Invenţii
şi inovaţii în tehnică
- cum au schimbat cipurile lumea -
Privire înapoi în 1971.
China intră în Naţiunile unite. Cei de
18 ani dobândesc dreptul de vot în SUA. Apare un “calculator-întru-un-cip” care
e destul de mic şi destul de ieftin pentru a intra într-o sculă pentru afaceri,
o jucărie, un aparat, o unealtă – pe scurt în orice are o vagă legătură cu
electricitatea.
De-atunci lumea nu mai e aceeaşi.
Azi, datorită microprocesoarelor ce i-au urmat lui
Intel 4004 din 1971, suntem mai informaţi, mai eficienţi şi, într-un mod obscur,
mai lipsiţi de intimitate decât acum 25 de ani. Deoarece microprocesoarele au
devenit în aşa măsură parte a vieţii noastre, adevărata provocare a ajuns să
fie găsirea unor aparate din jur care să nu fie într-un fel sau altul
controlate de un calculator. Calculatoarele mici şi relativ ieftine au făcut
practic posibilă urmărirea oricărei activităţi umane, analiza oricărui proces
şi controlul oricărui mecanism.
Sărbătorind cea de-a douăzecişicincea aniversare a
microprocesorului, să nu uităm că aceste calculatoare procesează doar date:
cunoaşterea este altceva. Direcţia de finanţe poate rula duzini de modele
financiare pe calculator, tot oamenii vor decide dacă dobânzile vor creşte sau
scădea. La fel, ani de cercetare în inteligenţa artificială au produs algoritmi
care se pot adapta în situaţii bine definite, dar numai oamenii au abilitatea
de-a înţelege şi glumi.
Voi prezenta în continuare câteva din marile schimbări
provocate de microprocesoare în lumea noastră. Toate indică un fapt
indiscutabil: orice privire asupra impactului microprocesoarelor asupra lumii
noastre reprezintă o fărâmă de timp. Revoluţia continuă.
În trecut, documentele private erau protejate atât de
bine pe cât le puteai ţine undeva închise. Azi criptarea electronică protejează
informaţia pe unităţile de disc astfel încât numai persoanele autorizate să
poată citi datele secrete.
Dar
criptarea creează de asemenea posibilitatea ca unii criminali să ascundă
electronic dovezi importante. În SUA oficialităţi ce impun legea federală
doresc să introducă un plan pentru toată lumea de a da o copie tuturor cheilor
de criptare guvernului, care le va ţine secret, cu excepţia cazului când este
necesară citirea unor date criptate. După aceste oficialităţi, ameninţarea
criptării este atât de serioasă încât guvernul SUA ar trebui să-ţi continue
lupta împotriva exportului de tehnologie de criptare în afara graniţelor sale.
Criptarea va asigura totodată şi
sprijinul unui comerţ electronic foarte răspândit, ce ar putea da
consumatorilor acces nelimitat pe o piaţă mondială. Nu e mai puţin adevărat că
intimitatea noastră va putea fi asaltată de companii de cărţi de credit, bănci
şi alţii, care vor putea uşor să-şi constituie dosare detaliate despre stilul
nostru de a cheltui. De exemplu, cei ce angajează pot refuza explicit să
angajeze fumători datorită posibilului cost al asistenţei sociale pentru
aceştia…
În fiecare zi
tomografele computerizate (CT) din spitalele lumii salvează vieţi prin
ilustrarea tridimensională a interiorului corpului nostru. Microprocesorul nu e
singurul tip ce calculator care poate rezolva matematica necesară construirii
acestor imagini 3D, dar ele sunt răspunzătoare pentru recenta proliferare a
scanerelor CT.
Maşinile CT de început rulau cu ajutorul
minicalculatoarelor ce erau scumpe şi greu de întreţinut, dar noile scanere
folosesc staţii de lucru de vârf pentru a procesa muşchii. De exemplu, Picker
Nuclear Medicine (Highland Heights, OH) echipa scanerele sale cu un
minicomputer Ardent Titan 1500, minicomputer ce obţinea 32 MFLOPS vârf de
performanţă. Azi, firma foloseşte o staţie de lucru Alpha de la Digital
Equipment cu un microprocesor ce poate genera peste 133 MFLOPS performanţă în
virgulă-flotantă.
Aceste staţii de lucru sunt de asemenea
ultra-optimizate pentru grafică, permiţând manipularea în timp real al
imaginilor tridimensionale pentru a ajuta doctorul să evalueze sănătatea
vreunor organe sau afectarea de către boală.
Şi poate cel mai important lucru, microprocesoarele au
contribuit la reducerea costurilor şi dimensiunilor acestor maşini CT, ce le
face azi mult mai disponibile în diverse zone ale lumii. Centrele de
investigare CT sunt deja prezente în multe din zonele urbane.
