Задать вопрос юристу

Предел для компьютера


Извечные русские вопросы «Кто виноват?» и «Что делать?» в наше время задаются все реже. Вместо них звучат новые вопросы: «Что выгоднее?», «Что эффективнее?», «Кому необходимо?», «В чем перспектива?» И чем актуальнее тема, тем чаще звучат эти вопросы.
Сегодня на развитие рынка наиболее активно влияют информационные технологии, сердцевина которых- компьютер. Потому вопросы, связанные с перспективой развития компьютерной техники, являются крайне актуальными, и ответы на них могут существенно повлиять на оценки и перспективы развития рынка высоких технологий и, следовательно, рынка в целом. При этом, естественно, необходимо найти ответ на один из основных вопросов...

Для любого вида техники можно указать два предела, которые ограничивают его развитие: технологический и органолептический. Технологические пределы определяются фундаментальными законами физики. В частности, не может быть создан двигатель, КПД которого был бы больше 100 %. Органолептические пределы зависят от физиологических возможностей человека. Так, самолет, способный обеспечить ускорение в 100 g, принципиально может быть создан. Однако это ускорение приведет к гибели пилота и потому создание такого самолета бессмысленно. Аналогичные пределы можно указать и для
компьютерной техники.
Технологический предел определяется скоростью света в вакууме, которая составляет 300 тысяч км/с. Иными словами, за одну секунду фотон перемещается на 0,3x109 м. Электрон в веществе не может двигаться с большей скоростью. При частоте работы процессора 1 ГГц за один такт фотон переместится на 300 мм. Расстояние, которое проходит импульс в современном процессоре, может измеряться десятками миллиметров (площадь кристалла процессора более 100 мм2). Этот импульс несет не только информационное содержание, но и энергию, используемую, в первую очередь, для переключения триггера. Как следствие, реальный электрический импульс должен иметь ненулевую длительность. Все эти ограничения приводят к тому, что реальная частота работы процессора вряд ли превысит 10 ГГц. Отдельный транзистор уже работает на значительно более высоких частотах, но без реального перемещения импульсов в пространстве.
Таким образом, можно говорить о физической границе частоты работы процессоров. Конечно, будет совершенствоваться структура процессора, расширяться кэш-память. Уже появились многопроцессорные кристаллы - IBM объявила о выпуске процессора Power 4, здесь на одном кристалле находятся два процессора. Тем самым сокращается длина пути электрона внутри процессора, а повышение производительности обеспечивается за счет
параллельной обработки данных. * *
Технические ограничения в развитии компьютеров стали ясны.
Но необходимо поставить и другой вопрос.
Что человеку нужно?

Необходимо оценить и предел, связанный с возможностями восприятия человеком информации. Уже есть одна область цифровой техники, в которой такой предел достигнут. Это - цифровой звук. Достаточно давно звук представлен в 16-битном формате. И, несмотря на многократно возросшие технические возможности, не намечается перехода на 32-битный звук. Причина только одна - получаемый звук обеспечивает максимально возможное для
человека качество звучания. Предел достигнут.
Однако с видеоинформацией ситуация существенно отличается. Самое высокое качество изображения обеспечивает сегодня монитор компьютера. Для качества выводимой информации принципиальное значение имеет размер минимального элемента (пиксела), из набора которых формируются все изображения, и частота восстановления изображения на экране. У лучших мониторов размер пиксела - 0,2 мм, что позволяет выводить на 17-дюймовый экран до 1200 строк. Размер пиксела определяет «гладкость» картинки - чем меньше точка, тем четче картинка. Но даже 1200 строк позволяют заметить на экране и
строки, и точки в строке.
Второй важный параметр - частота восстановления (регенерации) экрана - связан с особенностью работы электроннолучевой трубки (ЭЛТ) - основа почти всех современных телевизоров и мониторов. На экране ЭЛТ с помощью управляемого пучка электронов обеспечивается свечение одного пиксела, который светится только то время, пока на него подаются электроны. Таким образом, картинка на экране формируется последовательным «зажиганием» отдельных пикселов. После этого пиксел некоторое время продолжает светиться (так называемое послесвечение), которое не может быть слишком долгим, иначе на экране будет сохраняться «след» от предыдущего изображения. Человеческий глаз устроен так, что картинка воспринимается неподвижной (без эффекта мелькания) в том случае, если частота повтора не ниже 16 Гц. Чем чаще, тем лучше. В современных телевизорах частота - 25 кадров в секунду (50 полукадров). В лучших телевизорах каждый кадр повторяется дважды, но находится на экране в течение вдвойне меньшего времени. Такой телевизор обеспечивает частоту 50 Гц (называется 100-герцовым, т. к. за одну секунду показывается 100 полукадров). Хорошие мониторы позволяют регенерировать экран 120-150 раз в секунду (современные мониторы работают с частотой регенерации не менее 70 Гц), а на экран
выводится весь кадр.
