ПК (перспективы и контуры) будущего

Долгосрочные пророчества, как известно, штука коварная, постоянно грозящая превратиться в комичную демонстрацию ограниченности предсказателя. Для примера достаточно вспомнить знаменитый прогноз журнала «Popular Mechanics», сделанный в 1949 году: «В то время как вычислитель ENIAC оборудован 18 тысячами вакуумных ламп и весит 30 тонн, компьютеры будущего смогут состоять лишь из 1 тысячи ламп и весить всего полторы тонны».

Известно, правда, и о единственном уроке, который можно извлечь из истории, - он состоит в том, что люди не извлекают из истории уроков. А потому практически все нынешние прогнозы относительно ближайшего будущего ПК звучат примерно так. Через пять-десять лет частота процессора в вашем настольном компьютере составит порядка 20 ГГц, жесткий диск будет вмещать около 20 Тбайт (триллионов байт) данных, однако помимо существенно большей надежности, скорости работы и объемов памяти персоналки не будут существенно отличаться от нынешних. Итак, какими же видятся будущие ПК главным игрокам на поле компьютерной промышленности?

Корпорация Microsoft, к примеру, уверенно обещает, что компьютеры не только перестанут зависать, но и обретут способность к самоисцелению. По прогнозам Стивена Гугенхейма (Steven Guggenheim), одного из директоров Microsoft, уже через пять-шесть лет появятся машины, которые вообще не придется перезагружать. Через десять лет таких машин станет большинство, а информация в них будет вводиться в основном жестами и речью.

Понятно, что для распознавания подобных команд понадобится существенно иная производительность и степень миниатюризации процессоров. Нанотехнологические разработки Intel и IBM показывают, что возможности создания логических элементов микросхем путем манипулирования отдельными атомами продлят прогресс кремниевых чипов еще по меньшей мере на десятилетие, а то и больше. Так, корпорация Intel к 2007 году ожидает достичь плотности в 1 млрд. транзисторов на микросхему и тактовой частоты 20 ГГц, то есть примерно в десять раз больше, чем у процессоров нынешних наиболее быстрых моделей. При таких скоростях распознавание речи становится, по мнению разработчиков, задачей чуть ли не тривиальной. Одновременно, заметим, в Intel вовсю идет разработка и медленных процессоров с малым энергопотреблением, наиболее подходящих для встроенных приложений.

Перейдем к винчестерам. Потенциал современных технологий изготовления жестких магнитных дисков позволяет уверенно прогнозировать, что эти устройства останутся важным элементом персонального компьютера на протяжении всего грядущего десятилетия. Емкость винчестеров удваивается примерно каждые двенадцать месяцев, а это означает, что к 2011 году усредненный ПК будет иметь около 20 Тбайт дискового пространства, то есть в тысячу раз больше, чем в нынешних машинах. Попутно идет и создание накопителей на основе более авангардных технологий, таких как, скажем, millipede («многоножка»), которая разрабатывается в Алмейденском исследовательском центре IBM. В этом устройстве массив сверхминиатюрных волосков-пробников «чувствует» наличие отдельных атомов, благодаря чему «многоножка» позволяет достигать плотности записи в 400 Гбайт/кв. дюйм. С одной стороны, это почти на порядок больше, чем наивысшая плотность 60 Гбайт/кв. дюйм в жестких магнитных дисках, с другой же - скорость считывания/записи у нового устройства пока заметно ниже, чем у традиционных устройств.

В области отображения информации наиболее смелые и впечатляющие технологические прогнозы строятся сейчас вокруг дисплеев на тонкой и гибкой основе. Такие дисплеи, изготовляемые печатным способом, можно развешивать, к примеру, на стенах или вообще использовать вместо обоев.

Но в целом же, и это следует подчеркнуть, в многочисленных «визионерских» публикациях и выступлениях, посвященных празднованию 20-й годовщины IBM PC, лидеры компьютерной индустрии усматривают признаки лишь эволюционного развития ПК и не ожидают никаких революций.

