Наступает эра невидимых гаджетов

На проходящей в марте этого года конференции IBM Think 2018 «Голубой гигант»  представил свое видение 5 in 5 – пяти технологий, которые в ближайшие пять лет сильнее всего изменят на окружающий нас мир. Что же это за технологии, и на какой технической базе они будут реализовываться?

На первое место ставятся технологии блокчейна, объединенные с криптографическими якорями (Crypto-anchors). Считается, что именно они избавят мир от производителей контрафактной, то бишь поддельной, продукции. Криптометка на каждом продукте или упаковке, содержащиеся в распределенной базе данных сведения о каждой трансакции, сделке или перемещении. Дальше идет защита данных на основе решётчатой криптографии, которая должна оказаться стойкой к атакам с использованием даже квантовых компьютеров.

Потом – решение проблемы загрязнения океанов с помощью микроскопических роботов с искусственным интеллектом, которые превратят пластик и прочий хлам из загрязнения в ценное сырье. (Океаны неуклонно превращаются во всепланетарный мусорный полигон, что может вызвать занятные последствия…)  В ожидающемся эволюционном взрыве искусственных интеллектов выживут только универсальные ИскИны. Ну и, наконец, ожидается, что квантовые вычисления из технологической полумистики превратятся в мейнстрим (на этот случай и нужна постквантовая криптография, частным случаем которой является решётчатая криптография).

И вот для реализации этих прорывных технологий (кроме квантовых вычислений, разве что…) и потребуется крайне важное, но практически невидимое устройство, которое позиционируется как мельчайший в мире компьютер. Официально оно пока не представлено, но журналистам о нем говорят весьма охотно. Это – однокристальный компьютер, имеющий размер 1х1 мм. Ну, примерно как у кристалликов крупной соли. В этот габарит разработчики вписали полноценный компьютер с процессором мощностью, как у линейки x86 1990-х годов.

Слева – плата с 64 парами неразрезанных компьютеров, а слева для демонстрации размеров нового микрокомпьютера его сфотографировали на горке поваренной соли
Слева – плата с 64 парами неразрезанных компьютеров, а справа для демонстрации размеров нового микрокомпьютера его сфотографировали на горке поваренной соли

Кроме процессора у однокристального компьютера есть оперативная SRAM-память, фотоэлектрические ячейки для подпитки и устройства обмена информацией – ими служат светодиод и фотодиод. Для оценки мощности нового устройства можно сказать, что её впритык хватает для игры памятной старшему поколению читателей – оригинальному DOOM. Ну и самое интересное свойство мельчайшего в мире компьютера – его цена в массовом производстве. Она ниже дайма, десятицентовой американской медноникелевой монетки.

И вот в этой-то цене (вместе с габаритом) и состоит самое интересное, что есть в новом устройстве.  Именно она позволит реализовать на практике все те технологии, с которых мы начали наш разговор. Десять центов – это то, что позволяет наделить вычислительной мощностью любое устройство. Ну, вот самое простейшее, но то, что может стать жизненно важным – упаковка лекарства. При их цене крайне важно знать, является ли данное лекарство подлинным, как оно двигалось от завода к аптеке, в каких условиях пребывало… Вот такой кристалл-компьютер сможет все это отследить и запомнить в блокчейн-системе.

Вот такая архитектура и топология у нового микрокомпьютера
Вот такая архитектура и топология у нового микрокомпьютера

Для более дешевых продуктов микрокомпьютер может располагаться на упаковке. Полностью изменив всю транспортную логистику, всю организацию оптовой и розничной торговли. Ну, или помещенный на поддон, сопровождать деталь по всему технологическому циклу, от заготовки до установки в готовое изделие и отправке на склад и к потребителю. Это та самая Индустрия 4.0, о которой так много писалось несколько лет назад.

Мощность этого устройства – ну, вот внешнеполитические новости регулярно доносят до нас, что на сирийцев рушатся то американские Tomahawk, то израильские Delilah. Так вот бортовые компьютеры ракет, поступивших на вооружение в 80-е и 90-е годы прошлого века, уступят по своей мощности крохотному кристаллику. Который может быть встроен в любое устройство – представим себе хотя бы пылесос-робот для уборки кухонного стола, мозгов десятицентовому устройству хватит. А это – та самая Smartdust, «умная пыль», о которой говорят с начала 1990-х технологические прогнозы.

Благодаря ей любая детская игрушка может стать почти живой. Все датчики – охранные, противопожарные, энергосберегающими – окажутся умными. Главное – доступность технологии. Попробуем проиллюстрировать ее важность на историческом примере. Знаете, есть такой жанр книг – «попаданчество». Проваливается наш современник в прошлое, идет к Николай Павловичу перед Крымской, и советует внедрить винтовку под нарезной унитарный патрон… В результате – разгром англо-французских интервентов и благоденствие страны.

Только вот предки были не глупее нас. Им не хватало не идей, а технологий. Скажем, как вспоминал начальник Главного артиллерийского управления генерал-адъютант Баранцев, достоинства металлического винтовочного патрона все понимали, но для перехода на него в тогдашнем шестилинейном калибре нужна была точность металлообработки до 1/20 точки (до 0,009 мм), а механики до 1868 года могли производить измерения лишь до 1/4 точки (до 0,06 мм).  Проблему решил лишь штангенциркуль с нониусом, который доступным сделала гравировальная машина для линеек. Каждый штрих нониуса нарезал не высокооплачиваемый гравер, а механизм, что позволило дать недорогой штангенциркуль заводскому рабочему. Металлические патроны пошли в валовое производство уже через год…

Индустриальную цивилизацию, пулеметы и дизели, создали нарезанные машинным способом штрихи на линейках штангенциркулей. Какой мир смогут построить десятицентовые микрокомпьютеры – предстоит увидеть…
Индустриальную цивилизацию, пулеметы и дизели, создали нарезанные машинным способом штрихи на линейках штангенциркулей. Какой мир смогут построить десятицентовые микрокомпьютеры – предстоит увидеть…

Вот и сейчас десятицентовый микрокомпьютер это аналог даже не штангенциркуля, а нарезанного механическим способом штриха на метрической линейке или нониусе. Это – элементарная частичка, из которой можно создавать новые продукты и новые технологии. Фотоввод, фотовывод, питание от фотоэлементов ­ ­– это возможность плести сложнейшие сети, к тому же развязанные по гальванике. Причем – из-за крайней дешевизны и массовости  такие продукты невозможно обложить санкциями. Изделия и сервисы на их основе могут создавать все, у кого появятся интересные идеи. Поэтому-то мы и рассказываем об устройстве, которое пойдет в массовое производство в пределах ближайших 18 месяцев – как раз время подумать, где и как его применить!