Другой вариант мониторов - жидкокристаллические (ЖК) постепенно вытесняют ЭЛТ: они позволяют получить существенно иные потребительские качества. ЖК панели работают в отраженном свете или на просвет: после того, как жидкий кристалл, представляющий собой пиксел, становится прозрачным (или непрозрачным), он остается таким, пока не будет подана команда на смену его состояния. Потому для ЖК-мониторов нет необходимости увеличивать частоту регенерации. Важна только скорость смены (обновления) картинки на экране, чтобы все пикселы за минимальное время, порядка 0,01 секунды, приняли

необходимое состояние. Вторая особенность ЖК - потенциальная возможность существенного уменьшения размера жидкого кристалла. В течение 90-х годов развитие техники и технологии ЭЛТ позволило уменьшить размер пиксела менее чем на 30 %: с 0,31 до 0,2 мм. Дальнейшие перспективы также не обещают их заметного уменьшения. Иное дело интегральные технологии, применяемые при производстве ЖК-панелей. В 1999 году IBM объявила о начале производства ЖК-мониторов с пикселом размером 0,125 мм (200 пикселов на дюйм), т. е. практически в два раза меньше, чем у хороших ЭЛТ. И это не предел - размер точки может быть еще уменьшен. Фирма IBM начала выпускать монитор, основанный на технологии Roentgen, который сама IBM классифицирует как quad SXGA, имеет 5,2 млн. пикселов (2560x2048) и разрешение в 200 пикселов на дюйм. Такие параметры могут понадобиться, например, в медицине при исследовании оцифрованных рентгеновских снимков - отсюда и название монитора. Вслед за IBM и другие компании начали выпускать новые мониторы. Так, Toshiba анонсировала выпуск первого 10,4-дюймового дисплея, поддерживающего разрешение до 1600x1200. Размер пиксела составляет 0,132 мм, а плотность - 192 точки на дюйм. В матрице используется кристаллический кремний, что повышает скорость прохода электронов через транзисторы, и, как результат, повышаются яркость и четкость изображения. Новые мониторы не позволяют с расстояния 20 см увидеть отдельные точки на экране - картинка воспринимается как цельная - человеческий глаз не фиксирует отдельный пиксел. Отличие изображения на новом мониторе от стандартного
ЭЛТ такое же, как отличие документов, напечатанных на лазерном и на матричном
принтерах.
Можно считать, что и здесь достигается органолептический предел , и дальнейшее улучшение качества изображения не будет фиксироваться человеком.
amp; amp; amp;
Что и как может сообщить компьютер - понятно. Теперь надо донести до него информацию. И тут придется ответить на следующий вопрос. />Как общаться с компьютером?
Наряду с ручным вводом данных в компьютер (с помощью клавиатуры и мыши), в настоящее время используются и другие методы: с помощью сканеров, дигитайзеров и т. д. Уже сегодня эти способы ввода влияют не только на производство (существенно упрощая и сокращая время ввода), но и на развлечения (например, обработка фотографий переходит на качественно иной уровень). И искусство также не осталось в стороне - так анимационные фильмы теперь можно снимать не только быстрее, но и с новыми художественными возможностями - не зря же Норштейн не применяет технические новации - это меняет сам фильм.
Современные средства ввода все больше ориентируются непосредственно на человека компьютер должен понимать человеческий голос и воспринимать сказанное, узнавать образ человека и соответственно на него реагировать. То есть необходимо решить вопрос о вводе в компьютер звуковой и видеоинформации. Такие средства уже созданы и применяются в различных сферах использования компьютеров. Современные программы «понимают» значения нескольких тысяч слов, что позволяет вводить в компьютеры, на которых эти программы установлены, различные команды. Такие компьютеры работают, в частности, на самолетах. При занятых руках пилота такая организация ввода становится актуальной и эффективной. Для этих работ используются не самые мощные компьютеры. Более сложную задачу решают программы, позволяющие вести осмысленный диалог с человеком. Некоторые американские компании, продающие авиабилеты, используют компьютеры для приема заказов. Человек звонит в агентство, и программа выясняет у него, куда ему надо лететь, в какое время, какой класс и т. д. В соответствии с полученным
запросом подготавливается предложение. Здесь главная задача - не распознавание слов, а адекватное понимание смысла, ибо одна и та же мысль может быть выражена различными словами. Таким образом, задача ввода звуковой информации практически решена на современных компьютерах.