Впрочем, нельзя не отметить, что уже раздаются и весьма решительные призывы похоронить «изжившую себя» концепцию ПК: «Противоестественно сидеть за специально оборудованным столом перед довольно страшненькими пластмассовыми коробками и пялиться в небольшое окошечко». Примерно так формулирует свои впечатления от работы с современным ПК директор компании Electronic Ink Харолд Эмброуз (Harold Hambrose). По его мнению, назрела необходимость переосмыслить концепцию персонального компьютера и начать подстраивать его под естественное поведение человека.

Для получения более или менее реалистичного футуристического прогноза, уравновешивающего безумные прожекты фантазеров и осторожные предсказания прагматиков, полезно заглянуть в лаборатории таких научно-исследовательских центров, как, например, Media Laboratory Массачусетского технологического института (MIT) или Palo Alto Research Center (PARC) корпорации Xerox. Здесь полным ходом идет работа над проектами, способными кардинально изменить наши представления о персональном компьютере. Нанотехнологии и логические элементы размером с молекулу обещают сделать процессоры по сути дела невидимыми. Беспроводные сети микроскопических и повсеместно расположенных «умных сенсоров» фактически ликвидируют такое понятие, как устройство ввода, а интерфейсом между человеком и компьютером становится окружающий нас мир вещей: куртка или джинсы, обои на стенах, лист бумаги или чашка кофе на столе…

Одна из ключевых идей, вдохновляющих ученых-разработчиков при работе над концепциями «умных домов» и «мыслящих предметов», - полностью перевернуть принцип общения с машиной. Не пользователь осваивает технологию управления и набор необходимых команд, а сама техника изучает «правила игры» и подстраивается под стиль жизни и манеры поведения конкретного человека. Итогом же столь революционных концепций и разработок неизбежно должно стать полное растворение персонального компьютера в предметах быта, домашнего или офисного обихода. Важно подчеркнуть, что подобные исследовательские проекты вовсе не являются чем-то абстрактным, оторванным от жизни. Множество крупнейших компаний, таких как Hewlett-Packard, IBM, Intel, Motorola или 3Com, ежегодно вкладывают в разработки Media Laboratory десятки миллионов долларов, обладают правами на результаты исследований массачусетского центра и на созданную его сотрудниками интеллектуальную собственность.

Новаторские идеи исследователей уже весьма заметно отражаются в умах некоторых руководителей промышленности. Так, не прошло незамеченным, что на праздновании все того же юбилея PC меньше всего при подведении итогов и прогнозировании будущего ПК «светилась» сама корпорация IBM. И это, конечно, не случайность, поскольку глава IBM Лу Герстнер провозгласил «конец эры РС» еще около двух лет назад. В выступлениях же других представителей компании персональный компьютер нередко расценивался как своего рода «тупиковая ветвь» бизнеса, по значимости подобная пишущим машинкам, сыгравшим в свое время важную роль, но затем умершим естественной смертью из-за отсутствия спроса. По мнению Джона Прайела (John Prial), вице-президента подразделения IBM Pervasive Computing, в недалекой перспективе ПК как товар потребления будет вынужден уступить дорогу узкоспециализированным и более простым в использовании цифровым устройствам, тотально подключенным к глобальной сети

Но далеко не все согласны с подобной точкой зрения. Например, совсем иначе высказываются руководители компании Apple. По словам Стива Джобса, еще слишком «рано говорить о том, что обычные персональные компьютеры будут вытеснены цифровыми устройствами, такими как телеприставки или карманные компьютеры; потрясающая универсальность персональных компьютеров позволяет им адаптироваться, изменяться, расти и развиваться… и в будущем именно компьютеры станут центром «цифрового стиля жизни», объединяя вокруг себя все прочие устройства».

В словах Джобса хочется обратить внимание на такую важнейшую черту ПК, как «потрясающая универсальность». По иронии судьбы с некоторых пор этот безусловно позитивный фактор стал угрожать самому существованию персонального компьютера. Столь неожиданный поворот событий вызван все более активной ролью, которую начинает играть в мире ИТ мощная и чрезвычайно влиятельная индустрия развлечений. Эта сила видит в гибком и универсальном персональном компьютере опаснейшего врага, с помощью которого люди бесконтрольно и в любых количествах делают цифровые копии музыкальных и видеофайлов, подрывая основы бизнеса развлечений. А потому главнейшая забота развлекательной индустрии - запретить копирование цифровых файлов, дабы потребители могли слушать или смотреть контент на компьютере, но не имели возможности его копировать или распространять.

