Дэниел Франклин - Мегатех. Технологии и общество 2050 года в прогнозах ученых и писателей

Привет, коровборг

Представьте себе оснащенных модулями биообработки роботов, которые медленно бродят по лугам или восстановленным высокогорным пастбищам, потребляя различные растительные корма, перерабатывая их в самые разные продукты от топлива и химикатов до фармацевтических препаратов, а затем доставляя их на пункты сбора. Роботы могут выглядеть как коровы или просто как нынешнее автоматизированное спутниковое оборудование для сбора урожая, дополненное бродильными резервуарами. Эти гибридные «коровборги» — в сущности мобильные мини-пивзаводы — будут автономно распределенными платформами биотехнологического производства.

Какой бы ни стала окончательная форма этих созданий, мы будем использовать биологические компоненты, роботов или цифровые компьютеры там, где каждый вид лучше всего соответствует обстановке. Самое главное не в том, что пределы биологии будут расширяться за счет компьютеризации, а в том, что у обеих технологий, вследствие их влияния друг на друга, появятся новые направления.

Если это звучит как фантастика, вспомните, что в этой книге говорится о событиях, которые могут произойти в течение более трех грядущих десятилетий. Поскольку преимущества биотехнологий уже породили массовый спрос, а барьеры на пути к их реализации резко снизились, через 30 лет стоит ожидать, что экономика будет в значительной степени опираться на гибридные устройства, сочетающие в себе искусственно созданные биотические и абиотические части.

Трудно предугадать, как именно будут выглядеть и что конкретно будут делать построенные в будущем артефакты. Но при взгляде вперед важно понимать: ограничения прошлого, не говоря о настоящем, исчезнут. Будущее будет определяться биологией не в том виде, в каком мы ее находим сегодня, а в том, который мы выстроим завтра.

Примечание

Я хотел бы поблагодарить Рика Вебринга, Сару Келлер, Эрика Карлсона, Спенсера Адлера и Стивена Олдрича за плодотворные беседы и сложные вопросы.

Тим Кросс

Серьезное увеличение мощности микропроцессоров привело к революции в области вычислений. Но в дальнейшем ее придется продолжать другими способами.

В 1971 году Intel, тогда ничем не примечательная компания, расположенная в месте, которое позже назовут Кремниевой долиной, выпустила микросхему под названием 4004. Это был первый в мире коммерчески доступный микропроцессор — устройство, в одном миниатюрном корпусе которого были собраны все электронные схемы, необходимые для сложной обработки больших объемов числовых данных. Он был чудом своего времени, собранным из 00 крошечных транзисторов размером около 10 тысяч нанометров (или миллиардных частей метра) каждый, то есть размером примерно с красную клетку крови. Транзистор — это электронный переключатель, который путем перехода между состояниями «истина» и «ложь» обеспечивает физическое представление нуля и единицы, основных строительных кубиков информации.

В 2015 году Intel — к тому времени ведущий мировой производитель микросхем с годовым доходом более 55 млрд долларов — выпустила процессоры серии Skylake. Фирма больше не публиковала точные цифры, но можно предположить, что в каждой микросхеме содержалось 1,5–2 млрд транзисторов, расположенных примерно в 14 нанометрах друг от друга. Каждый из них был настолько крошечным, что был практически невидим, ибо он более чем на порядок меньше длины волны света в видимом диапазоне.

Все знают, что современные компьютеры лучше старых. Но трудно определить, насколько именно, ведь ни одна другая потребительская технология не улучшалась подобными темпами. Стандартной является аналогия с автомобилями: если бы машины с 1971 года улучшались с той же скоростью, что и компьютерные чипы, то к 2015-му новые модели имели бы максимальную скорость около 420 млн миль в час [2] 676 млн км/ч. — Прим. ред. . Это примерно две трети скорости света, или достаточно быстро, чтобы объехать вокруг света менее чем за 1/5 секунды. А если и это покажется слишком медленно, то к концу 2017 года в шоурумах у дилеров должны были бы появиться модели, которые могли бы двигаться вдвое быстрее света.

Такой молниеносный прогресс является следствием наблюдения, впервые сделанного в 1965 году одним из основателей Intel Гордоном Муром. Он заметил, что количество транзисторов на одном кристалле интегральной схемы ежегодно удваивается. Позже, когда срок удвоения был исправлен на два года, «закон Мура» стал самореализующимся пророчеством, задавшим темп всей вычислительной индустрии. Каждый год такие фирмы, как Intel и Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, тратят миллиарды долларов, выясняя, как сохранить тенденцию к уменьшению элементов интегральных схем. Попутно закон Мура помог построить мир, в котором чипы встроены во все — от чайников до автомобилей (которые все чаще могут обходиться без водителя), — где миллионы людей развлекаются в виртуальной реальности, на финансовых рынках играют торговые роботы, а «белые воротнички» переживают, что искусственный интеллект скоро лишит их работы.

У подножия больше нет места

Но это направление уже почти полностью себя исчерпало. Уменьшать компоненты чипа каждый раз становится все труднее, и в современных транзисторах размером в десятки атомов инженеры просто приближаются к пределу возможностей. С момента запуска микропроцессора 4004 в 1971-м и до середины 2016-го пройдено 22 цикла закона Мура. До 2050 года предполагается еще 17. И в последних из них специалистам придется придумывать, как собирать компьютеры из комплектующих размером меньше атома водорода — самого крошечного из существующих природных элементов. Что, насколько известно, невозможно.

Впрочем, бизнес убьет закон Мура прежде, чем это сделают законы физики, поскольку выгода от миниатюризации транзисторов окажется меньше привычной. Закону Мура придает действенную силу связанное с ним явление под названием «масштабирование Деннарда» (по имени инженера IBM Роберта Деннарда, который первым формализовал эту идею в 1974 году). Согласно ему, уменьшение компонентов чипа делает его быстрее, энергоэффективнее и дешевле в производстве. Другими словами, чипы с меньшими компонентами лучше, поэтому компьютерщики смогли убедить потребителей каждые несколько лет вкладывать большие суммы в последние модели устройств. Но старая магия исчезает. Чипы становятся меньше, но это не делает их более быстрыми или более эффективными в том смысле, к которому мы привыкли (рис. 4.1). В то же время рост стоимости ультрасовременного оборудования, необходимого для изготовления чипов, снижает финансовую выгоду. Второй закон Мура (он гораздо любопытнее первого) гласит: стоимость «кремниевой мастерской», как называют подобные заводы, каждые четыре года удваивается. Стоимость современного завода по производству чипов колеблется около 10 млрд долларов. Это большие деньги даже для Intel.