Универсальное устройство - [58]

Кремний стоит дёшево, а залежи его обширны (его ещё называют песком). В итоге кремниевые микрочипы подарили название целой долине.

Если говорить совсем просто, то чем больше транзисторов – тем более сложные команды может выполнять машина. Любопытно, что больше транзисторов не значит, что они потребляют больше энергии. На самом деле из-за их малого размера получается, что чем больше транзисторов, тем меньше энергии им требуется. Итак, подытожим: как и предрекал закон Мура, компьютерные чипы стали меньше, мощнее и потребляют меньше энергии.

Программисты сообразили, что можно использовать эту дополнительную мощность и создавать более сложные программы; вот тогда и начался хорошо известный вам процесс, который вы, вероятно, люто ненавидите: каждый год появляются новые, более затейливые устройства, обладающие новыми возможностями и быстрее справляющиеся со старыми задачами – они позволяют играть в игры с лучшей графикой, сохранять большее количество фото с высоким разрешением, комфортнее путешествовать по интернету и так далее.

Давайте взглянем на короткий временной отрезок, который поможет увидеть картину в целом.

Первым коммерческим продуктом, оснащённым транзистором, был слуховой аппарат, выпущенный компанией Raytheon в 1952 году. Количество транзисторов: 1.

В 1954 году компания Texas Instruments выпустила первый транзисторный радиоприёмник Regency TR‐1. С него и начался повальный бум, который стал питать транзисторную промышленность, к тому же приёмник сделался на тот момент самым продаваемым за всю историю устройством. Количество транзисторов: 4. Потихоньку-полегоньку, а ведь тогда ещё не было микрочипов.

Но перемотаем чуть дальше.

Космический корабль «Аполлон», который высадил людей на Луну в 1969 году, был оснащён бортовым компьютером: знаменитым управляющим компьютером «Аполлона». Его транзисторы представляли собой сплетение проводов и магнитных переключателей, обхватить которые можно было только всей ладонью. Общее количество транзисторов: 12 300.

В 1971 году скромная, недавно возникшая компания под названием Intel выпустила свой первый микрочип, 4004. Транзисторы располагались на поверхности площадью двенадцать квадратных миллиметров. Расстояние между каждым транзистором составляло десять тысяч нанометров. Как учтиво объяснил журнал The Economist, транзистор был «размером с один эритроцит, любой ребёнок, вооружившись хорошим микроскопом, мог бы подсчитать количество отдельных транзисторов в 4004». Количество транзисторов: 2300.

Первый процессор iPhone, чип, спроектированный Apple и Samsung и произведенный компанией Samsung, вышел в 2007 году. Количество транзисторов: 137 500 000.

Число кажется огромным, однако в iPhone 7, выпущенном девятью годами позже первого iPhone, содержалось примерно в 240 раз больше транзисторов. Общее количество: 3,3 миллиарда.

Вот почему недавно закачанное вами приложение обладает большей вычислительной мощью, чем первый полёт на Луну.

Сегодня закон Мура начинает терять свою силу, так как производители чипов сталкиваются с субатомными пространственными ограничениями. В начале семидесятых годов транзисторы располагались друг от друга на расстоянии десять тысяч нанометров; сегодня – на расстоянии сорок нанометров. К 2020 году расстояние может сократиться до пяти нанометров; кроме того, речь тут уже идёт о кучке атомов. Если компьютеры будут становиться всё быстрее и быстрее, они в итоге смогут перескочить на новый этап – на квантовые вычисления.

Впрочем, транзисторы – это только часть всей истории. Истории, которую редко можно услышать; истории, которая повествует о том, как все эти транзисторы поселились в чипе, способном уместиться в карманном устройстве, обеспечили его достаточной мощностью, чтобы запустить программное обеспечение, рассчитанное на Mac, и не стали разряжать батарею после всего четырнадцати секунд работы.

На протяжении девяностых годов существовало убеждение, что большинство компьютеров так и будут всегда воткнуты в розетку, поэтому у них всегда будет неограниченный источник питания для их микропроцессоров. Когда же пришло время подыскивать подходящий процессор для мобильных устройств, на сцене имелся лишь один-единственный игрок: британская компания, которая наткнулась, почти случайно, на революционный, потребляющий мало энергии процессор, который явил миру архитектуру, ставшую самой известной в мире.

* * *

Порой часть технологии строится с определённой целью или замыслом и выполняет именно их. Порой случайное происшествие приводит к поразительному скачку, неожиданные результаты которого потом приносят пользу. Порой одновременно случается и то, и другое.

В начале восьмидесятых годов два выдающихся инженера одной из самых быстрорастущих британских компаний старались разработать совершенно новую архитектуру чипа для центрального процессорного устройства (ЦПУ) их следующего стационарного компьютера; у инженеров была пара основополагающих задач: чип должен быть мощным и дешёвым. Лозунг, под которым они работали, гласил: «Микропроцессоры для народа». Задумка заключалась в том, чтобы сделать процессор, способный выполнять миллион команд в секунду и доступный обычному покупателю. В те времена чипы подобной мощности изготовлялись только под промышленные запросы. Однако Софи Уилсон и Стивен Фёрбер хотели создать компьютер, доступный каждому.