У присмерках Мура: про причини та наслідки сповільнення цифрового поступу

Саламанюк, Тарас

  • 16 січня 2017
  • 703

Тарас Саламанюк

На традиційній Міжнародній виставці споживчої електроніки (CES), що проходила з 5 по 8 січня в Лас‑Вегасі, гіганти мікроелектроніки – Intel та AMD – представили свої нові архітектури процесорів – Kaby Lake та Zen. В передчутті цих довгоочікуваних релізів інтернет‑сайти та відеоблоги комп’ютерних гіків вже кілька місяців повнилися різноманітними плітками й балачками. Що за комп’ютери на нових процесорах будуть представлені одразу? Наскільки зросте обчислювальна потужність нових процесорів? Як швидко падатимуть ціни на пристрої з процесорами‑попередниками? Зрештою, вічне риторичне питання щодо вибору бренду: Intel чи AMD?

Втім, окрім відповіді на жадані питання, реліз у Лас-Вегасі приніс і ще одну знакову новину. Справа в тому, що конструкція представлених процесорів чи не вперше серйозно порушила так званий «закон Мура». Згідно з ним кількість транзисторів 1 як функціональних одиниць у мікросхемах мала би подвоюватися кожні 24 місяці. І саме в другій половині 2016 року очікувався черговий стрибок подвоєння. Однак продемонстровані в Лас-Вегасі процесори так і не подолали цей рубіж. Кількість транзисторів залишилася приблизно такою ж, що й в передових процесорах попереднього покоління, лише з деяким покращенням конструкції. До того ж, згідно з останніми новинами, Intel не планує робити подвоєння (а лише обмежиться черговим покращенням конструкції) навіть у своєму наступному релізі, запланованому на кінець 2017 року.

Безумовно, така новина не віщує нічого доброго для всіх тих, хто сподівався в новому році придбати собі значно просунутіший за потужністю гаджет. Але не тільки. Вся сучасна глобальна економіка ‒ від хмарних мультимедіа‑сервісів до координації логістичних ланок ‒ зав’язана на витягуванні й обробці даних про поведінку рядових користувачів, так званих big data. І хоч ця індустрія зайшла за півдюжини років вже досить далеко, без дикого галопу «закону Мура», що забезпечував її нестримні апетити належними обчислювальними потужностями, їй доведеться складно. А отже, такий відхід від Мурового дворічного подвоєння транзисторів, що ми спостерігаємо зараз, не просто обіцяє розчарування ентузіастів споживчої електроніки (хоча й воно важливе, як буде показано далі). Це також явище, що ставить під питання один із головних глобальних економічних двигунів сучасності ‒ обробку великих даних – і матиме вплив на соціально-економічну ситуацію у всьому світі. Що саме це за вплив і яке майбутнє він нам несе? Про це поміркуємо згодом. А спершу трішки вникнемо в питання виникнення й функціонування «закону Мура», щоби краще зрозуміти причини та наслідки поточного відходу від нього.

 

Тік-так

«Закон Мура» з’явився на світ майже одразу з мікроелектронікою. 1965 року, через 6 років після винайдення першої мікросхеми 2, Гордон Мур, один із майбутніх засновників Intel, а тоді інженер передової компанії галузі Fairchild Semiconductor, помітив закономірність: нові мікросхеми з’являлися орієнтовно щороку, причому кількість транзисторів в них щоразу була приблизно у два рази більшою. 1975 року він, вже як президент Intel, вніс корективу у свій «закон» – кількість транзисторів має подвоюватися кожні два роки, а не один. Поправка на сповільнення полягала в зростанні значення мікропроцесорів 3 – їх виробництво пов’язане зі значно складнішими схемами будови, а тому вимагало більше часу.

Одна із популярних інтерпретацій «закону Мура». Хоча в оригіналі він був висунутий лише для напівпровідникових мікросхем, але тут його дію поширюють у минуле до виникнення транзисторів. А також до нових ненапівпровідникових основ у майбутнє, де він начебто має привести до досягнення потужності людського мозку.

Звісно, ніяким законом твердження Мура не були. Його перші емпіричні спостереження над ранніми кроками мікроелектронної індустрії були, напевно, таки автентичними. Але вже незабаром він, вочевидь, просто застосував їх до свого дітища, Intel. Вигода від цього була очевидна. Незабаром після відкриття його «закону», 1972 року, була відкрита ще одна (цього разу справжня) емпірична закономірність: при зменшенні габаритів транзисторів у мікросхемі вони споживали менше енергії й працювали з більшою тактовою частотою. Відтак мініатюризація своєї мікроелектронної продукції, крім більшої кількості транзисторів, давала ще й додаткові інженерні переваги перед конкурентами та ставала справді вигідною затією. Саме тому «закон Мура», взятий на озброєння в довготривалому плануванні компаніями типу Intel, заграв у такт ринкової змагальницької логіки. Якщо хтось із виробників мікросхем випускав на ринок новий продукт, то його конкурентам залишалося лише поспівати з аналогічними продуктами або вибувати з марафону.

Вже в середині нульових років, коли серед учасників марафону залишилися лише одиниці, компанія Intel вирішила унаочнити свій лідерський темп, який вона майже від початку задавала всім іншим. Увесь такт виробництва процесорів було формалізовано в так званій тік‑так стратегії. Суть стратегії була цілком очевидною з боку «закону Мура». Під час першого такту – «тік» – технологічний процес виготовлення мікросхем мініатюризувався, внаслідок чого в процесорі вміщувалася більша кількість менших за розміром транзисторів. Тобто, по суті, відбувалося те саме горезвісне подвоєння. Під час же другого такту – «так» – використовувався вже наявний технологічний процес, але оптимізувалася сама мікроархітектура (точність виготовлення, зниження втрат струму і т. д.). В результаті цього для тієї самої кількості транзисторів у процесорі вдалося досягати ще й додаткового збільшення обчислювальної потужності 4. Такти чергувалися по року, отож повний тік‑так цикл якраз і відповідав дворічному циклу «закону Мура». За цей час на ринок виводилися спершу менші, а потім і якісніші транзистори, ціна на одиницю яких падала з кожним тактом.

inteltrigate6.png

Ось як виглядають транзистори в сучасних процесорах (фотографія з електронного мікроскопу).

