Procesori sa dušom

2011 - Sep - 04

Obećao sam prošle nedelje da ću u ovom broju govoriti o najnovijim dostignućima vezanim za razvoj sledećih generacija računarskih procesora, budući da će, šta god da bude sudbina PC računara, procesori ostati osnovna i najvažnija komponenta praktično svih elektronskih uređaja. Uostalom, upravo je njihov razvoj najupečatljivije obeležio početak informatičke ere, a mogućnost proizvodnje malih čipova velike snage i niske potrošnje energije omogućio napredak mobilnih uređaja koji ovih dana preuzimaju primat.

Najpre treba da se podsetimo da u oblasti proizvodnje procesora godinama unazad važi Murov zakon (nazvan tako po svom tvorcu, Gordonu Muru, suosnivaču kompanije Intel) koji kaže da će broj tranzistora na čipu biti dupliran svake dve godine. Međutim, ovo pravilo polako “posustaje” pred fizičkim ograničenjima tehnologije. Zbog toga se u poslednjih nekoliko godina proizvođači trude da omoguće neku vrstu paralelnog procesiranja i to ne ugradnjom više procesora u računare, već pomoću više jezgara u jednom procesoru. Stručnjaci tvrde da ne postoje fizička ograničenja da se proizvedu čipovi sa nekoliko desetina jezgara, ali su kod ovih rešenja najveći problemi relativno visoka cena i nedostatak odgovarajuće softverske podrške. Naravno, može se očekivati da će u dogledno vreme ove prepreke biti savladane i da ćemo u računarima, pa čak i mobilnim uređajima, imati procesore sa više od 10 jezgara. Mnogo su, ipak, zanimljiviji alternativni pravci razvoja na kojima rade mnogi naučnici, kompanije i institucije širom sveta.

Direktan povod za ovu priču su nedavno objavljeni rezultati rada kompanije IBM na proizvodnji čipova sposobnih da oponašaju ljudski mozak. Oni, u saradnji sa nekoliko univerzitetskih centara, već tri godine intenzivno rade na ovom projektu, a pod pokroviteljstvom agencije DARPA, iste one kojoj možemo da zahvalimo za postojanje Interneta. Cilj je da računarski sistem bude sposoban da percipira, saznaje i razume svet oko sebe, odnosno da uči i prilagođava se promenama, što su osobine koje su se do sada pripisivale isključivo mozgu živih bića. U IBM-u tvrde da su proizveli prototip prvog jezgra ovakvog procesora koji se u suštini bazira na mehanizmima sličnim onim kod neurona i sinapsi u ljudskom mozgu. U kombinaciji sa odgovarajućim senzorima, a optimisti tvrde da bi to moglo da se desi već za 5-6 godina, mogli bismo dobiti prve praktične primene. Cena će u početku biti važan faktor, pa se očekuje da novi procesori budu ugrađivani u velike i važne sisteme, poput onoga za praćenje seizmoloških aktivnosti i sprečavanje posledica zemljotresa.

Naravno, ovo nije jedini mogući scenario nastanka procesora budućnosti (možda čak i veoma bliske). Već godinama se radi na takozvanim kvantnim procesorima. Grubo govoreći, ovakvi procesori nisu bazirani na tranzistorskoj tehnologiji i ne koriste standardni binarni sistem, već eksploatišu osobine kvantne mehanike i kvantnih stanja, te tako postižu neuporedivo veću mogućnost obrade podataka i brzine rada. Šta god od svega opisanog postane standard i uđe u masovnu proizvodnju i naše živote, svakako će značiti tehnološki skok ravan onom od pre tridesetak godina kada su nastali prvi PC računari.

Zanimljivost: U ljudskom mozgu nalazi se više od sto milijardi neurona, dok je u najnovije računarske procesore sa šest jezgara smešteno “tek” oko 2 milijarde tranzistora.