(ОБЗОР) РИД МАКМАНУС

Персональный компьютер 2000 года, с которым вы познакомитесь на следующих страницах, будет замечательной машиной

Когда наш журнал взялся за оценку того, чего могут ожидать профессиональные пользователи от персонального компьютера (ПК) в 2000 году, мы хотели избежать экзотических фантазий о XXI веке в стиле кинофильмов "Flash Gordon" и "Star Trek"; вместо этого мы хотели дать своим читателям разумный прогноз того, каким станет стандарт конторского ПК к началу следующего столетия. В конце концов, при всей мистической значимости наступления XXI века это событие отделено от нас сроком всего в 13 лет. Так что мы решили, что если уж в своих прогнозах будем склоняться к какой-либо из крайностей, то пусть это будет консерватизм: уж лучше попасть в цель с прозаическими прогнозами, чем пообещать что-то головокружительное и промазать.

Однако произошло нечто забавное. Как только мы собрали воедино все отобранные нами далеко идущие идеи и обсудили наиболее обещающие и практичные, оказалось, что мы вглядываемся в прообраз потрясающего ПК, причем есть все основания полагать, что через 10-13 лет он будет широко доступен.

Стандартный конторский ПК на грани столетий будет основан на быстрых параллельных процессорах, сможет записывать и считывать данные с оптических дисков большой емкости, выводить данные на мониторы на базе ЭЛТ или на переносные плоские дисплеи и выдавать результаты типографского качества с помощью цветных лазерных принтеров. Сети, использующие оптические волокна для передачи цифровой информации, будут быстро и эффективно передавать данные, речевые сообщения и видеоизображения без помощи модемов.

Эти изменения в области аппаратного обеспечения позволят и программам достичь новых высот; прикладные задачи более не будут ограничены малым быстродействием процессоров либо недостаточными размерами оперативной памяти или емкостью накопителей. Программы будут легкими в работе, станут использовать искусственный интеллект и естественную речь для создания идеальных графических или даже речевых пользовательских интерфейсов.

При всей внушительности описания такой машины мы надеемся, что будущий читатель PC World в 2000 году, перелистывая пожелтевшие страницы номеров за 1987 год, с удовольствием посмеется

над нашими консервативными прогнозами. Наши мнения, что вполне естественно, основываются на нынешних представлениях о способностях ПК. Однако изобретения в электронике происходят столь быстро/, что скорее всего ПК 2000 года покажутся фантастическими по меркам 1987 года. В конце концов, микропроцессор, персональный компьютер, электронный баланс (electronic spreadsheet)/- изобретения последних 15 лет. И есть все основания полагать, что следующие 15 лет будут столь же продуктивными. По оценке журнала Fortune, к 2000 году электронная промышленность, которая уже является отраслью с годовым оборотом 300 млрд дол, вырастет почти втрое и займет второе место по размерам после сельского хозяйства. Дальновидные разработчики уже работают над арсенидгаллиевыми микропроцессорами и оптическими компьютерами, быстродействие которых в буквальном смысле достигнет скорости света. И если только вы не заядлый пессимист, вы согласитесь, что в 1997 году будет так же забавно оглянуться на прошедшее десятилетие и сказать: "Кто бы мог подумать!", что и в 1987 году.

МИКРОПРОЦЕССОРЫ

РОС ДЭВИДСОН

Новые остроумные концептуальные подходы к процессорам могут, привести к тому, что завтра ПК превратится в мощный настольный компьютер.

Сравнивать микропроцессор Intel 80386 с первым микропроцессором - это все равно, что поставить рядом космический челнок "Шаттл" и первый аэроплан "Китти Хоук" братьев Райт. В течение 16 лет после дебюта скромного 4-битового прародителя нынешнего 80386 произошел качественный скачок в характеристиках микропроцессоров. 32-битовый процессор 80386, вмонтированный в компьютер Compaq Deskpro (или в другие аналогичные микрокомпьютеры), может выполнять до 4 млн. операций пересылки "регистр-память" в секунду (MIPS). Для тех, кто привык к неторопливой работе процессора

8088 компьютера PC, работа с компьютером Deskpro будет чем-то вроде откровения. Однако такие откровения лишь начинаются.

По мере того как нынешний моросящий дождик экспертных систем, широко использующих графику задач и массовых баз данных на оптических дисках, достигнет силы тропического ливня к середине 1990-х годов, требования к техническим характеристикам приведут к радикальному изменению облика микропроцессора ПК, и многозадачные, наделенные искусственным интеллектом машины перейдут из области мечтаний в реальный мир. По уверениям Сайва Кумара (Siva Kumar), менеджера по вопросам разработки новых продуктов фирмы Intel, скорость микропроцессоров этой фирмы в ближайшие несколько лет без особый затруднений удастся увеличить до 10 MIPS. К 2000 году мозг, управляющий ПК, будет отдавать команды со скоростью, которая достигнет головокружительной величины - 30 MIPS - почти половины скорости современного прославленного суперкомпьютера Cray-1.

Каким образом будущие ПК вольются в движение по этому высокоскоростному шоссе, еще неясно. Для утоления жажды на еще большую скорость некоторые специалисты исследуют архитектуру параллельных процессоров. Доктор Джордж Хайлмайер (George Heilmeier), вице-президент и главный специалист по техническим вопросам фирмы Texas Instruments, прямо предсказывает, что "к концу 1990-х годов ПК перестанут быть монопроцессорной системой". В дополнение к своему процессору общего назначения, по словам Хайлмайера, "ПК будут иметь специальные процессоры для таких функций, как искусственный интеллект, связь и графика", что позволит достичь значительного роста скорости, улучшения характеристик и функциональных качеств ПК.

Метод серийной обработки, принятый пионером компьютеризации Джоном фон Нейманом и ис пользуемый ныне почти всеми ПК, предусматривает решение задач шаг за шагом. Хотя создание структуры задачи при таком линейном подходе становится более легким делом, за это приходится платить определенную цену - происходит снижение функциональных характеристик. Системы парал-лельной обработки, где множество процессоров одновременно справляется с различными составными элементами задачи и затем выдает ответ, позволяют снизить эту цену.

