Ако основателите на Hewlett-Packard Бил Хюлет и Дейв Пакард напоследък се обръщат в гробовете си, може и да е дошъл моментът да спрат да се тормозят от изглеждащия неизбежен залез на компютрите.
Тяхната компания създава крайно амбициозна индустриална компютърна технология, която - ако и когато види бял свят - може да замени оборудването в цял датацентър със само една машина с размерите на средно голям хладилник.
И точно така я наричат в HP Labs: "Машината"
Това е на практика съвсем нов вид компютърна архитектура, която според инженерите на HP ще замести сегашния дизайн с нова операционна система, различен тип памет, и свръхбърз трансфер на данни. Компанията твърди, че ще пусне "Машината" на пазара в следващите няколко години - и толкова много е заложено на нея като идея, че ако HP не успее, нищо чудно и да спре да съществува.
"Смятаме, че нямаме избор," казва Мартин Финк, технологичен директор и ръководител на HP Labs, които демонстрираха без особени детайли технологията на конференция миналата седмица.
Преди десетилетие не би изглеждало толкова абсурдно, колкото сега, компания като HP, IBM или Sun Microsystems да създават начисто нова компютърна архитектура. Големите имена в бизнеса с хардуер, още известни и като "системни интегратори", правеха свои собствени чипове, мрежови технологии и специални собствени ОС.
После дойде ерата на масовите компоненти с по-голяма мощност, и големите датацентрове започнаха да компенсират по софтуерен път недостатъците на по-евтиния хардуер. Потребителски уеб компании като Google, Amazon и Yahoo! наложиха нов дизайн на датацентровете, който масово бе възприет от всички и сви пазарния дял на "системните интегратори".
HP Labs, поделението на фирмата за нови разработки, някога бе считано в Силициевата долина като стабилен източник на нови продукти, създаващи нови пазари. В последните години обаче то изглеждаше лишено от вдъхновение, бълвайки миш-маш от мобилен софтуер, печатни услуги и телеконферентни системи, които не изглеждаха смислено като комбинация за клиентите.
Насред орязването на бюджети, сложна нова компютърна система изглежда като доста сериозна стъпка
"Машината" започва да се заражда преди 2 години, след като Финк е избран за директор на HP Labs. Анализът на проектите на компанията според него е показал, че HP разработват необходимите компоненти за по-добра компютърна система. Сред изследователските проекти на HP са нова форма на памет, известна като мемристори; и силициева фотоника - прехвърляне на данни в компютъра чрез светлина, вместо по медни проводници.
А изследователите там са работили по операционни системи като Windows, Linux, HP-UX, Tru64 и NonStop.
Финк и колегите му решават да убедят изпълнителния директор Мег Уитман, че всичката тази технология може да бъде обединена в "Машината". И преди година и половина в двучасова презентация те обясняват как компютърът може да проработи, предимствата му - и прогнозата, че около 75% от екипа на HP Labs ще се посвети само на този проект.
"В крайна сметка Мег се обърна към финансовия директор Кати Лесджак и заяви: ‘Намери им още пари'," казва Джон Зонтаг, вицепрезидент по системните проучвания в HP, присъствал на срещата и сега отговарящ за реализацията на "Машината". "Хората от Labs приемат този проект за единствена по рода си възможност."
Паметта дава най-голяма възможност за промяна в момента
Компютрите работят по сходен начин от много години. Когато човек желае да направи нещо, примерно да стартира текстообработваща програма като Word, централният процесор на компютъра подава команда за копирането на програмата и документа от бавния диск, на който тя се съхранява, и за временния им запис във високоскоростната памет, наречена DRAM, разположена близо до ядрото на процесора, за да се гарантира, че Word и работният файл са по-бързи.
Проблемът на тази архитектура според компютърните експерти е, че DRAM и флаш-паметите, използвани в компютрите, не успяват да наваксват на ръста на употреба на данни. Съвременната технология за памети почти е достигнала предела на физическите си възможности, като десетки компании продължават да работят по потенциални нейни заместители.
