Jeigu bendrovės „Hewlett-Packard“ (HP) įkūrėjai Billas Hewlettas ir Dave'as Packardas matytų, kokius laikus išgyvena šis kompiuterių pasaulio milžinas, jie tikriausiai ne vieną kartą apsiverstų grabe. Bet panašu, kad netrukus jie galės ilsėtis ramybėje – HP kuria technologiją, kuri, pasiekusi viešumą, kompiuterio našumą, kuriam užtikrinti šiandien reikia viso duomenų centro, galėtų sukišti į šaldytuvo dydžio dėžę.
Jeigu bendrovės „Hewlett-Packard“ (HP) įkūrėjai Billas Hewlettas ir Dave'as Packardas matytų, kokius laikus išgyvena šis kompiuterių pasaulio milžinas, jie tikriausiai ne vieną kartą apsiverstų grabe. Bet panašu, kad netrukus jie galės ilsėtis ramybėje – HP kuria technologiją, kuri, pasiekusi viešumą, kompiuterio našumą, kuriam užtikrinti šiandien reikia viso duomenų centro, galėtų sukišti į šaldytuvo dydžio dėžę.
Šią dėžę bendrovės mokslinio padalinio „HP Labs“ darbuotojai vadina labai paprastai – „The Machine“. Iš esmės tai – naujos architektūros kompiuteris, kuris, pasak HP inžinierių, pakeis šiandienę pramoninių kompiuterių architektūrą, kartu su operacine sistema, nauju atminties tipu ir supergreitu duomenų perdavimu. HP inžinieriai tikina, kad kompiuteris viešąją rinką pasieks jau po kelių metų – jeigu kelyje nepasitaikys kokių nors kliūčių, dėl kurių inžinieriai kristų veidu į purvą. „Manau, pasirinkimo neturime“, – sakė „HP Labs“ technologijų direktorius Martinas Finkas.
Prieš dešimtmetį tokio kalibro bendrovės, kaip HP, IBM ar „Sun Microsystems“, siekis nuo pat pamatų pasigaminti visiškai naujos architektūros kompiuterį nebūtų taip nustebinęs – bendrovės, vadinamos „sistemų kompanijomis“, anais laikais pačios gamindavo savo lustus, kūrė savo tinklo technologijas ir savo operacines sistemas. Tačiau tuomet duomenų centrų komponentai tapo gerokai galingesniais, pagerėjo ir duomenų centrų programinė įranga, kompensavusi pigesnės įrangos netobulumą. Į vartotojus dėmesį sutelkusios bendrovės – tokios, kaip „Google“, „Amazon“ ar „Yahoo“ – patobulino duomenų centrų architektūrą, kurią sau greitai adaptavosi ir smulkesnės bendrovės, o „sistemų kompanijų“ rinkos dalis smarkiai susitraukė, rašo businessweek.com
„HP Labs“ – tyrimų padalinys, kuris kadaise visame Silicio slėnyje buvo dievinamas kaip naujų technologijų šaltinis, pastaraisiais metais gerokai nuseko – visą dėmesį mokslininkai sutelkė į mobiliųjų telefonų programinę įrangą, spausdinimo paslaugas ir telekonferencijų sistemas – nė viena iš šių tyrimų krypčių neturėjo didesnės įtakos mus supančioms technologijoms. Todėl, prispaudus finansinėms bėdoms ir prasidėjus biudžeto karpymams, brangaus, sudėtingo naujo kompiuterio kūrimas turėjo atrodyti kaip labai jau rizikingas sprendimas.
„The Machine“ pradėtas kurti prieš dvejus metus, po to, kai M. Finkas pradėjo vadovauti „HP Labs“. Įvertinęs bedrovės projektus, šiam specialistui tapo aišku, jog HP bet kokiu atveju jau kūrė technologijas, reikalingas geresniam kompiuteriui sukurti. Naujame projekte susiliejo tokios HP vystomos technologijos, kaip memristorių pagrindu kuriama atmintis, silicio fotonika (duomenų perdavimas tarp kompiuterio elementų naudojant ne elektrą, o šviesą). Be to, tyrimų padalinyje dirbo inžinieriai, kūrę operacines sistemas „Windows“, „Linux“, HP-UX, „Tru64“ ir „NonStop“.
M. Finkas su kolegomis nusprendė kreiptis į HP generalinę direktorę Meg Whitman ir iškelti idėją apjungti visas šias technologijas į vieną pažangų kompiuterį. Per dviejų valandų trukmės pristatymą, įvykusį prieš pusantrų metų, inžinieriai išaiškino, kaip kompiuteris veiktų, kokia būtų jo nauda ir kokie yra pačių inžinierių lūkesčiai – jie norėjo, kad prie šio projekto dirbtų net 75 proc. „HP Labs“ mokslinio personalo. „Galų gale M. Whitman atsigręžė į įmonės finansų vadovę Cathie Lesjak ir tarė: „Surask jiems daugiau pinigų“, – prisiminė šiame pristatyme taip pat dalyvavęs HP sistemų tyrimų viceprezidentas Johnas Sontagas. Būtent ant šio vadovo pečių gulė atsakomybę „The Machine“ paversti realybe. „Žmonės laboratorijoje tai vertina kaip vos kartą gyvenime pasitaikančią galimybę“, – sakė J. Sontagas.