Ştirile erau cândva ceva care coborau spre noi
printr-o mână de vehicole de media ca o rugă zilnică coborând din munţi.
Internetul a răsturnat muntele. Azi aproape oricine poate deveni publicist, iar
unele din cele mai proaspete ştiri şi opinii diverse sosesc azi prin magazile
electronice sau listele de e-mail.
Cele mai importante ziare au răspuns prin amestecarea
produselor lor tradiţionale tipărite cu informaţii de pe site-urile lor Web.
Reporterii primesc acum corespondenţă e-mail de la segmente mai largi şi mai
diversificate de surse pentru a-şi redacta subiectele. Când New York Times, la începutul anului
1996, a lansat o campanie de explorare de o săptămână pe tema downsizing în
America, a sponsorizat conferinţe la propriul său sit Web. Elizabeth Osder,
editor dezvoltator de conţinut, afirma că ediţia tipărită a inclus pur şi
simplu citări şi informaţii din discuţia electronică în articolele ce-au apărut
ulterior în acea săptămână. De asemenea, grupul constituit de Microsoft cu NBC
News vizează un amestec similar de ştiri TV şi situri Web pentru răspândirea de
informaţii.
Cu toate acestea, publicaţiile tipărite nu vor
dispărea în viitorul apropiat. Web-ul e bun pentru conferinţe, cercetare sau
pentru culegerea la întâmplare de informaţii, dar ziarele şi revistele sunt în
continuare mai convenabile pentru citit şi mai uşor de răsfoit. Hârtia are o
lăţime de bandă excelentă.
Internetul a modificat incredibil de mult comunicaţie
dintre oameni. De exemplu, chiar în aceste zile se desfăşoară pe Internet
partida “Kasparov contra întregii lumi” (KASPAROV vs THE WORLD). Oricine
poate propune orice mutare. Este aleasă mutarea care după 24 de ore întruneşte
cele mai multe voturi. Partida a început pe 21 iunie 1999 cu mutarea lui
Kasparov la e4 . Prima mutare “a lumii” a fost la c5 (J).
Poşta electronică a deschis lumile corporaţionale
înlocuind lanţurile de comandă formale cu comunicaţii mia rapide şi mai
interactive (chiar dacă cuvintele sunt scrise uneori greşit, propoziţiile pot
fi pline de o gramatică îndoielnică iar ideile uneori incomplet formulate).
Toate acestea se bazează pe microprocesoarele din calculatoarele de pe birouri
şi din modemurile ce pun în mişcare informaţia.
Poşta electronică a deschis noi perspective. De
exemplu Scott Adams, un creator de benzi desenate, foloseşte e-mail-ul pentru a
primi idei de la cititori pentru următoarele benzi.
Biologii nu înţeleg nici acum în totalitate ADN-ul,
dar au făcut paşi mari în ultima decadă, datorită microprocesoarelor.
Matematica secvenţierii unor mari părţi a genomului a născut un nou domeniu –
biologia moleculară computaţională. Cipuri speciale de siliciu fac posibilă o
şi mai mare viteză de secvenţiere.
Beneficiul: cercetătorii pot utiliza acum profile
genetice individuale pentru a prezice care indivizi sunt mai susceptibili de a
contracta anumite boli. Dar testele genetice ieftine îi afectau pe oameni. De
exemplu câţiva soldaţi din SUA au refuzat să-şi includă celulele în baza de
date ADN a armatei, deoarece se tem că date ascunse în propriul ADN pot fi
utilizate împotriva lor mai târziu…
Apuse sunt zilele când a conduce o maşină puternică
însemna să arzi benzină ca şi cum ar fi fost pe gratis injectată cu orele în
carburator. Acum microprocesoarele conduc motoarele atât de eficient încât
multe maşini de mărime standard fac peste 30 de benzină cu un galon de benzină
dar şi suficient de repede. Şi ca bonus, ultimele motoare pot merge 100.000 de
mile fără revizie, tot mulţumită microprocesoarelor…
Dar aici nu se termină tehnologia. Air-bag-ul
se deschide dacă microprocesorul detectează un impact. Playerele de CD de
maşină luptă împotriva vibraţiilor prin citirea în avans a câteva secunde cu
care să umple eventualele goluri, înainte de momentul redării lor. Care e
viitorul automobilelor gestionate de siliciu? Fabricanţii testează sisteme de
operare (!) specifice pentru a integra în reţea duzina de microprocesoare
dintr-un automobil obişnuit.
