Вторая эра машин

Наш быстрый расчет удвоений помогает понять, почему прогресс в области цифровых технологий все ускоряется и почему так много идей из области научной фантастики становятся реальностью бизнеса. Дело в том, что устойчивый и быстрый экспоненциальный рост закона Мура дошел до точки, с которой вычисления переходят в другой режим: мы теперь на второй половине шахматной доски. Инновации, описанные нами в предыдущей главе, – машины, способные самостоятельно передвигаться в дорожном потоке, суперкомпьютеры – чемпионы Jeopardy!, автоматически формируемые новости, дешевые и удобные фабричные роботы, а также недорогие потребительские устройства, представляющие собой одновременно коммуникаторы, «трикордеры» и компьютеры, – возникли после 2006 года, так же как и бесчисленное количество других диковин, совершенно непохожих на устройства прежних эпох.

Рис. 3.3. Множество измерений закона Мура

Одна из причин появления этих гаджетов состоит в том, что цифровой «движок», на котором они построены, наконец-то стал достаточно быстрым и при этом достаточно дешевым. Десять лет назад все было совсем иначе. Как выглядит цифровой прогресс на логарифмической шкале? Давайте посмотрим.

График на стр. 74 показывает, что закон Мура реализуется последовательно и широко; он действует в течение долгого времени (в некоторых случаях – десятилетия) и вполне применим к разным типам цифрового прогресса. Глядя на него, помните, что при использовании стандартной линейной шкалы на вертикальной оси все эти почти прямые линии напоминали бы первый график семейства трибблов Энди – они почти все время шли бы горизонтально, а затем, ближе к концу, взмывали бы вверх. И, конечно же, у вас не было бы никакой возможности изобразить их все вместе – все случаи описываются слишком разными по масштабу цифрами. Логарифмическая шкала принимает все это во внимание и позволяет нам получить более четкую общую картину изменений, связанных с цифровыми устройствами.

Вполне ясно, что многие существенно важные строительные блоки процесса вычислений: плотность микрочипов, скорость обработки, емкость запоминающего устройства, энергоэффективность, скорость загрузки и так далее – улучшались по экспоненте в течение долгого времени. Чтобы понять важность закона Мура для реального мира, давайте сравним возможности компьютеров, разделенных лишь несколькими периодами удвоений. Машина ASCI Red (1996), первый плод Ускоренной стратегической компьютерной инициативы (Accelerated Strategic Computing Initiative) правительства США, была на момент своего появления самым быстрым из когда-либо существовавших суперкомпьютеров. Для его создания потребовалось 55 миллионов долларов, а сотня его серверных шкафов занимала площадь почти в 150 квадратных метров в Национальной лаборатории Сандиа в штате Нью-Мексико.[73] Этот компьютер, предназначенный для расчета ресурсоемких задач типа имитации ядерных испытаний, был первым устройством, которое показало скорость выше одного терафлопа – то есть триллиона операций с плавающей запятой[74] в секунду – в ходе стандартных тестов. Чтобы достичь такой скорости, компьютеру требовалось более 800 киловатт в час, что сопоставимо с мощностью, потребляемой 800 домами. К 1997 году скорость ASCI Red достигла 1,8 терафлопа.

Через девять лет этой же скорости достиг другой компьютер. Однако он был сконструирован не для имитации ядерных испытаний, а для создания сложной реалистичной трехмерной графики в режиме реального времени. И сделан он был не для физиков, а для игроков в видеоигры. Этим компьютером был Sony PlayStation 3, который был вполне сопоставим с ASCI Red с точки зрения результативности, однако стоил около 500 долларов, занимал площадь менее одной десятой квадратного метра и потреблял 200 ватт.[75] Иными словами, за неполных 10 лет экспоненциальный цифровой прогресс дал нам возможность использовать мощные устройства, работавшие невероятно быстро, не только в единственной правительственной лаборатории, но и в гостиных и студенческих общежитиях по всему миру. Всего в мире было продано около 64 миллионов устройств PlayStation 3. А ASCI Red был демонтирован в 2006 году.