Бездоганна, на перший погляд, модель пропрацювала, однак, повною мірою недовго. Вже на четвертому «тік» такті 2012 року вихід нової архітектури Ivy Bridge був дещо відкладений. Intel пояснив це виникненням певних складнощів із переходом на технологічний процесор із роздільною здатністю в 22 нм 5. Те саме відбулося й на наступному «тік» такті, коли 2014 року під час переходу до поточного технологічного процесу в 14 нм із архітектурою Broadwell також повторилися схожі затримки. Однак вже наступного року влітку Intel анонсував справді безпрецедентну новину: переходу до нової 10-нм технології, що планувався на другу половину 2016 року, не буде. Його відкладено через неочікувані технічні проблеми, а замість того вже за схемою тік‑так‑так (як ще один «так» такт із покращенням мікроархітектури без зміни техпроцесу) на світ з’явиться вже відома нам 14‑нм‑технологія Kaby Lake. І хоч при цьому представники Intel запевняли у своїй подальшій вірності тік‑так циклу, його подальше дотримання справді стало під питання. Річ в тому, що з кожним черговим ривком «закону Мура» йому все більший спротив чинять дві серйозні перешкоди – технологічна й економічна. Про них ми й поговоримо далі.

 

Відстрочуючи вічність

Розмір одиничного транзистора в сучасних мікросхемах малий, надзвичайно малий. 14 нм – роздільна здатність, яку зараз забезпечує найкращий техпроцес – це всього лише 26 атомних шарів кремнію. Це настільки мало, що не піддається порівнянню не те що з якоюсь бактерією чи вірусом, але навіть із довжиною хвилі видимого світла. Все це приводить до того, що при фотолітографії для витравлення транзисторів потрібного розміру на заздалегідь обробленій кремнієвій пластині використовується спеціальний екстремальний ультрафіолет із довжиною хвилі лише в 13,5 нм. Але й це ще не все. Приміщення, в яких виготовляють мікросхеми, повинні бути неймовірно чистими. На один кубічний метр повітря має припадати не більше 3 (!) пилинок, адже своїми розмірами вони практично в сотні разів перебільшують транзистори на мікросхемах. Саме тому в усіх так званих «чистих кімнатах», де виробляються мікросхеми, невпинно працюють особливі кондиціонери, які виловлюють найдрібніші сторонні тіла з повітря. В свою чергу, нечисленні співробітники, що допущені в такі кімнати, зобов’язані постійно носити там спеціальний герметичний одяг. Але всі ці та ще чимало інших інженерних хитрощів вартують клопоту. Вони були розроблені на тернистому шляху довжиною в півсторіччя, що постійно вівся за бравадою «закону Мура». Без них виконання настільки мініатюрних технічних операцій було би просто неможливим.

Мініатюризація технологічних процесів виготовлення мікросхем у порівнянні з іншими мікрооб’єктами

Однак чи зможуть такі зусилля успішно здійснюватися й далі? Чи під силу інженерам буде продовжувати, розв’язуючи все серйозніші задачі, забезпечувати черговий гордовитий поступ «закону Мура»? Чисто гіпотетично, так. Логічна межа для поточного підходу до розвитку електроніки – мініатюризації – це вихід на одиничний атом. Атом кремнію становить 0,132 нм завбільшки. Отож, виходячи з поточного 14 нм техпроцесу запасу для мініатюризації мало би вистачити ще на кілька десятків років, поки не буде створено ідеального атома‑транзистора. Але на практиці все складніше, оскільки серйозні інженерні труднощі виникають значно раніше.

Зі зменшенням розмірів транзисторів до молекулярного рівня (десятка нанометрів) пропорційно зменшується число електронів, задіяних в перенесенні струму, – аж до того, що на кожне перемикання транзисторів припадає лише кілька десятків або сотень носіїв заряду. Внаслідок цього поведінка тієї жменьки електронів, що залишається на проведення сигналу, починає все менше діяти за класичними фізичними законами «великого» макроскопічного світу, заснованими на усередненні по величезній кількості носіїв. Натомість одиничні електрони у своїх крихітних масштабах дотримуються квантових законів, поводячи себе з нашої погляду дуже дивно. Наприклад, вони можуть просто «не помітити» замикаючого транзистора та продовжити сигнал там, де його не мало би бути, або, навпаки, опинитися в іншому місці від очікуваного та спричинитися до послаблення сигналу. В результаті такі квантові ефекти призводять до суттєвого зростання «шуму» та витоків струму вже навіть на сьогоднішніх молекулярних масштабах транзисторів.

Варто відзначити, що Intel сам визнає цю проблему. Однак його офіційний підхід до неї співзвучний заголовку статті Гордона Мура, опублікованої 2003 року: «Жодна експоненційність не вічна: але “вічність” може бути відстрочена!» («No Exponential is Forever: But “Forever” Can Be Delayed!). Інженерні рішення для такої відстрочки справді знаходяться.

Працівники ІВМ представляють в «чистій кімнаті» на кремнієвій пластині експериментальні 7-нм мікросхеми.

Ще з 22 нм техпроцесу був впроваджений так званий 3D‑підхід. Він полягав у введені нової вертикальної конструкції серединної частини транзистора, що дозволяла зменшити негативні квантові ефекти (як‑от витоки струму). Іншим перспективним підходом, що зараз тільки апробується, можуть стати певні комбінації кремнію з іншими матеріалами. Вони дозволяють домогтися нових результатів у мінімізації негативних квантових ефектів, чим уможливлюють подальшу мініатюризацію транзисторів. Саме в такий спосіб, використавши кремнієво‑германієву основу, компанії IBM ще 2015 року вдалося створити першу експериментальну мікросхему за 7‑нм‑технологією. Але навіть за офіційними оцінками Intel подібні хитрощі без кардинальної зміни підходу можливі тільки до рівня техпроцесу в 5 нм. І хоча недавні анонси про експериментальне створення транзисторів із техпроцесом в 1 нм показують ще дещо ширші обрії для «відсунення вічності», ентузіазму від цього не додається. Адже ні Intel, ні новоспечені творці найменшого транзистора не згадують у своїх прогнозах ще один важливий ускладнювальний фактор. Такий важливий, що може припинити розвиток транзисторів навіть раніше «граничних» 5 нм. І це переводить нас до іншої, економічної причини вичерпання «закону Мура».

 

Російська рулетка кремнієвих магнатів

Разом із «законом Мура» в 1960‑х також був висунутий інший, не такий відомий «закон Рока». Ранній інвестор Intel Артур Рок підмітив іншу, протилежну до Мурової емпіричну тенденцію: вартість фабрик («фабів») по виробництву мікросхем зростає кожні чотири роки. Цей другий «закон Мура» (як його теж часто називають) фактично випливав як економічний наслідок із першого. Тому не дивно, що зі стратегічним прийняттям на озброєння Intel Мурової доктрини про подвоєння транзисторів в силі всі 50 років була й доктрина Рока про подвоєння вартості їхнього виробництва. В результаті, якщо вартість фаба, на якій корпорація Intel виробляла мікросхеми динамічної пам’яті ємністю 1 Кбіт, становила лише 4 млн долларів, то Fab42, завод із виробництва процесорів на базі 14‑нм техпроцесу, коштував уже 5 млрд доларів. І це ще не межа 6.

