黄金定律：分享通信业的九大定律

摩尔定律是由Intel创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出。

 

1965年，摩尔发表文章预言半导体芯片上集成的晶体管和电阻数量将每年增加一倍。

 

1975年，摩尔在IEEE的一次学术年会上提交了一篇论文，对摩尔定律进行了修正，把 "每年增加一倍"改为"每两年增加一倍"。

 

后来，经常被引用为：每18个月芯片的性能将提高一倍（即更多的晶体管使其更快）。

 

自1947年贝尔实验室发明晶体管以来，半导体行业大致按照摩尔定律发展了半个多世纪，驱动着科技飞速发展，现今的处理器芯片上动辄十亿个晶体管。

 

▲贝尔实验室发明的第一个晶体管(Ge)的复制品，1956年获诺贝尔物理学奖

 

尽管这种趋势已经持续了超过半个世纪，但随着集成电路发展到仅有原子厚度大小时，由于触碰到物理极限，连摩尔本人也曾预测该定律将在2020年后失效。

 

 

不过，随着石墨烯、自旋晶体管、3D IC等新技术的兴起，摩尔定律或许还将继续向前推进，迎来More Moore、More than Moore时代…

 

值得一提的是，摩尔定律趋势下，计算能力相对于时间周期呈指数式上升，晶体管成本也随着呈指数式下降，但是，过去20年来，通信网络的成本并未与这一规律并驾齐驱。

 

▲来源AT&T

 

AT&T技术总裁John Donovan曾经在一次演讲中提到，过去20年来，每百万晶体管成本呈指数式下降趋势，而每1000Mbps的宽带成本却仅呈现线性下降趋势。

 

如此看来，摩尔定律对于我们通信网络的物理硬件似乎是失效的，为此，为了进一步降低网络成本，一场基于NFV/SDN的网络虚拟化、软件化的网络重构革命在5G时代打响。

 

2 

 

 

库梅定律由斯坦福大学的教授乔纳森·库梅（Jonathan Koomey）发现并提出，即每隔18个月，相同计算量所需要消耗的能量会减少一半。

 

2011年，库梅等人在《IEEE计算编年史》上发表了一篇论文，认为计算机性能的提高，各类组件如电容的体积缩小，通信模块之间的通信时间的缩短，都能大大提高能源效率。

 

1946年，世界上第一台电子计算机ENIAC开始运行，该计算机占地1800平方英尺，自重30吨，功耗150千瓦，采用10进制 3毫秒/乘法。

 

 

库梅的结论正是始于这台ENIAC计算机，跟踪60年计算硬件发展的数据得出。

 

▲库梅定律vs摩尔定律

 

3 

 

 

梅特卡夫定律指出，一个网络的用户数目越多，那么整个网络和该网络内的每台电脑的价值也就越大。

 

其内容是：

 

 

1）具有n个节点的网络，其连接数量为n（n -1）/ 2，与n的平方成正比。

 

2）一个网络的价值等于该网络内的节点数的平方，而且该网络的价值与联网的用户数的平方成正比。

 

梅特卡夫定律是一个关于网络的价值和网络技术的发展的定律，由乔治·吉尔德于1993年提出，但以计算机网络先驱、3Com公司的创始人罗伯特·梅特卡夫的姓氏命名，以表彰他在以太网络上的贡献。

 

梅特卡夫定律通常被引用来解释互联网的迅速发展，也引申出网络连接对社会和经济的重要意义。

 

4 

 

 

1997年，被称为"数字时代三大思想家"之一的乔治·吉尔德（G.Gilder）提出了吉尔德定律。

 

吉尔德定律认为：在未来25年，主干网的带宽每6个月增长一倍，其增长速度是摩尔定律预测的计算能力增长速度的3倍，并预言将来上网会免费。

 

正是遵循着这样的规律，我们的上网速率越来越快，而资费也越来越便宜。

 

在摩尔定律、梅特卡夫定律和吉尔德定律的三大趋势，共同推动着通信网络和信息社会飞速发展。

 

 

 

 

5 

 

 

1998年，Jakob Nielsen博士在网络上发表了一篇标题为《Nielsen's Law of Internet Bandwidth》（互联网宽带的尼尔森定律）的文章，该文开宗明义指出：高端用户带宽将以平均每年50%的增幅增长，每21个月带宽速率将增长一倍。

 

 

20多年来，带宽增长趋势与该定律神奇吻合。不过，有人预言，随着高清视频、AR/VR等业务兴起，未来带宽增幅或将打破尼尔森定律，超越年均50%的增幅。

 

比如，2年前我们还在为千兆宽带而欢呼，今天我们已经迎来了XGS-P