Futuristické vízie Intelu

Svetová jednotka vo výrobe mikroprocesorov – Intel viac než iné spoločnosti závisí od vývoja stále modernejších technológií. Preto jeho tisíc výskumníkov pracuje na širokom okruhu nových riešení. Na pravidelnom Výskumnom dni Intelu (Research@Intel Day) v Múzeu počítačovej histórie v Mountain View v Kalifornii tohto roku predstavili 45 projektov, ktorých výsledky sa dostanú do výroby v blízkej či vzdialenejšej budúcnosti alebo v pôvodnej podobe možno nikdy.

„Projekty, na ktorých teraz naši vedci pracujú, majú za úlohu vylepšiť počítačovú a komunikačnú techniku zajtrajška. Budú rýchlejšie, jednoduchšie a energeticky efektívnejšie. To výrazne ovplyvní spôsob, akým budú ľudia pracovať a využívať svoj voľný čas,“ povedal v úvodnom vystúpení Justin Rattner, riaditeľ novovytvorenej výskumnej divízie Intel Lab. Jej cieľom je identifikovať nové výzvy a príležitosti meniace trh technologických inovácií a prinášať v tejto oblasti prelomové objavy. Za najdôležitejšie faktory rastu pritom označil mobilitu, vizuálnu výpočtovú technológiu a dizajn system-on-chip, ktorý predstavuje množstvo výpočtových a komunikačných funkcií umiestnených na jedinom kuse kremíka. Aj keď hlavnou činnosťou Intelu je výroba mikroprocesorov, mnohé prezentované projekty išli ďaleko za jeho rámec. Rattner poznamenal, že Intel vydáva až tretinu prostriedkov na výskum tvorby softvéru, lebo nepostačuje mať nové procesory s oveľa väčšími výkonmi, ale treba aj vedieť, na čo a ako ich použiť. Posťažoval sa však, že často z ich výsledkov ťažia iné firmy.
Dva hity Výskumného dňa Intelu veľmi s hlavným zameraním spoločnosti nesúviseli. Prvým bol virtuálny šerm, ktorý predviedli so svetelnými mečmi. Šermiari nestáli proti sebe, ale mohli byť každý aj na opačnej strane zemegule. Nešermovali však naslepo. Stereokamery zachytávali ich pohyb a premietali ich na obrazovke, takže šermiari, ale aj diváci mali dojem, že ich súboj je skutočný. Umožnil to spoločný projekt Intelu a Microsoftu spolu s vedcami Illinoiskej univerzity a univerzity v Berkeley pod názvom TEEVE, čo je skratka z výrazu Teleimmersive Environments for Everybody, teda teleimerzné prostredie pre každého. Hoci je v prvom rade táto technika určená na počítačové hry, autori sa netajili, že vidia jej použitie aj v interakcii medzi pacientom a fyzioterapeutom pri cvikoch na posilňovanie svalstva či pri nácviku rôznych športových techník.
Druhý hit sa týkal internetu. Často sa stane, že hľadáte nejaké údaje a neskôr zistíte, že nezodpovedajú pravde? Preto výskumníci Intelu pracujú na spochybňovači pod názvom Dispute Finder. Ten sa má dopracovať k čo najobjektívnejším informáciám tým, že vyhľadáva k danej téme opačné stanoviská. Program funguje veľmi intuitívne. Zatiaľ čo si používateľ číta nejaký obsah na internete, pasáže textu s odlišnými názorovými stanoviskami sa farebne zobrazia. Keď si klikne na farebnú plochu, objavia sa mu linky na stránky s nimi. Mimochodom prvá beta verzia pre Firefox je už k dispozícii na stiahnutie.
Pre Justina Rattnera je však kľúčovou úlohou zníženie spotreby energie platforiem pre mobilné zariadenia, ktorá je oproti platformám pre osobné počítače oveľa vyššia. Riešením je nová správa napájania platformy (Platform power management – PPM), o ktorej sme počuli už na minuloročnom Výskumnom dni Intelu. Ide o inovatívnu technológiu umožňujúcu až 50-krát dlhšiu výdrž batérie v pohotovostnom režime v porovnaní so súčasnými platformami Menlow pre procesory Atom. Použijú ju však až v novej platforme pre mobilné zariadenia Moorsetown, ktorá sa objaví na trhu možno už koncom roka.
Obľúbenou témou šéfa výskumu Intelu je aj budúcnosť výzoru internetu. Rattner verí v posun k všeobecnej paralelnej výpočtovej technológii, ktorá bude viesť k internetu bohatému na 3D grafiku spoliehajúcemu sa na menej textu. Ten prinesie omnoho silnejšie zážitky z internetu s ultrarealistickými 3D vizualizáciami a prirodzeným rozhraním medzi človekom a počítačom. Intel začal s prototypom 3D internetu najskôr vo vedeckom svete použitím nástroja s názvom ScienceSim. Ide o bežný nástroj na sieti, kde vedci môžu vytvárať online vizuálne simulácie a vďaka nim spolupracovať efektívnejšie. Cieľom je pomocou nich pokročiť vo výskume – napríklad urobiť presný model okraja pobrežia a vĺn v rámci štúdie o dosahu ľudskej činnosti na ne. 
