آینده‌ای ‌شگفت در ‌تکنولوژی‌

به عنوان سوال اول بهتر است بپرسم طراحی نسل آینده ترانزیستورها چگونه خواهد بود؟

6 یا 7 سال قبل، فعالیت روی این که چگونه و با چه روش‌هایی با محدودیت‌های توان مقابله کنیم شروع شد؛ که این روش‌ها افزایش کارایی را بسیار سخت می‌کرد چرا که میزان توان و انرژی که توسط این پروسسورها به صورت گرما تلف می‌شود، بیش از آن چیزی است که ما بتوانیم به روشی قابل‌قبول از نظر هزینه آنها را خنک کنیم. بنابراین در سال 2001 در مورد این دیوار انرژی صحبت کردیم و تصمیم گرفتیم تا روش جدیدی را در طراحی پروسور دنبال کنیم، که شامل استفاده از پروسسورهای با بازده انرژی بالاتر و سپس... یک پروسسور چند هسته‌ای می‌شد. در نتیجه ما هم اکنون پروسسورهای دو هسته‌ای و چهار هسته‌ای را داریم و همچنین نوع 8 هسته‌ای و بیشتر از آن را خواهیم داشت در واقع، بنده تصور می‌کنم آنچه ما در آینده خواهیم دید سیر تکاملی در تعداد مختلف افزایشی در پروسسورها در خطوط مختلف تولید باشد. فکر می‌کنم رایانه‌های قابل حمل و رومیزی به‌طور نسبی تعداد هسته پایینی داشته باشند و به سمت 8 ، 12 و شاید 16 هسته‌ای حرکت کنند. اما در مورد دسته بالاتر فکر کنم افزایش چشمگیری را شاهد باشیم و این در واقع محرک و انگیزه اصلی برای طراحی پروسسور 80 هسته ای است که دارای قابلیت محاسباتی بسیار بالایی است.

آیا شما اسپینترونیک را به عنوان یک معادل برای محاسبات کوانتومی به کار می‌برید؟

خیر آنها دو چیز متفاوت می‌باشند. خوشحالم که این سوال را پرسیدید. محاسبات کوانتومی در واقع نوع متفاوتی از محاسبات می باشد که امروزه ما می‌دانیم بر اساس رفتار آماری یافت شده در فیزیک کوانتوم است. این نوع محاسبات برای برخی چیزها مفید و کاربردی خواهد بود اما برای خیلی از چیزهایی که ما امروزه انجام می دهیم چندان مفید نخواهد بود.

من فکر می‌کنم برای محاسبات سنگین مفید می‌باشد نه برای محاسبات لپ‌تاپ‌ها و رایانه‌های رومیزی امروزی.

بله، درست است. آن روش پتانسیل بالایی برای مطالبات عظیم و سنگین موازی ارائه می‌دهد که بسیار پر بازده است. اما تنها برخی مسائل می‌توانند توسط این نوع از محاسبات که رایانه‌های کوانتومی انجام خواهند داد، حل شوند. آنچه من در مورد آن سخن می‌گویم، به بیان ساده استفاده از یکی از ویژگی‌های کوانتومی می‌باشد، مثل 1 بودن بار و 0 بودن رنگ. اسپین خصوصا جالب خواهد بود اگر ما بتوانیم این اثرات اسپینی را در دستگاه‌های جدید با انواع متفاوت کنترل کنیم و اینتل در حال تحقیق روی آن می‌باشد.