Розуміється, «закон Рока» впливав на вартість виробництва не лише для Intel, але й для всіх інших конкурентів в гонці. Фактично він означав поступове відсіювання з ринку далеко не всі могли потягнути все вищі рівні капітальних затрат. Як влучно відзначив Роберт Палмер, директор однієї з компаній‑невдах, що вибула з гонки в середині 90‑х: «Створення напівпровідникових приладів – це як грати в російську рулетку. Ви приставляєте пістолет до голови, натискаєте на спусковий гачок і через чотири роки з’ясовуєте, чи розірвуться ваші мізки.” Втім, Intel вдавалося використати цей фатальний азарт на свою користь. Секрет був простий – помірність. В той час як потужніші та іменитіші конкуренти вкладали гроші в розробки процесорів із нестандартними та передовими рішеннями, Intel просто тримався Мурової лінії подвоєння транзисторів і виконував тільки необхідні архітектурні зміни для реалізації цього. Таким чином, тепер мало хто може пригадати імена перспективних процесорів від Fairchild Semiconductor чи Motorola, що виявилися комерційно неуспішними 7. Зате Intel рухався далі, мінімізуючи свої фінансові ризики перед лицем «закону Рока» 8.

Спершу на початку 80‑х їхні процесори стали основними для IBM PC. Непретензійна, але проста й відкрита x86‑архітектура цих персональних комп’ютерів виявилася вкрай успішнішою. Тож вже згодом разом із нею процесори Intel почали займати значну частину ринку. Потім, із початку 90-х, був тривалий етап конкуренції з компанією AMD іншим виробником процесорів для архітектури х86. Раду з нею Intel зміг дати лише в середині нульових, але за допомогою тієї ж методи, що й раніше.

2006 року під час чергового переходу до нового 65‑нм техпроцесу Intel у фотолітографії обійшовся нанесенням лише 31 шару маски, тимчасом як AMD 42. Скорочення шарів маски, потрібної для витравлювання на кремнієвій пластинці транзисторів та інших мікроелементів, напевно, не належало до найкращих рішень з інженерного погляду. Втім, воно було робоче й, найголовніше, давало колосальну різницю у вартості. Якщо витравлювання процесорів на пластині для AMD коштувало лише близько 4 300 доларів, то для Intel – 2 700. Наслідки «закону Рока» не забарилися. Перехід виявився для AMD майже фатальним (компанія втрималася лише завдяки своєму іншому, відеопроцесорному виробництву), а ринок центральних процесорів для архітектури х86, ще донедавна поділений майже порівну, за пару років опинився під домінуванням марки Intel. Ба більше, в той же рік не втрималися й інші конкуренти Intel із другої за розповсюдженістю архітектури комп’ютерів Apple. «Яблучна компанія» заявила про перехід від архітектури PowerPC, вже давно розробленою нею в альянсі з IBM та Motorola, до процесорів Intel та архітектури х86 відповідно. З тих пір Intel перетворився практично в монополіста галузі й щороку займає не менше 70% ринку центральних процесорів.

Динаміка конкуренції між Intel та AMD на ринку центральних процесорів

Все це, однак, не позбавляло Intel необхідності далі грати в російську рулетку й запускати все дорожчі та ризикованіші технологічні процеси. Втім, компанія залишалася вірною своїй успішній ринковій стратегії помірності. Її затягування 2012 року з 22‑нм техпроцесом і 2014  з 14 нм гарно пояснюються такою обережною неспішністю. Якщо найближчі конкуренти суттєво відстали, то чому б не підставляти інвестиційний револьвер для нових ривків дещо повільніше? Пунктуальне виконання Мурового темпу «відстрочення вічності» втрачало свій економічний сенс.

 

Ціна розчарування

Отже, «закон Мура» вичерпується. Вичерпується з двох причин: складні інженерні перешкоди в здійсненні нових етапів мініатюризації та пов’язане з цим наростання вартості виробництва. І не буде великим перебільшенням сказати, що з вичерпуванням цього «закону» згасає також остання велика надія на майбутнє, яку пропонував капіталізм. Надія настільки захоплива, що навіть колишня велич вже загаслих обіцянок Високого Фронтиру (The High Frontier) в космосі тьмяніє поруч із нею.

Один із найбільш відомих прихильників цієї обіцянки, американський винахідник і футоролог Реймонд Курцвейл, пояснює за одну хвилину, що таке Технологічна Сингулярність

Для унаочнення грандіозності цієї надії розглянемо одне порівняння. Уявімо, що ми починаємося рухатися машиною зі швидкістю 8 км/год. Швидкість цієї машини прискорюється з геометричною прогресією – щохливини вона подвоюється. Таким чином, після першої хвилини, покривши відстань в 131 метр, ми будемо рухатися зі швидкістю 16 км/год, а після 4 хв вже мчати 128 км/год, знаходячись більше ніж на півтора кілометри від стартової точки. Недурно? А якщо рухатися таким же темпом далі, скажімо до Марсу? Скільки часу знадобиться нашій машині, щоби добратися до червоної планети? Відповідь приголомшує – 28 хв. У цю останню двадцять восьму хвилину наша машина буде летіти зі швидкістю близькою до світлової (300 000 км/с), подолавши відстань близько 18 млн кілометрів 9.

Саме з таким темпом з 1958 року ще донедавна стриміли цифрові технології. І хоча схоже, що вони (як і в приведеному порівнянні) досягли свого «світлового бар’єру», пройдена ними відстань яскраво пояснює весь хайп Кремнієвої долини 10. З такими показниками і наближення Сингулярності, і здійснення етики трансгуманізму, і реалізація побутових футорологічних прогнозів – все здавалося під силу цифровому турбокапіталізму.

Але все це були не лише порожні мрії. «Закон Мура» за час свого приголомшливого галопу створив справжні прориви в науці і техніці, й вони є досить переконливим підґрунтями для такого хайпу майбутнього, як Сингулярність чи футурологія. Саме в останні десятки років і відкриття елементарних частинок, і екзопланет схожих на Землю, і розробка надміцних матеріалів, і методів у боротьбі з пухлинами, і ще багато інших не менш фантастичних науково‑технічних досягнень – все це ґрунтувалося на використанні великих баз даних для збереження й обробки результатів експериментів. Не маючи цифрових плодів «закону Мура», науковцям довелося б повертатися назад до письмових столів і самотужки копирсатися в паперових протоколах, а про подібні масштаби експериментування треба було б забути. Натомість саме зараз вони в змозі розпоряджатися найбільшим обсягом експериментальних даних в історії й заглядати в такі далечі й глибини, які раніше здавалися геть недоступними.

Короткий фільм про віддалене спостереження за крадієм власного телефону. Яскравий приклад, як змінюється комунікація й відчуття індивідуальності в цифрову добу.

