Прогнозы и перспективы

Сергей Яскевич, директор IBM Global Services IBM Восточная Европа/Азия

Лаборатории IBM давно уже стали уникальным центром исследований, во многом определяющим будущее информационных технологий. И для ответа на вопрос, куда мы движемся и что будет дальше, стоит присмотреться в том числе и к тому, что сегодня рождается в лабораториях IBM.

Делать прогнозы о перспективах - дело неблагодарное. Еще в 1957 году Нильс Бор сказал, что делать прогнозы очень тяжело. Посмотрите на некоторые прогнозы, связанные с информационными технологиями. Так, например, один из основателей компании DEC в 1977 году заявил, что нет никаких причин иметь компьютер у себя дома. А Билл Гейтс как-то сказал, что 650 Кбайт оперативной памяти вполне достаточно, чтобы выполнить любую работу. С другой стороны, всем известен закон Мура, одного из основателей компании Intel, который гласит, что сложность микросхем возрастает в два раза каждые 18 месяцев. Это один из примеров удачных длительных предсказаний, и за 30 лет развития интегральных схем плотность интегральных схем увеличилась в 18 000 раз. Что будет дальше, и есть ли у технологий возможности дальнейшего развития?

Чтобы попытаться ответить на эти вопросы, я хочу немножко приоткрыть дверь в те лаборатории, которые занимаются разработками в области информационных технологий. Таких лабораторий в IBM множество, и в них работают ученые, которые занимаются не только информационными технологиями, а и фундаментальными исследованиями. Так, несколько сотрудников IBM были удостоены Нобелевской премий за фундаментальные открытия, сделанные в недрах лабораторий компании. Это открытие высокотемпературной проводимости, туннельного эффекта в полупроводниках и создание сканирующего электронного микроскопа.

Помимо этого в лабораториях IBM родились перфокарты, первый ламповый компьютер, первый носитель на магнитных дисках, язык Fortran, который впервые сделал язык математики понятным машине. Процессоры с сокращенным набором инструкций (RISC) и реляционная база данных - это тоже изобретение IBM. Среди самых последних изобретений лабораторий IBM - медные проводники на полупроводниковых подложках и так называемый "напряженный кремний на германиевых подложках", что примерно на 35% позволит увеличить производительность микросхем. Наконец, первый суперкомпьютер DeppBlue, который смог обыграть в шахматы чемпиона мира Гарри Каспарова, также был построен инженерами-исследователями из IBM.

И вполне понятно, почему для ответа на вопрос, куда мы движемся и что будет дальше, стоит присмотреться к тому, что сегодня рождается в лабораториях IBM.

Перспективы полупроводниковой электроники

Если посмотреть на современные полупроводниковые технологии, то мы практически дошли до пределов возможного. Сейчас слой диэлектрика в транзисторе составляет 10-15 атомов. Теоретический предел - это пять-шесть атомов, и практически в развитии традиционной полупроводниковой электроники мы уже к нему приблизились. Поэтому будущее за новыми технологиями, и такие новые технологии развиваются в недрах лабораторий IBM. Одно из инновационных направлений - это наноэлектроника. В 1998 году ученые Дональд Эйтлер и Эрхард Швейцер из лаборатории IBM в Калифорнии сумели выложить 35 атомами ксенона на кристалле никеля логотип IBM. Это одно из первых свершений в области нанотехнологии, когда человечество научилось управлять структурами фактически на атомарном уровне.

Дальнейшее развитие это направление получило с изобретением так называемых кремниевых трубок. Кремниевая трубка на атомарном уровне может быть наполнена каким-то содержимым и изменяет свои качества в зависимости от геометрии и того, каким материалом она наполнена. Размер такой трубки составляет 1-1,5 нанометра. Фактически это позволяет создавать интегральные микросхемы на принципиально другом уровне и в принципиально другой плотности.

Причем эти нанотехнологии уже вышли за пределы теоретических разработок. Так, в лаборатории IBM в Швейцарии ученый Герд Биннинг, который получил Нобелевскую премию за разработку электронного микроскопа, обратил внимание на возможность формирования в определенных полимерах маленьких ямочек, которые имеют размер нанометров. И мало того, эти ямочки можно как создавать, так и сканировать, что позволило создать принципиально новую технологию записи информации. Плотность записи на таких устройствах памяти составляет порядка 1 Тбайт на квадратный дюйм, это 25 миллионов печатных листов на кристалле размером с почтовую марку. То есть на одном маленьком чипе памяти, созданном по этой технологии, можно записать 15-20 Гбайт информации. И в этом году такое запоминающее устройство было показано на выставке. Это не значит, что оно уже сегодня готово к промышленному выпуску, но я думаю, что через два-три года он уже будет возможен.

Существуют и другие основы для развития информационных технологий. Такие, например, как квантовая обработка информации, работы по которой тоже ведутся в недрах лабораторий IBM.

Перспективы развития систем

Перейдем от компонентов к системам. Здесь исследования IBM развиваются в направлении автономных систем. Уже сегодня есть прототип устройства памяти, который построен на блоках. Принцип, который в него заложен, - это принцип избыточности. Когда вы работаете в Интернете, незаметно, что произошла поломка в какой-то его части. Аналогично, если происходит поломка одного из дисков, то за счет избыточнос