Создание ПК, основанного, на параллельной обработке, по уверениям Кумара из фирмы Intel, вовсе не фантазия. На рынок уже поступили совместимые с PC компьютеры, использующие микропроцессоры-двойники 80186; мини-суперкомпьютер фирмы Intel Hypercube, предназначенный для ученых и математиков, может задействовать для совместной работы до 128 процессоров 80286. Такая концепция едва ли является чем-то чуждым: процессор 80386 является сам по себе системой параллельной обработки в миниатюре и при выполнении какой-либо команды он одновременно расшифровывает другую и получает третью.

Неудивительно, что наиболее сложным препятствием на пути осуществления сценария в столь "розовых" тонах является проблема создания программных средств. "Программистам придется разучиться последовательно мыслить", - утверждает Рой Асбери (Ray Asbury), программист фирмы Intel Scientific Computers в г. Бивертон, штат Орегон. Хотя повторяющиеся математические операции, такие как моделирование потока воздуха, обтекающего крыло самолета, можно легко распределить среди множества процессоров, для решения других проблем понадобятся программистские таланты уже нового поколения мыслителей.

Вследствие того что первые коммерческие системы параллельной обработки, вероятно, будут дорогими и сложными, ими скорее всего заинтересуются главным образом ученые, инженеры, а также другие пользователи, готовые примириться с высокой ценой за сверхскоростную обработку информации. Вот что говорит Боб Харп (Bob Harp), председатель Совета директоров фирмы Cordata, занимающейся продажей совместимых с PC компьютеров: "Параллельная архитектура вначале вдохновит создателей задач в определенных областях, где требуется огромное число вычислений, например обработка изображений".

По мере перехода к параллельной архитектуре будут разработаны специальные параллельные процессоры и программные языки, которые еще более увеличат скорость и эффективность такой архитектуры. Об этом свидетельствует транспьютер компании Inmos - микропроцессор, использованный в суперкомпьютерах серии "Т" фирмы Floating Point Systems, имеющий потрясающую скорость в 10 MIPS. Четыре высокоскоростных серийных связных устройства, встроенных в микропроцессор, могут посылать и получать данные одновременно со скоростью 20 млн. бит/с. По словам Брэда Хартмана (Brad Hartman), менеджера по маркетингу микрокомпьютеров компании Inmos в г. Колорадо-Спрингс, использование языка программирования параллельных процессоров Occam является наиболее эффективным средством использования транспьютера, поскольку инструкции ввода-вывода языка Occam используют потенциал высокоскоростных устройств связи транспьютера".

Высокое быстродействие транспьютеров связано с тем, что их архитектура з определенной степени может быть отнесена к RISC-архитектуре. В отличие от процессора 80386 и других, использующих сложные наборы команд (Complex Instruction Sets) (их называют процессорами CISC-архитектуры), RISC-процессоры программируются меньшим и упрощенным набором команд. Соответственно RISC-процессоры часто обгоняют своих более именитых конкурентов за счет того, что успевают выполнять команду за каждый тактовый цикл процессора.

Однако это преимущество в скорости может оказаться обманчивым. Скептики справедливо указывают, что RISC-процессоры переносят бремя обработки информации на программное обеспечение - операционную систему и прикладные программы, которые ныне значительно отстают от

аппаратной части. Дана Крелле (Dana Krelle), менеджер по техническим вопросам, связанным с процессором 80386 фирмы Intel, иллюстрирует реалии рынка, от которых зависит принятие в будущем RISC-технологии: "Зачем вкладывать деньги в RISC, если вы можете получать выполнение одной инструкции за тактовый цикл и с современным микропроцессором?".

Еще одним фактором является общеотраслевая стандартизация сложных наборов команд микропроцессоров. "CISC очень глубоко укоренился, и менять оборудование будет очень сложно", - считает Чарльз Мур (Charles Moore), изобретатель языка программирования FORTH и процессора NOVIC RISC. Иллюстрацией в данном случае может послужить ПК марки RT/PC фирмы IBM - основанное на RISC-процессоре многозадачное многополь-зовательское рабочее место, которому так и не удалось до сих пор сколь-либо существенно завоевать положение в сфере научных исследований, для которой оно предназначалось.

И все же весьма вероятно, что в ближайшее десятилетие произойдет слияние параллельной обработки и RISC-технологии для создания таких прикладных программ высшего класса, как системы САПР/ АСУП. Аналогично уже к концу нынешнего века в специализированных системах может найти использование GaAs - металлический сплав, который сейчас считают будущим полупроводниковым чудом. Если удастся преодолеть технические затруднения, то GaAs-процессоры смогут работать по меньшей мере в три раза быстрее, чем их кремниевые аналоги.

"Кремний останется стандартом еще, по крайней мере, в ближайшие десять лет", - считает Джефф HaW^(Jeff Nutt), менеджер по вопросам технического маркетинга процессоров семейства 68000 компании Motorola. Однако ведущие производители в отрасли, такие как IBM, Texas Instruments и ATT, вкладывают миллионы долларов в разработку GaAs-процессоров, что заставляет обозревателей положения на рынке считать, что этот сплав сыграет ведущую роль при создании специализированных ПК высшего класса.

В конечном счете "мощная система, для размещения которой сейчас требуется целая комната, скоро сможет поместиться на поверхности рабочего стола", - считает Питер Бергман (Peter Berg-man), менеджер по вопросам разработки PC-совместимых компьютеров серии Equity компании Epson. Вполне может оказаться, что будущие системы параллельной обработки включат в себя специально предназначенные для выполнения отдельных задач микропроцессоры, которые "очеловечат" ПК, что позволит создавать программы, использующие искусственный интеллект, которые понимают английский язык и способны распознавать и синтезировать речь. Хотя компьютера, подобного HAL из фильма "2001: Космическая Одиссея", еще не существует, над проектом его деда кто-то уже работает.

ХРАНЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ

РОБЕРТ ЛУН

Задачу хранения всей информации, связанной с работой ПК, возьмут на себя оптические накопители, однако техника, которая наиболее распространена сегодня, не исчезнет.