Hovorilo sa aj o pokroku v programe Silicon Photonics, ktorý je o optickom prepojení čipov namiesto terajšieho elektrického. Má slúžiť na rýchle prepojenie väčšieho počtu viacjadrových procesorov s výkonom niekoľko teraflopov. Prepojenie takýchto procesorov so súčasnými technológiami by do veľkej miery obmedzovalo výkon systémov. V laboratóriách už vytvorili prvý komplexný prevodník z elektrických signálov na laserový lúč a naopak. Výskumníci Intelu však odhadujú, že kompletné zariadenie Silicon Photonics bude k dispozícii až v polovici budúceho desaťročia.
Intel pracuje aj na tom, aby sa vyriešil večný problém s nedostatkom energie v prenosných zariadeniach, ako sú notebooky či mobilné telefóny. V Mountain View prezentoval prvý dosiahnutý výsledok v rámci vytvárania technológie bezdrôtového rezonančného energetického spojenia (Wireless Resonant Energy Link – WREL). Výskumníčka Emily Cooperová hovorila do mikrofónu, ktorý nemal žiaden zdroj energie, ale získaval ju bezdrôtovým prenosom na diaľku. Stačili na to dve medené cievky. Išlo o navzájom naviazané rezonátory, ktoré využívajú princíp podobný tomu, keď spevák dokáže silou svojho hlasu rozbiť pohár vína. To znamená, že prirodzeným kmitočtom prenesú medzi sebou elektromagnetickú energiu. Pri ďalšom pokuse rozsvietila 60-wattovú žiarovku, čo je väčší výkon, než treba na napájanie bežného notebooku. Takéto bezdrôtové prenosy ukazujú pri experimentoch v laboratóriách Intelu 90-percentnú úspešnosť, keď sú zdroj a prijímač vzdialení od seba zatiaľ do jedného metra.
Intel tiež ďalej vyvíja svoj sieťový bezdrôtový systém. Ukázal softvérovú technológiu My Wi-Fi technology (MWT), v rámci ktorej sa môžu zákazníci pripojiť až k ôsmim Wi-Fi zariadeniam, čo poskytne rýchle pripojenie k fotoaparátom, tlačiarňam, digitálnym fotorámčekom, televízorom či mobilným telefónom. Pôjde teda o súkromnú Wi-Fi sieť, ktorá bude existovať popri bežnej Wi-Fi sieti. MWT sa stane súčasťou vybavenia budúcej generácie platforiem Calpella pre laptopy s procesormi Nehalem, ktoré bude k dispozícii už koncom roka. Menej spokojní budú majitelia počítačov s terajšími bežnými operačnými systémami ako Mac OS X, Linux či Windows XP, lebo s nimi nebude MWT komunikovať. Je totiž určená len pre Windows 7. Oficiálnym odôvodnením bolo, že Intel má záujem predávať nové zariadenia, nechce uvádzať nové technológie na staré platformy. Istý ústupok tu však je. Potrebné drivery budú k dispozícii zdarma na internete, avšak do XP už nebudú investovať. 
Významné miesto vo výskume má aj hľadanie riešení na boj proti malvéru, teda škodlivému softvéru, ako sú vírusy, červy, trójske kone a ďalší útočníci. V súčasnosti sa ich snaží dostať do počítačov denne až 4 000 typov rôznej kvality. Nový systém, ktorý pripravuje Intel spolu s popredným tvorcom antivírusových programov McAfee, ich ihneď nezničí, ale zašle do automatizovaného centra pre analýzy. Tam ich v uzavretom prostredí nechá pracovať, pričom sleduje a vyhodnocuje ich nebezpečnosť, aby sa mohol proti nim účinne brániť.
Aké budú nové procesory? Zatiaľ je len jasné, že nový čip sa bude vyrábať 32 nm výrobnou technológiou a bude obsahovať pokročilé technológie, ako sú high-k dielektrikum a kovové hradlá tranzistorov, pričom sa budú robiť 193 nm imerznou litografiou. Už koncom tohto roku by sa mal objaviť ako jeden z prvých nástupca dnešného procesoru Atom. Čo však bude nasledovať ďalej? Viceprezident Intelu pre technológie a výrobu Mike Mayberry načrtol ďalšie ciele. V roku 2011 by mal ísť do predaja procesor vyrábaný 22 nm výrobnou technológiou a extrémne ultrafialovou litografiou (EUV). V etape výskumu a vývoja je potom 16 nm výrobná technológia s využitím EUV litografie, ako aj 15 nm výrobná technológia s imerznou litografiou. Ukáže sa, čo bude schodnejšie.
Zatiaľ čo sa procesory zmenšujú, zvyšuje sa ich výpočtový výkon. Je to aj vďaka tomu, že procesory prechádzajú od niekoľkojadrových k mnohojadrovým. V Mountain View ukázali vzor procesoru s 36 jadrami, v ktorom na to, aby sa dáta dostali na požadované miesto, treba najviac štyri skoky. To preto, že pripojiť sa k ďalším prostriedkom, ako sú pamäť či grafika, sa môžu jedine vonkajšie jadrá. Tie, ktoré sú v strede, sa pripájajú len k susedným jadrám. Takýto procesor je však ľahšie programovateľný, než keby išlo o jedno jadro rovnakej veľkosti. Práve väčší počet jadier umožní zvýšiť výkon až do teraflopových hodnôt. A to povedie k novým programom, takže stále sa budeme môcť tešiť na futuristické vízie výskumníkov Intelu. 
 
MARIÁN BABIC
Mountain View – Bratislava