从KMGTP和mµnpf看技术的发展及局限性
这篇文章提出了一个“技术自由空间”的概念，并应用了一种mmt坐标系。
当人类实现了空间或时间上的某个宏观或者微观尺度，即称为该尺度下的技术自由。
“技术自由空间”，用来度量人类探索世界的自由度，随着这个空间范围的扩大，人类探索世界的自由度也就越大。
技术自由空间=微观技术自由空间+宏观技术自由空间
1 k m g t p
千 兆 吉 太 拍
1999年，我在写研究生论文，导师给了我一台486电脑，500m硬盘，4m内存，操作系统安装的是windows 95，占用了100多m硬盘空间，剩下的不到400m供其它软件安装和文件存储。而仅仅4m的内存空间则提供了所有软件运行的空间。
今天，主流的笔记本电脑硬盘1t(增大了2000倍）内存16g（增大了4000倍），操作系统安装windows 10，初始需要占用3~4g以上的空间，随着使用时间的增长，最终需要占用40g以上的空间。
从计算机术语上来说，1k是指的1024个单位，为什么用1024呢，因为在2进制中210即1024，称为1k，220 为1m，230 为1g，240 为1t，250 为1p。
kilo byte（千字节）=1024 b
mega byte（兆字节）=1024 kb
giga byte（吉字节）=1024 mb
tera byte（太字节）=1024 gb
peta byte（拍字节）=1024 tb
当kmgtp作为商业单位时（如市面上卖的硬盘标的容量）换算关系则采用了十进制，103-1k（千），106-1m（百万），109-1g（十亿），1012-1t（万亿），1015-1p（千万亿）；1 m=1000 k，1 g =1000 m，1 t=1000 g，1 p=1000 t。
2000年之前，g都很少听到，t更无人提及，大家更多用到的是m，在中关村，花1800块钱买了128m内存的朋友也大有人在。现在，同样的价钱买到的内存是当时的容量上千倍，更不用说性能的巨大提升了，这是摩尔定律带给我们的好处。
今天，大的硬盘用t作为计量单位，如今最大的硬盘有上百个t，假以时日，硬盘空间超过1000t，p也会派上用场。
千兆吉太拍，是往大了说。
2 m µ n p f
毫 微 纳 皮 飞
毫微纳皮飞，是往小了说。 mµnpf，和kmgtp不同，一般都是从十进制上进行定义，很少有人用二进制进行描述。
m(毫)：代表 千分之一，10-3
µ(微)：代表 百万分之一，10-6
n(纳)：代表 十亿分之一，10-9
p(皮)：代表 万亿分之一，10-12
f(飞)：代表 千万亿分之一，10-15
mµnpf 在空间尺度描述上，用的最多的就是在半导体制造领域。
1958年，jack kilby基尔比制造出地球上第一块集成电路，包含电阻、电容、二极管和三极管组成的phase-shift oscillator ，成品的尺寸为：0.12ｘ0.4英寸（3.05ｘ10.2mm），这时候，晶体管的尺度还需要用毫米mm来度量。
1971年，intel 4004 内含2300个晶体管，使用 10 μm 制程；
1989年，intel 486 内含120万个晶体管，使用 1 μm 制程；
2000年，intel pentium 4 内含4200万个晶体管，使用 0.18μm 制程；
2019年，intel i9-9980内含约100亿个晶体管，使用 14 nm 制程；
目前，7nm已经是成熟工艺，5~3nm也已经量产，成功应用到产品中...... 还能更小吗？应该还是可以的，目前芯片制造的头部大厂都在努力推进1nm技术，当然这只是概念上的推进，即从晶体管密度上进行等效描述。 从目前的工艺技术上来讲，晶体管的最小结构还无法做到1nm，因为1nm的宽度上最多只能容纳3个硅原子。
