„Lažinuosi, kad visa įmonė yra 18A“, – anksčiau šiais metais pašnekovui sakė „Intel“ generalinis direktorius Patas Gelsingeris – tai gluminantis teiginys ne technikų specialistams, tačiau jo istorija suprantama visiems ir verta žinoti. Tai jaudinantis priminimas apie begalinį žmogaus išradingumo pasiekiamumą, aktualų bet kokio pobūdžio iššūkiams.
Kalbant apie tai, apie ką kalbėjo Gelsingeris: „Intel“ yra vienas žymiausių kompiuterių lustų dizainerių ir gamintojų pasaulyje, o 18A yra lustas, kurį „Intel“ ketina pradėti gaminti kitais metais. Tai bus pažangiausias visų laikų lustas, nors Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), didžiausia pasaulyje lustų gamintoja, kitais metais pradės gaminti lustą, kurio tūris, jos teigimu, atitiktų bent 18A. Šis žymėjimas 18A, be kita ko, žymi lusto tranzistorių tankį ir kuo mažesnis skaičius, tuo didesnis tankis. Tai mažiausias lusto skaičius; 18A reiškia 18 angstremų, angstremas yra viena dešimtoji milijardoji metro dalis. Likusi pramonė žymi lustus nanometrais; Naujasis TSMC lustas yra 2 nm, o pagal tą priemonę 18A būtų 1,8 nm. Net ir nesuprasdami gamybos proceso, stebimės be galo mažu jo mastu. Dabar lustų gamintojai dirba atomų lygyje. Pavyzdžiui, silicio atomas yra 0,21 nanometro pločio.
To užtenka atominės fizikos. Svarbu tai, kad šie nauji lustai yra daugiau nei tiesiog stulbinantys. Jie turėjo būti neįmanomi. Garsiajame Moore'o įstatyme teigiama, kad tranzistorių skaičius mikroschemoje – iš esmės tranzistorių tankis – padvigubėja kas dvejus metus. Jis pasirodė tikslus dešimtmečius, bet net pats Gordonas Moore'as pripažino: „Tai negali tęstis amžinai“. Fizikos dėsniai leistų tranzistoriams tapti tik tokie maži. Esminis klausimas buvo, kiek tiksliai.
Ekspertai jau daugelį metų užtikrintai ir neteisingai prognozuoja atsakymą. Kai kurie sakė, kad 2010 m. bus pabaiga, kai pažangiausias lustas buvo 28 nm. Kai lustų gamintojai peržengė šį lygį, naujasis prognozuotojų rinkinys laikė 2020 m. ribą, kai priekinis kraštas buvo 5 nm. Tačiau dabar net „Intel“ 1,8 nm lustas nėra linijos pabaiga. Kitas bendrovės lustas – 1,4 nm – yra kuriamas.
Kaip tai gali būti? Atsakymas susideda iš dviejų dalių, kurios abi yra svarbios žmogaus išradingumui.
· Lustų gamintojai ir jų tiekėjai nuolat ieškojo naujoviškų būdų, kaip pratęsti Moore'o įstatymo galiojimo laiką, o prognozuotojai negalėjo numatyti. Pavyzdžiui, lustų gamintojai išsiaiškino, kaip sukrauti tranzistorių komponentus vieną ant kito, į tam tikrą erdvę sukraunant daugiau skaičiavimo galios. Kitas pavyzdys: drožlių gamyboje apšviečiama šviesa per kaukę ant silicio plokštelės, tačiau tranzistoriams tampant vis mikroskopiškesniems, buvo sunku naudoti šviesą, kurios bangos ilgis pakankamai trumpas, kad būtų galima atspausdinti ryškius raštus. ASML, Nyderlandų lustų gamybos įrangos gamintojas, sukūrė mašinas, galinčias atlaikyti būtiną ekstremalią ultravioletinę šviesą, o šiuolaikiniai pažangiausi lustai negali būti pagaminti be šių mašinų. Norėdami pagaminti 18A, „Intel“ generalinis direktorius Gelsingeris derėjosi su ASML, kad pirmasis gautų naujausią bendrovės modelį.
· Įmonės apėjo Moore'o dėsnį. Daugiau tranzistorių pridėjimas nėra vienintelis būdas gauti daugiau naudos iš lusto. Pažangūs algoritmai ir programinė įranga dabar padeda vartotojams geriau išnaudoti savo kompiuterių lustus. Lustų gamintojai taip pat gamina lustus, skirtus konkrečioms programoms, pvz., AI. Tie lustai nėra geriausi visame kame, bet jie puikiai tinka konkrečioms užduotims. Technologijų įmonė „Broadcom“, tyliai tapusi viena vertingiausių pasaulio kompanijų, kuria daug tokių lustų.
Griežtai kalbant, Moore'o įstatymas nebegalioja. Tranzistoriams artėjant prie atominės mastelio, tranzistorių skaičius mikroschemoje kas dvejus metus nepadvigubėja. Bet kas tada? Skaičiavimas ir toliau sparčiai juda į priekį – horizonte atsiranda kvantinių skaičiavimų ir kitų stebuklų – ir tai yra svarbiausia.
Moore'o įstatymo saga yra pavyzdys, kaip mes beveik visada neįvertiname žmogaus išradingumo. Pirmieji kompiuterinio kalbų vertimo tyrinėtojai buvo nusiteikę pesimistiškai, kad ši sritis kada nors gali pažengti į beveik nenaudingą septintojo dešimtmečio vidurio būklę, tačiau šiandien jūsų telefone yra nemokama programa, kuri puikiai verčia į ir iš daugiau nei 100 kalbų, ir ji nuolat tobulėja. . MIT profesorius Hubertas Dreyfusas 1972 m. knygoje, pavadintoje Ko negali padaryti kompiuteriainematė daug vilčių, kad kompiuteriai gali padaryti didelę pažangą žaidžiant šachmatais, viršijant tuo metu pasiektą vidutinį lygį. Tačiau IBM kompiuteris 1997 m. įveikė pasaulio čempioną Garį Kasparovą, o Kasparovas man sako, kad nemokama šachmatų programa jūsų telefone šiandien yra galingesnė už kompiuterį, kuris jį nugalėjo.
Nežinia, kas atsitiks su Pato Gelsingerio „Intel“ gelbėjimo planu ar bet kokiais individualiais ieškojimais. Tačiau apskritai laikui bėgant galime būti tikri, kad bent du dalykai bus begaliniai: žmogaus norai ir žmogaus išradingumas. Mes visada būsime nepatenkinti, turėsime spręstinų problemų ir visada rasime stulbinančius, netikėtus sprendimus bent kai kurioms iš jų. Šiame audringame pasaulyje tai nėra blogas pagrindas optimizmui.