Пути развития традиционной индустрии ит

Как уже отмечалось выше, пути развития традиционной индустрии ИТ намечают корпорации Microsoft и Intel. Ближайшее будущее ПК (2000 г.) эти фирмы видят следующим образом:

• отказ от использования ISA-устройств и шины ISA (вместо них предлагается использовать PCI и USB, так как они управляются операционной системой);

• управление потреблением энергии согласно инициативе OnNow (ПК переводится в состояние «сна» вместо выключения, при этом все приложения находятся в том состоянии, в каком их оставил пользователь);

• наличие сетевого адаптера в составе ПК категории Office PC;

• поддержка нескольких дисплеев (данная особенность применяется Apple Macintosh уже около десяти лет, а в мире IBМ совместимых машин совсем недавно).

Намечается тенденция создания компьютеров новых классов. В апреле 1999 г. была объявлено о создании простых в эксплуатации персональных компьютеров – Easy PC. Кроме того, в конце 1999 г. компания Compaq Computer представила новый компьютер iPaq. Вес небольшого компьютера составляет 4кг, в нем нет портов ввода-вывода, только USB, коннекторы для монитора, наушников и микрофона.

С конца 1998г. компанией Intel создается цифровой интерфейс DDWG (Digital Display Working Group). K Intel также присоединились компании Compaq, Fujitsu, Hewlett-Packard, IBM, NEC и Silicon Image. В результате сотрудничества создана спецификация DVI (Digital Visual Interface), в основе которой лежит технология PanelLink. Это означает создание новых цифровых мониторов, которые уже стали появляться в продаже.

Продолжается неуклонный рост пропускной способности компьютерных шин. Так, очередная версия универсальной последовательной шины USB (Universal Serial Bus) 2.0 работает со скоростью 200 Мбит/с и выше, что позволяет в полной мере использовать возможности цифровых камер и устройств резервного копирования.

Базовая шина также подвергается реформированию. Еще осенью 1998 г. компания Intel опубликовала описание принципиально новой архитектуры подсистем ввода-вывода – Next Generation I/O (NGI/O). Параллельно компанией IBM также разрабатывался открытый стандарт на аналогичной архитектуры Future I/ О. Слияние этих двух технологий стало возможным под давлением ведущих компаний отрасли, таких, как: Compaq, Dell, Hewlett-Packard, Microsoft и Sun Microsystems. Обновленная единая архитектура ввода-вывода позволит достигнуть всем участникам рынка компьютерной техники качественно нового уровня, так как новый стандарт открыт для любого производителя.

Большие инвестиции вкладываются крупнейшими компаниями в сферу сетевых технологий и Инернета. С каждым годом суммы растут, только компания Intel потратила за последние два года более 6 млрд USD. Это обусловлено ростом доходности предоставления Интернет-услуг, уже сейчас ежемесячный сетевой оборот Intel составляет примерно 1 млрд USD.

Рассматривая образ персонального компьютера согласно стандарту РС2001, можно отметить следующее. По мнению Wintel, некий усредненный компьютер будет выглядеть следующим образом (табл. 43).

Таблица 43

Критерий	Персональный компьютер	Рабочая станция
Процессор	от 500 МГц	от 700 МГц
Кэш L2	от 128 Кбайт	от 512 Кбайт
Память	от 64 Мбайт	от 128 Мбайт

При загрузке компьютера должны быть доступны 60 Мбайт из минимальных 64 Мбайт. Система должна контролировать встроенный вентилятор, при загрузке не должен показываться счетчик памяти, уровень шума должен соответствовать существующим международным стандартам. Все устройства ввода информации (клавиатуры, мыши, джойстики) должны иметь USB интерфейс.

