Svetloba naj bo!

Podjetje Intel trdi, da ima nared novo tehnologijo, ki bo bakrene povezave med čipi sčasoma nadomestila z optičnimi in s tem bistveno povečala hitrost prenosa podatkov. Raziskovalci so prikazali prvi prototip procesorja s tisoč jedri, spet tretji napovedujejo možnost hranjenja na stotine terabajtov v absurdno majhnem prostoru. To pa so le nekatere od novih tehnologij, s katerimi naj bi povečali zmogljivost običajnih računalniških in sčasoma najverjetneje tudi mobilnih naprav. Kaj pa bomo pravzaprav počeli s temi napravami, denimo čez deset let?

Inovativnost in iznajdljivost znanstvenikov ne poznata meja. To poznamo in upoštevamo že več desetletij, vendar ni bilo vselej tako. Še v začetku prejšnjega stoletja so, denimo, znanstveniki menili, da je na področju fizike odkrito praktično vse, kar je mogoče odkriti. Potem pa je prišlo do preboja na atomski ravni in pred fiziki se je odprl nov svet.

Nekaj podobnega bi danes lahko trdili za elektroniko. Mimogrede, izraz elektronika utegne sčasoma postati neustrezen, če bodo začele prevladovati optične tehnologije. Kakorkoli že, v zadnjih dvajsetih letih smo že večkrat poslušali napovedi, da se bližamo mejam tistega, kar je mogoče narediti s trenutno znano tehnologijo. Pa so se te napovedi vselej izkazale za povsem napačne.

Področje elektronike je zaznamoval divje hiter razvoj (ponazorjen z znanim Moorovim zakonom), zato so nekaterih hitro začeli iskati tisto mejo, prek katere znana tehnologija ne gre. Ugledni znanstveniki so, denimo, opozarjali na zgornjo hitrost prenosa podatkov prek bakrene povezave, na vezju ali na primer pri bakreni parici. Kljub temu smo v roku nekaj let s kilobitov prešli na megabite in danes na gigabite, prenesene v sekundi. Material je še vedno (skoraj) enak, tehnološke zvijače pa povsem nove.

Na neki način sumim, da smo tudi danes, ko začenjamo uporabljati optične povezave na ravni elektronskih vezij, zopet pred podobno umetno postavljeno mejo, za katero se bo jutri izkazalo, da je morda ni. Spomnimo se samo primera optičnih omrežnih povezav. Pred več kot desetimi leti je bilo videti, da je optika edina prihodnost. Kasneje so iz navadne parice iztisnili enako hitrost kot iz optike, odtlej pa se je ta še dvakrat povečala - za desetkratnik v enem koraku!

Danes Intel napoveduje, da bodo s tehnologijo Light Peak zlahka dosegli prenos podatkov s hitrostjo 10 Gb/s (zanimivo, najprej zopet kar na bakru), jutri najbrž 100 Gb/s, pojutrišnjem, kdo ve, morda celo hitrosti več kot 1 Tb/s. Ko pa bomo začeli intenzivneje raziskovati optično tehnologijo, bomo najbrž videli, da je to šele začetek. Izziv bo, denimo, zamenjava čim večjega števila električnih povezav z optičnimi. Denimo procesorja, ki bi namesto mikroskopskih tranzistorjev uporabljal optične funkcijske ekvivalente. V preteklih letih smo nekaj raziskav na tem področju že videli, vendar so še daleč od uresničitve. Ali pa je to zopet še ena utvara, da je nekaj dlje, kot je v resnici?

Vse te novosti, ki se pripravljajo na mikroskopski ravni, bodo imele za posledico za nekaj velikostnih razredov zmogljivejše računalniške izdelke. A kaj bomo počeli z njimi? Mar današnje naprave ne zadoščajo za večino potreb uporabnikov? Tako razmišljanje je seveda absurdno, saj težko sodimo o stvareh in zmožnostih, ki jih ne poznamo. Toda trditev kljub vsemu temelji na nekaterih izkušnjah. Pred desetimi, morda še petimi leti, smo živeli v časih, ko smo bili tudi "navadni" uporabniki nenehno željni vse hitrejših in zmogljivejših računalnikov.

Pravimo, da je strojna oprema zaostajala za programsko. V zadnjih letih pa so se stvari obrnile - danes imamo tipično dovolj zmogljivo ali celo pretirano zmogljivo strojno opremo za tisto, kar zmore današnja programska oprema. Potrebujemo torej nove izzive, nove razloge za rabo tega, kar bo jutri prinesel razvoj strojne opreme, kot jo označujemo danes. Morda se sliši, kot da umetno iščemo nekaj, česar ne potrebujemo, vendar je ob vsem tem dovolj le majhna iskrica, zamisel, da pričakovanja in želje uporabnikov spravi na novo raven.

Kje bi torej lahko s pridom uporabili zmogljivejšo opremo, če gledamo na priložnosti skozi današnje oči. Kar nekaj področij je namreč, kjer bi to prišlo prav. Denimo pri nadaljnjem razvoju prikaza v 3D tehniki. Znano je, da je končni cilj tehnologija, ki za spremljanje ne bo potrebovala očal. Tu pa za učinkovit ogled v 3D potrebujemo sliko iz več zornih kotov. Če odmislimo trike, bi lahko hkrati predvajali več podatkovnih tokov, kar je s strani prepustnosti bistveno več, kot imamo na voljo danes (gledano s procesne in transportne plati).

Drugo področje, kjer bo večja zmogljivost prišla na dan, so novi načini krmiljenja računalnikov in zaznavanja prostora. Nekaj tega, kar je danes Microsoft načel z izdelkom Kinect in utegne jutri prerasti v nepredstavljive izdelke za navidezno resničnost, o katerih lahko danes le sanjamo. Nekaj podobnega, kot je Holodeck (soba z navidezno resničnostjo, kjer je težko ločiti resnično od navideznega) v znani seriji filmov Star Trek. Vsekakor pa bomo za kaj takega potrebovali obilo procesne moči za obdelavo podatkov v realnem času.

To je tudi predpogoj za tretji preboj, ki ga računalništvo že nestrpno pričakuje - učinkovito prepoznavanje govora. Tu sicer ni težava zgolj v procesni moči, temveč tudi v učinkovitih algoritmih, vendar vsi menijo, da je to nova meja, ki jo človeštvo želi doseči.

Tu pa pridemo do zanimive dileme - ali se bodo potrebe po procesni moči resnično povečevale na lokalnih (uporabnikovih) napravah ali drugod, denimo v spletu. Microsoft trdi, da lahko naredi preboj pri prepoznavanju govora z uporabo velikih procesnih zmogljivosti v oblaku. Končne naprave torej (p)ostanejo terminali, vedno manjši, vse bolj prenosni in energetsko kar se da malo potratni. To v resnici velja za večino storitev, ki bodo ponudene v prihodnosti.

Toda to so le "kvalificirana ugibanja", pogojena z današnjim dojemanjem tehnologije in smeri razvoja. Prepričan sem, da je tisto najboljše nekaj, česar si danes sploh ne predstavljamo. Prav to pa je eno najlepših gonil, ki znanost ženejo naprej.

"Mimogrede, izraz elektronika utegne sčasoma postati neustrezen, če bodo začele prevladovati optične tehnologije."