Видеоинформация имеет значительно больший объем, чем звуковая. Но проблема ее ввода также решается не на самых мощных компьютерах. Выпускается много видеокамер, специально предназначенных для оперативного ввода видеоизображения в компьютер. Современные цифровые камеры позволяют передавать через стандартный порт данные в компьютер с качеством телевизионного сигнала. А программы обработки, в том числе и оцифровки, видеоданных работают уже давно и на существенно более слабых (чем большинство современных) компьютерах. Появившиеся в начале 2000 года видеопроцессоры вместе с процессорами, работающими на частоте от 600 МГц, обеспечивают даже кодирование видеоинформации в формате MPEG-2 в реальном времени.
it it it
Можно сказать, что мощность современных компьютеров вполне достаточна для ввода как звуковой, так и видеоинформации. Теперь мы знаем, что производительность современного компьютера позволяет решать многие задачи. Но не все. И потому необходимо выяснить
Что можно ожидать от компьютера дальше?
Конечно, для получения видеоизображения «неулучшаемого» качества требуется наличие не только соответствующих свойств монитора, но и возможность вывода на экран высококачественного изображения, которое сегодня ассоциируется с фотореалистическим качеством: героями игр должны стать реальные люди, ведущие себя реалистично («как в кино»). Для обеспечения фотореалистичного изображения необходимы значительные вычислительные мощности как центрального, так и видеопроцессора.
В настоящее время проводится наращивание мощностей обоих устройств: увеличивается частота работы процессоров и в них встраиваются дополнительные функции.
В 1999 году произошло очередное продвижение: сразу несколько фирм выпустили видеопроцессор со встроенным геометрическим сопроцессором, что значительно повысило производительность компьютера. Так, видеопроцессор GeForce 256 компании NVIDIA Corporation, состоящий из 23 млн. транзисторов, позволяет прорисовать 15 млн. полигонов и сформировать 480 млн. пикселов в секунду. Производительность видеопроцессоров увеличилась столь значительно, что это стало предметом некоторого косвенного конфликта между производителями центральных и графических процессоров. В конце 1999 года фирмы Intel и AMD провели тестирование компьютеров со своими новыми высокопроизводительными процессорами. По окончании этих тестов обе фирмы сообщили, что оптимальными (для работы с «быстрыми» процессорами) являются видеокарты, выполненные на видеопроцессорах предыдущего поколения. Причина конфликта понятна - новые геометрические процессоры обеспечивают столь высокую производительность, что требования к центральному процессору снижаются. А как утверждают специалисты по маркетингу, «продаются мегагерцы» и потребность в них снижается.
it it it
Уже сегодня имеется некоторый избыток производительности персональных компьютеров, который, конечно, будет исчерпан при переходе на фотореалистичное изображение. Но, очевидно, что уже в ближайшее время новый уровень производительности процессоров позволит справиться и с такими потребностями. После этого дальнейшее
увеличение мощности компьютеров становится трудно обоснованным. И потому необходимо ответить на принципиальный вопрос
Что перспективно?
Перспективу, связанную с существенным снижением роста потребностей в персональных компьютерах, хорошо понимают многие фирмы, оказавшие влияние на становление компьютерной техники. У всех еще свежа в памяти история Digital Equipment Coip. (DEC). Эта фирма оказала, наверное, самое большое влияние на становление рынка малых компьютеров. Здесь были созданы: один из самых производительных процессоров, несколько операционных систем, во многом определивших их развитие, множество других интересных решений. Компания имела разветвленную инженерную и сервисную сеть по всему миру - более трех тысяч сертифицированных инженеров. Но недостаточный учет специфики современного рынка привел к тому, что более молодая, динамичная компания Compaq поглотила «патриарха» компьютерного бизнеса. Но были ведь еще Control Data Corp. (CDC - многопроцессорные быстродействующие компьютеры, определившие развитие этого направления), Boroughs (интересная внутренняя структура созданных компьютеров, расширивших представление об элементах компьютера и его структуре в целом), Cray (высокопроизводительные компьютеры, на несколько лет определившие вектор развития суперкомпьютеров). Кроме того, на рынке мощных компьютеров активно работали компании Univac, Honeywell и др. Все эти фирмы или поглощены или уже перестали заниматься компьютерами. Причина такого положения - неправильная оценка рынка компьютеров. Следует отметить, что многопрофильные фирмы, такие как IBM или HP, сохранили свое место и продолжают успешно работать.