mµnpf在时间尺度描述上，则和kmgtp相对应，互为倒数，频率为1k的时钟，其周期为1m秒；频率为1m的时钟，其周期为1µ秒；频率为1g的时钟，其周期为1n秒；频率为1t的时钟，其周期为1p秒,频率为1p的时钟，其周期为1f秒。 飞秒有多短，一飞秒之于一秒，如同一秒之于 3171 万年。 飞秒虽然极短，依然可以细分，其千分之一为阿秒，一阿秒之于一秒，如同一秒之于 317.1 亿年，约为宇宙年龄的两倍多。 2023年诺贝尔物理学奖，就和阿秒有关，该诺奖研究成果“展示了一种产生阿秒光脉冲的方法，可用于测量电子移动或改变能量的快速过程。” 该诺奖的重要意义还在于其拓展了人类的“技术自由空间”。
3 和日常的关联
千兆吉太拍kmgtp，毫微纳皮飞mµnpf，这些抽象的单位和我们日常生活关联起来又会有什么特别的意义呢？
例如，g（吉）代表10亿，到底是多大的概念呢？
如果一个人的一生可以用秒来计算，假如他能活到80-100岁，就是2.5g秒-3.2g秒的时间。
3g秒的时间大约是95年，也就是说，我们大多数人是活不过3g秒的。
t（ 太）代表 万亿
1g秒大约是32年的时间，1t秒大约是32000年，人类进入“认知革命”也就是2t秒之前，也就是说2t秒之前，人类才和动物真正区分开来，跃升为食物链顶端的物种。
现在，gdp也可以用到t了，2022年已经有17个国家gdp过t，其中美国是25t，中国18t，分别占世界gdp总量的25%和18%。
光速（电磁波）是目前已知最快的速度，真空中30万公里/秒，3*108米/秒，如果用纳秒度量：0.3米/纳秒，用皮秒度量：0.3毫米/皮秒，用飞秒度量：0.3微米/飞秒。
在有机基板上，传播速度则要减半：150毫米/纳秒，150微米/皮秒，150纳米/飞秒。
在陶瓷基板或者硅基上，传播速度则要减为三分之一：100毫米/纳秒，100微米/皮秒，100纳米/飞秒。
在微小的时间尺度里，光也变得很“慢了，1飞秒的时间，信号甚至不能飞越一个晶体管的尺度。（7纳米工艺的单个晶体管宽度大约为100纳米），在这么微小的时间尺度内，信息是无法传播的。
4 技术自由空间
mmt坐标系
这里，我们定义一个坐标系，称之为mmt坐标系。 m-macro代表宏观尺度，m-micro代表微观尺度，t代表实现的时间。 坐标系的横轴代表空间或时间的尺度，左侧代表微观尺度，越往左侧尺度越小：10-1，10-2，10-3... 10-12... 10-15...，右侧代表宏观尺度：101，102，103... 1012... 1015...，原点为100； 坐标系的纵轴t代表人类实现该尺度的时间或年份，t往上为宏观尺度实现的时间，t往下为微观尺度实现的时间。 我们可以从原点到横轴右侧的某一个点为直径画一个圆，圆内的空间，称之为宏观技术自由空间；我们也可以从原点到横轴左侧的某一个点为直径画一个圆，圆内的空间，称之为微观技术自由空间。 纵轴上方为记录宏观自由空间实现的时间点，例如1980年，从宏观圆的顶端做平行于横轴的切线，与纵轴相交点，记录该时间点。 纵轴下方为记录微观自由空间实现的时间点，例如1990年，从微观圆的底端做平行于横轴的切线，与纵轴相交点，记录该时间点。
技术自由空间
什么是技术自由？
实现即为技术自由
当人类实现了空间或时间上的某个宏观或者微观尺度，即称为该尺度下的技术自由。
这里，我提出“技术自由空间”的概念，用来度量人类探索世界的自由度，随着这个空间范围的扩大，人类探索世界的自由度也就越大。
技术自由空间=微观技术自由空间+宏观技术自由空间
按照kmgtp和mµnpf，我们就可以绘制出如下的技术自由空间：
随着技术自由空间的不断增大，两侧的圆都会逐渐切近纵轴，纵轴两侧的剩余的空间我们称之为“x空间”，x空间代表着人类技术尚未实现或达到的空间或时间尺度。
随着时间的推移，技术的不断发展，两边的圆的直径越来越大，在临近原点处，圆弧接近直线，人类的技术自由空间也会越来越大，充满了整个空间，x空间似乎被无限压缩了。
确实，从近距离看，随着技术自由空间的不断增大，x空间似乎被压缩的很小很小了。然而，当我们的视点放到更远处，我们就会发现，无论如何增长，技术自由空间始终是有限空间，而x空间始终是无限空间。 人类的认知，如同技术自由空间一样，无论怎么增长，增长的有多快，始终是有限的。 而未知，始终是无限的......
