наш мир. Но возможности миниатюризации кремниевых микросхем ограниченны. Какие материалы придут на смену кремнию в микроскопических элементах будущих процессоров?
Это могут быть углеродные нанотрубки диаметром от 1 до 2 нм (одна миллиардная часть метра), в 50 тыс. раз тоньше человеческого волоса. Трубка представляет собой свернутый одинарный слой атомов углерода. Не молекул, а атомов.
Федун Авурис, партнер IBM и руководитель исследовательского центра имени Т. Дж. Уотсона, рассказывает, что его группа получила первую микросхему на основе нанотрубок в 1998 г. Однако это не значит, что микросхемы с нанотрубками появятся уже скоро. Предстоит еще очень много исследовательской работы. «Пройдут годы, прежде чем начнется промышленное производство, – говорит Авурис. – Это произойдет не раньше чем через десять лет».
Работы по магнитной анизотропии продвинулись чуть дальше, но пройдет десятилетие до появления продукта. Физика явления сложна, но принцип прост: магнитный объект должен иметь северный и южный полюс, и нужно поддерживать их ориентацию постоянной. Это на атомном уровне. Температура также очень низкая, 0,5 К, совсем близкая к абсолютному нулю. Всякий раз, когда требуется внести изменения в механизм, исследователям приходится размораживать материал, производить необходимые операции и вновь замораживать. Весь процесс занимает несколько дней, если не недель.
В современных жестких дисках используются магнитные поверхности, поэтому перспективы магнитной анизотропии захватывают воображение. Сотрудник Альмаденского исследовательского центра IBM Андреас Хайнрих поясняет: «Информационная емкость современного жесткого диска – около 1 Тбайт (1000 Гбайт). Наша цель – разместить в 1000 раз больше данных на той же поверхности». Таким образом, в будущей модели iPod может содержаться петабайт данных. Сравните: для Wayback Machine, архива всей истории Web, в настоящее время требуется память всего 2 Пбайт.
В мире происходит много неразличимого для человеческого глаза. В будущем невидимого будет еще больше, причем прямо внутри ПК. Bell Labs – одна из многих лабораторий, работающих в области нанотехнологии, сотрудники которой ищут новые методы манипулирования сверхмалыми объектами.
В ближней перспективе исследователи Bell пытаются добиться наноинженерной интеграции между современными кремниевыми и будущими фотонными устройствами (в которых для пересылки данных используется свет). На этой платформе можно будет проектировать нанопружины для перемещения мелких деталей – даже адаптивные оптические нанолинзы, которые произведут революцию в офтальмологии. Все это – компоненты микроэлектромеханических систем или микромашин (не имеют никакого отношения к игрушкам 1980-х годов).
По мнению Ги Риттенхауса, вице-президента Bell Labs по интеграции технологий, эти исследования могут привести к созданию «очень плотной сети наноустройств». Например, через 10–15 лет в медицине можно будет применять разнообразные наноинструменты, например крошечные зеркала, которые улавливают свет или излучение на коже пациентов, и датчики в телефоне, отслеживающие частоту дыхания и сердцебиения пользователя, не говоря уже о дистанционном контроле за сном пациента, состоянием пострадавших в авариях, даже младенцев в кроватках для предотвращения внезапной смерти.
«Архитектура и данные в сети, а также способы их организации существенно изменятся в предстоящие 10–15 лет», – говорит Риттенхаус. В лаборатории Bell проектируется «восприимчивая сеть» (percipient network) с периферийной обработкой информации датчиками без пересылки всех данных в центральный компонент, что в итоге приводит к повышению общего быстродействия. Такой метод обработки более похож на функционирование человеческого организма (наши глаза – это датчики, от которых в мозг поступает только оптическая информация), чем современные довольно неуклюжие сети клиент—сервер, в которых отсутствует фильтрация данных.
Фил Маккинни, технический директор группы Personal Systems компании HP, работает еще и в подразделении HP Innovations Program Office. Таким образом, его положение уникально: он ставит перед исследователями задачи по проектированию технологий для новых продуктов.
Возможно, в компании HP уже усовершенствовали видеоконференции следующего поколения с использованием комплексов коллективной работы Halo. Представьте, что вы сидите в комнате совещаний с большими видеоэкранами на стене. С людьми, чьи изображения появляются на экранах, даже если они находятся в трех разных местах, можно разговаривать так же, как с собеседниками в одной комнате. Качество изображения и звука достаточно хорошо для этого. Маккинни отмечает, что при этом сокращаются расходы на организацию совместной работы, так как не нужно ездить в командировки по всей стране. «После 20–30 мин общения забываешь, что участники совещания находятся на другой стороне земного шара», – говорит Маккинни. Уже установлено 50 или 60 комнат Halo, часть из них совместно с компанией Dreamworks Animation, которая проектирует комнаты Halo с увеличенным наклоном стен, чтобы создать впечатление единого пространства с помещением на другом конце видеосоединения. (Их можно увидеть в дополнительных материалах на диске Shrek the Third DVD.) Мечта Маккини – через пять лет построить персональные комнаты Halo, в которых можно будет совместно поработать или просто навестить свою бабушку. К сожалению, в переговорных комнатах пока не планируется использовать голограммы.
Вероятно, больший интерес у современных пользователей гаджетов вызовет будущая цифровая персона HP. Интерфейс нового продукта будет привязан не к ОС или прикладным программам, а к профилю пользователя. Цель этого решения – приспособить интерфейс к конкретному пользователю, вместо того чтобы заново изучать интерфейс каждого приобретаемого устройства. По мнению Маккинни, пройдет много времени, прежде чем эта идея будет воплощена в реальность, «но техника должна развиваться именно в этом направлении».
Термин «киборг» вызывает в воображении в лучшем случае человека стоимостью шесть миллионов долларов (когда бионика была недорога), а в худшем – «терминатора Калифорнии» со снятой кожей. «На мой взгляд, мы уже в некоторой степени киборги, симбиоз человека и технологии», – говорит исследователь из компании Microsoft Дисней Тан, имея в виду любые приспособления, от контактных линз до слуховых аппаратов и протезов бедренных суставов. Его группа, в которую входят специалисты по когнитивной
