Традиційна кремнієва електроніка вже впритул наблизилася до максимуму своїх властивостей, і науковці з виробниками шукають нові способи зробити комп’ютери продуктивнішими. Найближче до вирішення цієї проблеми підійшла Hewlett-Packard, яка хоче вже за декілька років показати нову династію комп’ютерів Machine – значно ефективніших в енергетичному плані та потужніших. Початок революції в індустрії призначений на наступний рік.
Принципи роботи будь-якого сучасного комп’ютера з’явилися ще в 40-ві роки минулого сторіччя, і експерти кажуть, що це сьогодні стримує розвиток. «Модель роботи, яку винайшли в ті роки, сьогодні відображена у будь-якому пристрої, – говорить головний архітектор Machine Кірк Бреснікер. – Вона стримує розвиток».
Проект комп’ютерів Machine розробляють у лабораторії HP Labs, і над ним працюють три чверті з 200 дослідників компанії. Це повинна бути машина, яка значно випереджає сучасні продукти за рахунок нової архітектури. У HP планують отримати переваги за рахунок використання нового типу пам’яті для усіх потреб.
Пам’ять для всіх випадків
Сучасним комп’ютерам доводиться працювати з декількома типами пам’яті: найшвидший процесорний кеш для миттєвих запитів процесора, повільніша оперативна пам’ять для зберігання даних в процесі роботи та дуже повільний жорсткий диск для накопичення даних. Загалом сьогоднішні машини можуть мати більше 10 шарів зберігання даних, що ускладнює загальну будову системи та створює вузькі місця при обміні даними.
У Machine буде єдина пам’ять, яка виконуватиме функції і ОЗУ, і постійного сховища. В її основі будуть мемристори – їх вважають ще одним ключовим елементом радіоелектроніки після резистора, конденсатора і котушки індуктивності. Як пам’ять мемристор можна використовувати завдяки явищу гістерезису. Експерти передбачають, що щільність зберігання даних у накопичувачах на основі мемристорів буде на значно перевершувати значення сучасних накопичувачів.
Спершу комп’ютери на базі архітектури Machine замінять сервери, на базі яких працюють корпоративні мережі та сервіси в інтернеті. Однак Бреснікер каже, що з часом мініатюризація дозволить зробити на їхній основі менші комп’ютери.
Перший зразок
Перший прототип Machine отримає до 150 обчислювальних вузлів та до 157 петабайт пам’яті. При цьому нова система забезпечить шестиразове збільшення продуктивності порівняно зі звичайними комп’ютерами при зниженні енергоспоживання у 80 разів. Фізичний розмір нових серверів буде лише 10% від того, який мають сьогоднішні рішення.
У продажу нова апаратна частина з’явиться десь в 2016 році, однак до цього має з’явитися нова операційна система, адже звичні не пристосовані до нової архітектури. Нова ОС для Machine під назвою Linux++ повинна вийти вже у 2015 році.
З нею також з’явиться програмне забезпечення для емуляції нового типу машин на звичайних комп’ютерах. Це дозволить розробникам створювати нові програми, не чекаючи появи доступних серверів HP. Експерименти з Linux++, кажуть в HP, дозволять програмістам зрозуміти, які програми виграють від нової архітектури.
Ложка скептики
Нова архітектура HP виявляється занадто революційною, і не всі вірять у її успіх та прогнозовану ефективність. «Зараз незрозуміло, яка технологія стане популярною у великому масштабі», – каже професор Стівен Свонсон, який в Університеті Каліфорнії займається великомасштабними комп’ютерними системами.
Підтримки скептикам додає те, що HP вже не вкладається у власний графік виведення на ринок мемристорної пам’яті. Роботу над нею компанія почала у 2010 році разом з виробником напівпровідників Hynix, а появу перших комерційних продуктів запланували на 2013 рік. Сьогодні ж Бреснікер каже, що партнери почнуть отримувати перші робочі чіпи не раніше 2016 року.
За матеріалами: Technology Review