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当人类实现了空间或时间上的某个宏观或者微观尺度，即称为该尺度下的技术自由。
“技术自由空间”，用来度量人类探索世界的自由度，随着这个空间范围的扩大，人类探索世界的自由度也就越大。
技术自由空间=微观技术自由空间+宏观技术自由空间
1 k m g t p
千 兆 吉 太 拍
1999年，我在写研究生论文，导师给了我一台486电脑，500m硬盘，4m内存，操作系统安装的是windows 95，占用了100多m硬盘空间，剩下的不到400m供其它软件安装和文件存储。而仅仅4m的内存空间则提供了所有软件运行的空间。
今天，主流的笔记本电脑硬盘1t(增大了2000倍）内存16g（增大了4000倍），操作系统安装windows 10，初始需要占用3~4g以上的空间，随着使用时间的增长，最终需要占用40g以上的空间。
从计算机术语上来说，1k是指的1024个单位，为什么用1024呢，因为在2进制中210即1024，称为1k，220 为1m，230 为1g，240 为1t，250 为1p。
kilo byte（千字节）=1024 b
mega byte（兆字节）=1024 kb
giga byte（吉字节）=1024 mb
tera byte（太字节）=1024 gb
peta byte（拍字节）=1024 tb
当kmgtp作为商业单位时（如市面上卖的硬盘标的容量）换算关系则采用了十进制，103-1k（千），106-1m（百万），109-1g（十亿），1012-1t（万亿），1015-1p（千万亿）；1 m=1000 k，1 g =1000 m，1 t=1000 g，1 p=1000 t。
2000年之前，g都很少听到，t更无人提及，大家更多用到的是m，在中关村，花1800块钱买了128m内存的朋友也大有人在。现在，同样的价钱买到的内存是当时的容量上千倍，更不用说性能的巨大提升了，这是摩尔定律带给我们的好处。
今天，大的硬盘用t作为计量单位，如今最大的硬盘有上百个t，假以时日，硬盘空间超过1000t，p也会派上用场。
千兆吉太拍，是往大了说。
2 m µ n p f
毫 微 纳 皮 飞
毫微纳皮飞，是往小了说。 mµnpf，和kmgtp不同，一般都是从十进制上进行定义，很少有人用二进制进行描述。
m(毫)：代表 千分之一，10-3
µ(微)：代表 百万分之一，10-6
n(纳)：代表 十亿分之一，10-9
p(皮)：代表 万亿分之一，10-12
f(飞)：代表 千万亿分之一，10-15
mµnpf 在空间尺度描述上，用的最多的就是在半导体制造领域。
1958年，jack kilby基尔比制造出地球上第一块集成电路，包含电阻、电容、二极管和三极管组成的phase-shift oscillator ，成品的尺寸为：0.12ｘ0.4英寸（3.05ｘ10.2mm），这时候，晶体管的尺度还需要用毫米mm来度量。
1971年，intel 4004 内含2300个晶体管，使用 10 μm 制程；
1989年，intel 486 内含120万个晶体管，使用 1 μm 制程；
2000年，intel pentium 4 内含4200万个晶体管，使用 0.18μm 制程；
2019年，intel i9-9980内含约100亿个晶体管，使用 14 nm 制程；
目前，7nm已经是成熟工艺，5~3nm也已经量产，成功应用到产品中...... 还能更小吗？应该还是可以的，目前芯片制造的头部大厂都在努力推进1nm技术，当然这只是概念上的推进，即从晶体管密度上进行等效描述。 从目前的工艺技术上来讲，晶体管的最小结构还无法做到1nm，因为1nm的宽度上最多只能容纳3个硅原子。
mµnpf在时间尺度描述上，则和kmgtp相对应，互为倒数，频率为1k的时钟，其周期为1m秒；频率为1m的时钟，其周期为1µ秒；频率为1g的时钟，其周期为1n秒；频率为1t的时钟，其周期为1p秒,频率为1p的时钟，其周期为1f秒。 飞秒有多短，一飞秒之于一秒，如同一秒之于 3171 万年。 飞秒虽然极短，依然可以细分，其千分之一为阿秒，一阿秒之于一秒，如同一秒之于 317.1 亿年，约为宇宙年龄的两倍多。 2023年诺贝尔物理学奖，就和阿秒有关，该诺奖研究成果“展示了一种产生阿秒光脉冲的方法，可用于测量电子移动或改变能量的快速过程。” 该诺奖的重要意义还在于其拓展了人类的“技术自由空间”。
3 和日常的关联
千兆吉太拍kmgtp，毫微纳皮飞mµnpf，这些抽象的单位和我们日常生活关联起来又会有什么特别的意义呢？