Крім того, без «закону Мура» не було б ще й іншого важливого явища цифрових комунікаційних технологій, що провели справжній переворот у культурі. Так, про нечувані для минулого можливості інтернету, вікіпедії чи навіть торентів ми всі чули й вже не раз. Але гляньте, що ці технології зробили із самим спілкуванням між людьми й відчуттям своєї індивідуальності. Якісні потокові відео‑трансляції отримані завдяки новим мініатюрним і дешевим чіпам просто скинули попередні оболонки приватності та різко розширили канали комунікації. Вони дали змогу майже постійно знаходитися у візуальному зв’язку зі співбесідниками та ділитися з ними своїми емоціями, ідеями, поглядами – байдуже на те, де ви знаходитеся, й інколи навіть на те, чи ви знаєте про встановлений зв’язок. Якщо уявити, як подальші комунікаційні технології – наприклад, 3D-відео, редаговане в реальному часі могли би далі впливати на формати комунікації та відчуття індивідуальності, то обіцянки трансгуманізму з під’єднанням всього людства в нейромережу видаються зовсім не такими безпідставними.

Але тепер зі всіма цими реальними надіями, як і їхніми хайповими інтерпретаціями, схоже, доведеться прощатися. Причому, можливо, навіть швидше, ніж це можна було б собі уявити. Адже розчарування в невиконанні цих мрій загрожує матеріальній основі «закону Мура» (чи радше того, що від нього ще залишається) мікроелектронній індустрії. Вже на сьогодні світовий ринок цифрових пристроїв досягнув своїх меж і демонструє явне насичення. Продажі в сегменті персональних комп’ютерів взагалі вже більше року падають, а загальні показники продажів на ринку залишаються стабільними лише завдяки певному росту сегменту ультрамобільних систем та смартфонів. Звісно, маркетингові відділи виробників мікроелектроніки викладаються на повну. Навіть із відходом від «закону Мура» вони продовжують запевняти в тому, що технічний прогрес і далі крокує залізною ходою, а нові покоління їхніх продуктів, як і раніше, проривні та варті, аби їх скуповували 11. Втім, схоже, що за сучасного економічного розвитку людство просто не в змозі витрачатися на комп’ютери значно серйозніше, ніж раніше.

Зниження прибутку Intel та AMD в результаті падіння продажів ПК

Крім того, навіть якщо припустити, що інші фактори (як‑от стан світової економіки чи культура споживання) будуть залишатися стабільними, сама ринкова ситуація залишається дуже непевною. В таких умовах достатньо хоча б невеликої частки тверезо мислячих покупців, що не піддалася б маркетологічним улещуванням, аби запустити незворотну ланцюгову реакцію. В критичний момент, коли виробникам потрібен кожен цент для утримання залишків «закону Мура», нехай і невелике зниження обсягу продажів електроніки (унаслідок розчарування в сповільненні темпів її зростання) означало б серйозний удар. Це б лише посилило відхід від колишніх темпів зростання обчислювальних потужностей, чим спричинило б ще глибше розчарування споживачів, що в свою чергу купили б ще менше цифрових пристроїв. Внаслідок цього виробники мали б ще менше коштів, щоби інвестувати в уже й без цього сповільнені Мурові такти. А за цим недалекою була б і перспектива падіння їхніх акцій та відтік інвестицій від «застарілої» ідеї синхронних ривків від техпроцесу до техпроцесу. Зрештою, капіталізм, насамперед, про зростання прибутку, а тут якраз все навпаки. Звісно, стрімкий колапс мікроелектронної індустрії колись би зупинився людям все ж потрібні нові, хай і не потужніші комп’ютери але тоді від «закону Мура» певно вже мало було б що рятувати. Хіба що…

 

Останній ривок

Хоча Intel на самоті почав безнадійно відставати від темпу, передбаченого Муром, не варто остаточно скидати з рахунків інших гравців ринку, котрі ще можуть нагнати свого головного конкурента. Зокрема AMD, що зі своєю 14‑нм-процесорною архітектурою Zen, по суті, повертається у велику гру й намагається скористатися порушенням Intel свого тік‑так циклу. Згідно нещодавно прониклих у пресу результатів тестів нові процесори компанії мають бути щонайменше не гіршими за аналоги з нового покоління Intel. Безперечно, AMD ризикує багато чим, ставлячи на свою нову архітектуру, адже у випадку повторення невдач вона може остаточно вибути з мікропроцесорного ринку. Втім, у випадку комерційного успіху нас може очікувати повторення ситуації першої половини нульових із встановленням майже рівної, ідеальної конкуренції між ключовими гравцями ринку.

Крім того, з рахунку не варто скидувати лідерів з інших, хоч і не таких важливих ринків процесорів, як Nvidia (відеопроцесори) чи Qualcomm (мобільні процесори). Intel вже давно намагається потіснити їх, але йому це ніяк не вдається. В той час як ці компанії володіють необхідними технологічними розробками та, що ще важливіше, ресурсами, і у випадку подальшого сповільнення Intel вони можуть спокійно спробувати прийти й на ринок центральних процесорів для персональних і серверних комп’ютерів. 12

10-нм чіп компанії Qualcomm (по центру), представлений на CES 2017, у порівнянні з їхнім попереднім 14-нм чіпом (зліва) і центовою монеткою (справа)

Характерно також, що всі згадані конкуренти Intel вже перейшли на так звану модель фаблес. Вони відмовилися від утримання власних фабів і стали натомість OEM («оригінальними виробниками обладнання»), такими собі продавцями-посередниками (з дослідницькими командами), що реалізують на ринку продукти, замовлені у своїх підрядників. По суті, серед усіх них Intel залишився чи не єдиним інтегрованим виробником пристроїв. У порівнянні з ним AMD, Nvidia чи Qualcomm не треба додатково підтримувати коштовну виробничу базу (за них це роблять виробники-підрядники, зокрема тайванський TSMC), що значно підвищує їхню гнучкість та створює додаткові конкурентні переваги.

Коротше кажучи, за належного збігу обставин темп «закону Мура» має шанси ожити. У виробників-конкурентів знову з’являться економічні стимули інвестувати все більше коштів на черговий виток мініатюризації. Звісно, не надовго, адже «закон Рока» ще й із поточним перенасиченим ринком явно не сприятиме цьому в довгостроковій перспективі. Тож питання повернення до класичної монополії Intel чи встановлення прихованої монополії компанії-підрядника типу TSMC навіть у цьому випадку  це питання часу. Втім, ресурсів поновленої конкуренції вистачило б ще на деякий період для такого собі «останнього забігу Мура». Можливо, навіть до 5‑нм техпроцесу, передбаченого Intel як закінчення дії «закону» свого співзасновника.

