Реклама:

Компьютерная промышленность двигается вперед как никакая другая. Главная движущая сила - способность производителей помещать с каждым годом все больше и больше транзисторов на микросхему. Чем больше транзисторов (крошечных электронных переключателей), тем больше объем памяти и мощнее процессоры. Гордон Мур (Gordon Moore), один из основателей и бывший председатель совета директоров Intel, однажды сострил по поводу того, что, если бы авиационные технологии развивались с такой же скоростью, как компьютерные, самолеты стоили бы 500 долларов и облетали землю за 20 минут на 20 литрах топлива. Правда, для этого они должны стать размером с обувную коробку.

Он же сформулировал закон технологического прогресса, известный теперь под именем закона Мура. Когда Гордон готовил доклад для одной из промышленных групп, он заметил, что каждое новое поколение микросхем появляется через три года после предыдущего. Поскольку у каждого нового поколения компьютеров было в 4 раза больше памяти, чем у предыдущего, стало понятно, что число транзисторов на микросхеме возрастает на постоянную величину и, таким образом, этот рост можно предсказать на годы вперед. Закон Мура гласит, что количество транзисторов на одной микросхеме удваивается каждые 18 месяцев, то есть увеличивается на 60 % каждый год. Размеры микросхем и даты их производства подтверждают, что закон Мура действует до сих пор (рис. 1.6).

Технологические и экономические аспекты

Рис. 1.6. Закон Мура предсказывает, что количество транзисторов на одной микросхеме увеличивается на 60 % каждый год. Точки на графике - объем памяти в битах

По большому счету, закон Мура - это никакой не закон, а простое эмпирическое наблюдение за тем, с какой скоростью физики и инженеры-технологи развивают компьютерные технологии, и предсказание о том, что с такой скоростью они будут работать и в будущем. Многие специалисты считают, что закон Мура будет действовать еще лет десять, а возможно, и дольше. Вероятно, в конечном итоге количество атомов, из которых состоят транзисторы, уменьшится до критической величины, хотя последние достижения квантовой компьютерной техники, может быть, изменят ситуацию [156]. Впрочем, другие специалисты предсказывают, что довольно скоро разработчики столкнутся с рассеянием энергии, утечками тока и другими проблемами, которые придется каким-то образом решать [28, 112].

Закон Мура связан с тем, что некоторые экономисты называют эффективным циклом. Достижения в компьютерных технологиях (увеличение количества транзисторов на одной микросхеме) приводят к продукции лучшего качества и более низким ценам. Низкие цены ведут к появлению новых прикладных программ (никому не приходило в голову разрабатывать компьютерные игры, когда компьютер стоил 10 млн долларов). Новые прикладные программы приводят к возникновению новых компьютерных рынков и новых компаний. Существование всех этих компаний ведет к конкуренции между ними, которая, в свою очередь, порождает спрос на лучшие технологии. Круг замыкается.

Еще один фактор развития компьютерных технологий - первый закон программного обеспечения, названный в честь Натана Мирвольда (Nathan Myhrvold), главного администратора компании Microsoft. Этот закон гласит: "Программное обеспечение - это газ. Он распространяется и полностью заполняет резервуар, в котором находится". В 80-е годы электронная обработка текстов осуществлялась программами типа troff (именно программа troff использовалась при создании этой книги). Программа troff занимает несколько десятков килобайтов памяти.

Современные электронные редакторы занимают десятки мегабайтов. В будущем, несомненно, они будут занимать десятки гигабайтов (в первом приближении приставки "кило", "мега" и "гига" означают "тысячу", "миллион" и "миллиард" соответственно; подробнее об этом см. раздел "Единицы измерения"). Программное обеспечение продолжает развиваться и порождает постоянный спрос на процессоры, работающие с более высокой скоростью, на память большего объема, на устройства ввода-вывода более высокой производительности.

С каждым годом происходит стремительное увеличение количества транзисторов на одной микросхеме. Отметим, что достижения в развитии других компонентов компьютера столь же велики. Например, у машины IBM PC/XT, появившейся в 1982 году, объем жесткого диска составлял всего 10 Мбайт. Двадцать лет спустя в системах-наследниках PC/XT устанавливаются жесткие диски емкостью 100 Гбайт. Разница на четыре порядка стала возможной благодаря ежегодному приросту емкости в 58 %. Правда, подсчитать, насколько быстро происходит совершенствование жесткого диска, гораздо сложнее, поскольку тут есть несколько параметров (объем, скорость передачи данных, цена и т. д.), но измерение любого из этих параметров покажет, что показатели возрастают по крайней мере на 50 % в год. Незаурядные достижения по части производительности дисков, равно как и то обстоятельство, что объем выручки от продажи дисков, выпущенных в Кремниевой долине, превысили аналогичный показатель по микросхемам процессоров, заставил Эла Хогланда (Al Hoagland) предположить, что это место следовало бы назвать Железооксидной долиной (ведь именно этот материал является носителем информации на дисках).

Крупные достижения наблюдаются также и в сфере телекоммуникаций и создания сетей. Меньше чем за два десятилетия мы пришли от модемов, передающих информацию со скоростью 300 бит/с, к аналоговым модемам, работающим со скоростью 56 Кбит/с, телефонным линиям ISDN, где скорость передачи информации составляет 2 х 64 Кбит/с, и оптико-волоконным сетям, где скорость передачи уже больше чем 1 Тбит/с. Оптико-волоконные трансатлантические телефонные кабели (например, ТАТ-12/13) стоят около 700 млн долларов, действуют в течение 10 лет и могут передавать 300 000 звонков одновременно, поэтому себестоимость 10-минутной межконтинентальной связи составляет менее 1 цента. Лабораторные исследования подтвердили, что возможны системы связи, работающие со скоростью 1 Тбит/с (1012 бит/с) на расстоянии более 100 км без усилителей. Едва ли нужно упоминать здесь о развитии Интернета.

Типы компьютеров || Оглавление || Широкий спектр компьютеров