Invenţii şi inovaţii în tehnică
- cum au schimbat cipurile lumea -

Privire înapoi în 1971. China  intră în Naţiunile unite. Cei de 18 ani dobândesc dreptul de vot în SUA. Apare un “calculator-întru-un-cip” care e destul de mic şi destul de ieftin pentru a intra într-o sculă pentru afaceri, o jucărie, un aparat, o unealtă – pe scurt în orice are o vagă legătură cu electricitatea.
De-atunci lumea nu mai e aceeaşi.
Azi, datorită microprocesoarelor ce i-au urmat lui Intel 4004 din 1971, suntem mai informaţi, mai eficienţi şi, într-un mod obscur, mai lipsiţi de intimitate decât acum 25 de ani. Deoarece microprocesoarele au devenit în aşa măsură parte a vieţii noastre, adevărata provocare a ajuns să fie găsirea unor aparate din jur care să nu fie într-un fel sau altul controlate de un calculator. Calculatoarele mici şi relativ ieftine au făcut practic posibilă urmărirea oricărei activităţi umane, analiza oricărui proces şi controlul oricărui mecanism.
Sărbătorind cea de-a douăzecişicincea aniversare a microprocesorului, să nu uităm că aceste calculatoare procesează doar date: cunoaşterea este altceva. Direcţia de finanţe poate rula duzini de modele financiare pe calculator, tot oamenii vor decide dacă dobânzile vor creşte sau scădea. La fel, ani de cercetare în inteligenţa artificială au produs algoritmi care se pot adapta în situaţii bine definite, dar numai oamenii au abilitatea de-a înţelege şi glumi.
Voi prezenta în continuare câteva din marile schimbări provocate de microprocesoare în lumea noastră. Toate indică un fapt indiscutabil: orice privire asupra impactului microprocesoarelor asupra lumii noastre reprezintă o fărâmă de timp. Revoluţia continuă.

În trecut, documentele private erau protejate atât de bine pe cât le puteai ţine undeva închise. Azi criptarea electronică protejează informaţia pe unităţile de disc astfel încât numai persoanele autorizate să poată citi datele secrete.
	Dar criptarea creează de asemenea posibilitatea ca unii criminali să ascundă electronic dovezi importante. În SUA oficialităţi ce impun legea federală doresc să introducă un plan pentru toată lumea de a da o copie tuturor cheilor de criptare guvernului, care le va ţine secret, cu excepţia cazului când este necesară citirea unor date criptate. După aceste oficialităţi, ameninţarea criptării este atât de serioasă încât guvernul SUA ar trebui să-ţi continue lupta împotriva exportului de tehnologie de criptare în afara graniţelor sale.
	Criptarea va asigura totodată şi sprijinul unui comerţ electronic foarte răspândit, ce ar putea da consumatorilor acces nelimitat pe o piaţă mondială. Nu e mai puţin adevărat că intimitatea noastră va putea fi asaltată de companii de cărţi de credit, bănci şi alţii, care vor putea uşor să-şi constituie dosare detaliate despre stilul nostru de a cheltui. De exemplu, cei ce angajează pot refuza explicit să angajeze fumători datorită posibilului cost al asistenţei sociale pentru aceştia…

În fiecare zi  tomografele computerizate (CT) din spitalele lumii salvează vieţi prin ilustrarea tridimensională a interiorului corpului nostru. Microprocesorul nu e singurul tip ce calculator care poate rezolva matematica necesară construirii acestor imagini 3D, dar ele sunt răspunzătoare pentru recenta proliferare a scanerelor CT.
Maşinile CT de început rulau cu ajutorul minicalculatoarelor ce erau scumpe şi greu de întreţinut, dar noile scanere folosesc staţii de lucru de vârf pentru a procesa muşchii. De exemplu, Picker Nuclear Medicine (Highland Heights, OH) echipa scanerele sale cu un minicomputer Ardent Titan 1500, minicomputer ce obţinea 32 MFLOPS vârf de performanţă. Azi, firma foloseşte o staţie de lucru Alpha de la Digital Equipment cu un microprocesor ce poate genera peste 133 MFLOPS performanţă în virgulă-flotantă.
Aceste staţii de lucru sunt de asemenea ultra-optimizate pentru grafică, permiţând manipularea în timp real al imaginilor tridimensionale pentru a ajuta doctorul să evalueze sănătatea vreunor organe sau afectarea de către boală.
Şi poate cel mai important lucru, microprocesoarele au contribuit la reducerea costurilor şi dimensiunilor acestor maşini CT, ce le face azi mult mai disponibile în diverse zone ale lumii. Centrele de investigare CT sunt deja prezente în multe din zonele urbane.