 

Дорога в нікуди

Вже зараз чи через п’ятьдесять років, коли заглухне «останній забіг» подвоєння транзисторів за темпом «закону Мура» приречене. А з ним приречений і той динамічний ринок мікроелектронної індустрії, який ми знаємо вже 50 років. Скорочений і зів’ялий, він, найімовірніше, перетвориться в щось типу продажів зубної пасти: хаотичного маркетингового багатоголосся обіцянок – від профілактики карієсу до свіжого подиху – в якому майже не можливо об’єктивно зорієнтуватися 13 Ось тільки на відміну від рядових споживачів, що в кожному разі рано чи пізно змиряться з цим, одним клієнтам така «зубна паста» точно не підійде. Мова йде про корпорації великих даних.

Ці корпорації плоть від плоті «закону Мура». Саме його зростання в геометричній прогресії останній десяток років уможливлює зрештою появу гігантського поля датчиків дешевих і мініатюрних настільки, щоби фіксувати кожен буденний рух користувача (так званий Інтернет речей). Але, щонайважливіше, без «Мурового закону» не було б необхідної пам’яті та процесорів достатньо потужних і достатньо доступних  аби зберігати всі отримані маси інформації на віддалених дата‑центрах та обробляти їх. Розуміється, така гідна захоплення всесвітня інфраструктура вибудовується не на чистому ентузіазмі технічного прогресу. Як і кожна індустрія в капіталізмі, вона має чіткий ринковий інтерес. І його може відчути практично будь‑який користувач інтернету.

Контекстна реклама Google та Facebook, рекомендація книг Amazon чи рекламні ролики перед переглядом відео на Youtube все це та ще багато чого іншого є нашою невідворотною платою за користування начебто безкоштовними й щедрими веб‑пропозиціями. Така «розумна» (smart) бізнес‑модель ставить за основу алгоритмічну маніпуляцію нашої поведінки в інтернеті. Втім, за останні роки вона вкорінилася ще глибше. Сучасні дослідники міста говорять про концепцію smart city, де ринкові алгоритми на базах big data знаходять вплив вже на цілком реальні й важливі сфери нашого життя (як‑от Airbnb на ринку житла чи Uber у транспортній системі). І хоча завдяки цьому впливу споживачам часто вдається запропонувати гнучкіші та дешевші пропозиції, наслідки їхнього домінування над інфраструктурою міста злиденні: дорожчання оренди квартир, деградація громадського транспорту, погіршення трудових умов тощо.

Гірка іронія відомої реклами Apple Macintosh. Більш ніж через 30 років ми все-таки підходимо до тоталітарної альтернативи з Великим Братом, і веде нас туди цифровий розвиток (в тому числі Apple), що начебто обіцяв це запобігти.

Та справді глибоке проникнення алгоритмів у наше життя настає тоді, коли вони починають вчитися самі, без сторонніх вказівок. Саме це робить штучний інтелект (ШІ) – вершина програмної інженерної думки на поточному рівні обчислювальних потужностей. Ще на початку 2010‑х його досить прості версії розпізнавання голосів використовувалися для контролю над «рівнем дружелюбності» у відповідях операторів кол‑центру 14. Тепер разом зі зростанням обчислювальної потужності деякі експерти говорять про кібернетичне відеоспостереження, що допомогло б завчасно розпізнати й випередити «небезпечні дії» робітників, значно зекономивши затрати підприємців. Але одною трудовою сферою справа не обмежується. Так, минулого року ШІ Google DeepMind отримав дані півтори мільйона пацієнтів від одної британської клініки для аналізу ризику хвороб. І хоча цей проект знаходиться тільки в пробній стадії, ціль його цілком зрозуміла. Задля здешевлення вартості страхових полісів, потрібно навчитися видавати пацієнтам інструкції щодо «оптимальної здорової» поведінки для мінімізації фінансових витрат на їхнє лікування від страхових товариств та національних систем охорони здоров’я. Таким чином, ми маємо справу зі спробами введення в різних сферах цілком нового рівня алгоритмічної маніпуляції, такої, що не просто підказувала б нам «кращу» книгу чи житло, але й давала чіткі «раціоналізовані» інструкції, роблячи відповідальними за їхнє виконання й стежними за цим.

Однак приголомшливий на перший погляд перехід від різнобарвної веб‑реклами до вузьких кібернаглядових директив, насправді, не випадковий. Він добре відбиває суперечливі сторони капіталістичної економіки та специфічні рішення неолібералізму сучасної її моделі для подолання цих протиріч. Справа в тому, що ринок як основа капіталізму містить одну засадничу проблему. З одного боку, капіталісти як виробники товарів і послуг знаходяться на ньому в невпинній конкуренції поміж собою, а тому прагнуть до все дешевших цін на свої продукти. З іншого боку заходи по здешевленню продуктів загрожують їм зниженням рівня прибутковості. Неолібералізм пропонує вирішувати це протиріччя шляхом оптимізації витрат капіталістів, тобто попросту урізаннями своїх штатів та підвищення експлуатації тих, хто залишився. Втім, з таким підходом є одна проблема. Погано оплачувані, а тим паче безробітні робітники не можуть купувати товари та послуги на тому ж рівні, що й раніше, отож виникає потреба в ще дешевших товарах. А це зі свого боку вимагає нових «оптимізацій»

Динаміка рівня прибутковості в деяких індустріально розвинутих країнах

Одним словом, вся ця неоліберальна модель закінчила б вкрай погано, якби дорогою її тупикового обігу не трапилися цифрові технології. Своїми все більш охопними big data моделями вони запропонували їй саме те, що було потрібно: з одного боку, реалізацію споживачам більшої кількості товарів та послуг за кращими цінами, а з іншого утримання під надточним кібернетичним контролем залишкових робітників, доповнюючи їх автоматизованими системами. Ба, їхні smart‑підходи, як зазначають деякі дослідники, уможливлюють підтримання на плаву навіть соціальної сфери, яка також переживає не найкращі часи через неоліберальні «оптимізації». Рішення просте: медицину, освіту та іншу «соціалку»теж треба перевести в домен кібернаглядового здешевлення, а на її користувачів покласти такі самі зобов’язання слідувати надточним приписам. Додайте сюди ще описаний раніше хайп майбутнього від Кремнієвої долини й отримаєте ідеальну систему, що контролює своїх резидентів як батогами (кібернетичний нагляд, перенесення відповідальності, «оптимізація» рівня життя), так і пряниками (здешевілі або безплатні товари та послуги, обіцянки неймовірного майбутнього). Фактично саме це й пропонує підхід цифрового технокрактизму (technical solutionism), що зараз на повну просувається монопольною жменькою корпорацій із Кремнієвої долини, які мають достатні ресурси для масованого збору й аналізу великих даних у всьому світ 15.

