Tương lai của máy tính

Năm 1958, một kỹ sư của Texas Instruments tên là Jack Kilby đã lần đầu tiên tạo ra một vi mạch tích hợp, chứa các bóng bán dẫn mà giống như một công tắc bật tắt tương ứng với các bit dữ liệu 0 và 1. Kể từ đó, với những nỗ lực không mệt mỏi các kỹ sư đã cố găng tăng gấp đôi số bóng bán dẫn trên mỗi chip trong máy tính cứ sau các chu kỳ hai năm. Thông thường, giải pháp được đưa ra là giảm một nửa kích thước của bóng bán dẫn.

Tương lai của máy tính - ga8p7i4p
 

Ngày nay, sau hàng chục lần lặp lại quy tắc tăng gấp đôi số bóng hay giảm một nửa kích thước, những chiếc bóng bán dẫn đã có kích thước của nguyên tử và một con chip có thể chứa tới 9 triệu bóng trên một mm2. Đồng thời với điều đó thì tốc độ xử lý của máy tính cũng tăng lên nhờ thực hiện được một lượng phép toán khổng lồ cứ mỗi giây. Việc tăng sức mạnh của máy tính lên gấp đôi sau mỗi hai năm còn được biết đến với cái tên là “Định luật Moore” sau khi được Gordon Moore, một kỹ sư của Intel khởi xướng hồi năm 1965. Định luật này làm cho các mô hình máy tính từ những năm trước trở nên lỗi thời và làm cho các thiết bị công nghệ ngày càng nhỏ gọn nhưng vẫn có tốc độ xử lý nhanh chóng.

Điểm kỳ dị công nghệ

Nhiều nhà khoa học tin tưởng rằng sự tăng trưởng theo cấp số nhân trong khả năng tính toán sẽ dẫn đến việc tại một thời điểm trong tương lai máy tính sẽ đạt được mức thông minh tương đương con người – điểm kỳ dị công nghệ. Nhà vật lý học, tương lai học là Ray Kurzweil đã dự đoán rằng máy tính sẽ bắt kịp trí tuệ con người trong hai thập kỉ tới. Ông nói với tạp chí Time rằng con người sẽ có não nhân tạo vào năm 2025 và cuối thập kỷ đó, máy tính có thể đạt được mức độ thông minh của con người.

Nếu vẫn tiếp tục tăng gấp đôi sức mạnh tính toán sau mỗi hai năm, sẽ có lúc mà máy tính bắt đầu suy nghĩ cho chính bản thân nó. Điều gì xảy ra tiếp theo là không rõ ràng và đây đã là một trong những chủ đề gây nhiều tranh cãi từ thuở bình minh của máy tính. Một khi máy tính có khả năng vượt lên năng lực tư duy của con người, viễn cảnh mà máy móc chiếm quyền kiểm quyền soát và điều khiển là đáng lo ngại.

Tương lai của máy tính - urju175o


Phá vỡ những giới hạn

Tuy nhiên nhiều người cũng cho rằng chúng ta sẽ không bao giờ có thể đạt tới điểm kỳ dị. Sự phức tạp của bộ não lớn hơn khả năng bắt chước cấu trúc của máy tính hay nói cách khác, máy tính không bao giờ có thể tự ý thức. Định luật Moore sẽ sớm bị phá vỡ hoặc chậm lại bởi lý do được đưa ra là các kỹ sư đang đạt tới giới hạn nguyên tử và không thể thu nhỏ bóng bán dẫn hơn nữa. Khi đó, các bóng bán dẫn có thể xuất hiện các trạng thái bất thường giữa “0” và “1” làm cho mạch hoạt động giảm mức tin cậy. Một vấn đề khác là nhiệt được tỏa ra khi có quá nhiều bóng bán dẫn chen chúc trên một tấm sillicon duy nhất.

Tương lai của máy tính -


Rõ ràng máy tính có thể thực hiện các hoạt động riêng lẻ ở tốc độ và cường độ nhanh hơn con người nhưng bộ não của chúng ta vượt trội ở khả năng xử lý song song hay thực hiện nhiều hành động cùng một lúc. Từ đây, các kỹ sư đã bắt đầu thúc đẩy khả năng tính toán bằng cách xây dựng các bộ xử lý đa lõi hoặc cho phép hệ thống chip thực hiện tính toán song song. Đây được coi là giải pháp để khắc phục vấn đề quá nhiệt bởi nó có thể làm giảm xung nhịp đồng hồ. Thay vì cố gắng tăng xung nhịp đồng hồ và chạy mọi bóng bán đẫn ở tốc độ cao hơn, chúng ta có thể thực hiện các tác vụ song song và giảm xung nhịp đồng hồ trên các chip.

