Три цифровых ускорителя. На протяжении всей главы мы говорили о том, что технологии в наши дни развиваются все быстрее и быстрее. Пора углубиться в суть вопроса, чтобы понять детально, какие могущественные силы на нас воздействуют. Если внимательно изучить структуру технологического развития, можно выделить три основные, связанные друг с другом истинные тенденции. Каждая из них способна привести к существенным переменам в жизни общества, но их совместное влияние поистине огромно. Если сравнить технологическое развитие с автомобилем, мы говорим о педали акселератора, вернее, о трех ускорителях сразу. Развивая в рамках своей работы направление, которое я называю «таксономией высоких технологий», я начал следить за развитием трех ускорителей еще в 1982 году. Первый показатель я нашел в наблюдении, сделанном одним из специалистов по поводу возможностей транзисторов еще несколько десятилетий назад. В статье от 19 апреля 1965 года, опубликованной в журнале «Электроника», совладелец небольшой инженерной фирмы сделал следующее наблюдение: плотность транзисторов в интегрированных микросхемах будет удваиваться каждые двадцать четыре месяца в течение последующих десяти лет. Звали этого специалиста по электронике Гордоном Муром, маленькой фирмой была корпорация Intel, а наблюдение, им сделанное, стало известно как закон Мура. Ускоритель № 1: вычислительная мощность. Самое распространенное толкование закона Мура заключается в следующем утверждении: мощность вычислительных устройств удваивается каждые восемнадцать месяцев. Рост производительности начался, когда ученым и инженерам удалось найти способ сделать компоненты процессора миниатюрными, однако на данный момент они стали не просто маленькими, а микроскопическими; следовательно, будущим разработчикам двигаться, казалось бы, уже некуда. Возможности уменьшения компонентов ограничены атомарным уровнем вещества. Значит ли это, что удвоение мощности вскоре замедлится, а потом и вовсе остановится? Ни в коем случае. Сейчас ученые уже знают, что наноструктуры ДНК (размер которых равен примерно одной тысячной диаметра человеческого волоса) могут служить основой для построения компьютерных чипов. Чтобы сделать это, нужно поместить длинную нить вирусной ДНК в среду, состоящую из коротких синтетических нитей. В результате получаются большие молекулы, самоорганизующиеся в различные одномерные фигуры: квадраты, треугольники и даже двумерные формы, при этом короткие нити служат своеобразными «скобами». Эти структуры можно точно распределять на поверхности силиконовой пластины при помощи электроннолучевой литографии и электронно-плазмовой гравировки. Углеродные нанотрубки, нанопроволоки и другие микроскопические компоненты могут стать связующими звеньями конструкции для создания сложных схем, размер которых столь мал, что не идет ни в какое сравнение с привычными полупроводниками. Удваивающееся количество транзисторов, сделанных на основе ДНК, – вот один из путей, по которым может пойти развитие, заданное законом Мура, в будущем. Понятно, почему в семидесятые и восьмидесятые годы большинство разработчиков не слишком верили в то, что количество транзисторов достигнет таких чудовищных величин. То время можно сравнить с началом месяца, когда доход от удвоенного пенни еще не слишком велик. Действительно, было бы странно, если бы кто-то прыгал до потолка при виде шестидесяти четырех центов. Потребовалось двадцать лет, чтобы пройти путь от процессора с тактовой частотой пять мегагерц до пятисотмегагерцового чипа. Но уже чтобы увеличить мощность с пятисот мегагерц до одного гигагерца, потребовалось всего восемь месяцев, и даже это знаменательное событие произошло уже много лет назад. В 1984 году я предсказал, что к концу столетия будет расшифрован геном человека, однако я сразу сказал, что это событие, скорее всего, не случится раньше 2000 года. Шесть лет спустя, в конце 1990 года, был запущен проект «Геном человека». Черновик структуры генома был закончен к концу двадцатого века, о чем было объявлено президентом США Биллом Клинтоном и премьер-министром Великобритании Тони Блэром. Когда? 26 июня 2000 года. Как можно было точно предсказать такую важную победу науки? Заметьте, я сделал это за шестнадцать лет до события, с точностью до полугода. Потребовалось лишь уловить отчетливую истинную тенденцию. Взяв за основу закон Мура, я еще в 1984 году рассчитал, что к 2000 году вычислительная мощность компьютеров достигнет уровня, достаточного для расшифровки генома человека. Однако должен вас предостеречь. Неприятная особенность всех без исключения тенденций заключается в том, что не заметить ее существование на ранней стадии чрезвычайно легко. В этом легко убедиться, если взглянуть на график, приведенный выше. Когда удвоение только началось, кривая стелется вдоль горизонтальной оси, понемногу поднимаясь вверх. Два превращается в четыре, потом в восемь, потом в шестнадцать… а кривая все еще напоминает горизонтальную линию, подъем едва заметен. Но понемногу прирост ускоряется, и кривая становится все круче и круче. Наконец наступает момент, когда происходит заметный количественный скачок, и кривая, бывшая еще относительно горизонтальной линией, неожиданно устремляется строго вверх. Сейчас мы как раз проходим момент большого скачка. И это только один из трех цифровых ускорителей. Два других растут еще быстрее. Ускоритель № 2: широкополосная связь. Второй цифровой ускоритель – рост величины, которую называют полосой пропускания. Это количество информации, которое может быть пропущено через определенный канал за единицу времени. В середине восьмидесятых годов мне посчастливилось стать ведущим первой в мире видеоконференции в городе Мэдисон, штат Висконсин, организованной посредством оптоволоконной связи, которую обеспечила компания Norlight Telecommunication Inc. Выступая, я рассказывал о тенденции, которая