Для некоторых термин "хранение" ассоциируется с гардеробом, забитым одеждой, которая была модной в прошлом году, или с пыльным чердаком, заваленным до крыши старыми номерами журнала -Popular Mechanics. В дни, когда крупные компьютеры размером с самосвал были единственным имеющимся средством вычислений, хранение информации означало использование магнитной ленты. Для того чтобы найти нужную информацию, следовало сначала провести электронный поиск среди сотен бобин, поставить нужную ленту на деку, а затем перетащить нужные данные по электронной "соломинке" с ужасающе медленной по современным меркам скоростью.

Все это изменилось с появлением жесткого диска: с наступлением эпохи ПК требования к быстрым, компактным и емким дисководам резко возросли. Выражаясь словами одного из первопроходцев жестких дисков, пользователи ПК стали "чистейшей воды демонами скорости". Неудивительно, что ранее считавшиеся прогрессивными жесткие диски компьютеров типа XT со скоростью доступа 85 мс и емкостью 10 Мбайт теперь оказались в категории устаревшего хлама. Ныне стандартом являются время доступа менее 40 мс и емкость 20 (и все чаще 40) Мбайт; к концу 1990-х годов потребность в накопителях к настольным ПК и их характеристики значительно повысятся.

Здесь нечему удивляться. Типичный профессиональный ПК на грани столетий будет способен манипулировать гигабайтами данных, выполнять несколько задач одновременно и использовать распознавание голоса и экспертные системы для ведения повседневных дел. "Рынок накопителей будет определяться характеристиками программных средств, - утверждает Э. Кевин Дагилл (Е. Kevin Dahill), старший вице-президент фирмы Iomega. - Когда прикладные задачи станут эффективными настольными инструментами, потребуются хранение огромного количества данных и портативное средство обмена ими". Вопрос заключается в том, кто будет выполнять основную роль в этом деле - потомок сегодняшнего магнитного диска или стираемый оптический диск, появления которого все ожидают.

Если нынешние капиталовложения в исследовательские разработки можно рассматривать как индикатор, то следует делать ставки на опт,ику. Компания ЗМ вложила миллионы долларов в разработку оптических средств, позволяющих осуществлять запись и считывание, а фирма IBM разместила заказы на средства производства опти-

ческих дисководов. Как можно представить, исследователи рынка определенно настроены играть на повышение в том, что касается союза между оптическим диском и ПК.

"Проблема не в том, будут они или нет, а в том, когда именно, - замечает Эд Ротчайлд (Ed Roth-child), издатель Optical Memory News. - Оптические диски, позволяющие осуществлять считывание и запись, заменят почти все магнитные дисководы - в особенности стационарные дисководы -к 1997 году. Я предполагаю, что будущие ПК будут снабжаться главным образом оптическими дисками диаметром 3,5 дюйма, позволяющими осуществлять запись и считывание, имеющими емкость 200-300 Мбайт и стоимость менее 400 дол". Он добавляет: "Столь же достижимыми являются двухдюймовые дисководы емкостью по 100 Мбайт. Если на арену выйдут мощные высокочастотные диодные лазеры, двусторонний оптический диск диаметром 5.25 дюйма легко сможет хранить 1 Гбайт информации. Характеристики оптических дисководов - в особенности в многопластиночных (multiple-platter) конфигурациях - сравняются с характеристиками жестких дисков или даже превзойдут их".

Джон Трифари (John Trifari), бывший директор компании Seagate Technology, проявляет меньше оптимизма относительно перспектив оптических дисководов, по крайней мере, в качестве высокоскоростного накопителя: "Оптические дисководы, позволяющие осуществлять считывание и запись, еще не вьшли из исследовательских лабораторий. Смогут ли они через 10 лет сравняться в характеристиках с жесткими дисками образца 1997 года? Едва ли кто-нибудь знает ответ. Здесь все сводится к технической проблеме: с какой скоростью удастся заставить двигаться тяжелую считывающе-записывающую головку, которая, в сущности, является набором приводов, линз и зеркал?"

Джеймс Портер (James Porter), издатель Disk Trend Report, который долго наблюдает за конкуренцией между различными видами накопителей, полагает, что оптические дисководы могли бы иметь успех, если удастся решить несколько проблем, касающихся их характеристик: "У современных (оптических) дисководов, позволяющих осуществлять только одноразовую запись, скорость передачи данных очень низка из-за того, что выжигание углубления в оптическом диске занимает много времени. Легко изменяемые вещества с магнитными свойствами и дешевые мощные лазеры решат эту проблему и позволят вращать диск с более высокой скоростью, так что возрастет и скорость передачи данных. Наконец к 1997 году, - продолжает Портер, - интегрированная считывающе-записывающая головка, по сути являющаяся легчайшим проводом из оптического волокна с линзами, позволит достичь времени доступа, сравнимого с "винчестерами". Когда все эти элементы займут свои места, стираемый оптический диск будет достаточно быстрым щи конторского ПК будущего и достаточно мало габаритным для компактных портативных (laptop) компьютеров, совместимых с обычными ПК".

Если наступление эпохи оптических дисководов можно считать очевидным фактом, то каким же образом укладывается в будущую картину почтенный магнитный жесткий диск? Те, кто зарабатывает на жизнь продажей жестких дисков, тоже вглядываются в будущее: "Жесткий диск не исчезнет - в будущем за небольшую плату он сможет обеспечить множество преимуществ, - утверждает Дэвид Аллен (David Alien), основатель и председатель компании Tallgrass Technologies. - Все, кому нужны хорошие характеристики, особенно там, где речь идет о сети, будут все же обращаться именно к жесткому диску. И я полагаю, что через десять лет для многих ПК жесткие диски емкостью 200 Мбайт со встроенным контроллером интерфейса для малых компьютерных систем будут являться чем-то вроде сверхскоростных блокнотов, в то время как извлекаемые оптические диски будут хранить сотни мегабайт цифровых изображений, библиотек и т. д.".