Естественно, перспектива потерять свое место на рынке никого не привлекает. Многие фирмы как относительно маленькие, так и лидеры, ищут адекватный ответ на изменяющуюся ситуацию в технике и технологии. Начинается переход на новые рынки. Причем не переход на производство родственных продуктов, а существенное изменение профиля работы компании. И основной вектор изменений - поиск новых точек приложения сил, отход непосредственно от компьютеров.
И вот уже Dell Computer намерена отойти от основной специализации - выпуска компьютеров и переориентироваться на создание спектра услуг и программ для Internet-инфраструктур. Теперь, по словам Майкла Делла, компания будет выпускать Web-серверы, оказывать консалтинговые услуги по бизнесу, создавать венчурные фонды и «инкубаторы» для провайдеров прикладных услуг (ASP), Internet-провайдеров (ISP) и других компаний, использующих Internet для бизнеса.
Характерное заявление сделал управляющий компании Oracle Лэрри Эллисон. Он сказал, что развитие персональных настольных компьютеров является тупиковой ветвью прогресса, в отличие от Internet с его сетевыми возможностями. В планы Эллисона входит создание «тупых» компьютерных терминалов, представляющих собой монитор и клавиатуру, соединенные с общим сервером, на котором выполняются все пользовательские приложения. По его словам, такой план провалился из-за Билла Гейтса. Эллисон считает, что идея персональных компьютеров плоха необходимостью приобретения полного пакета программного обеспечения для каждого рабочего места, что выгодно для производителей программ и вендоров, но совершенно неудобно в плане фрагментированности информации и необходимости обновления каждого компьютера в отдельности вместо модернизации одного сервера. Однако Internet, по словам главы Oracle, решает проблему и позволяет системе «сервер + терминалы» работать не хуже любого персонального десктопа. Будущее, по Эллисону, представляется в виде серверов и терминалов. На серверах работают все необходимые программы и хранятся все данные.
В мае 2000 года отделившаяся от Oracle компания New Internet Computer Company (NICC) анонсировала новый тип PC, которому не нужен ни Windows, ни жесткий диск. Это устройство, получившее название «новый Internet-компьютер» и предназначенное для работы в Internet. Компьютер стоит всего 199 долларов (без монитора). Его дешевизна
обусловлена тем, что ему не нужны высокопроизводительные комплектующие, а многие функции выполняются серверами, к которым подключен компьютер. Вопрос обновления программного обеспечения решается на сервере, т. е. в едином центре. Естественно, общие расходы на пользование компьютером (стоимость приобретения и стоимость эксплуатации) становятся заметно меньше.
Не менее характерное заявление сделал другой мэтр информационной индустрии - Том Энджибоу, генеральный директор компании Texas Instruments, одного из крупнейших производителей компьютерных чипов. Он считает, что эра персональных компьютеров подходит к концу и им на смену идут мобильные устройства с постоянным широкополосным соединением с Internet. Такой вид связи позволит передавать большой объем данных. Пользователь такого устройства сможет в любой момент воспользоваться всеми услугами Internet. Выпуск первых телефонов нового поколения был запланирован на весну 2001 года в Японии.
Даже крупнейший производитель процессоров - компания Intel проводит реорганизации. Из последних реорганизаций самая заметная - появление новой Wireless Communications and Computing Group, ядром которой стала купленная DSP Communications. Intel начала продвигается на рынок связи. Продолжая политику расширения номенклатуры выпускаемых устройств, фирма готовит к выпуску DSL-модемы и карты для беспроводных сетей. Компания объявила и о готовящемся выпуске адаптера, использующего радиосвязь, для домашних сетей AnyPoint. Одновременно Intel объявил о намерении заняться выпуском Internet-приставок под управлением Linux, с ценой порядка 300-700 долларов и месячной платой около 25-30 долларов. Предполагается, что это будет что-то со своим монитором, клавиатурой, обязательно сильной интеграцией с телефоном (автоответчик и прочие подобные функции), возможно использование DSL. Естественно, все это - Intel, Intel Inside и т. д. Компания планирует выпустить большое количество разнообразных устройств и наводнить ими рынок. Устройства будут предложены крупным Internet-провайдерам для перепродажи клиентам. Intel также начнет выпускать программное обеспечение для управления ими. Уже заключены соглашения между Intel и Lucent Technologies, а также порталом InfoSpace.com.