Однак, як показує сама логіка моделі неолібералізму, застосування цифрових технологій для її порятунку не може бути чимось статичним. Для вирішення щораз дужчої проблеми зв’язності суперечливих капіталістичних тенденцій спадаючим ціноутворенням і збереженням норми прибутку обчислювальні потужності потрібно нарощувати знову та знову. Таким чином, від простої веб‑реклами через реальні інтернет‑платформи й сучасні профільні штучні інтелекти необхідно рухатися далі  до ще більш просунутіших кібернетичних систем, здатних будувати ще обширніші моделі на базі ще більших даних. Ось тільки, як ми вже знаємо, є один нюанс. Технічна основа для такого руху вичерпується…

 

У пошуках прориву

По суті, єдиний шанс у цифрового технократизму вберегти своє існування (а заодно й неоліберальній моделі, що ставить на нього) полягає у виході на альтернативні до традиційної кремнієвої фотолітографії способи досягати технічного прогресу.

Найпростіший спосіб компенсувати гонку за все меншими й меншими транзисторами  це покращення в архітектурі. Як ми бачили, вже зараз із вичерпуванням «закону Мура» Intel ставить на це, продовжуючи свій цикл «так». Втім, можливі й інші, дещо кардинальніші архітектурні новаторства. Наприклад, деякі ІТ-інвестори говорять про потенціал систем-на-кристалі. Ці системи за рахунок поєднання в одному кристалі (чи точніше інтегральній схемі) функціональних елементів цілого цифрового пристрою споживають менше електроенергії та працюють надійніше. В результаті навантаження на мікросхеми можна підняти, а отже, й відносно недорого збільшити їхню обчислювальну потужність (як це вже було зроблено в сучасних відеокартах чи мобільних пристроях). Водночас, зростання потужності від подібних архітектурних новацій навряд чи сягне в підсумку кількох десятків процентів. Можливо, цього разом із маркетинговими методами «зубної пасти» було б цілком достатньо для уникнення розчарування пересічних споживачів та повного колапсу мікроелектронного ринку, але цифрова технократія – куди вимогливіший клієнт, і таке повільне зростання для неї не годиться.

Анонсований минулого року чіп Nvidia Tesla P100 – один із способів компенсувати нестачу «закону Мура» для великих даних. Хоча Nvidia Tesla P100 побудований на тому ж 14/16 нм техпроцесі, його новаторська архітектура зорієнтована спеціально для використання в сучасних дата-центрах і дає додаткові вигоди при надпотужних обчисленнях.

І тут можна звернутися до методів поза традиційною мікроелектронною індустрією. Адже обчилювальна потужність залежить не лише від «заліза», але від того, як оптимально на ньому були реалізовані ті чи інші програмні середовища. А саме цей аспект комп’ютерної галузі розвивався досить екстенсивно та грубо, покладаючись на все нові дармові потужності від «закону Мура». Крім того, навіть із застиглими в розвитку пам’яттю та процесорами можна виходити на нові рівні обчислювальних потужностей слід просто дедалі дужче концентрувати їх за спеціалізованими дата‑центрами та реалізовувати спеціальні апаратні та програмні рішення для них. В такому разі, застопорені в розвитку індивідуальні комп’ютери (аби отримати доступ до нових рівнів продуктивності) та просто дрібні пристрої з мережива Інтернету речей (для координації складних зусиль) мали б частіше звертатися запитами через всілякі хмарні сервіси до розрослих суперкомп’ютерів. Втім, навіть у сполученні з архітектурними новаціями ці методи не зрівнялися б із «законом Мура». Латання дрібних, проігнорованих раніше деталей  звісно, плідний підхід, але не настільки, аби півсторіччя чи хоча б десяток років давати темп геометричної прогресії взростанні обчислювальних потужностей. Що ж до нарощення суперкомп’ютерної централізації, то це неминуче оперативне рішення, якщо цифрові технократи хочуть, взагалі, якось залишатися на плаву без Мурового прискорення. Але воно надзвичайно коштовне, адже подвоєння своїх технічних баз замість подвоєння кількості транзисторів вже через кілька циклів вилилося б у суми, що перебільшували б навіть запуск нових техпроцесів фотолітографії.

Отож, єдиний спосіб повернутися до зростання обчислювальних потужностей, хоча б трохи співвідносного з Муровим, це справжня проривна зміна технологічного підходу, що б забезпечила новий каскад дешевих та ефектних вдосконалень. І передумови для цього існують. Вже кілька десятків років, із початком розмов про фізичні межі вичерпання «закону Мура», в різних напрямах проводяться дослідження альтернатив кремнієвій мікроелектроніці. По‑перше, пропонується замінити сам матеріал транзисторів на графен штучно сконструйований кристалічний вуглець з особливою структурою, що надає йому навіть кращі напівпровідникові властивості, ніж у кремнію. Завдяки таким особливостям графенові транзистори значно випереджали б кремнієві аналоги як у енергоспоживанні, так і частоті роботи. Іншим проривним шляхом може стати заміна принципу передачі та обробки сигналу. В так званих оптичних комп’ютерах електричні сигнали пропонується замінити фотонними, а разом із цим і всю електронну начинку, що забезпечило б небачену для сьогоднішньої електроніки швидкість та ширину каналів передачі даних. Зрештою, в комп’ютерах майбутнього замінити можна було б всю попередню логіку обчислень. Саме такий підхід розвивається в дослідженнях квантових комп’ютерів контрінтуїтивних «чорних коробок», повних квантових ефектів, перетворених і  ворогів у союзники електроніки. З таким «дивним» устаткуванням квантові комп’ютери за короткий час здатні були б проводити деякі операції, на які в сьогоднішніх кремнієвих комп’ютерів пішли б мільярди років 16.

Парадокс кота Шредінгера, що гарно відображає базовий принцип роботи квантового комп’ютера. Поки в його «чорну коробку» ніхто не заглядає, біти там одразу становлять і 0, і 1 (так само як кіт і мертвий, і живий одночасно).

Втім, як би перспективно не звучали всі ці напрями, з ними теж є одна серйозна проблема: всі вони знаходяться тільки на експериментальних модельних стадіях. Надпотужні графенові транзистори продовжують випробовуватися дослідниками поодинці, тому що досі не зрозуміло, як їх можна було б об’єднати в мікросхему. Замість надшвидкісних оптичних комп’ютерів ми маємо тільки окремі компоненти, які дуже обмежено реалізують потенціал концепції фотонних електроніки. А казкові можливості квантових процесорів залишаються закутими не більше десятком логічних комірок, бо при подальшому збільшенні стає невтямки, на яких принципах вони взагалі працюють.

