现代社会最常见数字技术的应用就是电视机了，自从数字技术出现之后，就快速取代了模拟技术，并迅速占领了整个世界。
但是模拟技术真的会被完全取代吗？它对我们的生活真的不会产生任何影响吗？
在计算机刚出现的时候，它绝对算得上是一个庞然大物，一台计算机几乎要占据整个房间的空间，伴随着科技的进步跟个人电脑的出现，我们的设备变得越来越小，一些模拟技术的支持者甚至一度认为，现有的设备已经到达了尺寸最小化的极限。
模拟技术跟数字技术的本质区别就是比特，举个例子，我们把房间的温度从68度提高到72度，在这个过程中，模拟系统会产生无限多个数字，而数字系统则取决于比特数量跟晶体管的数量。
例如8比特系统是2的8次方也就是，这表示它只能代表个不同数字，所以设备尺寸的变化，并不能代表技术的发展潮流。
数字计算机跟模拟计算机，解决问题的方式也截然不同，耗能巨大的数字计算方式越来越受欢迎，比如加密货币跟人工智能。
根据瑞典电信公司的报告显示，年信息和技术行业的耗能，占全球耗能总量的4%，全球有数千个大型数据中心，他们每个的占地面积都超过了平方米，而每次简单的LLM计算的能耗，相当于一盏低亮度LED灯泡1小时的能源消耗，伴随着复杂的神经网络跟加密货币数据中心的大量增长，它们将消耗掉大量能源。
那么模拟计算会不会成为更好的选择呢？当然可以，在工作量相同时，模拟计算的能源消耗量更小，在某些情况下，模拟技术的效率要比数字技术高出倍。
那么它究竟是如何做到的呢？我们先了解下什么是模拟计算，简单来说，模拟计算机就是使用与之相对应的物理模型来运行，比如国民收入模拟计算机(MONIAC)，它是由经济学家比尔·菲利普斯在年建造成功的，这台计算机的作用是在宏观层面上，去模拟英国的经济走向，它的精度误差可以达到±2%，莫妮克共被制造了14台，其中的大部分仍在良好的运行。
其他的模拟计算机也是如此，小到能装进口袋的袖珍机械尺，大到大型潮汐预测机，再到飞行员们仍在使用的飞行尺，可以看得出模拟技术并没有被完全淘汰。
数字技术的最大优势，是为人们提供了模拟技术所不具备的便利性，而并非他的计算能力。
iPhone14用的是一块3GHz(千兆赫)的处理器，而阿波罗登月飞船上计算机的运行频率只有0.MHz(兆赫），也就是说，我们现在用的手机的处理能力，是50年前将人类送上月球计算机的10万倍。易用性将滑尺跟算盘送进了博物馆，计算器成为了唯一的王者。
但是跟其他事物一样，数字技术也到达了瓶颈期，例如计算机的元件尺寸无法再被缩小，高性能cpu在运行过程中耗能巨大。
在年的一篇论文中，因特尔的联合创始人戈登·摩尔提出了一个预测，后来它被称为“摩尔定律”。戈登·摩尔预测数字设备上的晶体管数量，将在未来10年内以每年翻一番的速度增长，而制造成本却不会增加。后来他又把增长速率改为2年翻一番。事实证明戈登·摩尔的预测变成了现实。现在的芯片越来越小，而上面晶体管的数量则越来越多，制造成本反而越来越低。
如果我们无法将芯片做得更小，该怎么办呢？我们都知道材料由原子构成，而在最先进的晶体管中，栅极绝缘体已经达到了3个分子层厚度，也就是说芯片正在逼近尺寸的极限。
芯片上的组件越多，耗能、产生的热量就会越大，散热也会越来越困难，在带来极大算力的同时，芯片的熔毁风险也在变大，对数据中心来说，这种风险将成为一个巨大的挑战。
除了能耗外，冷却还会消耗掉大量水资源，而针对模拟技术，已经研发出了无需冷却的新材料。
此外，阻碍数字技术发展的还有阿梅尔定律，这是怎么回事呢？
举个例子，当我们看机械时钟的时候，它们是以一个连续的移动方式运行的，这就像模拟计算，是以连续的数据实时进行的一样，而数字时钟它会熄灭、点亮往复重复，也就是说，数字技术是计算而不是测量。
向数字计算机提出问题，它会以0和1的二进制格式运行，向模拟计算机提出问题，则是完全不同的过程。首先，是先要提出问题，然后找出所提出问题的物理定律，根据定律创建一个微分方程。
简单来说，微分方程可以用来模拟动态问题，或是涉及变化元素的问题，在得到正确的微分方程后，我们就可以将方程的每个部分，转换为计算机设置的物理部分，来进行模拟编程，最后在不需要显示器的状态下，得到我们想要的答案。
如果你还不明白，那我们再举一个例子，假如在一个游乐场里，两个小孩想要赛跑到同一个地点，但他们选择了不同的路径，他们谁会赢呢？
他们所选择的路径，就相当于计算的不同方式，跳房子路径需要一步一步的移动，而滑梯路径则可以直接滑到尽头，显然滑梯会更快更省力的到达终点，然而跳房子的小朋友虽然速度慢一些，但他的步伐会更加精确，也就是说它的离散数据更加完美，而连续数据就显得更加混乱。
但问题是，我们真的需要%准确的计算吗？当然需要，但并非一直都需要，正如阿姆达尔定律告诉我们的那样，跳房子是需要规则的，而滑梯并不需要。数字计算机是利用内存和算法来解决问题，它就像跳房子，必须按照某些特定的规则来进行操作，它包括了读取数据、设置计算、控制逻辑、储存结果等等。
当我们添加了越来越多的处理器之后，计算速度反而没有得到理想中的提升，而模拟计算机通常不需要访问内存，这使得它在工作的时候更加灵活。它先把问题分解成更小更容易管理的模块，然后无延迟地把他们划分到处理单元之中，没有内存意味着，没有关键部分的同步需求，相比于数字计算机，它的思考速度更快也更加节能。这听起来很棒
但我们需要学习复杂的微分方程吗？我们需要拆墙为这些大块头腾出空间吗？
当然不用！结合数字跟模拟双技术的新型计算机，可能会成为未来的潮流，AI芯片初创公司Mythic正在研发一种芯片，它可以将模拟的能效跟数字的精确相结合，这对于自主生成式人工智能尤为重要。
根据Mythic的数据，他们的模拟矩阵芯片可以以1/10的功耗为GPU提供计算资源，传统的静态存储器需要不间断供电，Mythic芯片可以将数据存在闪存当中，无需电力就能保持信息的完整，也就是说，它的信息并不是以0和1的二进制进行存储的。
未来的某一天，我们会在家里看到模拟计算机吗？Aspinity公司研发出了一种AML芯片，它是一种全新的低功耗传感器，可以用在汽车、语音设备、智能手表、监控设备、心率检测设备上，这可以为需要连续工作的设备，提供低能耗解决方案。
其实，我们每天互动的世界本身就是模拟的，那为什么这些设备不可以是模拟的呢。
此文完