ARMированный процессор
«Хотите взглянуть на действительно старые информационные средства?»
Под седыми усами Алана Кея расползается улыбка, и он приглашает меня пройтись по его дому в Брентвуде. Прекрасное место, с теннисным кортом на заднем дворе, хотя учитывая, что вокруг по соседству живут разные богатые знаменитости, удивляться не стоит. Кей живёт здесь со своей женой Бонни Макбёрд, писателем и актрисой, автором исходного сценария для фильма «Трон».
Кей – один из родоначальников персонального компьютера; его даже можно назвать живой легендой. Он возглавлял исследовательскую группу в не менее легендарной Xerox PARC, где занимался разработкой оставившего глубокий след программного языка Smalltalk, чем проложил путь первым графическим интерфейсам пользователя. Алан был одним из первых сторонников (в дни, когда компьютеры представляли собой серые неуклюжие махины) использования компьютеров в качестве основного инструмента для обучения и творчества. Он видел способ, как можно сделать компьютеры общедоступными.
Самым лучшим продуктом его видения стал Dynabook, один из самых живучих концептуальных артефактов Кремниевой долины: портативный компьютер, достаточно мощный, быстрый и настолько простой в обращении, что даже ребёнок мог спокойно управляться с ним; он был предназначен не только для обучения, но и для создания мультимедиа и написания собственных приложений. В 1977 году Кей и его коллега Адель Голдберг выпустили книгу «Быстрые персональные мультимедиа»[26], в которой описали, как они видят взаимодействие с компьютером.
«Представьте, что у вас появился свой собственный автономный оператор знаний, – обращались они к читателю: обратите внимание на лексику и упор, сделанный на знания. – Вообразите, что он обладает достаточными возможностями, позволяющими ему усовершенствовать ваши зрение и слух, и достаточным объемом памяти для хранения страничного эквивалента справочных материалов, стихов, писем, рецептов, записей, рисунков, анимированных изображений, музыкальных произведений, временных диаграмм, динамического моделирования и всего остального, что вы хотели бы сохранить или изменить».
Некоторые описания Dynabook звучат знакомо. «Не будет никакой задержки между действием и откликом. Когда мы разрабатывали такую систему, мы сравнивали её с музыкальным инструментом, с флейтой, которая всегда моментально откликается на действия музыканта», – писали авторы.
Dynabook, похожий на iPad с традиционной механической клавиатурой, был одним из первых концептов мобильного компьютера, который активно продвигался вперёд и оказывал ощутимое влияние – до тех пор, пока не обзавёлся сомнительной славой самого известного компьютера, который так никогда и не сделали.
Я пришёл в гости к Кею, чтобы спросить у отца-основателя мобильного компьютера, как iPhone и мир, в котором два миллиарда людей владеют смартфонами, соотносится с тем, что он предрекал в шестидесятых и семидесятых годах.
Кей уверен, что пока ещё никто не выпустил ничего такого – включая iPhone и iPad, – что реализовало бы предназначение, заложенное в Dynabook. Стив Джобс всегда восхищался Кеем, который, как известно, заявил в 1984 году журналу Newsweek, что Mac – «первый компьютер, достойный критики». В 1980-х годах, незадолго до увольнения из Apple, Джобс всеми силами пытался доделать Dynabook. Джобс и Кей разговаривали по телефону каждую пару месяцев, вплоть до увольнения Стива, и Джобс пригласил Кея на презентацию iPhone в январе 2007 года.
«После он сунул мне iPhone в руку и сказал: „Что думаешь, Алан – достоин он критики?“ И я ответил ему: „Сделай экран побольше – и покоришь весь мир“».
Кей ведёт меня в огромное помещение, которое скорее можно назвать флигелем: это просторное двухэтажное строение. Первый этаж отведён под массивный орган из дерева и металла, встроенный в дальнюю стену. Второй этаж заставлен несметным числом полок, забитых книгами; выглядит, как стильная общественная библиотека. Вот это – по-настоящему старые средства информации, он прав.
Последние пару часов мы беседовали о новых информационных средствах: о тех, что мерцают на наших вдохновлённых Dynabook устройствах и тех, что шквалом обрушиваются на нас в виде ссылок, роликов и реклам. Именно их и боится Алан Кей, как и его давний друг, учёный и критик Нил Постман, чья книга «Развлекаемся до смерти»[27] по сей день ярко и остро критикует современные средства массовой информации, в которых все мы потонули. В 1985 году Постман доказывал, что телевидение стало доминирующей информационной площадкой, которая подмяла под себя все остальные столпы общества – большей частью образование и политику, – чтобы навязать стандарты, диктуемые сферой развлечений.
Один из веских доводов Кея, почему так происходит (а их у него много), апеллирует к факту, что смартфон спроектирован как товар потребления, его характеристики и привлекательность смоделированы по указке отдела маркетинга, что сделало его средством получения куда большего, чем люди успели пожелать; устройство, которое лучше чего бы то ни было заменило старые средства информации, редко используется как источник знаний.