Ştirile erau cândva ceva care coborau spre noi printr-o mână de vehicole de media ca o rugă zilnică coborând din munţi. Internetul a răsturnat muntele. Azi aproape oricine poate deveni publicist, iar unele din cele mai proaspete ştiri şi opinii diverse sosesc azi prin magazile electronice sau listele de e-mail.
Cele mai importante ziare au răspuns prin amestecarea produselor lor tradiţionale tipărite cu informaţii de pe site-urile lor Web. Reporterii primesc acum corespondenţă e-mail de la segmente mai largi şi mai diversificate de surse pentru a-şi redacta subiectele. Când  New York Times, la începutul anului 1996, a lansat o campanie de explorare de o săptămână pe tema downsizing în America, a sponsorizat conferinţe la propriul său sit Web. Elizabeth Osder, editor dezvoltator de conţinut, afirma că ediţia tipărită a inclus pur şi simplu citări şi informaţii din discuţia electronică în articolele ce-au apărut ulterior în acea săptămână. De asemenea, grupul constituit de Microsoft cu NBC News vizează un amestec similar de ştiri TV şi situri Web pentru răspândirea de informaţii.
Cu toate acestea, publicaţiile tipărite nu vor dispărea în viitorul apropiat. Web-ul e bun pentru conferinţe, cercetare sau pentru culegerea la întâmplare de informaţii, dar ziarele şi revistele sunt în continuare mai convenabile pentru citit şi mai uşor de răsfoit. Hârtia are o lăţime de bandă excelentă.
Internetul a modificat incredibil de mult comunicaţie dintre oameni. De exemplu, chiar în aceste zile se desfăşoară pe Internet partida “Kasparov contra întregii lumi” (KASPAROV vs THE WORLD). Oricine poate propune orice mutare. Este aleasă mutarea care după 24 de ore întruneşte cele mai multe voturi. Partida a început pe 21 iunie 1999 cu mutarea lui Kasparov la e4 . Prima mutare “a lumii” a fost la  c5 ().

Poşta electronică a deschis lumile corporaţionale înlocuind lanţurile de comandă formale cu comunicaţii mia rapide şi mai interactive (chiar dacă cuvintele sunt scrise uneori greşit, propoziţiile pot fi pline de o gramatică îndoielnică iar ideile uneori incomplet formulate). Toate acestea se bazează pe microprocesoarele din calculatoarele de pe birouri şi din modemurile ce pun în mişcare informaţia.
Poşta electronică a deschis noi perspective. De exemplu Scott Adams, un creator de benzi desenate, foloseşte e-mail-ul pentru a primi idei de la cititori pentru următoarele benzi.

Biologii nu înţeleg nici acum în totalitate ADN-ul, dar au făcut paşi mari în ultima decadă, datorită microprocesoarelor. Matematica secvenţierii unor mari părţi a genomului a născut un nou domeniu – biologia moleculară computaţională. Cipuri speciale de siliciu fac posibilă o şi mai mare viteză de secvenţiere.
Beneficiul: cercetătorii pot utiliza acum profile genetice individuale pentru a prezice care indivizi sunt mai susceptibili de a contracta anumite boli. Dar testele genetice ieftine îi afectau pe oameni. De exemplu câţiva soldaţi din SUA au refuzat să-şi includă celulele în baza de date ADN a armatei, deoarece se tem că date ascunse în propriul ADN pot fi utilizate împotriva lor mai târziu…

Apuse sunt zilele când a conduce o maşină puternică însemna să arzi benzină ca şi cum ar fi fost pe gratis injectată cu orele în carburator. Acum microprocesoarele conduc motoarele atât de eficient încât multe maşini de mărime standard fac peste 30 de benzină cu un galon de benzină dar şi suficient de repede. Şi ca bonus, ultimele motoare pot merge 100.000 de mile fără revizie, tot mulţumită microprocesoarelor…
Dar aici nu se termină tehnologia. Air-bag-ul se deschide dacă microprocesorul detectează un impact. Playerele de CD de maşină luptă împotriva vibraţiilor prin citirea în avans a câteva secunde cu care să umple eventualele goluri, înainte de momentul redării lor. Care e viitorul automobilelor gestionate de siliciu? Fabricanţii testează sisteme de operare (!) specifice pentru a integra în reţea duzina de microprocesoare dintr-un automobil obişnuit.

