摩尔定律的失败
摩尔定律是由英特尔创始人之一的戈登*摩尔提出来的，内容为：集成电路上可容纳的电晶体数目，大约每隔24个月就会增加一倍，这是芯片性能会提高一倍。
说的直白一点就是没24个月，我们的计算机性能就能翻一番。
但是摩尔定律并不是一种自然法则或者物理定律，它只是基于人为观测数据后，对未来的预测。按照预测，我们的计算机性能会不断增加。
摩尔定律的有效性超过半个世纪，然而2004年，intel宣布将4GHz的芯片发布时间推迟到2005年，在2004年秋，intel宣布彻底取消4Ghz计划。
是什么迫使世界顶级科技巨头放弃4GHz的研发呢？显然就目前的硅电路而言，很有可能走到了尽头。我们的制造功能已经到了纳米。1纳米是10亿分之一米。这已经是一个相当小的数字了。就目前的科技水平而言，如果无法在物质分子层面以下进行工作，那么也许4GHz的芯片就已经接近了理论极限。因为即使一个水分子，它的直径也有0.4纳米，在往下发展就显得困难。当然，如果我们使用完全不同的计算机理论或者芯片生产工艺，也许会有质的突破，但目前还没看到这种技术被大规模使用的可能。
因此摩尔定律在CPU的计算性能上可能已经失败。虽然Intel已经研制出来4GHz芯片，但是可以看到，在近10年的发展中，CPU主频的提升已经明显遇到了一些暂时不可逾越的瓶颈。
多核时代的到来
虽然CPU的性能已经近乎止步，长达半个世纪的摩尔定律轰然倒地。但是这依然没有阻挡科学家和工程师们带领我们不断向前的脚步。
从2005年开始，我们已经不再追求单核的计算速度，而开始研究如何将多个独立的计算单元整合到单独的CPU中，也就是多核CPU。短短十几年的发展，家用小CPU，比如inteli7就可以拥有4核心，8核心。在专业服务器上通常配有好几个独立的cpu，每一个cpu都有多大8个甚至更多的内核。
多核时代带来的问题
顶级计算机科学家唐纳德* 尔文 *克努斯，如此评价多核时代到来的情况：在我看来，这种现象或多或少是由硬件设计者已经无计可施了，他们讲摩尔定律失效的责任推脱给了软件开发者。
根据唐纳德的观点，摩尔定律本应该是硬件开发人员维持。但是，很不幸，硬件工程师视乎无计可施了。为了保持性能的高速发展，硬件工程师就想出来将多个cpu内核塞到一个cpu的想法。由此，并行计算就非常自然的推广开来，而随之而来的问题也层出不穷。程序员的黑暗时代随之到来。简化的硬件设计方案必然带来了软件设计的复杂性。换句话说，软件工程师正在为硬件工程师无法完成的工作负责，因此也就有了唐纳德的说法。
所以如何让多个cpu有效的并且正确的工作也就成了一门技术，甚至是很大的学问。比如：多线程如果保证线程安全，如何理解线程间的无序性，可见性，如何尽可能提高并行程序设计，又如何将串行化程序改造为并行程序。
