Commodore 64计算机让人们引以为傲，还能在Atari 800 XL的“Pong控制台”上玩乒乓球游戏。1986年，作者以特殊的大学价格买到的头戴设备，重达让健康保险费大幅增加的程度，但它被用于为西门子公司创建虚拟评估中心。

如今，最强大计算机的随机存取存储器（RAM）已从当初的64KB增长到700 - 1400太字节（1太字节 = 1000千兆字节）。例如，田纳西州橡树岭国家实验室的Titan在2013年的RAM就达到了710太字节，运算速度为17.59千万亿次浮点运算每秒（1千万亿次浮点运算 = 每分钟1千万亿次计算操作）；中国广州的天河二号在2013年的第一次扩展阶段，内存就达到了12400TB，运算速度为33.86千万亿次浮点运算每秒。2016年，中国江苏无锡国家超级计算中心的神威太湖之光以93.0146千万亿次浮点运算的速度超越天河二号，成为世界上最快的计算机。2019年，IBM建造的“Summit”超级计算机以148.6千万亿次浮点运算的创纪录性能位居榜首，加利福尼亚州劳伦斯利弗莫尔国家实验室的“Sierra”设施峰值性能为94.6千万亿次浮点运算。

硬件的发展不仅体现在计算能力的提升上，还体现在成本的降低上。按照摩尔定律，微芯片上的晶体管数量大约每两年翻一番，如