Л Л Л
Понимание потенциальных ограничений дальнейшего развития собственно компьютеров ставит новый вопрос
Во что трансформируется компьютер?
Сегодня становится ясно, что большая часть компьютеров как в офисах, так и дома, используется с незначительной загрузкой: домашние PC используются как игровые или для «прогулок» по Internet, на большинстве офисных компьютеров выполняются только части стандартных офисных приложений, например из MS Office. Но с этими специфичными задачами лучше справляются специальные компьютеры. И за меньшую стоимость. Уже сегодня Play Station 2 (компании Sony) позволяет играть в различные игры великолепного качества. И нет необходимости «загружать» компьютер, вызывать игру и делать многое другое, прямо не относящееся к игре. Проще и удобнее. С высококачественным изображением. И все это за 300 долларов.
Другое направление трансформации PC - создание Web-планшетов, устройств для простого и удобного «планирования» по Internet. Это компьютер с жидкокристаллическим дисплеем, расположенным на его внешней поверхности, не имеющий клавиатуры. Зато компьютер ориентирован на распознавание рукописного ввода и речи. Естественно, встроенный модем. Это удобное устройство для доступа в Internet. Единственный недостаток высокая цена, которая определяется высокой стоимостью экрана и малым объемом производства. Очевидно, при увеличении производства цены снизятся. Одновременно
появились Web-планшеты, в которых в качестве экрана и колонок используется телевизор. То есть другой вид недорогих телевизионных приставок.
Можно ожидать также и появления специальных офисных компьютеров (интеллектуальных пишущих машинок), в постоянной памяти которых будут записаны программы, необходимые для работы именно в данном офисе. Такие компьютеры позволят выполнять основные программы гораздо быстрее и проще.
Следует учесть, что многие специалисты IT-бизнеса предвидят значительный рост числа специализированных компьютеров. Так Билл Гейтс полагает, что в будущем привычные персональные компьютеры будут вытеснены набором более компактных машин, исполняющих специальные функции. То есть не будет одного персонального компьютера на все случаи жизни, заявил Билл Гейтс на Consumer Electronics Show 2000. Новые приборы могут быть установлены в различных частях квартиры или дома и в машине. Объединенные в общую сеть и подключенные к Internet, компактные компьютеры станут важной частью домашнего хозяйства.
Л Л Л
Итак, развитие компьютерного рынка не будет в ближайшем будущем столь же стремительным как в последнее десятилетие XX века. Уже в ближайшее время компьютер станет привычным изделием, более дорогим, чем радиоприемник, но более дешевым, чем автомобиль. Естественно, бурный рост здесь должен в ближайшее время прекратиться. А компьютерные компании начнут миграцию к другим видам бизнеса.
Можно также прогнозировать трансформацию современного универсального компьютера в целый ряд специализированных устройств, ориентированных на выполнение относительно узкого круга задач, но позволяющих решать эти задачи эффективнее и с меньшими затратами труда.
Поэтому, несмотря на ожидаемое уменьшение производства PC, можно прогнозировать увеличение выпуска нескольких направлений специализированных устройств. И общее их количество может быть значительно большим, нежели количество универсальных компьютеров.
<< | >>
Источник: Аркадий Воловник. Знакомьтесь, информационные технологии. 2002

Еще по теме Предел для компьютера:

  1. Глава 5 Компьютеры вокруг. Все для человека
  2. Пределы возможностей дружбы для Ницше и его одиночество.
  3. 12. ДИДАКТИЧЕСКИЕ ПЕРСПЕКТИВЫ КОМПЬЮТЕРОВ
  4. Применение компьютеров в социологии
  5. Безопасность при работе с компьютером
  6. Проблемы взаимодействия между человеком и компьютером
  7. Компьютер в системе средств обучения
  8. КОМПЬЮТЕР — ТАКТИК, ЭВМ — СТРАТЕГ...
  9. 2. Какие программы установить на компьютер в кабинете физики?
  10. Психолингвистические аспекты работы с компьютером
  11. 1. Место компьютера в учебном процессе
  12. Компьютер повышает урожай
  13. Глава 2 Компьютеры. Вчера, сегодня, завтра