Turbūt daugiausiai vilčių dedama į atminties patobulinimą. Mums pažįstamų kompiuterių veikimo principai nesikeitė jau daugelį metų: kai naudotojas nori ką nors nuveikti, pavyzdžiui, su „Microsoft Word“, centrinis procesorius duoda nurodymą visą šią programą ir dokumentą, su kuriuo dirbama, iš lėtos nuolatinės atminties perkelti į greitą darbinę atmintį DRAM. Tokiu būdu užtikrinamas sklandus tekstų redaktoriaus veikimas.
Tačiau kompiuterių ekspertai tokioje architektūroje įžvelgia rimtą trūkumą: DRAM ir šiuolaikiškesniuose kompiuteriuose naudojama „Flash“ atmintis, panašu, nesugeba pakankamai greitai apdoroti nuolat didėjančio informacijos kiekio. Dabartinėms atmintiems technologijoms pasiekus fizinę galimybių ribą, dešimtys įvairių kompanijų ieško būdų jas pakeisti. „Visi iki vieno, pažįstami su šia problema, norėtų sulaukti naujos rūšies atminties – greitos, pigios ir patvarios. Jeigu bent vienas iš esamų atminties projektų pasiteisins – o bent vienas tikrai pasiteisins – tuomet kompiuterių architektūra pasikeis fundamentaliai“, – sakė rizikos kapitalo fondo „New Enterprise Associates“ partneris Gregas Papadopoulosas.
HP visą savo dėmesį sukoncentravo į memristorius (sutr. memory resistor, arba varžinė atmintis) – nanometrų dydžio lustus, su kuriais inžinieriai gali dirbti tik idealios švaros kambariuose, apsirengę specialiais kostiumais. Smarkiai supaprastinus, memristorių sudaro laidelių tinklas su plonais sluoksniais tokių medžiagų, kaip tantalo dioksidas kiekvienoje laidų sankryžoje. Laidus paveikus srove, pakinta šių medžiagų varža ir tokia būsena gali išlikti net išjungus srovę. O vienokia ar kitokia būsena gali koduoti skaitmeninėje logikoje įprastus 0 ir 1. HP tokius lustus gali gaminti naudojant tradicinę puslaidininkių gamybos įrangą. Tikimasi, kad memristorių atminties tankis bus milžiniškas.
Teoriškai, kartu su memristorių idėjos realizavimu turėtų išnykti ir lėtos nuolatinės atminties bei greitos darbinės atminties tarpusavio sąveikos laikai. Kompiuterio pagrindiniai lustai, sumontuoti visai greta memristorių, galėtų beveik be jokio delsimo pasiekti bet kokią reikiamą informaciją. „Tai – natūralus kompiuterio veikimo mechanizmas. Jums reikia labai, labai daug atminties – tokios, kad būtų prieinama ir naudojimui, ir saugojimui“, – sakė G. Papadopoulosas.
Ne menkesnę revoliuciją turėtų sukelti ir silicio fotonikos idėja. HP, „Intel“ ir kiti kompiuterių pasaulio milžinai išliejo nemažai prakaito, kad būtų įmanoma laiko patikrintus varinius kontaktus kompiuteriuose pakeisti mažute, greita optiniais laidais grįsta sistema. Teoriškai optiniai laidai galėtų pakeisti ir „Ethernet“ laidus, siejančius tarnybinių stočių spintas.
Nauja atmintis ir nauja ryšio technologija reikalauja ir naujos operacinės sistemos. Daugelis programų, sukurtų per pastaruosius 50 metų, buvo parašytos įvertinus tai, jog reikės laukti duomenų ir tikintis, kad atminties sistemos, perduodančios informaciją į pagrindinius kompiuterių procesorius, yra lėtos. M. Finkas vienai inžinierių grupei nurodė kurti atviros prieigos „Machine OS“ sistemą, kuri tikėsis, jog kompiuteryje naudojama didelės spartos nuolatinės atminties saugykla. Kita inžinierių grupė dirba su minimalistine „Linux“ versija, modifikuota panašiu tikslu. Dar viena grupė dirba su „Android“ versija ir ieško būdų pramoniniams kompiuteriams skirtas technologijas perkelti į asmeninius kompiuterius bei išmaniuosius įrenginius.
M. Finko teigimu, šis projektas vėl pagerino HP reputaciją tarp inžinierių ir buvo labai naudingas ieškant naujų protų. „Jeigu norite iš tiesų aukštyn kojomis apversti kompiuterių architektūrą, kreiptis galite iš esmės tik į mus. Atradome keletą mūšio lauke išbandytų, mėtytų ir vėtytų žmonių, kurie žino, kaip atlikt išį darbą. O tuo pačiu ieškome tokių žmonių, kurie iki šiol nėra darę nieko panašaus ir nėra varžomi tradicinių architektūrų rėmų“, – sakė laboratorijos vadovas.
Nors kol kas „The Machine“ nėra įtraukta į oficialų HP ateities produktų sąrašą, M. Finkas tikisi, kad geriausiu atveju kompiuteris dienos šviesą išvys jau 2017 metais, o jeigu bus susidurta su komplikacijomis – tai šio dešimtmečio pabaigoje.
Žinoma, bet kokias HP skelbiamas datas derėtų vertinti kiek skeptiškai – su memristoriais HP jau dirba daugelį metų ir iki šiol visos numatytos darbų pabaigos datos būdavo nukėlinėjamos. „Memristoriai ilgą laiką buvo priskiriami „vaporware“ [neegzistuojančių technologijų – red.] kategorijai. Skirtumas tarp tyrimų ir gamybos – milžiniškas“, – sako lustų analitikas ir leidinio apie puslaidininkių technologijas „Real World Tech“ redaktorius Davidas Kanteris.