А как насчет магнитных лент и скромных гибких дисков? "Гибкий диск - это что-то вроде перфокарты, он настолько дешев, что, мне кажется, он уже никогда не исчезнет. А вот для магнитных лент дни уже сочтены", - утверждает Аллен. Ему вторит обозреватель Портер: "Не забывайте, что для производителя легче встроить дисковод в ПК, чем встраивать серийное устройство типа системы дублирования данных на магнитной ленте. Она (операционная система) все же неспроста называется так -DOS".

Короче говоря, в будущем у ПК, очевидно, будет оптический дисковод с возможностью многократных записей. "Сейчас на развитие этой техники тратятся огромные деньги, и множество изготовителей намерены воспользоваться этим", - говорит Карл Родиа (Carl Rodia), консультант в области производства оптических дисков. Большая часть специалистов отрасли считает, что в течение 1990-х годов и далее господство будет принадлежать оптическим дискам фирмы ЗМ. (В отличие от современных оптических дисков, допускающие одноразовую запись, которая кодирует данные в виде выжигаемых с помощью лазера углублений или выпуклостей, диск фирмы ЗМ использует магнитную массу, которая нагревается лазером и затем кодируется магнитной головкой считыва-ния-записи, подобно тому как это происходит в жестком диске.) Если оптический диск со временем будет трансформирован по технологии Вернул ли, как намекает Дагилл из компании Iomega, то гибкие оптические диски с возможностью многократной перезаписи могли бы рас-ходиться по дешевой цене.

Конечно, даже весьма образованные лица известны своей близорукостью. Само появление микропроцессора являлось продуктом случайности и вдохновения, и мало кто предвидел это событие. Подобные сюрпризы могут случиться и с ПК. Прогресс в развитии физики твердого тела может привести к появлению тонких карточек размерами 2X3 дюйма, которые могли бы содержать мегабайты информации в своих неподвижных интегральных схемах, сразу сделав вращающиеся

пластины и технику хранения данных в оптических накопителях устаревшими.

Однако блестящие идеи, которые мгновенно получат признание и деньги на разработки и исследования, должны еще преодолеть технический "статус-кво". "Жесткий диск обладает колоссальной инерцией", - отмечает Эд Ротшильд. Однако он же с ухмылкой добавляет: "Не случайно каждый крупный изготовитель жестких дисков изо всех сил старается проникнуть в сферу оптической техники".

ДИСПЛЕИ

ЭРИК КНОРР

Новые достижения в технике дисплеев на жидких кристаллах позволяют создавать плоские экраны с высоким разрешением, что даст толчок к разработке нового поколения портативных ПК.

Облик будущих дисплеев будет зависеть не от того, как, а от того, где вы будете смотреть на них. В ближайшие 10-15 лет традиционная электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) будет по-прежнему доминировать на рынке настольных компьютеров. Однако для того, чтобы ПК будущего стал долгожданным удобным "информативным прибором", он должен быть компактным и переносным. Лишь дисплей на жидких кристаллах (ЖК) может обеспечить плоскую форму и малое потребление энергии, необходимые для подлинно мобильного компьютера.

Джек Граймс (Jack Grimes), дизайнер серии графических продуктов компании Intel, обращает внимание специалистов на' концепцию Dynabook, предложенную Аланом Кэем (Alan Кау), создателем пользовательского интерфейса с широким применением иконок, принятого на вооружение в интерфейсах Macintosh, GEM и Microsoft Windows. При поступлении на работу в компанию Xerox Кэй предвидел создание очень легкого, размером с записную книжку компьютера с дисплеем, дающим изображение типографского качества. "Его можно было бы носить с собой повсюду и работать везде, где заблагорассудится... хоть под деревом - где угодно. Единственная технология дисплеев, которая нам известна сегодня, имеющая достаточно низкий уровень потребления энергии и дающая подобный уровень портативности, - это жидкие кристаллы".

Большинство дисплеев на жидких кристаллах использует тонкую пленку электрокинетической жидкости, помещенной между двумя стеклянными пластинами. Заряды передаются отдельным точкам жидкости через сетку невидимых нитей. Один заряд посылается через нить на горизонтальной оси дисплея, а другой - через нить на вертикальной оси, создавая темную точку там, где эти нити пересекаются. Основной трудностью при таком методе является то, что когда стимулируется группа нитей, некоторые заряды проникают в другие области жидкости и размывают изображение. Обозреватели считают, что наиболее обещающим решением этой проблемы является адресация активной матрицы.

Активные матрицы вместо нитей используют прозрачный экран из транзисторов, помещенных в данную жидкость. Вместо пересекающихся зарядов будет использоваться прямая адресация, так же как в 3УПВ. Транзисторы с надежной электроизоляцией просто включаются и выключаются, благодаря чему устраняется необходимость операции "освежения" (обновления) экрана и формируется более четкое изображение.

Исследования в области активных матриц дают основание оптимистически оценивать будущее ЖК-дисплеев. "Через 15 лет или даже ранее наиболее распространенным черно-белым дисплеем будет активно-матричный ЖК-дисплей, - утверждает Эндрю Чернек (Andrew Czernek), директор по вопросам маркетинга компании Zenith Data Systems. - Я бы не исключал возможности получения до 1000 строк на экране". Это будет почти в три раза выше разрешения нынешних черно-белых дисплеев на ЭЛТ.

Джордж Фейбел (George Fabel), директор компании Techtronics, занимающейся разработкой ЖК-дисплеев (ЖКД), питает даже еще большие надежды на перспективы развития технологии ЖКД: "Я предположил бы, что ЖКД будут давать на экране порядка тысячи строк и при этом с цветным изображением".

При тех серьезных препятствиях, которые имеются на пути к получению цветного изображения на ЖКД, найдется много желающих поспорить со второй половиной предсказания Фэйбела. ЖКД отражает или поглощает белый цвет - принцип, который является помехой для получения цветного изображения на таком дисплее. Цветные ЖКД должны использовать фоновое освещение в комбинации с красным, зеленым и синим фильтрами, по одному цвету на каждую из трех точек, составляющих единый пиксель (pixel - элемент картинки). Точки выполняют роль диафрагмы, при необходимости блокируя свет или пропуская его через фильтры.