Одним словом, для реальних проривів і подальшого виходу на пряму дешевих інженерних вдосконалень в окреслених напрямках потрібні інвестиції. Чимало інвестицій. Куди більше, ніж для якогось нового рівня мініатюризації вже знайомої технології кремнієвих транзисторів. Тож на представників Кремнієвої долини (будь це корпорації мікроелектроніки чи великих даних) тут точно не варто розраховувати для них як ринкових гравців це надто великі ризики. Вони й так перестають собі давати раду з кремнієвим «законом Мура», а інвестування в такі фундаментальні прориви для них як російська рулетка з автоматичним пістолетом замість барабанного револьвера 17. По суті, єдиним достатньо потужним гравцем, що впорався б з інвестиціями такого епічного масштабу, могла б стати держава, а ще краще об’єднання держав. Власне, в ранній історії мікроелектроніки вже існувало чимало прецедентів, коли саме держава на своїй плечах витягувала непідйомний для приватного капіталу тягар становлення галузі 18. Однак часи сьогодні вже не ті. Через постійні «оптимізації» з боку неоліберальної ринкової моделі держави ослабли. Тож, навіть маючи зараз необхідну науково-технічну базу, вони навряд чи б змогли здобути економічні ресурси та політичне схвалення повторити щось у подібному роді. Фактично цифровий технократизм Кремнієвої долини приречений. При цьому не в останню чергу через самого себе.

 

Несвятковий час

Однак святкування кінця неолібералізму, а разом із ним і всього його ганебного апарату кібернетичного нагляду та контролю, варто поки що відкласти. По‑перше, це було б просто надто передчасно. Агонії сучасної ринкової моделі можуть тривати ще з десяток чи два років. Як ми побачили, певні ресурси для підтримки залишків геометричного росту обчислювальних потужностей, а з ним і оптимізм цифрового технократизму в неї ще є, хоч їх і зосталося небагато.

По‑друге, не варто було б залишати поза увагою Китай, чи не єдину потужну світову економіку поза неоліберальною доктриною. Вже зараз китайська держава разом із небаченим інфраструктурним розвитком потужно інвестує в розробку перспективних технологій: наприклад, безпечних ядерних реакторів на торію 19, що довго залишалися в тіні енергетичного лобі західних корпорацій. Тому сценарій схожих масованих китайських держінвестицій у кремнієві альтернативи мікроелектроніки не виглядав би чимось неймовірним.

Надмірне захоплення нового президента США згадуванням Китаю у своїй передвиборній гонці не було зовсім безпідставним. Китай, справді, може становити альтернативу американській Кремнієвій долині.

По‑третє, якщо задуматися, то чи є, взагалі, щось святкового в зупинці цифрового прогресу? Адже, по суті, це й означає зупинку розвитку науково-технічних досліджень, комунікаційних можливостей та інших цілком реальних і проривних ефектів, що ховалися під поверховим хайпом Кремнієвої долини. Так, левова частка цих ефектів досягалася завдяки злиденній неоліберальній моделі, що, граючись на ринку нашими егоїстичними інтересами, змушувала речі працювати. Але це аж ніяк не робить самі прориви, до яких вона доклалася, також негожими.

По суті, замість святкування потрібно подивитися правді у вічі й відповісти на питання: а що, власне, ми хочемо далі? Чи хочемо ми, щоби замість неолібералізму прийшла китайська державна альтернатива? Якщо так, то це не складно влаштувати треба просто розслабитися й почекати. Китай має справді хороші шанси вкластися в технологічний прорив у мікроелектроніці. І за таких умов раніше не приступні твердині цифрового технократизму й неолібералізму швидко б пали в усьому світі. От тільки підхід всеохопного нагляду й контролю навряд чи б змінився. Можливо, він би навіть посилився авторитарний капіталізм китайського ґатунку, на відміну від західних неоліберальних аналогів, у контролі суспільства не особливо панькається з такими умовностями, як права людини.

І тільки якщо ми б хотіли, щоб замість неолібералізму настала якась інша, більш людяна суспільна альтернатива, треба справді постаратися. Постаратися розробити та просунути її за ті десятьдвадцять років, за які буде марніти та сохнути без Мурової підпитки неолібералізм. Завдань по створенню такої альтернативи немало. Але за нас може грати кілька речей. По‑перше, нездійснені цифровим технократизмом обіцянки майбутнього на основі експоненційного науково-технічного розвитку, які ми можемо взяти до себе на щит для мобілізації різного роду розчарованих. По‑друге, вже здійснені завдяки «закону Мура» прориви в розширенні каналів комунікації з відповідними колективістськими ефектами, які ми можемо використати в розбудові кращої, солідарної моделі суспільства.

Таким чином, цифровий популізм (перебирання обіцянок від «закону Мура») та цифровий колективізм (використання передових технологічних досягнень міжособистійної комунікації) це дві потенційні переваги творців кращої суспільної альтернативи. І ними треба користатися. Користатися навіть у таких глухих до цифрового поступу регіонах, як Україна. Все одно неоліберальні політики з «оптимізації» всього (соціальних виплат, комунальних послуг, зарплат тощо), які нам зараз активно нав’язуються Заходом, досить скоро заваляться без підпитки експоненційного цифрового розвитку. А той хайповий відгомін Кремнієвої долини (боротьба з піратством, Київ як smart city, культи стартапів), який нам подається зараз як найвишуканіший метод економічних проривів, виявиться порожнім пшиком. Тож слід доносити про це іншим за допомогою тих широких каналів комунікаційних технологій, що уможливив «закон Мура». І треба працювати над альтернативою. Альтернативою, що, з одного боку, справді могла б вивести Україну з трясовини економічної безвиході на рівень солідарного, технічно розвинутого суспільства, а, з іншого, мала б якісь перспективи у світовому масштабі перед лицем наступу кібернаглядового авторитарного капіталізму.


 

