本周一的实验室科研探究单元是在FIT楼的“现代处理器设计与智能计算”。上课开始时，老师告诉我们“处理器相当于人的大脑，是计算机系统的核心”，并说这句话会贯穿整个课程。然后，老师介绍了2017年AlphaGo的升级版打败柯洁的事情，以及AlphaGo的新版AlphaGo Zero可以进行自我学习并打败之前版本的AlphaGo。这些都表明，智能化的时代即将全面来临。
现在，处理器出现在各种地方，智能化的时代自然也离不开处理器。那么就先介绍一下处理器的发展历史。处理器可以被认为是二十世纪最伟大的信息技术发明之一了。顺便一提，另一个例子是互联网。处理器和互联网已经成为目前人们生活中不可缺少的一部分。
历史还要从第一台电子计算机谈起。目前教科书上认为的第一台电子计算机是1946年出现的ENIAC，这台计算机还使用电子管，能耗和体积都很大，并且很容易老化和损坏。接着，在1947年，晶体管被生产出来，晶体管几乎在各方面的性能都优于电子管，于是计算机使用晶体管制造了。历史的车轮滚滚向前，在1958年，第一块集成电路被制作出来，一个小小的片子上可以继承很多很多晶体管，再次提高了计算机的各种性能指标。集成电路的发明人之一，成为了Intel公司的联合创始人之一。此外，Intel的联合创始人中还有一位叫做Moore，他的Moore定律为人所知晓，大意为每18个月，集成电路的集成度会翻一翻。Moore定律推动着半导体行业向前发展。
接着，老师的介绍回到处理器，老师说现在几乎100%手机的处理器都是ARM处理器了。这时，老师问有没有同学知道我们学校的学生证里面有没有处理器。有一个同学回答说没有，然后老师让他回去之后拆开来看一看，到底有没有。该同学反驳说，他有一次学生卡丢失，补办新卡之后又找到了，于是拆开来看了看，确实没有。事实上，老师告诉我们，清华大学学生证和中国居民身份证里都有处理器，很小。
那么处理器如何设计呢？老师接下来通过三个思想实验为我们解答了这一问题。这三个实验事实上是处理器的指令集设计实验，指令集设计好后，需要用电路实现，然后让工厂生产出真实芯片，最后测试。
处理器指令集变化是因为需求变化。例如电视，随着分辨率的提高，处理器性能的要求也提高了。
而在最近，由于单核性能（时钟频率）提升困难，在2004年，Intel放弃单核发展，开始发展多核和众核。
最后，由于智能化的时代即将全面来临，并且处理器相当于人的大脑，是计算机系统的核心，处理器的“智能”需求变得重要，因此现在有一部分团队正在研究类脑计算的处理器。
本单元课程最后，老师带我们去他的实验室参观，展示了之前老师科研组做的一款处理器芯片，以及一个正在实验的类脑视觉处理器。
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