電子、通信領(lǐng)域的十大定律

萬物都會(huì)遵循一定規(guī)律，電子通信領(lǐng)域這些也不列外。

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摩爾定律英特爾（Intel）創(chuàng)始人之一戈登·摩爾（Gordon Moore）提出摩爾定律：當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18-24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。

戈登·摩爾

摩爾定律的核心內(nèi)容主要有三個(gè)：

• 一是集成更多的晶體管，每隔兩年單芯片集成的晶體管數(shù)目翻一番；
• 二是實(shí)現(xiàn)更高的性能，每隔兩年性能提高一倍；
• 三是實(shí)現(xiàn)更低的價(jià)格，單個(gè)晶體管的價(jià)格每隔兩年下降一倍。

摩爾定律被稱為“半導(dǎo)體行業(yè)的傳奇定律”，它不僅揭示了信息技術(shù)進(jìn)步的速度，更在接下來的半個(gè)世紀(jì)中，猶如一只無形大手般推動(dòng)了整個(gè)半導(dǎo)體行業(yè)的變革。

2

梅特卡夫定律1993年，喬治·吉爾德提出梅特卡夫定律：一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值等于該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)的平方，而且該網(wǎng)絡(luò)的價(jià)值與聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)的平方成正比。

該定律表明，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的用戶數(shù)目越多，那么整個(gè)網(wǎng)絡(luò)和該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每臺(tái)計(jì)算機(jī)的價(jià)值也就越大。

用公式再來說明一下：

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間可能連接數(shù)

網(wǎng)絡(luò)可能連接數(shù)C可以表示為：

C = n(n-1)/2 (1)

網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值V表示為：

V=C2 (2)

互聯(lián)性驅(qū)動(dòng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，這就能明白萬物互聯(lián)對運(yùn)營商等企業(yè)的價(jià)值了。

3

吉爾德定律喬治·吉爾德（數(shù)字時(shí)代三大思想家之一）提出吉爾德定律（又稱勝利者浪費(fèi)定律）：最為成功的商業(yè)運(yùn)作模式是價(jià)格最低的資源將會(huì)被盡可能的消耗，以此來保存最昂貴的資源。

吉爾德定律被描述為：在未來25年，主干網(wǎng)的帶寬每6個(gè)月增長一倍，其增長速度是摩爾定律預(yù)測的 CPU 增長速度的3倍并預(yù)言將來上網(wǎng)會(huì)免費(fèi)。
網(wǎng)絡(luò)速度提升、價(jià)格下降，這不就是提速降費(fèi)的惠民政策嗎？
摩爾定律、梅特卡夫定律和吉爾德定律的三大趨勢，共同推動(dòng)著通信網(wǎng)絡(luò)和信息社會(huì)飛速發(fā)展。

4

庫梅定律2011年，斯坦福大學(xué)的教授喬納森·庫梅（Jonathan Koomey）發(fā)現(xiàn)了庫梅定律：單位運(yùn)算的電耗量，每一年半就降低一半，從計(jì)算機(jī)誕生開始，都會(huì)持續(xù)下去。

21世紀(jì)，摩爾定律和庫梅定律具有同等重要的地位。

庫梅定律 vs 摩爾定律

庫梅指出，從1946年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC誕生之日算起，相同的計(jì)算量所需能耗一降再降。
微軟和英特爾曾經(jīng)聯(lián)手對ENIAC的峰值功耗進(jìn)行了計(jì)算——每秒運(yùn)行5000次加法，所需功耗為150千瓦。如今僅僅是ENIAC時(shí)期的四萬分之一。

ENIAC

（占地面積達(dá)170平方米，重30噸）

物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)，如何采集世界的數(shù)據(jù)？
其中一個(gè)解決方案是利用庫梅定律，建立遍布于世界的傳感器網(wǎng)絡(luò)，和計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，建立自動(dòng)化獲得世界信息的范式，更好地收集世界的數(shù)據(jù)。
我們要建立大思維，正如我們的五官等感官都在收集信息供給我們處理，你的大腦會(huì)不斷比較，從而建立一個(gè)關(guān)于世界的圖景。