По стандарту PC 2001 на практически любом компьютере, вне зависимости от сферы применения, должен быть установлен трехмерный графический ускоритель. Даже при работе с Windows 2000 Professional потребуется: поддержка MIP текстурирования, поддержка билинейного уровня фильтрации текстур, эффект прозрачности (Alpha Blending), затуманивание на пиксельной основе, постоянное затенение и по методу Гуро, аппаратная поддержка мультитестурирования, обязательная поддержка 32-бит Z-буфера.

Компьютер недалекого будущего должен быть оснащен дисководом CD-ROM (минимум 8х) или DVD-ROM с поддержкой стандартов DVD-RAM и DVD+RW, а также, безусловно, CD дисков.

Важную роль в развитии ИТ играют инновации в области микроэлектроники. Ярким примером таких процессов является разработка корпорацией IBM технологии, позволяющей применять в микросхемах в качестве материала, из которого изготавливаются проводники, соединяющие миллионы транзисторов, медь вместо алюминия. С одной стороны, применение меди объясняется возможностью использовать более слабый электрический ток и повышенную скорость обмена сигналами, с другой – возможности применения алюминия в микрочипах практически исчерпаны. Всё это, наряду с более низкой стоимостью самой меди и производственного оборудования приводит к удешевлению микросхем и процессоров на 20-30%, повышению быстродействия компьютеров на 40% [123;13].

Лаборатории крупных корпораций, производящих микропроцессоры, постоянно работают над повышением их тактовой частоты. Например, IBM Austin Research Lab создала процессор с тактовой частотой, превышающей 1100 МГц. Процессор содержит миллион транзисторов, изготавливается по 0,25-микронной КМОП-технологии с шестью слоями металлизации «copper chip» [212;2].

Аналитики предвидят значительный рост производства систем для централизованной памяти, о чем свидетельствуют их прогнозы. Подавляющая часть выпускаемой дисковой памяти в ближайшие годы будет поглощена именно этим сегментом рынка. По данным IDC, из общего объема памяти 500 000 Тбайт, который будет выпущен в 2000 г., 75% будут иметь централизованное управление [192;45].

С каждым годом совершенствуются технологии накопления информации на жестких дисках. Разработки в этой сфере позволят в ближайшие 2-3 года добиться существенного прорыва в этой облаете. Например, в начале 2000 г. было объявлено об опытной разработке компанией Hitachi винчестера с плотностью информации до 52,5 Гбит на квадратный дюйм, то есть 73 Гбайт-на 3.5" диск или до 292 Гбайт на винчестер. Технология основана на записи и чтении данных не горизонтально, как в настоящий момент, а вертикально, с увеличением плотности записи информации. Дальнейшее развитие технологии видится в увеличении плотности записи до 100 Гбит на квадратный дюйм, то есть до 500 Гбайт на винчестер в целом.

Другая компания – Fujitsu – также в будущем предложит для коммерческого использования винчестеры с технологией 100 Гбит на квадратный дюйм. Такой вывод можно сделать на основе фактически разработанной технологии записи информации с плотностью до 56 Гбит на квадратный дюйм. При этом необходимо снижать уровень температурных воздействий, так как именно температура является ограничителем роста емкости накопителей.

Для устройств коммуникаций, ещё двадцать лет назад ученый из Bell Late Уильям Шеннон сформулировал закон Шеннона, определивший теоретический предел скорости модема на уровне около 34 Кбит/с. Если 56 Кбит/с модемы могут нарушить барьер Шеннона, то только потому, что эти устройства вообще не являются модемами. Они зависят от 56/64 Кбит/с соединений DS-0 или ISDN между телефонной станцией, провайдером и собственно сетью Интернет, где ограничения Шеннона на модуляцию и демодуляцию не действуют. Сегодняшние 33,6 Кбит/с модемы V.34 исчерпали пределы аналоговых линий, заняв высшую ступеньку на эволюционной лестнице модемов. Будущее увеличение полосы пропускания коммутируемого соединения будет зависеть от полностью цифровых линий [48;44]. Коммуникационные возможности компьютера РС2001 заключаются в аналоговом модеме с поддержкой V.90, V.42, V.42bis, и V.80, факса Class 1. Внешний модем должен поддерживать USB.