Примітки

  1. Транзистор – напівпровідниковий пристрій, що дозволяє керувати струмом, що проходить через нього. Саме на цій його властивості (а саме пропускання чи блокування сигналу) і базуються сучасні логічні (мікро)схеми.
  2. Мікросхема  напівпровідниковий кристал, що об’єднує під одним нерозбірним корпусом різні електронні компоненти (в т.ч. транзистори) з розміром кілька мікрон і менше для виконання різних обчислювальних операцій.
  3. І (оперативна) пам’ять, і процесори належать до мікроелектронних пристроїв на транзисторах, реалізованих у вигляді мікросхем. На початку особливої різниці в їхніх дизайнах не було помітно, а тому Мур у своєму прогнозі орієнтувався на передові розробки мікросхем пам’яті. Втім, із розвитком мікроелектроніки і ускладненням інженерних рішень стало очевидно, що пам’ять будується на більш простішому, регулярному дизайні. І хоча він передбачає в 5–10 разів більшу щільність розміщення транзисторів, більш потрібним виявляється складніший, нерегулярний дизайн процесорів. Нестачу пам’яті можна завжди надолужити великим числом мікросхем, в той час як з логічними схемами центрального процесора це просто не зробиш.
  4. В деяких джерелах можна зустріти формулювання «закону Мура» як «подвоєння потужності процесорів кожні 18 місяців». Загалом, воно теж правильне, хоча першопочатке формулювання Мура мало на увазі саме подвоєння транзисторів і не тільки в процесорах, але загалом в мікросхемах. Саме завдяки покращенню процесорної архітектури потужність процесорів загалом подвоювалася кожні 18 місяців, хоча кількість транзисторів – лише кожні 24 місяці.
  5. Роздільною здатністю для того чи іншого технологічного процесу прийнято вважати половину відстані між ідентичними елементами мікросхеми. Таким чином, у сучасних мікропроцесорах відстань між транзисторами повинна дорівнювати близько 28 нм, а в попереднього покоління – 44 нм.
  6. Із повним списком сучасних фабів та їхньою вартістю можна познайомитися тут.
  7. Детальніше про перипетії тодішньої конкуренції можна дізнатися тут.
  8. Потрібно зазначити, що Intel не від самого початку дотримувався стратегії помірності. Один із їхніх ранніх процесорів, iAPX 432, мав теж цілком передову конструкцію. Він був 32-бітним та багатозадачним – майже нечувано для того часу. Втім, реалізація таких якостей на тодішньому рівні технологічного процесу виявилася надто дорогою і малоефективною, а сам проект став комерційно неуспішним. Натомість, в історію ввійшла інша, більш помірна гілка розробок Intel з навмисне урізаними і дешевими 8-бітними процесорами Intel 8088. Саме їх компанія IBM обрала для свого IBM PC.
  9. Ідея порівняння взята з книги Мартіна Форда «Rise of the Robots» про наслідки автоматизації й роль у цьому «закону Мура. Самі розрахунки в порівнянні носять, однак, спрощений, нерелятивістський характер. Вони не враховують ефект утруднення в досягненні «світлового бар’єру» при все вищих швидкостях і слугують виключно ілюстрацією грандіозності Мурового темпу.
  10. Кремнієва долина  регіон у штаті Каліфорнія (США), що характеризується значною щільністю високотехнологічних компаній і особливою системою цінностей, сформованою у цьому середовищі (заперечення регуляції ринку, культ інноваційних проектів тощо). Історично в Кремнієвій долині зароджувалася напівпровідникова індустрія США (звідси назва кремнієва), але потім вона наросла цілою екосистемою передових технічних компаній із різних галузей (програмне забезпечення, біотехнології, автомобілебудування тощо).
  11. Вже зараз поняття техпроцесу дедалі дужче перетворюється в банальний маркетинговий бренд. Кілька поколінь процесорів порушують нормативні рекомендації регуляторної організації ITRS до базових розмірів елементів мікросхем у нових техпроцесах. І щоразу ці порушення лише зростають. Таким чином, виходячи з реального розміру елементів, було б коректним, наприклад, говорити про 18 нм, а не 14/16 нм техпроцес у виробника-підрядника TSMC. Але компанія Apple, що ще через одного свого підрядника, ARM, потім буде використовувати ці процесори в своєму останньому поколінні телефонів, безумовно, подаватиме все як частину 14/16 нм процесу. Так потрібно для маркетингу. І це цілком легально. Основні гравці ІТ ринку й регуляторна організація ITRS ще 2014 року досягли принципової домовленості розглядати техпроцес виключно як маркетингове поняття.
  12. Власне, компанія Qualcomm на виставці в Лас‑Вегасі вже представила свої мікросхеми виконані за 10-нм техпроцесом. Безперечно, це ніяк не рятує саме виконання «закону Мура». По‑перше, перехід на‑новий техпроцес вже й так затягнуто щонайменше на півроку. По-друге, мікросхеми Qualcomm призначені для мобільних пристроїв і мають дещо інші цілі, ніж подвоєння транзисторів у кожному новому поколінні (це можна побачити навіть наочно в зменшеному розмірі нової мікросхеми порівняно з попередньою). Втім, все це показує нам, що Intel справді затягнув із переходом і його конкуренти, як-от Qualcomm, мають практично співрозмірні, а в дечому і кращі від нього технології виробництва.
  13. Показово те, що вже зараз – коли відхід від закону Мура з процесорами Kaby Lake тільки намітився – багато продавців комп’ютерів вперто не хочуть визнавати факт, що їхній новий товар не має тих проривних показників, що раніше. Навіть на ринку для геймерів (де технічні характеристики грають критичну роль) відтворюється видимість збереження старих темпів цифрового прогресу. Ось один приклад з вітчизняного ринку комп’ютерів.
  14. Приклад взято з книжки Ніка Даєра-Візефорда «Cyber-Proletariat: Global Labour in the Digital Vortex» (с. 110), де приведено також немало інших негативних наслідків ринкових цифрових технологій на трудові умови. Зі скороченим викладом думок Візефорда українською можна ознайомитися в цій його статті.
  15. По суті, у світі є небагато розробників, здатних запропонувати передові розробки в галузі штучного інтелекту, й більшість із них входять в так званий альянс «Партнерство зі штучного інтелекту на вигоду людям і суспільству» (Partnership on Artificial Intelligence to Benefit People and Society), куди входять добре відомі нам Google, Facebook, Microsoft, Amazon i IBM. Відокремлено тримається тільки Apple та ще недавній проект OpenAI. Власне, тільки OpenAI тією чи іншою мірою говорить про відкриття частини своїх напрацювань громадськості, всі інші працюють над своїми системами штучних інтелектів закрито.
  16. Одним із суспільних парадоксів, до яких може привести, винайдення достатньо потужного квантового комп’ютера, може бути злам шифрування відкритим ключем, яке зараз повсюдно використовується в інтернеті – від введення логіну-паролю до оплати кредитною карткою. Детальніше про можливі наслідки цього можна почитати в цій статті.
  17. Зокрема побічно про неготовність кремнієвих гігантів іти на ризики щодо розробки повноцінних альтернатив «закону Мура» говорить заява компанії Intel. Вони планують у своїх майбутніх розробках пожертвувати ростом швидкості обчислень заради енергозбереження.
  18. Авіакосмічна держпрограма США в 60-х роках була головним клієнтом мікроелектронної індустрії. По суті, саме її замовлення для навігаційних комп’ютерів кораблів Аполлон, систем наведення ракет або бортових навігаторів літаків становили основний потік замовлень піонерам мікроелектроніки і виявилися важливими інвестиціями для становлення всієї галузі загалом та «закону Мура» зокрема. Детальніше про цей державний внесок можна почитати тут.
  19. Ядерні реактори на торію використовують нетипове паливо – уран‑233, яке отримують із торію (звідси й назва). Хоча цілісної ядерної енергетики на торію ще не вдалося налагодити, окремі експериментальні рідинносольові реактори на торію, що існують ще з 60-х років, показують значно надійніші показники роботи. Крім того, створені ними викиди можна перестають бути радіоактивними за кілька сотень років (порівняно з десятками тисяч у сучасних реакторах). Це дозволяє певним дослідникам говорити про «чисту ядерну енергетику»на торію. Детальніше з непростою історією становлення торію можна познайомитися тут.
 

Залишити коментар