5

尼爾森定律1998年，嘉卡伯·尼爾森（Jakob Nielsen）提出互聯(lián)網(wǎng)寬帶的尼爾森定律：高端用戶帶寬將以平均每年50%的增幅增長，每21個(gè)月帶寬速率將增長一倍。

這也是指數(shù)化增長的曲線，這也是為什么現(xiàn)在很多大的電信公司，價(jià)格一降再降，但是仍然可以從中獲得豐厚利潤的主要原因。回顧寬帶用戶的發(fā)展情況其增長趨勢很好地與該定律吻合。

6

庫帕定律馬丁·庫帕（Martin Lawrence Cooper）提出庫伯定律：無線網(wǎng)絡(luò)容量每30個(gè)月增加一倍。

庫帕大哥大的發(fā)明者，被稱為移動(dòng)電話之父。

馬丁·庫帕

有人說，“庫伯定律”比“摩爾定律”更加經(jīng)典，更加堅(jiān)不可摧。
從1897 年吉列爾莫·馬可尼（ Guglielmo Marconi）用無線電報(bào)傳遞莫爾斯電碼，到今天4G通信技術(shù)的應(yīng)用，這個(gè)定律都被認(rèn)為是正確的。
而且更酷的是，無線射頻傳遞過程中的信息量，不同于芯片上的晶體管，它不存在物理空間的極限限制，只要架設(shè)更多的線路，更多的帶寬，搭建更多的終端，信息傳輸量就會(huì)永無止境地向上遞增。

7

Edholm帶寬定律菲爾·埃德霍爾姆（Phil Edholm）提出Edholm帶寬定律：人們對于無線短距離通信的帶寬需求基本每隔18個(gè)月翻一番；為了滿足日益增長的帶寬需求，可以采用更先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)提高頻帶利用率,或者通過采用多種復(fù)用方式來增加信道容量。

Edholm帶寬定律

在未來，無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率會(huì)和有線網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率逐漸趨同，無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)相互融合，是通信技術(shù)發(fā)展到一定階段后必然會(huì)有的結(jié)果。

8

巴爾特定律巴特爾定律：從一根光纖中導(dǎo)出的數(shù)據(jù)量，每9個(gè)月就會(huì)翻一倍，這也意味著在光纖網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)傳輸成本每9個(gè)月的時(shí)間就會(huì)下降一半。

9

香農(nóng)定律1948年，美國工程師克勞德·香農(nóng)（Claude Elwood Shannon）提出香農(nóng)定律：如果把網(wǎng)絡(luò)帶寬比喻為車道寬度，那么網(wǎng)速就好比汽車在車道上行駛的速度；汽車在車道上行駛得快或者不快，要受限于車道寬度的大小，車道上正有多少輛汽車在行駛等諸多干擾性因素。

香農(nóng)定律的數(shù)學(xué)公式

克勞德·香農(nóng)在工程和數(shù)學(xué)界是一位響當(dāng)當(dāng)?shù)娜宋?，?0世紀(jì)30-40年代的工作為他贏得了“信息時(shí)代之父”（ father of the information age ）的稱號(hào)。

克勞德·香農(nóng)

10

墨菲定律墨菲定律是一種心理學(xué)效應(yīng)，由愛德華·墨菲（Edward A. Murphy）提出：凡事只要有可能出錯(cuò)，那就一定會(huì)出錯(cuò)。

墨菲定律自被提出之日起便被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的安全生產(chǎn)管理中，通信行業(yè)也不例外。
舉幾個(gè)扎心的例子：

• 凡是有可能停電的基站，那就一定會(huì)停電；
• 凡是有可能發(fā)生斷網(wǎng)的日子，那就一定會(huì)斷網(wǎng)；
• 凡是有可能發(fā)生安全事故的工程施工，那就一定會(huì)發(fā)生事故。

“墨菲定律”是通信行業(yè)的鐵律，不要有僥幸心理，請保持敬畏之心。免責(zé)聲明：本文部分素材來源網(wǎng)絡(luò)，侵刪。End