Механика, кремний или кванты?

Юрий Свидиненко

Хакер, номер #096, стр. 096-054-1

(metamorph@yandex.ru)

Компьютеры будущего - какими они будут?

В XIX веке никто серьезно не задавался таким вопросом, как математические вычисления на машинах.

Создание первого счетного механического компьютера лордом Чарльзом Бэббиджем в 1834 году раз и навсегда убедило тогдашних математиков в том, что голова - хорошо, а машина – лучше. Однако тогда никто и подозревать не мог, что уже через 150 лет появятся машины такой вычислительной мощности, что за миллисекунды будут получать ответы на задачи, решаемые обычно армией математиков старого образца со счетными машинами несколько лет. Представь себе: раньше были конторы, в которых клерки с простыми арифмометрами наперевес за определенную сумму наличных вручную считали сложнейшие уравнения, выполняя за месяцы работу, с которой MatCAD справляется за секунду-две. Само собой, сегодня их место заняли дяди в белых халатах, колдующие возле суперкомпьютеров. Дядям платят деньги военные, климатологи, молекулярные биологи, астрономы и вообще все, кому необходимо получить решение титанических задач.

Ты же повседневно используешь вычислительные мощности поскоромнее и для более приземленных целей: кино посмотреть, музыку послушать, побродить в интернете или же поиграть.

Грубо говоря, по принципу действия современные компьютеры не далеко ушли от механики Бэббиджа, но вот по развитию технологий ускакали довольно резво. И сегодня, когда виден свет в конце туннеля, предвещающий завершение миниатюризации и, как следствие, закона Мура, все более остро встает вопрос о будущем компьютеров и вычислительных систем вообще. Дело-то простое: нам нужны сверхбыстрые и компактные компьютеры. Всего-то! Дай современный ноут или КПК клерку из конца XIX, он был бы безмерно счастлив, но нас-то это не устраивает, как клерка не устраивал его аппарат Бэббиджа. Но прошло время, в начале XX века шестеренки сменили быстрые электроны. Сегодня говорят, что через несколько десятков лет их место займут кванты или органика в виде молекул ДНК, а самые смелые заявляют об обратном переходе на шестеренки к середине XXI века.

Как бы странно это не звучало, но правы все понемногу. Дело в том, что за всеми подобными заявлениями стоят прототипы и годы фундаментальных исследований (как и в XIX веке при исследовании электричества и создании благодаря полученным знаниям миллиардов устройств).

Ты можешь спросить, почему же нельзя и дальше уменьшать размеры транзисторов или изобрести что-то покруче и поменьше? Ведь не зря Intel и AMD за наши с тобой деньги двигают вперед технологии.

Классика в строю

А вот получается, что двигаться дальше практически некуда. То есть лет 10-20 у нас еще есть, а за ними в электронике последует полный застой (чего, естественно, не будет, так как вышеупомянутые Intel и AMD опять-таки не зря тратят наши деньги на исследования), если не искать альтернативные методы построения вычислительных систем.

Закону Мура, как ни крути, уже исполнился 41 год. Серьезная компьютерная гонка началась в 1965 году, когда сооснователь компании Intel Гордон Мур выдвинул прогноз, касающийся будущего развития микроэлектроники. Он предположил, что количество транзисторов на чипах будет удваиваться каждый год. Тогда был повод для таких оптимистических прогнозов.