Наиболее совершенные современные ЖКД используют электролюминесцентные (ЭЛ) панели фонового освещения с низким потреблением энергии, в которых располагается тонкий слой фосфора, дающий мягкое свечение при прохождении через него электрического тока. Однако из-за того, что цветовые фильтры являются не полностью, а полупрозрачными, яркости ЭЛ оказывается недостаточно для освещения цветных ЖКД, в результате чего флуоресцентное фоновое освещение остается единственной известной альтернативой. Но флуоресцентное фоновое освещение имеет два недостатка: высокий уровень потребления энергии и неравномерное распределение света.

Вне зависимости от яркости фонового освещения

ряд исследователей ставят вопрос эстетичности цветного ЖКД. Хотя нужные разновидности цветного фосфора следует еще разработать, цветной ЭЛ-дисп-лей был бы гораздо привлекательней, чем ЖКД. По мнению Эллиота Шлама (Elliot Schlam), директора отделения интегрированных систем обработки и отображения исследовательской компании в области военной техники LABCOM, "ЭЛ-дисп-леи излучают свет, в то время как ЖКД потребляют его. ЭЛ-дисплеи просто дают лучшее изображение".

Тем не менее ЭЛ-дисплеи стоят в настоящее время в 2-3 раза дороже, потребляют в 2-3 раза больше энергии и гораздо тяжелее, чем их братья ЖКД. Другой популярный тип дисплея, также эмиссионного (светоизлучающего) типа - газоплазменный, заимствует аппетит ЭЛ-дисплеев на энергию. А поскольку ЭЛ- и газоплазменный дисплеи должны излучать свет, а не отражать его, они никогда не смогут даже подойти близко к низкому уровню потребления энергии ЖКД.

Однако самым крупным препятствием на пути создания дисплеев с совершенно плоскими экранами является технология производства. Сборка матрицы с требуемым числом транзисторов, по словам Леонарда Дитча, подобна созданию "кремниевого микропроцессора 8X10". Дитч (Ditch), вице-президент компании, изготавливающий детали для компьютеров Zenith, говорит: "Вопросы контроля качества имеют огромное значение. Даже когда ЖКД достигнут совершенства, производственные затраты на ЖКД будут гораздо выше, чем на ЭЛТ". А если говорить о настенных ЖКД укрупненных размеров, которые считают дисплеями будущего, то производственные затраты и вопросы качества будут еще серьезней.

Валтер Геде (Walter Goede), менеджер подразделения тактической авионики компании Northrop Electronics, оценивает необходимые расходы на разработку технологии для производства дисплеев для компьютера Dynabook Алана Кея по меньшей мере в 50-100 млн. дол. Дитч из компании Zenith, ярый сторонник ЭЛТ, более скептичен: ,3первые я услышал о том, что панели заменят ЭЛТ, 37 лет назад. Мы все еще ждем этого...".

Но независимо от того, насколько неизбежна в будущем победа плоскопанельных дисплеев, мало кто из экспертов станет утверждать, что в ближайшие 10-15 лет может произойти спад в использовании дисплеев на ЭЛТ. В большинстве своем они полагают, что через 10 лет наиболее распространенными будут именно ЭЛТ, имеющие такое же разрешение и цветовую гамму, что сегодняшняя фотолитографическая техника, в то время как качество зарождающихся ныне цветных ЖКД едва ли сравняется с качеством сегодняшних EGA - усиленных графических адаптеров (Enhanced Graphics Adapter). На самом деле вопрос состоит в том, останется ли настольный компьютер с дисплеем на ЭЛТ основным типом вычислительной техники либо же ПК будущего тысячелетия будет портативным устройством личного пользования в духе представлений Алана Кэя. Если ПК будущего - это плоский портативный компьютер, то делайте ставки на активно-матричный ЖКД.

ПЕЧАТАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

ТИМОТИ ОНОСКО

Печатающими устройствами будущего станут лазерные принтеры с более высоким разрешением, чем у сегодняшних моделей

Что касается принтеров будущего, то они уже существуют. Тонкий, как волосок, луч лазера освещает путь к выходу для ударных печатающих устройств. "Лазеры полностью заменят ударную технику, - предсказывает Джон Уорнлок (John Warnlock), основатель компании Adobe Systems и соавтор языка описания страниц Postscript. - Oт лепестковых, мозаичных принтеров и перьевых плоттеров останутся лишь воспоминания". Лазерные принтеры используют электрофотографический процесс, при котором луч непрерывного потока света создает электрически заряженное изображение на фоточувствительном металлическом барабане. Частички краски, прилипающие к этому изображению, переносятся затем на бумагу, по которой прокатывается барабан. (Об этом подробнее рассказано в статье "Лазерные принтеры", опубликованной в журнале PC World, vol. 2, N 10.) Этот процесс позволяет получать текст и графику высокого разрешения на одной и той же странице, причем процесс печати происходит быстрее и с меньшим шумом, чем у ударных принтеров.

Хотя лазерной технологии приходится сейчас делить популярность с другими неударными электрофотографическими процессами, включая устройства на жидких кристаллах, светоизлучающие диоды, и ионную депозицию (ion deposition), этим зарождающимся методам еще потребуется преодолеть множество проблем. Успешно проверенный метод лазерной печати, совпадающий по сути с процессами в фотокопировальных машинах, имеет преимущество перед остальными технологиями. "Пройденный лазером путь в сфере печатной техники является солидной основой для технологического прогресса, - говорит Билл Уайт (Bill White), вице-президент, ответственный за передовую технику в компании Xerox. - Лазер будет использоваться еще долго, очень долго". Первым этапом на эволюционном пути лазера будет достижение более высокой разрешающей способности. Сегодня фактическим стандартом в отрасли является 300 точек/дюйм. Никаких принципиальных трудностей для электрофото-графического процесса в том, чтобы достичь более высокого разрешения, не существует. На самом деле ключевым фактором, удерживающим разрешающую способность на уровне 300 точек/дюйм, является стоимость производства принтерных контроллеров с дополнительной памятью и более быстродействующим микропроцеесором, необходимым для печати с высоким.!

