Vieno „Intel“ įkūrėjų G.Moore’o pastebėtas dėsnis sako, kad kompiuteriai kasmet vis galingėja, o jų kainos vis mažėja. Kada šis dėsnis nustos veikti ir kas mūsų laukia ateityje?

Šių metų sausį Las Vegase vykusioje buitinės elektronikos parodoje „CES 2012“ kompanijos „Intel“ vadovas Paulas Otellini pristatė išmaniojo telefono prototipą K800, kurį gamins kinų bendrovė „Lenovo“. Tai bus pirmas išmanusis telefonas, kurio viduje veiks „Intel“ procesorius „Atom Medfield“ – iki šiol šios milžinės gaminamos mikroschemos buvo per daug ryjančios elektrą ir kaistančios. CES parodoje „Motorola Mobility“ direktorius Sanjay Jha pranešė, kad antroje metų pusėje taip pat ketinama išleisti mobiliuosius įrenginius su „Intel“ procesoriais.
Apie „Intel“ susidomėjimą mobiliaisiais įrenginiais kalba faktas, kad praėjusių metų pabaigoje buvo suburtas vidinis telekomunikacijų padalinys, kurio vadovu paskirtas Mike’as Bellas, anksčiau dirbęs „Palm“ bei „Apple“ kompanijose. Taip pat neseniai buvo įsigytas vokiečių puslaidininkių milžinės „Infineon Technologies“ belaidžių komunikacijų padalinys.
CES parodoje „Intel“ ir vėl propagavo „ultrabook“ klasės ypač plonus, lengvus ir galingus nešiojamuosius kompiuterius. Jau daugiau nei metai „Intel“ remia ne visai sėkmingai „ultrabukus“ bandančias gaminti bendroves, taip norėdama sukurti atsvarą superploniems „Apple“ kompiuteriams „Macbook Air“.
Atrodytų, kad „Intel“ plečia savo valdas ir okupuoja naujas sritis, kaip ir dera didžiulei imperijai, jau daugiau nei keturiasdešimt metų diktuojančiai madas IT srityje. Tačiau iš tiesų šie pokyčiai reiškia, kad nauji industrijos vėjai po truputį įsiūbuoja ir „Intel“ galeoną. Juk asmeninių kompiuterių (kuriems ir yra reikalingi „Intel“ procesoriai) pardavimas kasmet didėja labai nestipriai, tarkim, rinkos tyrimų bendrovės „Gartner“ duomenimis, 2011 m. šių įrenginių parduota tik 4 proc. daugiau nei 2010-aisiais. Taip yra dėl dviejų priežasčių: žmonės dėl sunkmečio perka atsakingiau, be to, rimtais konkurentais asmeniniams kompiuteriams tampa planšetiniai kompiuteriai bei išmanieji telefonai, kuriuose montuojami „Intel“ konkurentės ARM sukurti procesoriai.
Apie mobiliųjų įrenginių rinkos plėtrą byloja ir vieno ištikimiausių „Intel“ partnerių – bendrovės „Microsoft“ požiūrio pasikeitimas. Žadama, kad naujausia operacinės sistemos versija „Windows 8“ vienodai gerai veiks tiek asmeniniuose kompiuteriuose, tiek mobiliuosiuose įrenginiuose, o tai reiškia mažesnį pardavimą „Intel“, jei ši nesugalvos, kaip įsisukti į mobiliųjų įrenginių rinką. Pažvelkime, kaip ši procesorių milžinė pakeitė kompiuterius ir kokie pokyčiai laukia tiek šios bendrovės, tiek mūsų.