Постоянное снижение цен на комплектующие и элементы памяти, с одной стороны, потребность мощных многопроцессорных систем в преодолении четырёхгигабайтного размера оперативной памяти (обусловленного 32-разрядной адресацией), с другой, приводит к необходимости скорейшей разработки 64-разрядных ОС и поддерживающих их процессоров. Если ещё 15 лет назад было трудно себе представить, что 640 Кбайт RAM будет недостаточно, то сейчас серверы, да и многие рабочие станции уже оснащены оперативной памятью в несколько гигабайт.

Только корпорация Digital Equipment (Compaq) и фирма Silicon Graphics смогли к сегодняшнему дню завершить процесс перевода своих продуктов в 64-разрядный мир. В выигрыше от этого окажутся только СУБД и Web-серверы, способные использовать всю доступную им память. Некоторые из производителей сетевых ОС планируют переход на 64-разрядные разработки постепенно. Например, последняя версия ОС Solaris 2.6 поддерживает файлы размером до 1 Тбайт (32-разрядные ОС ограничены размером файлов в 2 Гбайт) и способна обращаться к памяти за пределами 4 Гбайт. Компания Oracle разработала технологию большой виртуальной памяти для того, чтобы ее СУБД могла полностью использовать 64-разрядную адресацию памяти машин UltraSPARC. При всех очевидных временных сложностях, ближайшее будущее за переходом к 64-разрядым системам.

Для того, чтобы заглянуть, как минимум, на десять лет вперед, следует учитывать законы Мура [94;40].

Гордон Мур, один из основателей корпорации Intel, в 1964 г. предположил, что число транзисторов в кристалле будет удваиваться каждые полтора года. С тех пор, почти сорок лет, этот закон не нарушается. Поэтому можно со всей уверенностью предположить, что в ближайшие десять лет такое положение не изменится. Таким образом, к 2006 г. число транзисторов на кристалле может достигнуть 350 млн, а тактовая частота – 4 ГГц с производительностью 20000 MIPS (команд в секунду).

Согласно второму закону Мура, стоимость фабрик по производству микросхем экспоненциально возрастает с усложнением кристаллов. К примеру, в то время, когда Intel производила микросхемы динамической памяти емкостью 1 Кбит, фабрика обошлась корпорации в 4 млн USD. Предприятие по производству процессора Pentium по 0,6-микронной технологии (5,5 млн транзисторов) стоило Intel уже 2 млрд USD. Таким образом, если второй закон Мура, к сожалению, оправдается, фабрика по производству микросхем по 0,1-микронной технологии будет стоить 10 млрд USD.

Кроме классических законов Мура в последнее время выявляются новые закономерности рынка информационных технологий. Например, Билл Макроун -вице-президент по технологии компании Ziff-Davis Publishing – отмечает, что компьютерная «система, которую вы хотели бы иметь, всегда стоит 5000 USD» [62;56]. Кроме того, Макроун советует не покупать самую старшую модель (т.е., к примеру, тактовая частота не 400, а 333 или, возможно, даже 266 или 300 МГц).

Многие компании находятся в поиске интенсивных путей развития информационных технологий. К их числу относятся компания NEC и исследовательский центр Core Research for Evolutional Science and Technology (CREST) корпорации Japan Science and Technology (JST). Им удалось построить работающий модуль основы элементной базы гипотетического квантового компьютера. Любые разработки в этой сфере представляют большой интерес, так как квантовый компьютер может обладать сверхвысоким быстродействием из-за скорости процессов на этом физическом уровне и распараллеливания вычислений. NEC и JST создали сверхпроводящее устройство (single Cooper-pair box), которое может стать основой для построения квантового компьютера, который будет способен выполнить объем вычислений, на который у суперкомпьютера уйдут триллионы лет, всего за несколько минут.