разрешением и приемлемой скоростью. "Для того чтобы печатать с разрешением в 1000 точек/дюйм, требуется как минимум 25 Мбайт памяти. Добавьте к этому цену принтера, и для настольного прибора цена окажется слишком высокой", -объясняет Дэвид Спенсер (David Spenser) из компании DRS, занимающейся производством моторов для лазерных принтеров высокого разрешения. - Мы могли бы производить все это уже сегодня, однако завтра мы сможем это значительно удешевить".

К 2000 году настольные лазерные принтеры будут давать разрешающую способность 1000 точек/ дюйм и выше. По словам Фрэнка Роу (Frank Rowe), вице-президента Colorocs, компании по производству моторов для лазерных принтеров, "...моторы способны давать более высокое разрешение уже сейчас. Вопрос заключается в разработке принтерных контроллеров и оптики, которые были бы достаточно точными, чтобы правильно располагать все эти точки и аккуратно размещать изображение столь высокого разрешения на фотоприемнике".

Компания Printware, также занимающаяся производством моторов, предлагает одно из наиболее многообещающих решений проблемы высокого разрешения. Разработанный этой компанией полупроводниковый резонансный гальванометр должен будет заменить многогранное вращающееся зеркало, которое используется в большинстве моделей лазерных принтеров. При этом единственное зеркало может фокусировать узкий лазерный луч на фотоприемном барабане с точностью до нескольких микрон. Компания Printware планирует встроить свой резонансный гальванометр в лазерный принтер, способный давать разрешение от 1200 до 600 точек/дюйм.

По мере возрастания точности лазерной печати происходит и расширение палитры доступных цветов. Такие изготовители лазерных принтеров, как компании QMS, AST и Xerox, дали понять, что цветные лазерные принтеры не заставят себя долго ждать (см. статью "Цвет будущего" в февральском выпуске PC World за 1988 год). Благодаря использованию четырехцветного процесса печати в конторе будущего обычным станет наличие цветного лазерного принтера, дающего продукцию почти журнального качества. "Цветная технология существует уже сегодня, и дело лишь за развитием рынка", - говорит Роджер Арчибальд (Roger Archibald), менеджер по разработке новых продуктов компании Hewlett-Packard.

Кроме цвета для определенных задач потребуется вывод информации, имеющей более двух измерений. Новые принтеры, которые будут создавать с помощью лазеров объемные изображения, называемые голограммами, будут прологом новой эры трехмерной печати.

Голограмма является интерференционным рисунком, получаемым, когда половина лазерного луча "отражается" от предмета и воссоединяется с другой половиной луча на фотографической пластине. Когда проявленная пластина освещается, она выполняет роль диффракционной решетки, создавая два изображения. Ваши глаза объединяют получаемые изображения, и предмет выглядит трехмерным.

Голографические принтеры могут стать реальностью уже в ближайшем будущем. По словам Криса Аутвотера (Chris Autwater), президента компании Advanced Dimensional Displays, "для того чтобы создать голографический лринтер, не требуется разрабатывать какую-нибудь фантастическую новую технологию. Я не говорю, что это будет легким делом, однако все, что для этого нужно, мы уже имеем".

Аутвотер сравнивает голографический принтер с трехмерным плоттером, который будет создавать и "проволочные макеты", и "сплошные" трехмерные модели предметов. К примеру, такой принтер мог бы дать архитекторам возможность демонстрировать клиенту в трех измерениях, каким образом в общей системе офисов будет размещено рабочее пространство, либо же давать инженерам точный образ структурного дизайна для обсуждения на совещаниях отделов.

Аутвотер предсказывает, что медики будут использовать голографические принтеры для преобразования рентгеновских данных и данных компьютерной томографии в похожие на реальность трехмерные изображения. Голограммы откроют перед врачами уникальное окно в человеческое тело, давая им возможность рассмотреть трехмерное изображение живого органа перед началом хирургической операции.

И хотя голографические принтеры кажутся чем-то уж слишком далеким, Билл Уайт (Bill White) из компании Xerox считает, что они могут оказаться лишь прообразом принтеров будущего. "Прогресс в принтерной технике происходит настолько бурно, что к концу 1990-х годов, возможно, мы будем пользоваться такими принтерами, которые сегодня даже не можем себе вообразить".

РЕДСТВА СВЯЗИ*

ЭРИК БРАУН

Цифровая сеть с интеграцией служб радикально изменит правила игры в сфере компьютерной коммуникации.

Хотя эксперты сильно расходятся в оценке того, какими будут компьютерные коммуникации в 2000 году, все, похоже, сходятся на одном ключевом преположении: к концу века цифровая сеть с интеграцией служб (ЦСИС) заменит аналоговую телефонную сеть в большинстве деловых контор, а может быть, и в большинстве домов. ЦСИС, которая должна будет обеспечить два 64-килобитовых канала и один 16-килобиховый канал на одной телефонной линии, позволит гарантировать передачу без искажений одновременно данных и речевых сообщений с помощью цифровых методов. ЦСИС обеспечит также необходимую

ширину полосы для того, чтобы удовлетворить потребности мощных растровых (bit-mapped) ПК будущего.

"К 2000 году ЦСИС, возможно, будет широко доступна", - считает Уилл Захман (Will Zachmann), вице-президент, отвечающий за вопросы разработок в International Development Corporation (IDQ. "Если это произойдет, более не понадобятся модемы. Вместо этого в ПК будут встроены терминальные адаптеры".

Тем не менее, по мнению Грегори Пирсона (Gregory Pearson), вице-президента, ответственного за вопросы планирования технического развития компании по производству модемов Microcom, отход от использования аналоговых средств передачи произойдет не сразу: "К концу века у нас будет ЦСИС. Но попадет ли она в каждый дом - это другой вопрос. Аналоговая система будет использоваться еще долго".

