Этот гаечный ключ представлял собой демонстрационный продукт из пластика, однако технологии трехмерной печати могут работать и с металлами. Генеральный директор Autodesk Карл Басс участвует в деятельности крупного и постоянно растущего сообщества изобретателей и любителей 3D-печати. В ходе экскурсии по залу, где демонстрируются различные продукты и проекты, ставшие возможными благодаря программам Autodesk, он показал нам прекрасную металлическую чашу, которую он лично сначала спроектировал на компьютере, а затем распечатал. На края чаши нанесен сложный решетчатый узор. По словам Басса, он попросил своих друзей, имевших опыт работы с металлом – скульпторов, металлистов, сварщиков и так далее, – предположить, как была изготовлена эта чаша. Никто из них не смог ответить на вопрос, как была сделана решетка. На самом же деле она была создана с помощью лазера, добавлявшего каждый последующий слой с помощью напыления порошкообразного металла.
Трехмерная печать в наши дни используется не только для художественных проектов, таких как чаша Басса. Она применяется каждый день в бесчисленном количестве компаний для изготовления прототипов и элементов моделей, используется для изготовления ряда готовых продуктов, начиная от пластиковых клапанов и корпусов для следующего поколения луноходов НАСА и заканчивая металлическим челюстным протезом для 83-летней женщины. В ближайшем будущем эту технологию можно будет применять для изготовления запасных частей неисправных двигателей прямо на месте, что позволит избавиться от складских запасов. Ряд демонстрационных проектов уже показал, что способом трехмерной печати можно строить дома из монолитного бетона.
[62]
Большинство технологий, описанных в этой главе, возникли в последние несколько лет, причем в областях, где темп развития в течение долгого времени был чрезвычайно медленным и даже лучшие умы склонялись к тому, что ускорение невозможно. Однако затем после многих лет постепенных мелких усовершенствований цифровой прогресс стал скачкообразным. Это происходило во множестве областей – от искусственного интеллекта и беспилотных автомобилей до робототехники.
Каким образом это стало возможно? Было ли это счастливой случайностью – результатом накопления некоторого количества удачных улучшений? Нет, не было. Цифровой прогресс, свидетелями которого мы стали в последнее время, не может не впечатлять, однако это лишь малая часть того, что ждет нас в будущем. Чтобы понять, что происходит на наших глазах прямо сейчас, нам нужно понять суть трех ключевых характеристик прогресса во второй эре машин: он развивается по экспоненте, имеет цифровую форму и является комбинаторным. Следующие три главы посвящены каждой из этих характеристик.
Глава 3. Закон Мура и вторая половина шахматной доски
Наибольшим недостатком человечества является его неспособность понять экспоненциальную функцию.
Альберт A. Бартлетт
Хотя Гордон Мур и является одним из основателей компании Intel, знаменитым филантропом и кавалером Президентской медали Свободы, более всего он известен благодаря своему предсказанию, которое появилось (почти мимоходом) в его статье, написанной в 1965 году. Мур, работавший в то время в компании Fairchild Semiconductor, написал для журнала Electronics статью с восхитительно ясным названием «Как разместить больше компонентов на интегральной схеме». В то время схемам такого типа – совмещавшим в себе множество различных видов электрических компонентов на одном чипе, обычно сделанном из кремния, – было меньше 10 лет, однако Мур видел их потенциал. Он писал, что «интегральные схемы приведут к появлению таких чудесных вещей, как домашние компьютеры – или как минимум терминалы, подключенные к некоему центральному компьютеру, – автоматические контрольные устройства для автомобилей и личное портативное коммуникационное оборудование».
[63]
Однако самый знаменитый прогноз в статье, именно тот, который прославил Мура, касался компонентов, указанных в заголовке:
Сложность компонентов в расчете на единицу производственных затрат удваивается примерно раз в год… очевидно, что в краткосрочной перспективе можно ожидать, что этот темп будет оставаться таким же, если не будет нарастать. В долгосрочной перспективе скорость усложнения менее понятна, но у нас нет оснований не верить, что она не останется прежней хотя бы на протяжении 10 лет.
[64]
Примерно так выглядит закон Мура в своей изначальной формулировке, а сейчас нам стоит потратить некоторое время на то, чтобы поразмышлять о его последствиях. «Сложность компонентов в расчете на единицу затрат» означает, в сущности, величину вычислительной мощности интегральных схем, которую можно купить за один доллар. Мур заметил, что в течение довольно короткой истории отрасли этот показатель удваивался каждый год: в 1963 году вы могли купить в расчете на доллар в два раза больше вычислительной мощности, чем в 1962-м, затем еще в два раза больше в 1964-м и еще в два раза больше в 1965-м.
Мур предсказал, что такое положение вещей будет сохраняться (возможно, с определенными поправками) в течение еще как минимум десяти лет. Это смелое заявление означало, что в 1975 году схемы станут в 500 раз более мощными по сравнению со схемами 1965 года.
[65]
Оказалось, что главной ошибкой Мура был его чрезмерный консерватизм. Его «закон» отлично продержался на протяжении не одного десятилетия, а четырех, и оказался истинным для многих других областей цифрового прогресса, а не только для интегральных схем. Стоит отметить, что время, требующееся для цифрового удвоения, остается предметом обсуждений. В 1975 году Мур пересмотрел свои оценки от одного года до двух, а сегодня принято использовать в качестве периода удвоения вычислительной мощности 18 месяцев. Тем не менее не приходится сомневаться в том, что закон Мура оказался достаточно точным предсказанием того, что происходило в течение почти полувека.
[66]
Это не закон, а набор отличных идей
Закон Мура очень сильно отличается от законов физики, управляющих термодинамикой или, например, классической механикой Ньютона. Эти законы описывают, как работает Вселенная; они истинны вне зависимости от того, что именно мы делаем. Напротив, закон Мура представляет собой заявление о работе инженеров и ученых из компьютерной отрасли; это наблюдение о том, насколько последовательны и успешны их усилия. Мы просто не замечаем сколь-нибудь сопоставимого и последовательного успеха в других областях.