Moore’o dėsnis galioja… kol kas

Galima būtų ilgai ginčytis, be kurios kompanijos nebūtų asmeninio kompiuterio: be „Apple“, sukūrusios tokį asmeninį kompiuterį, kokį šiandien rasime kiekvienuose namuose, ar be „Microsoft“, sukūrusios operacinę sistemą, kuri šiandien veikia beveik 90 proc. kompiuterių. Tačiau abiejų milžinių laimėjimai nebūtų įmanomi, jei fizikas inžinierius Robertas Noyce’as bei chemikas ir fizikas Gordonas E.Moore’as 1968 m. nebūtų įkūrę „Intel“, kurios gaminami mikroprocesoriai varo beveik visus pasaulio asmeninius kompiuterius.
Pirmą pasaulyje komercinį mikroprocesorių 1971-aisiais sukūrė būtent „Intel“ komanda. Pavadinta kodiniu pavadinimu 4004, ši detalė buvo kuriama skaičiuotuvus gaminančios Japonijos įmonės „Busicom“ užsakymu. Vienas „Intel“ inžinierių Tedas Hoffas pirmas sugalvojo, kad viename luste gali būti sudėti keli tranzistoriai, atliekantys skirtingas skaičiavimo užduotis.
Vėliau sekė žymusis 8080, kuris buvo panaudotas pirmuoju mikrokompiuteriu laikomame „Altair 8800“, – tuo metu šis įrenginys tapo įkvėpimu daugeliui elektronikos entuziastų, vėliau pakeitusių IT sferą. Tarp jų ir šiam kompiuteriui programavimo kalbą parašiusiam Billui Gatesui bei Paului Allenui arba „Altair 8800“ įpirkti negalėjusiam ir dėl to savo kompiuterį („Apple I“) surinkti nusprendusiam Steve’ui Wozniakui.
Šiandien kompiuteriuose „plaka“ tūkstančius kartų sudėtingesni bei galingesni „Sandy Bridge“ procesoriai, kuriuos beveik po pusės amžiaus gamina ta pati kompanija – „Intel“. Beje, G.E.Moore’as yra atsakingas už vieną žymiausių IT srities dėsnių, kuris pavadintas mokslininko vardu. Jis pirmas pastebėjo, kad beveik kas dvejus metus padvigubėja tranzistorių kiekis, kurie yra „išraižomi“ silikoninėje procesoriaus plokštelėje, todėl už tą pačią pinigų sumą vartotojas įsigyja dvigubai daugiau skaičiavimo galios. Šis dėsnis (teoriškai atitinkantis eksponentinį didėjimą) iš prognozės ilgainiui tapo visos industrijos tikslu – šiandien pagal jį vystosi dauguma kitų IT produktų, pavyzdžiui, atminties laikmenų talpa ar skaitmeninių fotoaparatų raiška megapikseliais.
Rimto išbandymo Moore’o dėsnis sulaukė apie 2004-uosius. Tuo metu gaminami procesoriai turėjo tik vieną branduolį, tačiau sparčiausių modelių taktinis dažnis buvo toks didelis, kad jie labai kaito ir eikvojo daug elektros energijos. Atrodė, kad tobulėjimo riba pasiekta, tačiau „Intel“ rado išeitį: pradėjo ant vienos silikoninės plokštelės montuoti po kelis mikroprocesorius, vadinamuosius branduolius, ir pragaro mašina sukosi toliau.
Vis dėlto atrodo, kad net ir Moore’o dėsniui galioja fizikos dėsniai. Kiekvienais metais tranzistoriai, išraižomi ant silikono plokštelės, tapdavo vis smulkesni – nuo dešimčių mikrometrų (tūkstantoji milimetro dalis) aštuntajame dešimtmetyje iki dešimčių nanometrų (milijonoji milimetro dalis) šiandien. Tai ir leido kas dvejus metus padvigubinti skaičiuojamąją galią.
Tačiau nanometrų dydžio įrėžimai jau artimi medžiagos atomų dydžiui, o tokiu atveju įsijungia kvantinės fizikos procesas, trukdantis sėkmingai veikti procesoriui. Žinoma, „Intel“ inžinieriai sugalvojo gamybos proceso patobulinimą, kuris leis bent iki 2015 m. sėkmingai mažinti tranzistorius bei didinti procesorių galią ir taip palaikyti Moore’o dėsnio veikimą.