حالا تمایل دارم به موضوع انتقال 40 گیگابیتی برگردم، که با نام فوتونیک سیلیکونی شناخته می‌شود. ممکن است توضیح دهید فوتونیک سیلیکونی چیست؟

افزایش سرعت انتقال‌داده از طریق سیم مسی دیجیتالی همین‌طور سخت و سخت‌تر می‌شود. همان‌طور که می‌دانید، روی یک بورد مداری سیم وجود دارد؛ آنها ممکن است در فاصله‌های زیادی از هم درون یک مرکز داده یا حتی فراتر از آن قرار داشته باشند. همان‌طور که هر کسی به خوبی آگاه است، مس ضرورتا از سیستم ارتباطات خارج شده است. هم‌اکنون فیبرهای نوری هستند که کره زمین را به یکدیگر مرتبط کرده‌اند. در واقع، جایی که من زندگی می‌کنیم شرکت تلفن فیبرهای نوری را به درب منزل من آورده است. بنابراین ارتباطات راه دور از طریق آن میسر می‌شود و همین‌طور نزدیک و نزدیک‌تر می‌شود، اما هزینه آن نیز نسبتا بالا است.

بنابراین دوباره، 4 تا 5 سال پیش ما شروع به بررسی امکان ساخت این ابزارهای اپتیکی پربازده بر روی سیلیکون کردیم و فوتودیتکتور (آشکارساز نور)‌های سیلیکون  ژرمانیم با کارایی بالا را ساختیم. ما مادولاتورها را با سرعت اولیه 10 گیگابیت بر ثانیه ساختیم و هم‌اکنون به سرعت 40 دست یافته‌ایم؛ ما همچنین مالتی پلکسرها دمالتی پلکسرها را ساختیم و سال پیش تکنولوژی به نام لیزر سیلیکونی هیبریدی را ایجاد کردیم  ما به واقع یک لیزر نوری الکتریکی را ساختیم. ما اکنون در نقطه‌ای قرار داریم که دارای منابع نور، مادولاتورها، مالتی پلکسرها، دمالتی پلکسرها و آشکارسازها می‌باشیم. ما هم‌اکنون توانایی کامل دریافت و ارسال نوری به هم پیوسته را داریم، اما باید همه این ابزارها را با هم داخل یک چیپ قرار دهیم و آن چیزی است که هم اکنون روی آن کار می‌کنیم. چیزی که ما برای یک سال بعد یا بعد از آن برنامه‌ریزی کرده‌ایم ارائه یک ترانسیور (سیستم ارسال و دریافت) نوری کامل روی سیلیکون می‌باشد.

این تکنولوژی جدید چه زمانی در بازار در دسترس خواهد بود؟

خوب، ممکن است که تا اواخر این دهه ما محصولات فوتونیک سیلیکونی را در بازار داشته باشیم. اگر 2010 نشد، شاید 2011، اما فکر می‌کنم که نزدیک هستیم.

مردم می‌خواهند بدانند ابزارهای محاسباتی آینده چه کارهایی انجام خواهند داد و چه زمانی طول می‌کشد تا آنها را داشته باشند. برای هر چه رویایی‌تر کردن کاربردهای دهه بعدی روی چه الگوهایی کار می‌کنید؟

ما به تمامی کاربردها نظر داشته‌ایم، که نیازمند حجم بالاتری از قدرت محاسباتی برای کاربردی شدن و توسعه یافتگی می‌باشند. این با چیزی که پیش از این در مورد آن صحبت می‌کردیم سازگار است، ساخت ماشین‌های چند هسته‌ای بسیار بالا مانند پروسسور 80 هسته ای... ما به دامنه گسترده‌ای از موارد نظر داریم مثل ردیابی کاربردی حرکت، توانایی دوربین‌های ویدئویی برای مشاهده آن چیزی که شما انجام می‌دهید و تبدیل حرکات شما به حرکت یک انسان در یک رایانه. بنابراین همین طور که شما دستان خود را حرکت می‌دهید، فیگور موجود در رایانه نیز دستان خود را حرکت می‌دهد و اگر شما چشمک بزنید، فیگور رایانه‌ای نیز با چشمان خود چشمک خواهد زد. ما در نظر داریم تا تمام حالات چهره و تمام حرکات بدن را به دست آوریم. احتمالا این کار می‌تواند پایه و اساس برای نسل آینده بازی‌ها بوده یا راهی برای آموزش رقص به دیگران می‌باشد. شریک مجازی شما یک رایانه خواهد بود.