Поиски практичных методов борьбы с копированием дали по меньшей мере два неприятных побочных эффекта: юридический и технический. С одной стороны, сейчас все более размываются общепринятые юридические нормы «честного поведения» потребителя и возрастает необходимость постоянной слежки за действиями покупателей контента. С другой же стороны предпринимаются все более настойчивые попытки превратить ПК в «развлекательную Интернет-консоль», где владельцу уже неподконтрольны ни аппаратное, ни программное обеспечение. Иными словами, разрушается сама суть того, что делает компьютеры столь полезными. По мнению подавляющего большинства экспертов по защите информации, подобные замыслы обречены на провал, поскольку цифровые файлы по самой своей природе нельзя сделать некопируемыми. Как остроумно заметил известный крипто-гуру Брюс Шнайер в эссе «О тщетности предотвращения цифрового копирования», с тем же успехом можно пытаться делать воду немокрой. А потому индустрии развлечений требуются такие бизнес-модели, которые станут уважать естественные законы цифрового мира, а не сражаться с ними.

Увы, взгляды индустрии на эту проблему порой существенно отличаются от взглядов экспертов по защите информации. Вследствие чего на горизонте начинают просматриваться очертания «переосмысленных компьютеров». Например такого рода.

Свое собственное видение будущего ПК корпорация Intel формирует уже более трех лет. В сентябре 1998 года на форуме разработчиков Intel впервые был представлен оригинальный концепт-компьютер Aztec, имевший необычную пирамидальную форму. За прошедшее с тех пор время благодаря сотрудничеству с несколькими дизайнерскими фирмами появился еще целый ряд моделей нестандартных очертаний. Плодом сотрудничества Intel с Microsoft стала совместная инициатива Easy PC («простой ПК»), направленная на ускоренное создание максимально простых в употреблении бытовых компьютеров. Но наиболее целостным прообразом ПК ближайшего будущего можно, видимо, назвать совместную разработку Intel Labs и подразделения Business Desktop Division Labs корпорации Hewlett-Packard, представленную на осенней выставке «Comdex» под названием Concept PC 2001.

На базе процессора Pentium 4 и шины USB 2.0 создан концепт, радикально поделивший компьютер на «персональную» и «вычислительную» части. Главной причиной такого разделения официально названы «революционная экономия места и функциональная гибкость». Но, думается, тут не обошлось без лукавства, поскольку истинный замысел конструкторов становится яснее из описания двух главных блоков. Вычислительный содержит «опечатанные и защищенные устройства, обеспечивающие повышенный уровень контроля для ИТ-менеджеров». Персональный же включает в себя 18-дюймовую панель ЖК-монитора и «всё, что нужно пользователю компьютера»: пишущий CD-привод, динамики, веб-камеру, разъемы USB и пр. Блок можно крепить к стене или к вращающемуся кронштейну для освобождения места на рабочем столе. В целом же разработчики постарались предусмотреть практически всё, чтобы у «законопослушного» пользователя не возникало желания браться за отвертку и лезть в опечатанный вычислительный блок.

Подобно тому, как в автомобильной промышленности давно практикуют создание «концепт-машин» для возбуждения интереса публики перед выбрасыванием на рынок нового продукта, ныне всерьез занимаются разработкой собственных концептуальных ПК и многие компьютерные фирмы.

В октябре прошлого года свои концепт-модели представила компания Compaq. Ее разработчики главным образом экспериментируют с форм-фактором ПК, пытаясь максимально его уменьшить, ищут более эргономичный дизайн и пытаются создать новые категории продуктов. Результатом такой стратегии стали три основные прогнозные модели: Dual Worlds - комбинация ноутбука и настольной системы; Tablet PC - тонкий цифровой блокнот-ПК и Slice - сверхмалый desktop/mini-tower. Представляя свои концепты на ближайшее будущее, в Compaq любят подчеркивать, что соавторами всех проектов следует назвать и потребителей, поскольку многие новаторские решения реализуются с их подачи.