"К 1995 году ЦСИС будет широко использоваться корпорациями США", - предсказывает Леонард Клайнрок (Leonard Kleinrock), профессор и специалист по компьютерам Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе и президент консультационной фирмы Technology Transfer Institute, расположенной в Санта-Монике. - Однако ЦСИС может и не стать основным средством доступа к домашней сети потребителя. Другим возможным средством здесь может стать кабельное телевидение".

Некоторые эксперты согласны с Клайнроком в том, что кабельное телевидение может дать полностью готовое к использованию двустороннее широкополосное средство передачи информации между домами и электронными службами. До тех пор пока не будут созданы волоконно-оптические ЦСИС, кабельные сети могли бы удовлетворять возросший спрос на домашние средства телекоммуникации в 1990-х годах. При подключении оптических накопителей кабельная связь могла бы обеспечить многоканальную интерактивную среду для создания управляемой компьютером интегрированной системы домашнего времяпрепровождения.

Дэвид Феррис (David Ferris), консультант по вопросам коммуникаций и президент компании Ferrin Corporation, полагает, что ЦСИС и волоконно-оптические локальные информационные сети (ЛС) будут необходимы на уровне крупных организаций для того, чтобы поспевать за быстро растущими возможностями обработки данных, характерными для будущих ПК. "Средства компьютерной связи, которые у нас есть сегодня, будут совершенно неудовлетворительными через 15 лет, -считает Феррис. - ПК будут обмениваться гораздо большими объемами информации, чем сегодня. Графика высокого разрешения и движущиеся изображения потребуют более высоких скоростей передачи данных, возможно, сотни мегабит в секунду".

Даже при том, что "Год ЛС" каждый раз откладывается, большинство экспертов считают, что бурное развитие локальных сетей - лишь вопрос времени. "К 2000 году останется очень мало ПК, не подсоединенных к ЛС, а большинство ЛС будут соединены с корпоративными сетями коммуникаций", - утверждает Феррис.

Клайнрок предсказывает, что ПК 2000 года будут 32-битовыми растровыми рабочими станциями с колоссальными возможностями накопителей. Связанные воедино волоконно-оптическими ЛС, такие ПК заменят многие большие и мини-компьютеры. "Мир переполнен ПК, - говорит Клайнрок, - но большую часть времени они просто стоят на столе и никак не используются. Что может быть лучше для использования бездействующих ПК, чем разгружать большие ЭВМ, поручая ПК выполнять фоновую работу?"

Интегрированный терминал передачи данных и речевых сообщений (ТДР) в виде ПК со встроенным телефоном и системой пересылки речевых сообщений - еще один пример неоправданной шумихи вокруг техники, для которой едва ли найдется сколь-нибудь существенное место в будущем тысячелетии. "Такие терминалы просто невероятно переоценили, - отмахивается Захман из ГОС. - Телефон в спарке с компьютером? Да это можно было делать еще с компьютерами Apple II в 1970-х годах!".

Пирсон (Pearson) из компании Microcom соглашается с тем, что 1987 год еще "не созрел" для телекомпьютеров, однако он считает, что в будущем ТДР будут играть важную роль. "Если ТДР получат дальнейшее развитие, то будет разумно, чтобы голос и информация обрабатывались одной и той же машиной",- говорит он.

Клайнрок возражает: "ТДР рекламируют как средство для соединения речевых сообщений и данных. Однако это вовсе не главное. Основное их преимущество - возможность передачи изображений". Клайнрок полагает, что технология распознавания речи должна еще созреть для того, чтобы передача речевых сообщений стала привычной: "ТДР еще не достигли необходимой для этого стадии. Надо научить их не только копировать голос, но и понимать речь".

Продавцы модемов могут с беспокойством размышлять о безмодемном будущем вследствие распространения ЦСИС, однако до тех пор, пока это станет реальностью, можно будет продать еще множество модемов. Большинство экспертов считают, что в 2000 году наиболее распространенной скоростью модемов будет 9600 бит/с; некоторые настроены более оптимистично. "Минимальная скорость будет 19200 бит/с, - предсказывает Ричард де Морней (Richard de Mornay), вице-президент, ответственный за маркетинг компании Norton-Ltmbert, разработавшей программы компьютерных коммуникаций Lync и CloseUp. - Модемов со скоростью 1200 или 2400 бит/с вообще не будет". ' Однако скорость не будет единственной заботой Производителей .модемов. Модемы будут более "разумными", принимая на себя часть бремени, которое ныне несут ПК. "По мере расширения роли микропроцессоров в управлении модемами можно будет оснащать их системами автоматический коррекции ошибок и сжатия данных, - говорит Пирсон. - Некоторые считают следующим крупным шагом внедрение встроенной системы шифрования данных".

Развитие ЦСИС может подхлестнуть развитие интерактивной пользовательской сети видеотекса, которая к концу столетия может стать частью повседневного быта. Точно так же, как и во всех остальных аспектах компьютерных коммуникаций, успех видеотекса зависит от успеха ЦСИС. При соответствующем прогрессе в области программного обеспечения ЦСИС должны давать возможность осуществлять не только быструю передачу графической информации видеотекса, но также речевых сообщений, текста, музыки и движущихся изображений.

Так каким же образом будет осуществляться связь вашего ПК с внешним миром в 2000 году? В бюро к ващим услугам будет 32-битовый растровый ПК, связанный с другими компьютерами через волоконно-оптическую ЛС. С помощью сложных работающих параллельно с другими (concurrent) программ, использующих технику окон и терминальный адаптер, вы будете соединены информационным каналом ЦСИС с другими конторами и службами. Дома ваш ПК будет соединен с внешним миром через один из следующих каналов (или их комбинацию): ЦСИС, кабельное телевидение, существующие ныне аналоговые телефонные линии; возможно, это будет система спутниковой связи, УКВ ОБП-система или модем сотовой сети связи с подвижными объектами. Может быть, у вас даже будет видеотелефон. Однако вам вовсе не надо прикасаться к этой высокой технологии, чтобы почувствовать, что XXI век уже наступил.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ЧАРЛЬЗ САЙТЕР, ДЭНИЕЛ БЕН-ГОРИН

Настольные консультанты, управляемые голосом программы, многоязычные редакторы текстов и базы данных произвольного формата - таковы перспективы на будущее у ПК.