Intel’igentas prieš ARM’iją

Šiandien „Intel“ yra didžiulė korporacija, kurioje dirba apie 100 tūkst. darbuotojų, jos rinkos vertė siekia apie 137 mlrd. JAV dolerių, o 2011-aisiais jos pajamos sudarė daugiau nei 50 mlrd. dolerių. Ši korporacija iki šiol neturėjo rimtų konkurentų – artimiausia varžovė, taip pat procesorius gaminanti AMD šiandien patiria rimtų sunkumų.
Vis dėlto „Intel“ ateitis neatrodo nušviesta rožine spalva, mat nuolatinį galvos skausmą jai kelia mobiliųjų įrenginių populiarėjimas: šiandien įvairiuose įrenginiuose veikia apie 15 mlrd. konkurentės – Didžiosios Britanijos bendrovės ARM sukurtų procesorių. ARM „širdelės“ silpnesnės, veikia šiek tiek kitaip, mažiau kaista, tačiau svarbiausia, kad vartoja mažiau elektros energijos – tai ir yra svarbiausia mobiliajam įrenginiui, maitinamam iš baterijos, kurios veikimo laikas ne mažiau svarbus už prietaiso galią.
ARM tik šiek tiek jaunesnė nei „Intel“: ji gimė iš kitos Didžiosios Britanijos bendrovės „Acorn“, kurios inžinieriai sukūrė mažiau energijos vartojančius, bet ir silpnesnius procesorius. 1990-aisiais „Apple“ vieną kartą jau bandė sukurti planšetinį kompiuterį „Apple Newton“, panašų į šiandien populiarų „iPad“, kuriam reikėjo taupaus procesoriaus. Todėl kartu su „Acorn“ buvo įkurta bendra bendrovė ARM, kuri pragyveno nesėkme virtusį „Newton“.
Šiandien ARM, palyginti su „Intel“, atrodo kaip nykštukas: jos rinkos vertė siekia vos 8 mlrd. dolerių, o joje dirba tik 2 tūkst. darbuotojų. Vis dėlto tam yra priežastis: atvirkščiai nei „Intel“, kuri turi dešimt fabrikų bei stato dar du, ARM pati negamina procesorių, tik kuria juos. Štai čia ir slypi visa jos galia – ARM instrukcijas ir licencijas procesoriams gaminti parduoda kitiems gamintojams. Šiandien jų suskaičiuojama tikra armija – beveik 300 bendrovių, tarp kurių ir tokios gerai žinomos, kaip „Nvidia“ ar „Qualcomm“.
Ir ši armija ateityje tikrai turės darbo iki soties. Štai, tarkim, vienos didžiausių ryšio įrangą gaminančių bendrovių „Cisco“ ataskaitoje pabrėžiama, kad 2015 m. pasaulyje bus apie 15 mlrd. prie interneto prisijungusių prietaisų – dvigubai daugiau nei 2010-aisiais. Ir tik nedidelė dalis šių prietaisų bus asmeniniai kompiuteriai su „Intel“ procesoriais.
Be to, šiandien taip stipriai populiarėjant debesų technologijoms, vis svarbesnės tampa „serverių fermos“, kuriose stovinčios tarnybinės stotys kaista ir ryja daugybę elektros energijos. Iki šiol serveriuose vyravo „Intel“ procesoriai, tačiau pernai rudenį bendrovė HP pristatė projektą „Moonshot“, kurio serveriuose veikia ARM sukurtos „širdelės“, suvartojančios tik dešimtadalį elektros ir daugiau nei perpus mažiau kaistančios.
Taip pat esama ir gana daug dar neartų dirvonų, kuriuose „Intel“ su ARM netrukus surems plūgus. Viena tokių sričių – vadinamasis daiktų internetas, kai įvairūs įrenginiai turės jutiklius bei procesorius ir galės „bendrauti“ tarpusavyje (keistis informacija ir daryti sprendimus) be žmogaus įsikišimo. Tarp tokių pavyzdžių galima paminėti išmaniųjų namų projektus, automobilius, kurie vis daugiau sprendimų atlieka už vairuotoją, ar gamyklose dirbančius robotus.