Так, семейство моделей Dual Worlds («двойные миры») призвано воплотить в реальность розовую мечту всех универсалистов под общим названием «брюки превращаются…». Здесь легким движением руки стандартный на вид ноутбук превращается в футуристического вида настольный компьютер с беспроводной клавиатурой.

Концепт Slice (что можно перевести как «пластина») представляет собой системный блок минимальных размеров, в котором проблема расширения функциональных возможностей решается путем подключения дополнительных внешних модулей. Такая конструкция позволяет не только радикально снизить энергопотребление и цену устройства, но и заметно упрощает модернизацию ПК, сводя ее к тривиальной замене процессора. Созвучное решение, к слову сказать, реализовано и в концепте IBM под названием MetaPad, где модуль размером с КПК содержит ядро компьютера (микропроцессор, графический контроллер, жесткий диск и память), а все остальное становится «аксессуарами», подключаемыми через докинг-станцию. Этот вариант, правда, больше ориентирован на мобильное использование.

Еще один концепт Compaq под название Tablet PC тоже вряд ли можно назвать чем-то сверхоригинальным, поскольку, к примеру, Билл Гейтс продвигает идею подобного аппарата уже несколько лет. «Таблетка» комбинирует в себе функциональность персонального компьютера с возможностями цифрового блокнота в форме тонкого, помещающегося в папку для бумаг устройства, на экране которого можно делать рукописные записи, сохранябщиеся в памяти компьютера. На последней «Comdex» Гейтс продемонстрировал около дюжины моделей Tablet PC, в разной степени объединяющих беспроводной веб-доступ с функциями настольных и портативных систем.

В плоских и компактных Tablet PC можно найти немало общего и с концептами «тонких решений» таких компаний, как Oracle и Sun Microsystems. Этим фирмам, похоже, более всего по душе модель будущего ПК, сводящегося лишь к экрану, клавиатуре и мышке, посредством которых происходит подсоединение к гигантским серверам где-то в недрах бескрайней Сети.

А вот исполнительный директор корпорации Microsoft Стив Баллмер (Steve Ballmer), говоря о грядущих персональных компьютерах, предпочитает напирать на расширение функциональных возможностей игровых приставок. С добавлением возможностей для онлайновых игр, сетевого обновления ПО, работы с DVD и прочими функциональными расширениями такие консоли, как Xbox, PS2 или GameCube, все чаще рассматриваются экспертами как приемлемая альтернатива домашнему ПК.

На ноябрьской конференции инвесторов Microsoft Баллмер охарактеризовал игровую приставку Xbox как «часть более широкой стратегической концепции» по превращению этого устройства в домашний развлекательный центр. Компания уже несколько лет вынашивала идею создания устройства, объединяющего игры с функциями приставки интерактивного ТВ и бытового компьютера. Однако, по признанию Баллмера, на начальном этапе эту концепцию зарубили разработчики программного обеспечения, заявившие, что не видят смысла писать приложения под такого рода аппарат. Но логика развития бизнеса видеоигр естественным путем приводит всех ведущих производителей к идеям «расширенной концепции» консоли. И Sony со своей PlayStation 2, и Nintendo с GameCube, и, конечно же, Microsoft с Xbox - все движутся примерно в одном направлении: оснащение игровой приставки возможностями просмотра DVD-фильмов, добавление жесткого магнитного диска и функций высокоскоростного сетевого доступа. В итоге открываются горизонты не только для онлайновых игр или для приобретения нового ПО непосредственно через Сеть, но и для просмотра и прослушивания любого развлекательного контента из Интернета

Нетрудно понять, что с точки зрения многочисленных домашних пользователей возможности подобного рода «развлекательного центра» перекроют почти все потребности, удовлетворяемые сегодня с помощью ПК. И важнейшим признаком популярности этих продуктов у населения является устойчивый рост продаж новейших игровых приставок, особенно заметный на фоне общего кризиса компьютерной индустрии. По последним оценкам, за истекший год продажи консолей, ПО и периферии для приставок выросли на 36% достигнув почти 6,5 млрд. долларов.