Acum douăzeci de ani, cărţile de credit erau pentru câţiva privilegiaţi deoarece verificarea tranzacţiilor era un chin. Dacă făceai o cumpărătură mare, funcţionarul magazinului suna un operator central şi îi citea valoarea la telefon. Mulţumită microprocesoarelor, pericolele şi ineficienţa tranzacţiilor a dispărut. Deoarece magazinele pot verifica acum orice tranzacţie, companiile financiare pot cu uşurinţă impune limitări de credit stopând frauda. În 1990, Visa a raportat tranzacţionarea a 174 miliarde de $ pe reţeaua sa, ajungând în 1994 să proceseze 294 miliarde de $, deci o creştere anuală de 17 procente.

Telefoanele celulare sunt doar microprocesoare agăţate de o antenă radio şi optimizate pentru procesarea semnalelor radio. Cu toate că beep-ul telefoanelor celulare a  avut un efect substanţial în naţiunile industrializate, schimbările sunt şi mai spectaculoase în celelalte zone. Mari părţi din Africa nu vor fi probabil niciodată cablate deoarece telefonia celulară este mult mai ieftină. Microprocesoarele au permis unor ţări să treacă de la lipsa totală a telefoanelor la cele mai noi sisteme de telefonie.

Microprocesoarele au schimbat dramatic modul în care artiştii produc animaţia prin faptul că fac posibilă crearea unor adevărate lumi 3D în mişcare. Înainte, artiştii construiau desenele animate folosind creaturi 2D mişcându-se pe un fundal fix 2D ca într-un joc cu decupaje pe o placă. Reclamele au adoptat şi ele această tehnologie: fiecare produs pare să se trezească, să se transforme şi să danseze de-a lungul ecranelor de azi.
Rezultatul este o animaţie mai realistică, precum şi o oarecare reducere a resurselor necesare producerii animaţiei. De exemplu, Toy Story a folosit cea mai mică echipă utilizată vreodată de o animaţie la Disney, şi totuşi a fost în întregime 3D. Disney şi Pixar estimează că au utilizat peste 800000 ore utilizare calculator pe staţii grafice Silicon Graphics şi Sun SparcStations pentru a clădi în final cei 500GB de pixeli pe care i-am admirat în acest film.

Azi revoluţia continuă pe măsură ce viteza schimbărilor din viaţa noastră, determinate de existenţa microprocesoarelor, creşte în loc să arate vreun semn de stabilizare. Microprocesoare mai rapide la preţuri relativ mai mici, tehnici noi şi mai performante de fabricaţie a semiconductoarelor şi software mai plin de imaginaţie ar putea face următoarea generaţie de calculatoare şi mai prezentă decât prima.
Cât de semnificativ a fost impactul microprocesorului? Mulţi consideră că a fost cea mai mare invenţie, nu numai a acestui secol, dar şi al oricărui secol. Pentru unii, microprocesorul este mai important chiar decât roata, în seria de realizări ale umanităţii.
“Dacă ţinem seama de viziune, inovaţie, înţelegere profundă, cunoştinţe şi înţelepciunea în formă de software pentru microprocesor, putem vedea că impactul este cu mult mai mare decât cel produs de inventarea roţii”, spune Marc Andreessen, vicepreşedinte pentru tehnologie la Netscape Communications. “Şi de abia am atins superficial posibilităţile oferite de microprocesoare”, adaugă el.
Alţi experţi, inclusiv Andrew S. Grove de la Intel, care ne-a oferit primul microprocesor comercial, văd calculatorul într-un cip ca o parte a unei tehnologii mai vaste şi mai semnificative. “Aş compara microprocesorul cu invenţia limbajului şi nu cu cea a roţii. Atât limba cât şi microprocesorul ne permit să gândim şi să inventăm în modalităţi noi.”
Dan Dobberpuhl, inginer consultant principal al firmei Digital Semiconductor şi arhitectul principal al procesorului Alpha, crede că invenţiile mai semnificative au fost digital cu program memorat, tranzistorul şi circuitul integrat. “Primul microprecesor a fost doar o evoluţie tehnologică a acestor trei invenţii de bază”, spune Dobberpuhl. Doug Engelbart, inventator legendar de tehnologii de calculatoare şi director fondator la Bootstrap Institute, adaugă: “Dacă te uiţi la toată paleta tehnologiilor digitale. Microprecesorul este doar o parte a acesteia. Nanotehnologia ne va duce poate mai departe, dincolo de microprocesoare.”
Dacă credeţi că microprocesorul este echivalent cu roata sau doar cu invenţii mai modeste ca de exemplu tipărirea, impactul lui a influenţat aproape pe toată lumea în ultimul sfert de veac. Revoluţia continuă. Ce ne vor aduce oare următorii 25 de ani?

Bibliografie: Byte,  decembrie 1996