Наполовину мертвый кот, или Чем нам грозят нанотехнологии - [63]

Риск невложения средств в развитие технологий, «бесполезных» в силу незавершенности технологического пакета.

Риск не успеть. Отставание от технологического процесса, следуя концепции эффективности. Нанотехнологическое неравенство.

Риски узости технологических суверенитетов. Необходимость наднациональных технологических суверенитетов.

Риск неполноты технологических пакетов.

Риск контроля технологического пакета через замыкающие технологии.

Стандарты как политические риски нанотехнологического развития.

Риск отсутствия или ошибочности приоритетов. Точность приоритетов — необходимое условие успешного преодоления системных рисков.

Риск «неэффективности» замыкающих технологий по законодательно вмененным критериям — самостоятельный отказ от технологического лидерства.

Риск неготовности к структурным изменениям. Риск неготовности принять существенные изменения.

Риск нанотехнологий — это риск всего технологического пакета. Наличие в пакете «опасной» технологии — важный фактор.

7.2. Усложнение систем. Риск сложности

Я не пью больше 100 грамм, но, выпив 100 грамм, становлюсь другим человеком, а этот другой пьет очень много.

Эмиль Кроткий (Э. Я. Герман)

Нанотехнологии как замыкающие технологии образуют множество технологических пакетов — как ранее существовавших, так и совершенно новых. Про новые технологические пакеты разговор особый. Но что привносят новые нанотехнологические возможности в уже существующие — и, безусловно, развивающиеся — технологические пакеты? Один из результатов — принципиальный рост сложности.

Если большую часть своей истории человечество имело дело преимущественно с отдельными артефактами — созданными им вещами: глиняными тарелками, мечами из прочной стали, пишущей машинкой, то уже начиная с эпохи промышленной революции человечество создало системы. Среди первых — механический телеграф, описанный А. Дюма в романе «Граф Монте-Кристо». Затем телефон, телеграф — то, что брали большевики в 1917 г. Теперь в нашей жизни таких систем множество, и они усложняются. Одним из факторов такого усложнения служит миниатюризация элементной базы. Очевидно, что электроника прочно вошла в нашу жизнь и стремительными темпами занимает все большее «пространство»: Интернет, системы глобальной связи, системы глобального позиционирования — это то, что на виду, а также системы управления ядерными реакторами, энергосетями и многое другое. Сбои, случающиеся в работе таких систем, часто имеют тяжелейшие последствия. Достаточно вспомнить имеющие место веерные отключения электроэнергии в мегаполисах и промышленных агломерациях, последствия которых интуитивно понятны.

А если учесть, что таких систем, как энергетическая, в нашей жизни множество (попробуйте, например, представить, что отключится мобильная связь: вся и на длительное время или перестанет работать метро в Москве), то следует признать: риск, связанный со сбоями в работе сложных систем, — один из самых тяжелых.

Почему такой риск имеет место? Неужели мы не в состоянии так создать систему, чтобы предусмотреть и исключить все риски? Нет, не в состоянии. Сложность систем продолжает расти. И растет она стремительно. Мы просто не успеваем все предусмотреть. А часто просто не можем — системы слишком сложны: мы можем предусмотреть, что случится, если произойдет событие 1 (пойдет дождь), или событие 2 (подует сильный ветер), или событие 3 (температура упадет ниже 10 градусов), или событие 3287. Но как быть с их комбинациями: попарными, по трое (так, одновременные дождь, ветер и отрицательная температура приводят к обледенению проводов электропередач и авариям на линиях электропередач), в любых других комбинациях? Это предусмотреть просто невозможно!

Рост сложности систем связан с ростом наших возможностей такие системы создавать. А последнее напрямую связано с миниатюризацией в электронике, миниатюризацией и появлением новых датчиков и управляющих устройств, делающих возможными контроль систем и управление ими.

Миниатюризацию в электронике наглядно можно продемонстрировать так: там, где раньше для системы управления был необходим суперкомпьютер, охлаждаемый жидким азотом, подобный использовавшемуся с 1985 г. в противоракетной обороне города Москвы суперкомпьютеру «Эльбрус-2», сегодня достаточно простенького чипа.

Темпы роста наших возможностей демонстрирует эмпирическая тенденция, названная законом Мура. В уже далеком 1965 г. Мур^[114] высказал предположение, что число транзисторов на кристалле будет удваиваться каждые 18 месяцев, а следовательно, теми же темпами будет расти производительность наших электронных устройств. И его предположение подтвердилось. Вот это обстоятельство и лежит в основе того, что мы имеем возможность усложнять наши системы.

Но дальнейшее следование закону Мура без ухода в нанообласть уже невозможно. Уже сейчас характерные размеры топологии микросхемы — 70–90 нм и менее. Традиционные, так называемые КМОП-микросхемы[115] способны дойти до размеров в 9–10 нм отдельного элемента.

Одновременно с этим развиваются нанотехнологии совсем нетрадиционной электроники. И здесь принципиальны два пути такого развития, имеющие общее следствие — снятие топологического ограничения на сложность.