Согласно еще одной точке зрения, выразителем которой является, к примеру, председатель правления Intel Энди Гроув, будущее ПК лежит прежде всего в расширении его коммуникационных возможностей. А поскольку они ассоциируются с беспроводной связью и мобильностью, то конечным результатом трансформаций настольного компьютера может стать и такое устройство, как «портативный мобильный коммуникатор» Origami, который представила на осенней выставке «Comdex» американская фирма National Semiconductor. Это концептуальное устройство на базе ОС Embedded XP комбинирует в себе восемь бытовых электронных приборов: КПК и беспроводной телефон, видео-конференц-связь и аудио MP3-плейер, терминал для Интернет-доступа и электронной почты, цифровую камеру и видеокамкодер. Пока что никто точно не знает, кому столь навороченная «мыльница» может понадобиться и сколько этот прибор может стоить, однако на всякий случай для прощупывания интереса публики концепт соорудили.

Свое название устройство получило благодаря множеству способов, которыми его можно сложить и использовать. Вернее, можно было бы использовать, поскольку на выставку фирма все же привезла лишь прототип, выполняющий далеко не все из заявленных функций. Говоря же строго, основная задача концепта Origami - это реклама достоинств нового процессора Geode SC3200 компании National Semiconductor и привлечение возможно большего числа партнеров к раскрутке чипа. Аналогичным образом в 1998 году совместно с фирмой Honeywell был подготовлен концепт Web pad - портативный плоскопанельный дисплей-блокнот с беспроводным подсоединением к Интернету. С помощью этого устройства продвигалось первое поколение процессоров Geode, и ныне несколько из уже выпускаемых разными фирмами веб-блокнотов построены на основе чипа National. Так что, кто знает, быть может, и с помощью Origami уже удалось кого-то вдохновить на новации.

Прогнозируя обозримое будущее персональных компьютеров, невозможно обойти вниманием и тот многообещающий потенциал, что несут в себе биомолекулярные и квантовые вычислители. Пока нельзя сказать, что нынешние достижения ученых обещают скорое появление в наших домах удобных и полезных процессоров на основе ДНК или кубитных регистров. Однако заметный прогресс исследований в этих областях очевиден. В последние месяцы появились сообщения о реализации в Израиле простейшей машины Тьюринга с помощью синтезированных биомолекул и о первой факторизации в IBM двузначного числа с помощью квантового вычислителя.

Реализация в этих устройствах принципиально иных вычислительных алгоритмов, невозможных в стандартных «кремниевых» архитектурах, влечет за собой коренной пересмотр представлений о том, как может выглядеть компьютер и на что он способен. И пусть, скажем, квантовый алгоритм Шора для быстрой факторизации гигантских чисел очень важен для криптографов, но малоинтересен для повседневных забот среднестатистического обывателя. Зато, к примеру, другой известный квантовый алгоритм - Лова Гровера для поиска информации в неструктурированных базах данных типа Интернета - позволяет быстро отыскать нужные сведения в безбрежном океане Сети. А сотрудники научно-исследовательского центра Media Lab Гершенфелд и Чуанг создали прототип такого квантового компьютера, в котором каждый квантовый бит представлен не одним атомом, а очень большим их числом. Этим решается сложнейшая задача удержания квантовой системы в когерентном, взаимно согласованном состоянии. В принципе роль своеобразного «регистра кубитов» может играть емкость с жидкостью, обрабатываемая с помощью методов ядерной магниторезонансной спектроскопии.

Другими словами, не столь уж фантастической оказывается такая картина из будущего, где человек, меланхолично заглядывая в чашку с чаем, вдруг спросит у нее: «А скажи-ка мне, друг-компьютер, что за погода стоит сейчас в аэропорте Орли?» И чашка моментально даст ответ. Такого рода «настольный ПК» нам представить, конечно, пока трудно. Но ведь можно же. А потому остается лишь подождать и посмотреть…

[i42628]