Acum douăzeci de ani, cărţile de credit erau pentru
câţiva privilegiaţi deoarece verificarea tranzacţiilor era un chin. Dacă făceai
o cumpărătură mare, funcţionarul magazinului suna un operator central şi îi
citea valoarea la telefon. Mulţumită microprocesoarelor, pericolele şi
ineficienţa tranzacţiilor a dispărut. Deoarece magazinele pot verifica acum
orice tranzacţie, companiile financiare pot cu uşurinţă impune limitări de
credit stopând frauda. În 1990, Visa a raportat tranzacţionarea a 174 miliarde
de $ pe reţeaua sa, ajungând în 1994 să proceseze 294 miliarde de $, deci o
creştere anuală de 17 procente.
Telefoanele celulare sunt doar microprocesoare agăţate
de o antenă radio şi optimizate pentru procesarea semnalelor radio. Cu toate că
beep-ul telefoanelor celulare a avut un
efect substanţial în naţiunile industrializate, schimbările sunt şi mai
spectaculoase în celelalte zone. Mari părţi din Africa nu vor fi probabil
niciodată cablate deoarece telefonia celulară este mult mai ieftină.
Microprocesoarele au permis unor ţări să treacă de la lipsa totală a
telefoanelor la cele mai noi sisteme de telefonie.
Microprocesoarele au schimbat dramatic modul în care
artiştii produc animaţia prin faptul că fac posibilă crearea unor adevărate
lumi 3D în mişcare. Înainte, artiştii construiau desenele animate folosind
creaturi 2D mişcându-se pe un fundal fix 2D ca într-un joc cu decupaje pe o
placă. Reclamele au adoptat şi ele această tehnologie: fiecare produs pare să
se trezească, să se transforme şi să danseze de-a lungul ecranelor de azi.
Rezultatul este o animaţie mai realistică, precum şi o
oarecare reducere a resurselor necesare producerii animaţiei. De exemplu, Toy
Story a folosit cea mai mică echipă utilizată vreodată de o animaţie la
Disney, şi totuşi a fost în întregime 3D. Disney şi Pixar estimează că au
utilizat peste 800000 ore utilizare calculator pe staţii grafice Silicon
Graphics şi Sun SparcStations pentru a clădi în final cei 500GB de pixeli pe
care i-am admirat în acest film.
Azi revoluţia continuă pe măsură ce viteza
schimbărilor din viaţa noastră, determinate de existenţa microprocesoarelor,
creşte în loc să arate vreun semn de stabilizare. Microprocesoare mai rapide la
preţuri relativ mai mici, tehnici noi şi mai performante de fabricaţie a
semiconductoarelor şi software mai plin de imaginaţie ar putea face următoarea
generaţie de calculatoare şi mai prezentă decât prima.
Cât de semnificativ a fost impactul microprocesorului?
Mulţi consideră că a fost cea mai mare invenţie, nu numai a acestui secol, dar
şi al oricărui secol. Pentru unii, microprocesorul este mai important chiar
decât roata, în seria de realizări ale umanităţii.
“Dacă ţinem seama de viziune, inovaţie, înţelegere
profundă, cunoştinţe şi înţelepciunea în formă de software pentru
microprocesor, putem vedea că impactul este cu mult mai mare decât cel produs
de inventarea roţii”, spune Marc
Andreessen, vicepreşedinte pentru tehnologie la Netscape Communications. “Şi
de abia am atins superficial posibilităţile oferite de microprocesoare”,
adaugă el.
Alţi experţi, inclusiv Andrew S. Grove de la Intel,
care ne-a oferit primul microprocesor comercial, văd calculatorul într-un cip
ca o parte a unei tehnologii mai vaste şi mai semnificative. “Aş compara
microprocesorul cu invenţia limbajului şi nu cu cea a roţii. Atât limba cât şi
microprocesorul ne permit să gândim şi să inventăm în modalităţi noi.”
Dan Dobberpuhl, inginer consultant principal al firmei
Digital Semiconductor şi arhitectul principal al procesorului Alpha, crede că
invenţiile mai semnificative au fost digital cu program memorat, tranzistorul
şi circuitul integrat. “Primul microprecesor a fost doar o evoluţie
tehnologică a acestor trei invenţii de bază”, spune Dobberpuhl. Doug
Engelbart, inventator legendar de tehnologii de calculatoare şi director
fondator la Bootstrap Institute, adaugă: “Dacă te uiţi la toată paleta
tehnologiilor digitale. Microprecesorul este doar o parte a acesteia.
Nanotehnologia ne va duce poate mai departe, dincolo de microprocesoare.”
Dacă credeţi că microprocesorul este echivalent cu
roata sau doar cu invenţii mai modeste ca de exemplu tipărirea, impactul lui a
influenţat aproape pe toată lumea în ultimul sfert de veac. Revoluţia continuă.
Ce ne vor aduce oare următorii 25 de ani?
Bibliografie: Byte, decembrie 1996