Такой изначально была главная новаторская задумка iPhone – обеспечить нас старыми информационными средствами в новом более скоростном формате.
«Я помню, как молился, чтобы закон Мура так и оставался всего лишь оценкой Мура», – говорит Кей, описывая знаменитый закон, выдвинутый специалистом по информатике и соучредителем Intel, Гордоном Муром. Закон гласит, что каждые два года число транзисторов, размещённых на шести с половиной квадратных сантиметрах микрочипа, будет удваиваться. Замечание Мура основывалось на наблюдении за лидером индустрии и уж точно не задумывалось как некий научный закон (впервые Мур изобразил его в виде небрежно начерченного от руки графика), однако со временем обернулось подтверждающим себя пророчеством.
«Вместо того чтобы сделаться чем-то, что просто констатирует производственный прогресс, закон Мура стал тем, что подталкивало этот самый прогресс», – говорил Мур о собственном законе и был прав. Индустрия довольно быстро облюбовала закон Мура и с тех пор стала использовать его для построения дальнейших перспектив и как способ синхронизировать разработку программного обеспечения и компьютерной аппаратуры.
«Оценка Мура касалась ближайших тридцати лет, – говорит Кей. – Итак, 1995 год, самое время остановиться, потому что тебе никак не стать самому себе телевизором. Пока что. И вот проходит пара десятков лет, когда каждые два года объёмы увеличиваются вдвое, – и вдруг всё, что когда-то было недостижимым, всё, что обескураживало и смущало людей, теперь стоит гроши».
Только теперь, пятьдесят лет спустя, закон Мура потихоньку ослабляет свою хватку. Он описывает причину, по которой мы сегодня в состоянии уместить эквивалент суперкомпьютера 70-х годов размерами до потолка в чёрный прямоугольник размером с карман; а также описывает причину, по которой мы без проблем можем транслировать на другой конец света видео с высоким разрешением, играть в игры со сложной трёхмерной графикой, а также хранить горы данных в наших тоненьких телефонах.
«Если бы Нил написал свою книгу сегодня, – язвит Кей, – он бы назвал её „Забываемся до смерти“».
Считаете ли вы iPhone источником забвения или средством, дарующим общение, или же тем и другим, вместе взятым, – хорошо бы понять, как стало возможно и то, и другое, углубившись в знакомство с транзистором.
Возможно, вы слышали, что компьютер внутри вашего телефона мощнее компьютера, которым был оснащён космический корабль «Аполлон», впервые полетевший на Луну. Однако сказать такое – значит ничего не сказать. Компьютер в вашем телефоне много, много мощнее – раз так в сто тысяч. И всё благодаря удивительному скромному транзистору.
Транзистор по праву можно считать самым значительным изобретением ушедшего века. Транзистор – основа, на которой выстроена вся электроника, в том числе и iPhone: в современных его моделях заключены миллиарды транзисторов. В 1947 году, когда транзистор только изобрели, его едва ли можно было назвать микроскопическим: он состоял из небольшой пластины германия, пластмассовой треугольной призмы и золотых контактов величиной около трёх сантиметров. В сегодняшние тонкие iPhone взлезла бы лишь небольшая горстка таких.
Принцип, вдохнувший жизнь в транзистор, был сформулирован Юлием Лилиенфельдом в 1925 году, однако десятки лет оставался незамеченным. Его предстояло заново открыть и доработать учёным из Лабораторий Белла. В 1947 году Джон Бардин и Уолтер Браттейн под началом своего руководителя Уильяма Шокли собрали первый рабочий транзистор, навсегда соединивший механический и цифровой миры.
Так как компьютеры запрограммированы понимать двоичный код – строки из да-или-нет, включен-или-выключен, 1-или‐0, – людям нужен способ обозначить компьютеру каждое значение. Транзисторы могут переводить наши команды на язык, понятный машинам: сильный сигнал может значить «да», «вкл.» или 1, а слабый сигнал – «нет», «выкл.», 0.
Учёные нашли способы ужать эти транзисторы до таких малых размеров, что их стало возможно вытравить непосредственно в полупроводнике. Размещение множества транзисторов на единой пластине полупроводникового материала привело к созданию интегральной схемы, или микрочипа. Полупроводники – такие как германий и ещё один элемент, о котором вы наверняка слышали, кремний, – обладают уникальными свойствами, которые позволяют нам контролировать поток электричества, проходящий через них.
Кремний стоит дёшево, а залежи его обширны (его ещё называют песком). В итоге кремниевые микрочипы подарили название целой долине.
Если говорить совсем просто, то чем больше транзисторов – тем более сложные команды может выполнять машина. Любопытно, что больше транзисторов не значит, что они потребляют больше энергии. На самом деле из-за их малого размера получается, что чем больше транзисторов, тем меньше энергии им требуется. Итак, подытожим: как и предрекал закон Мура, компьютерные чипы стали меньше, мощнее и потребляют меньше энергии.