Несколько фактов о технологиях, стоящих уже на пороге

Интригующим стало недавнее сообщение о прорыве в новых магнитооптических технологиях хранения данных, что может привести к появлению накопителей высокой емкости, которые будут работать на скоростях, в тысячи раз превышающих существующие и имеющих при этом более высокую надежность и низкую энергоемкость. С дешёвыми пикосекундными лазерами такие гибридные устройства смогут достичь скорости в 1 Терабит/сек, в то время как самые скоростные современные винчестеры могут достигать скорости передачи данных около 1 Гбита в секунду, твердотельные флэшки – 2–3 Гбит/сек. В случае перехода к более короткоимпульсным фемтосекундным лазерам, цифры становятся фантастическими – 100 Тбит/сек.

На основе принципов, открытых физиками Массачусетского технологического института, исследователи Intel разрабатывают технологию беспроводного электропитания Wireless Resonant Energy Link (WREL).

Весьма перспективным направлением развития электронных дисплеев могут стать устройства, позволяющие при помощи лазерного луча малой мощности проецировать изображение непосредственно на сетчатку глаза.

18 августа 2011 г. IBM представила первые в мире когнитивные вычислительные чипы, называемые иногда «cognizers». Воспроизводя функции нейронов и синапсов мозга человека, в IBM создали первый в мире процессор, предназначенный для работы с огромными потоками информации от множества источников путем адаптации, подобно мозгу человека.

Обычные компьютеры, которыми мы пользуемся сегодня, в действительности построены на основе старой модели, впервые предложенной Джоном фон Нейманом в 1945 г. Так называемая архитектура фон Неймана искусственно отделяет обработку данных от хранения путем разделения процессора и его памяти.

К сожалению, это разделение труда делает чрезвычайно сложной задачу объединения данных, полученных из множества потоков. На сегодняшний день это нерешенная проблема номер один для компьютерных систем. Когнитивные компьютеры, в свою очередь, действуют по принципу мозга человека, распределяя обработку и память в пределах одной системы, которая в мозге состоит из нейронов и синапсов.

«Наш чип представляет собой явный отказ от традиционной архитектуры фон Неймана, – зявляет Дхармендра Модха, руководитель исследовательского проекта IBM Research. – Все функции хранения объединены с функциями обработки, создавая в некотором роде социальную сеть нейронов, программное обеспечение которой хранится в синапсах».

Разработчики уже создали действующую модель мозга кошки, получившую название «Синее вещество», и совсем недавно представили полный неврологический атлас мозга обезьяны.

Сперва пришлось прибегнуть к современным достижениям неврологии для разработки алгоритмов точного моделирования функций мозга. Затем учёные обратились к исследованиям в области нанотехнологий, используя нанополупроводники в качестве высокопроизводительных элементов ядра когнитивных вычислительных чипов.

В IBM разработали два действующих прототипа, каждый из которых был произведен с использованием 45-нм технологии SOI-CMOS и содержит 256 нейронов. Один из прототипов содержит 262 144 программируемых, другой – 65 536 самообучающихся синапсов.

Команда исследователей IBM продемонстрировала работу простых приложений, в том числе навигацию, машинное зрение, распознавание образов, ассоциативную память и классификацию. Когнитивный компьютер может с легкостью обрабатывать показания тысяч датчиков, измеряющих температуру океана, давление, высоту волн, акустические параметры и приливы, а затем выдавать сверхточные предупреждения о цунами, заявляют в корпорации.

IBM утверждает, что этот тип архитектуры имеет широкие возможности применения, особенно в современных задачах одновременной обработки потоков данных от множества источников, которые встречаются все чаще и чаще.