тогда была едва заметной, но спустя несколько лет ей суждено было изменить мир: ширина полосы пропускания цифровых каналов связи растет еще быстрее, чем вычислительные возможности компьютеров. Закон Мура получил собственное имя, а этот принцип остался безымянным. Говоря об этом законе, мы будем называть его ускоритель № 2, или просто полоса пропускания. Как и в случае с вычислительной мощностью, процесс роста ширины полосы пропускания начался очень медленно, даже, я бы сказал, мучительно. Если вам уже порядочно лет, то вы должны помнить модемы восьмидесятых годов. Если это так, вы понимаете, что я подразумеваю под словом «мучительно», и стонете при одном воспоминании об этом способе связи. Используя модем, его нужно было соединять проводом с розеткой на стене, чтобы он мог принимать акустический (аналоговый) сигнал, передаваемый по телефонной линии. Телефон, в свою очередь, подключался к модему при помощи такого же провода. Включив модем, работавший со скоростью 300 бод, можно было выйти в сеть. Сделав все это, нужно было чем-то себя занять. К примеру, переписать от руки толстую книгу, дожидаясь, пока компьютер (с низкой вычислительной мощностью) и модем (работавший по принципу узкополосной связи) совместно закачают один-единственный документ Microsoft Word. Ждать приходилось долго. Современная широкополосная связь быстра, как молния. Она не только становится все быстрее и быстрее, но и опережает в своем развитии рост вычислительной мощности процессоров. Мы считаем, что современные веб-страницы сложны, потому что в них используется высококачественная графика, которая быстро загружается, и видео высокого разрешения. Но, думаю, в ближайшее время самым обычным делом станет использование трехмерных сайтов, по которым пользователь сможет совершать виртуальные прогулки. К примеру, сайт магазина, на котором можно будет увидеть товары, размещенные на виртуальных полках; сайт турагентства, предоставляющий клиентам возможность осмотреть место, в которое они собираются отправиться; сайт новостройки, в которой вы хотите купить квартиру. И все это – в режиме реального времени. (Мы еще поговорим об этих возможностях Web 3.0 и о том, как новые технологии в построении сайтов могут изменить вашу жизнь и ваш бизнес в Главе 3.). Наиболее распространенный синоним словосочетания полоса пропускания – магистраль. Но, говоря о широкополосной связи, не следует воспринимать слово «магистраль» слишком буквально. Мы говорим об оптоволоконных кабелях. С появлением этой технологии мы вступили в эпоху аутсорсинга. На сцену вышли, в частности, программисты из Индии, работавшие удаленно. То, что Томас Л. Фридман назвал «плоским миром», началось главным образом с развитием технологии создания кабелей на основе этого материала. С их появлением скорость передачи данных увеличилась во много раз. Потенциал нового материала вдвое выше, чем у обычных медных проводов. Чтобы повысить скорость передачи данных по волокнам, из которых сделан кабель, новые пучки добавлять совсем не обязательно – вопрос скорее в развитии коммутирующих блоков, связанных между собой этим кабелем. Иными словами, можно увеличить скорость передачи данных на порядок, без серьезных вложений в инфраструктуру. Ускоритель № 3: емкость накопителей. Если темп развития вычислительной мощности и ширины полосы пропускания растет не по дням, а по часам, то способность наших компьютеров и других устройств хранить записанную информацию в буквальном смысле поднимается по отвесной скале. Если изобразить рост емкости накопителей на графике, мы не увидим такой плавной кривой, как на диаграмме увеличения вычислительной мощности. Нарастание емкости идет еще более драматичным путем. У моего первого компьютера жесткого диска не было вовсе. Сегодня способность персонального вычислительного устройства хранить информацию так выросла, что практически подбирается к бесконечности, а сами накопители так подешевели, что уже почти ничего не стоят. Причиной этому стало постоянное воздействие третьего ускорителя: емкость накопителей увеличивается вдвое каждые двенадцать месяцев. Она растет быстрее, чем вычислительная мощность процессоров и широта полосы пропускания средств связи. В начале восьмидесятых, когда мы с коллегами впервые стали следить за развитием цифровых ускорителей, персональные компьютеры были укомплектованы дисководами и жесткими дисками. Емкость этих носителей поначалу не превышала нескольких килобайт, а потом уже мегабайт. К середине девяностых она увеличилась до нескольких гигабайт, а сегодня мы уже оперируем терабайтами; но и на этом дело не остановится. Скоро емкость будет исчисляться петабайтами (1000 терабайт), затем эксабайтами (1000 петабайт) и так далее. Как и в случае с количеством транзисторов в процессоре, похоже, увеличение емкости накопителей имеет свои пределы. Современные технологии позволяют увеличивать количество записанной на диске информации, уменьшая длину волны света лазера, который используется при записи. Возможности развития ограничены двухмерной конструкцией диска. Однако разработчики из GE ищут способы увеличения емкости накопителя при помощи голографии. Они уже разработали диски из особого поликарбоната, благодаря которому информация будет «записываться» посредством изменения структуры материала после засветки определенными типами лазерного луча. Когда-нибудь у вас появится возможность хранить всю коллекцию фильмов на одном DVD. Однако вы, вероятно, не захотите этого делать, потому что технология DVD вскоре устареет. Судите сами, кто в наше время пользуется CD? Теперь музыку можно загружать при помощи iTunes. У ноутбука, которым я сейчас пользуюсь, снова нет жесткого диска; в нем использованы чипы твердотельной памяти, в которых нет подвижных частей. Основная информация хранится на сервере, и я подключен к ней посредством технологии «облачных вычислений». Что же будет завтра?