当大脑神经学遇上半导体

电脑产业建基于沙子之上;沙子里含硅，而硅非常适合制作电晶体。不断缩小电晶体推动着电脑产业，更小的电晶体提升了硬体效能并减少电力消耗，缩小的速率则依循摩尔定律。

1982年，1美元可以买下数千个电晶体，到了2012年，一美元可以买到2，000万个电晶体。但专家指出，最先进的电晶体，价格可能会增至每美元1，900万个。现代电晶体已经太小，进一步缩小变得更难、更昂贵，效果也不是那么好。

摩尔定律短时间内不致告终，但任何指数型的趋势都不可能永远持续下去。工程师已有许多未来电晶体的构想，许多人想重新设计电晶体，或是改变制作电晶体的材料，除此之外，全新的运算方式也有机会成为救星。

2012年，英特尔推出了直立的鳍式电晶体，合理的下一步就是推出“绕式匣极”电晶体。目前英特尔己经在实验室作出了这种电晶体，但大规模生产势必相当困难。另一个选择是改用其他的材料;不管是做成“纳米管”，还是厚度只有一个原子的薄膜“石墨烯”，碳都是许多研究者的最爱。但碳也有些重大缺点，例如，石墨烯在自然状态下无法关闭其传导性。

某种装置在物理上可行，不代表在经济上可行;高昂的成本可能会在物理之前先一步终结摩尔定律。就算此事真的发生，电脑还是可以更快;改善程式编写可以增加软体效能，专精化硬体也可以大幅提升速度。

未来甚至有可能出现不需要传统电晶体的电脑。最知名的方式即为量子运算，但目前距离现实十分遥远。以量子机制取代传统运算非常困难，速度亦十分受限;量子运算只在少数任务比一般电脑快，其他领域并没有优势。

最具野心的想法，则是以生物脑为灵感的“神经运算”。生物脑在数字运算的能力上虽然不敌如统电脑，但在模式辨识等领域却表现极强，而且能源效率极佳。问题在于，人类对脑部的了解还不够完整。不过，大脑科学目前十分热门，如果这方面的研究计划真能带来成功果实，今日的强大硅晶片，或许会像被它们取代的机械式计算机一样，显得既原始又笨重。