کاربرد جالب توجه دیگر این است که جایی که ما یک ویدئوی زنده از یک مسابقه ورزشی مثل فوتبال را تنظیم می‌کنیم، رایانه همه بازیکن‌ها را ردیابی و بازی را مشاهده می‌کند و به صورت خودکار تصویری مشخص نمایش می‌دهد. بنابراین شما می‌توانید بگویید که من فقط می‌خواهم شوت به دروازه‌ها را یا فقط ضربات پنالتی را تماشا کنم یا فقط می‌خواهم این بازیکن خاص را تماشا کنم و به من همه تصاویری را که این بازیکن توپ را در اختیار دارد نشان می‌دهد. رایانه می‌تواند تمام این چیزها را به صورت خودکار انجام دهد. این کار البته نیازمند حجم انبوهی از محاسبات است: ردیابی تمامی بازیکنان، آنالیز حرکات و همه چیزهایی که اتفاق می‌افتد. بنابراین، تا 5 سال آینده شاید یافتن این ویژگی در تلویزیون‌ها چندان غیرعادی نباشد. اینها چندین مورد از کاربردهای آن در آینده می‌باشد که ما روی آنها کار می‌کنیم. هم‌اکنون، ما همچنین در حال کار روی ابزارهای کمکی هستیم. ما آزمایشاتی روی تعدادی از تکنولوژی‌ها انجام داده‌ایم که شما می‌توانید با خود حمل کرده یا آنها زیر لباستان نگاه دارید. آنها ضربان قلب، تنفس، فعالیت فیزیکی شما و تمام موارد شما را کنترل می‌کنند. آنها اطلاعاتی در اختیار شما قرار می‌دهند که شیوه زندگی شما را بهبود بخشیده و منجر به سلامتی بهتر خواهد شد یا در مورد یک وضعیت پزشکی به شما هشدار می‌دهد تا به یک پزشک مراجعه نمایید.

امروزه، ما برخی ربات‌های هیجان‌انگیز واقعی می‌بینیم که مجهز به تشخیص تصویر و صحبت می‌باشند. برخی از آنها، بخصوص آنهایی که برای سازمان دفاع طراحی شده‌اند، می‌توانند مانند یک موجود زنده راه بروند. آیا فکر می‌کنید عصر ترمیناتور نزدیک است یا عصر ماشین‌های هوشمند در حال آمدن است؟

عصر ماشین‌های هوشمند، چیزی است که شما گفتید؟ خوب، من فکر می‌کنم که از چند جنبه جواب باید مثبت باشد. پلتفورم کمکی که من داشتم در موردش صحبت می‌کردم ابعاد متنوعی دارد. همین حالا شما می‌توانید آن را در جیب خود قرار دهید یا روی کمربندتان ببندید یا چیزی شبیه به آن. آن تمام این داده‌ها را جمع‌آوری می‌نماید و نتیجه‌گیری می‌نماید. آن می‌تواند بگوید که شما نشسته‌اید یا سر پا هستید، یا داخل خانه‌اید یا خارج از خانه، این ‌که در حال بالا رفتن از پله‌ها یا پایین رفتن هستید و سپس براساس آن می‌تواند تصمیمات بسیار دیگری در مورد این‌که شما در حال انجام چه کاری هستید بگیرد. منظور من این است که، وقتی الگوهای رفتاری شما را یاد بگیرد، می‌تواند بگوید شما در خانه هستید یا در سر کار یا در حال رانندگی ماشین هستید یا روی کاناپه نشسته‌اید.

فکر می‌کنم این مجموعه کامل از محاسبات ادراکی می‌تواند منشا پیشرفت‌های سریعی باشد. تصور می‌کنم که در طول دهه آینده یا بعد از آن دستگاه‌هایی وجود خواهد داشت، حال ربات باشند یا نه، که دارای ادراکات محاسباتی بوده و یک رفتار مشابه به انسان از خود به نمایش خواهند گذاشت. فکر می‌کنم این امر به طور قطع اتفاق خواهد افتاد.