Tương lai của máy tính - atuedrmj


Và sau đó là sự xuất hiện của máy tính lượng tử mà trong đó cố gắng khai thác sự không ổn định của các trạng thái lượng tử để thực hiện các tính toán cực kỳ phức tạp so với các máy tính ngày nay. Trong khi máy tính thông thường lưu trữ thông tin trong các bit, máy tính lượng tử lưu trữ trong các qubit (quantum bit) mà có thể có nhiều hơn một trạng thái tại một thời điểm. Nếu chúng ta có thể khai thác triệt để đặc tính này, định luật Moore có thể tiếp tục được giữ thêm một thời gian nữa. Nhưng là bao nhiêu năm, đó vẫn là một câu hỏi khó có thể trả lời. Nhất là khi công nghệ vẫn không ngừng phát triển và người ta vẫn tiếp tục tìm kiếm các giải pháp nâng cao khả năng hoạt động của máy tính. Đó có thể là các con chip 3D, gồm các lớp chip được xếp chồng lên nhau nhằm tiết kiệm diện tích, giảm tiêu thụ điện năng và cải thiện băng thông ở tốc độ cao. Hay thay vì sử dụng chất liệu silicon, graphene sẽ được sử dụng để chế tạo bán dẫn với độ dày chỉ là 1/10 triệu mm giúp mạch điển nhỏ hơn và chạy ổn định hơn dùng silicon. Những thách thức đặt ra là không nhỏ, từ chi phí, công nghệ chế tạo hay vấn đề tản nhiệt – tất cả đang được nỗ lực để khắc phục nhằm tạo ra một giải pháp lâu dài sau khi kỷ nguyên chip silicon chấm dứt.

Cho tới bây giờ, lịch sử nhân loại đã trải qua những làn sóng lớn trong khoa học: đầu tiên là máy hơi nước và xe lửa, tiếp đó là điện và ô tô, thứ ba là nền công nghệ cao. Làn sóng thứ tư được cho là sẽ kết hợp giữa viễn thông, máy tính, sinh học, trí tuệ nhân tạo, công nghệ nano và thời đại lượng tử, theo lời nhà vật lý học và tương lai học Michio Kaku.

Tương lai của máy tính - hdwweiq5



Hoàng Anh
Tin học & Đời sống 166 –Tháng 10.2012

GPS Navigator: Vượt trên cả một thiết bị định vị

Không muốn lựa chọn công nghệ GPS quen thuộc và đi theo lối của nhiều người đi, nhóm Tạ Công Mạnh, Hồ Ngọc Quang và Lê Tấn Phúc sinh viên trường ĐH Bách Khoa TPHCM quyết định chọn GPS làm đề tài nghiên cứu với mong muốn có thể tạo được một thiết bị dẫn đường do chính mình làm chủ công nghệ với mức độ tìm đường chính xác dù trên phương tiện giao thông nào. Tinh thần sáng tạo, sự tự tin, nhiều chức năng mới, thiết bị dẫn đường GPS Navigator của nhóm đã chiến thắng, đoạt giải Nhất cuộc thi Sáng tạo trong Thanh Thiếu nhi TP.HCM năm 2012.

Ba hòn đảo nhỏ của vùng lãnh thổ Tokelau sử dụng hoàn toàn năng lượng mặt trời

Ngày 7/11 vừa qua, giới chức New Zealand cho biết rằng vùng lãnh thổ Tokelau do họ quản lí đã có thể sử dụng hoàn toàn năng lượng mặt trời để cấp điện cho cư dân. Nhiều tấm pin năng lượng đã được xây dựng trên ba hòn đảo Atafu, Nukunonu và Fakaofo và hồi đầu tuần này, panel cuối cùng đã vào vị trí của mình, sẵn sàng đưa hệ thống vào vận hành.

Lò đốt củi có thể sạc pin điện thoại

Một công ty của Mỹ đã phát minh ra sản phẩm bếp lò đốt củi có khả năng chuyển sức nóng từ lửa thành điện để sạc pin cho các thiết bị cầm tay như điện thoại di động hay máy tính bảng.

Sony giới thiệu bộ sạc pin dùng tay

Sony vừa giới thiệu một bộ sạc pin di động CL-A2LAS với dung lượng 4.000 mAh để dùng với các thiết bị sạc qua cổng USB. Điểm đặc biệt của bộ sạc này đó là một tay cầm cho phép người dùng quay để cung cấp năng lượng bổ sung khi đã hết điện, ngoài cách gắm ổ cắm điện như bình thường. Bạn sẽ phải quay tay cầm trong vòng ba phút để cung cấp điện năng đủ cho một -phút gọi điện.

GPS có thể cảnh báo sóng thần nhanh hơn hiện nay

Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) có thể cung cấp những lệnh cảnh báo sóng thần nhanh hơn hệ thống đang được triển khai hiện nay. Đây là khẳng định của những nhà nghiên cứu Đức sau khi tìm hiểu về trận động đất sóng thần ở Nhật Bản hồi tháng 3/2011.

Camera an ninh, chưa lấy được lòng tin

Trong vài tháng vừa qua, báo chí liên tiếp đưa tin những vụ cướp vàng xảy ra với mật độ ngày càng nhiều trên các tỉnh thành trong cả nước. Có những vụ án thực sự nghiêm trọng, đau thương đã giấy lên hồi chuông cảnh giác mọi người nói chung cũng như các hiệu vàng nói riêng. Tuy nhiên, cũng qua các vụ án ấy, việc ứng dụng công nghệ trong việc bảo về như chuông báo động, đặc biệt là camera ghi hình chưa cho thấy sự phát huy hiệu quả-các hình ảnh không nét để thấy rõ mặt tội phạm, hệ thống báo động không reo đúng lúc… Liệu trong bối cảnh xã hội đang nảy sinh nhiều vấn đề phức tạp này, việc đầu tư lớn cho công nghệ bảo vệ có cần thiết?