Именно компьютерные программы будущего как никто другой будут заботиться о вас и о ваших делах. Когда вы будете входить в свой кабинет в 1998 году, ПК почувствует ваше присутствие, сам 'включится, быстренько передаст все сообщения для вас, накопившиеся со вчерашнего вечера и отсортированные в порядке их важности. Для огромного количества людей рабочий день будет начинаться совершенно спокойно.

Предположим, что наиболее срочное сообщение касалось утерянной партии груза из Осаки. Вы загружаете редактор-переводчик с английского на японский язык и произносите в микрофон текст письма, которое, таким образом, "пишется" сразу на двух языках. Диктовка окончена - и программа автоматически передает по телекоммуникационным каналам сообщение клиенту в Японии, извещает о происшедшем вашего шефа и на всякий случай сохраняет копию на индексированном оптическом диске архива вашей компании. Если бы этот груз поступал от английского или американского поставщика, вы могли бы провести через ПК речевую или видеоконференцию и приказать программе составить протокол беседы, а также краткий обзор того, о чем шла речь на прошлых встречах, какие были совершены операции, и все это продемонстрировать "электронно-присутствующим".

Похоже на фантастику? Программисты считают, что если им дать несколько гигабайт оперативной памяти, 32-битовый процессор, работающий с тактовой частотой 60 МГц, и соответствующий инструментарий, то такие программы могут быть созданы в течение ближайшего десятилетия.

Пока еще не настал день, когда конторские ПК будут выполнять всю работу, кроме перепеленания вашего ребенка. Инженеры должны покончить с основной проблемой в этой области: каким образом создать интерфейс ПК с другими компьютерами, с информацией и самое главное с людьми, которые ими пользуются.

В настоящее время, возможно, наибольшую трудность для тех, кто занимается компьютерами, представляет объединение различных элементов в единую работоспособную систему. Однако большая часть экспертов по программному обеспечению считают, что к концу века, наконец-то, станет возможным без сучка и без задоринки соединять будущие ПК с несовместимыми системами, в частности с их старшими братьями из IBM. Ключ к решению? Более мощные микропроцессоры, огромный объем памяти и коммуникационные программы, которые позволят ПК разделить работу по обработке данных с другими системами. По мере эволюции ПК от безмозглого эмулятора терминала к разумной полностью оснащенной рабочей станции уменьшится целесообразность хранения информации под замком в больших ЭВМ.

Самое главное - различные форматы хранения информации отойдут в прошлое. "Все данные, созданные одной программой, будут легко доступны другим программам", - замечает создатель программы dBASE С. Уэйн Рэтлифф (С. Wayne Ratliff), который должен разбираться в подобных вещах. Рэтлифф работает над созданием системы хранения данных, которая позволила бы пользователям сохранять тот интерфейс, к которому они привыкли, например программ 1-2-3 или dBASE II, и при этом сохранять файлы, которые могут читаться или использоваться любыми другими программами.

Однако уничтожение аппаратных или программных барьеров, которые ныне препятствуют свободному потоку информации, - это лишь часть картины. Пользователям ПК потребуются разумные информационно-поисковые системы, которые могли бы свободно ориентироваться в океане информации, хранящейся в больших ЭВМ или на оптических лазерных дисках.

Дэн Шэфер (Dan Shafer), автор книги "Кремниевые видения" ("Silicon Visions", Prentice-Hall, New York, 1986), предвидит развитие "консультацион-

ных систем", которые будут собирать всю необходимую информацию из различных баз данных, рассматривать ее в свете конкретных проблем и сообщать своим пользователям, что им следует делать. После анализа массива юридических или фи- нансовых баз данных одна система могла бы предложить, чтобы компания прекратила свои между-народные операции, а другая - содействовала бы группе юристов в разработке стратегии в сложном деле, касающемся антитрестовского законода-тельства.

Наиболее разительные перемены в программном обеспечении скорее всего произойдут там, где, как программисты надеются, они будут заметны менее всего: взаимодействие между людьми и их машинами.

Чарльз Симони (Charles Simonyi) и Джон Батлер (John Butler) из компании Microsoft указывают, что программы, позволяющие пользователям самим определять или менять меню, являются первыми шагами к такому персонализированному программному обеспечению.

..Интерфейс вашей программы будет эволюционировать на ваших глазах по мере того, как вы будете работать с ней, - говорит Симони. - Для начинающих это будет означать использование значительного количества подсказок, а для опытного пользователя, которым ныне пренебрегают, - возможность использования мощных средств".

Стало почти общепризнанным, что связь между человеческим талантом и возможностями программы может обеспечить искусственный интеллект. Боб Фрэнкстон (Bob Frankston) из компании Lotus ожидает, что произойдет "растворение" искусственного интеллекта в среде, образованной как традиционными прикладными программами, так и системами программирования. Это будет означать, что средства программирования смогут оказаться в руках тех, кто не связан с программированием, в результате чего во всей сфере разработок программ, наконец-то, подул бы свежий ветер новых идей.

При всех этих смелых разговорах никто не ожидает, что такой скачок в развитии программного обеспечения будет совершен быстро. По отрезвляющему замечанию Мортона Розенталя (Morton Ro-senthal) из компании Corporate Software, "семьдесят процентов пользователей программы 1-2-3 все еще не пожелали перейти к использованию ее новой второй версии". А вследствие своего врожденного консерватизма рынок часто тормозит развитие там, где он должен был бы его подгонять.

И все же человеческое воображение наделено способностью избавляться от ограничений. Наиболее волнующий аспект будущего для нас - это что там будет то, чего мы себе сегодня не представляем. "Наверное, самая потрясающая новая программа - это что-то такое, о чем никто из нас сегодня даже не думает, - говорит один из экспертов отрасли. - И автор этой программы, наверное, сегодня - десятилетний мальчишка где-нибудь в Небраске, который бросит колледж из-за отвращения к нашему нынешнему нудному конторскому программному обеспечению и произведет в отрасли революцию!".

2396