"Всички, които обръщат внимание на тези въпроси, искат нов тип бърза, евтина, постоянна памет," казва Грег Пападопулос, партньор в компанията за рисково финансиране New Enterprise Associates. "Ако поне едно от тези решения проработи, а поне едно със сигурност ще проработи, това ще промени фундаментално компютърната архитектура."
HP залагат на мемристорите, нано-чип, който изследователите от Labs създават и с който работят в цялостни защитни костюми
На най-базово ниво, мемристорът е съставен от решетка от проводими нишки с насложени на всяка пресечна точка тънки слоеве от материали като танталов оксид. Когато по подобните на жици нишки се подаде напрежение, се променя съпротивлението на материала - и това състояние може да се запази и след премахването на напрежението.
На този етап устройството на практика помни нули или единици, в зависимост от състоянието, в което се намира, което увеличава осезаемо капацитета му за съхранение на данни. HP могат да изграждат тези чипове с традиционно полупроводниково оборудване и очакват те да могат да побират безпрецедентни количества памет в компютрите - достатъчно, за да се съхраняват огромни бази данни със снимки, файлове и данни.
На теория това премахва нуждата от традиционната система с бавен диск и бърза памет. Доколкото основните чипове на "Машината" са на дънната платка точно до мемристорите, те имат почти незабавен достъп до всичката необходима информация.
"Това е най-естественият начин да се реализират нещата," казва Пападопулос, бивш компютърен архитект в HP и Sun. "Нужна е много, много памет, и тя винаги да е налице и да може да се използва за трайно съхранение."
Концепцията на HP за силициева фотоника също е нещо много мащабно. HP, Intel и други компании се затрудняват да намалят размерите на високоскоростната технология с оптични влакна, за да се заменят евтините, доказали функционалността си медни проводници в компютъра. На теория, оптиката може също да замени и Ethernet кабелите и да свързва и цели стойки със сървъри.
Новите технологии за памет и мрежи изискват и нова операционна система
Повечето приложения, писани през последните 50 години, са "приучени" да чакат за данни, като приемат, че системите за памет, работещи с основните компютърни чипове, са бавни. Финк е поставил задача на един от екипите да разработва "Machine OS" с отворен код, която ще се опира на концепцията за високоскоростно, постоянно съхранение на данни в паметта.
Друг екип работи върху олекотена версия на Linux с подобни цели; трети подготвя модификация на Android, надявайки се да открие начин технологията да достигне и до смартфони и масови PC системи.
Финк казва, че тези проекти са подобрили репутацията на HP сред технологичните специалисти и са привлекли нови хора към изследователските им екипи. "Ако говорим за мащабно преосмисляне на компютърната архитектура, в момента с това се занимаваме единствено ние," твърди донякъде самонадеяно той.
"И открихме хора с опит и практика, които знаят как се правят такива неща. Същевременно се опитваме да търсим и хора, които никога не са го правили до момента, така че не са възпитани с ограниченията на традиционните архитектури."
"Машината" засега не присъства в официалната продуктова стратегия на HP
Fink твърди, че тя може да се появи на пазара още през 2017, но може да се забави и до края на десетилетието. Всякакви конкретни срокове за пазарен дебют трябва да се приемат скептично, особено предвид факта, че HP се опитват да лансират мемристорната технология от години, и така и не са успявали досега да спазят определените от тях самите крайни срокове.
"Мемристорите доста дълго се смятаха за нереализуема химера," казва Дейвид Кантър, технологичен анализатор и редактор на специализираното издание за полупроводници Real World Tech. "Има огромна разлика между експериментите в лабораторна среда и масовите продукти."
Пападопулос на свой ред казва, че се възхищава на плановете на HP и им желае успех, но предупреждава, че самостоятелната разработка на операционна система ще е много мащабно начинание. "Операционните системи не са наясно какво да правят с всичката тази памет, и HP трябва да подхождат много креативно към решаването на този проблем," казва той.
"Чиповете от фирми като Intel са правени с очакването, че не може да се излезе от сегашния цикъл на бавни постоянни носители и бърза временна памет."