例如，g（吉）代表10亿，到底是多大的概念呢？
如果一个人的一生可以用秒来计算，假如他能活到80-100岁，就是2.5g秒-3.2g秒的时间。
3g秒的时间大约是95年，也就是说，我们大多数人是活不过3g秒的。
t（ 太）代表 万亿
1g秒大约是32年的时间，1t秒大约是32000年，人类进入“认知革命”也就是2t秒之前，也就是说2t秒之前，人类才和动物真正区分开来，跃升为食物链顶端的物种。
现在，gdp也可以用到t了，2022年已经有17个国家gdp过t，其中美国是25t，中国18t，分别占世界gdp总量的25%和18%。
光速（电磁波）是目前已知最快的速度，真空中30万公里/秒，3*108米/秒，如果用纳秒度量：0.3米/纳秒，用皮秒度量：0.3毫米/皮秒，用飞秒度量：0.3微米/飞秒。
在有机基板上，传播速度则要减半：150毫米/纳秒，150微米/皮秒，150纳米/飞秒。
在陶瓷基板或者硅基上，传播速度则要减为三分之一：100毫米/纳秒，100微米/皮秒，100纳米/飞秒。
在微小的时间尺度里，光也变得很“慢了，1飞秒的时间，信号甚至不能飞越一个晶体管的尺度。（7纳米工艺的单个晶体管宽度大约为100纳米），在这么微小的时间尺度内，信息是无法传播的。
4 技术自由空间
mmt坐标系
这里，我们定义一个坐标系，称之为mmt坐标系。 m-macro代表宏观尺度，m-micro代表微观尺度，t代表实现的时间。 坐标系的横轴代表空间或时间的尺度，左侧代表微观尺度，越往左侧尺度越小：10-1，10-2，10-3... 10-12... 10-15...，右侧代表宏观尺度：101，102，103... 1012... 1015...，原点为100； 坐标系的纵轴t代表人类实现该尺度的时间或年份，t往上为宏观尺度实现的时间，t往下为微观尺度实现的时间。 我们可以从原点到横轴右侧的某一个点为直径画一个圆，圆内的空间，称之为宏观技术自由空间；我们也可以从原点到横轴左侧的某一个点为直径画一个圆，圆内的空间，称之为微观技术自由空间。 纵轴上方为记录宏观自由空间实现的时间点，例如1980年，从宏观圆的顶端做平行于横轴的切线，与纵轴相交点，记录该时间点。 纵轴下方为记录微观自由空间实现的时间点，例如1990年，从微观圆的底端做平行于横轴的切线，与纵轴相交点，记录该时间点。
技术自由空间
什么是技术自由？
实现即为技术自由
当人类实现了空间或时间上的某个宏观或者微观尺度，即称为该尺度下的技术自由。
这里，我提出“技术自由空间”的概念，用来度量人类探索世界的自由度，随着这个空间范围的扩大，人类探索世界的自由度也就越大。
技术自由空间=微观技术自由空间+宏观技术自由空间
按照kmgtp和mµnpf，我们就可以绘制出如下的技术自由空间：
随着技术自由空间的不断增大，两侧的圆都会逐渐切近纵轴，纵轴两侧的剩余的空间我们称之为“x空间”，x空间代表着人类技术尚未实现或达到的空间或时间尺度。
随着时间的推移，技术的不断发展，两边的圆的直径越来越大，在临近原点处，圆弧接近直线，人类的技术自由空间也会越来越大，充满了整个空间，x空间似乎被无限压缩了。
确实，从近距离看，随着技术自由空间的不断增大，x空间似乎被压缩的很小很小了。然而，当我们的视点放到更远处，我们就会发现，无论如何增长，技术自由空间始终是有限空间，而x空间始终是无限空间。 人类的认知，如同技术自由空间一样，无论怎么增长，增长的有多快，始终是有限的。 而未知，始终是无限的......
特斯拉 MODEL X为何会自燃爆炸？一封来自车主的信
自制空气净化器 145元DIY效果出奇好
余承东：华为将在MWC2019发布全球首款5G可折叠屏商用手机
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2019年即将出现的5G手机你期待吗
从KMGTP和mµnpf看技术的发展及局限性
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人工智能防灾 国研院展出地震预警与结构安全监测系统
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iPhone或重新使用Touch ID,苹果到底是如何打算的?
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2017年的两大风口非人工智能和区块链莫属
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