Первый процессор iPhone, чип, спроектированный Apple и Samsung и произведенный компанией Samsung, вышел в 2007 году. Количество транзисторов: 137 500 000.
Число кажется огромным, однако в iPhone 7, выпущенном девятью годами позже первого iPhone, содержалось примерно в 240 раз больше транзисторов. Общее количество: 3,3 миллиарда.
Вот почему недавно закачанное вами приложение обладает большей вычислительной мощью, чем первый полёт на Луну.
Сегодня закон Мура начинает терять свою силу, так как производители чипов сталкиваются с субатомными пространственными ограничениями. В начале семидесятых годов транзисторы располагались друг от друга на расстоянии десять тысяч нанометров; сегодня – на расстоянии сорок нанометров. К 2020 году расстояние может сократиться до пяти нанометров; кроме того, речь тут уже идёт о кучке атомов. Если компьютеры будут становиться всё быстрее и быстрее, они в итоге смогут перескочить на новый этап – на квантовые вычисления.
Впрочем, транзисторы – это только часть всей истории. Истории, которую редко можно услышать; истории, которая повествует о том, как все эти транзисторы поселились в чипе, способном уместиться в карманном устройстве, обеспечили его достаточной мощностью, чтобы запустить программное обеспечение, рассчитанное на Mac, и не стали разряжать батарею после всего четырнадцати секунд работы.
На протяжении девяностых годов существовало убеждение, что большинство компьютеров так и будут всегда воткнуты в розетку, поэтому у них всегда будет неограниченный источник питания для их микропроцессоров. Когда же пришло время подыскивать подходящий процессор для мобильных устройств, на сцене имелся лишь один-единственный игрок: британская компания, которая наткнулась, почти случайно, на революционный, потребляющий мало энергии процессор, который явил миру архитектуру, ставшую самой известной в мире.
Порой часть технологии строится с определённой целью или замыслом и выполняет именно их. Порой случайное происшествие приводит к поразительному скачку, неожиданные результаты которого потом приносят пользу. Порой одновременно случается и то, и другое.
В начале восьмидесятых годов два выдающихся инженера одной из самых быстрорастущих британских компаний старались разработать совершенно новую архитектуру чипа для центрального процессорного устройства (ЦПУ) их следующего стационарного компьютера; у инженеров была пара основополагающих задач: чип должен быть мощным и дешёвым. Лозунг, под которым они работали, гласил: «Микропроцессоры для народа». Задумка заключалась в том, чтобы сделать процессор, способный выполнять миллион команд в секунду и доступный обычному покупателю. В те времена чипы подобной мощности изготовлялись только под промышленные запросы. Однако Софи Уилсон и Стивен Фёрбер хотели создать компьютер, доступный каждому.
Впервые я увидел Софи Уилсон в коротком интервью, выложенном на YouTube. Репортёр задавал ей вопросы, которые постоянно преследуют изобретателей и первопроходцев в той или иной технологии; один из таких вопросов задавал и я сам, когда брал интервью для этой книги: что вы чувствуете, видя, что ваше изобретение получило всеобщее признание? «Это огромный прорыв, и, должно быть, он случился совсем неожиданно. Не могли же вы в 1983 году предположить…»
«Ну, вообще-то мы предполагали, что всё так произойдёт, – обрывает его Уилсон, выдавая привычный наигранно-скромный ответ. – Мы хотели изготовить процессор, которым смогут пользоваться все». Она делает паузу. «И мы добились своего». Это не преувеличение. ARM-процессор, разработанный Уилсон, стал самым популярным в истории: к настоящему времени продано девяносто пять миллиардов процессоров, и пятнадцать миллиардов в одном только 2015 году. ARM-чипы везде: в смартфонах, компьютерах, наручных часах, автомобилях, кофеварках – куда ни ткни пальцем.
Кстати о названиях, приготовьтесь к непростым акронимам. Изначально разработка Уилсон называлась Acorn RISC Machine, в честь компании, которая её изобрела, Acorn, и в честь RISC, что расшифровывается как «компьютер с сокращённым набором команд»[28]. RISC был методом проектирования центрального процессора, разработанным специалистами из Беркли, которые отметили, что большинство компьютерных программ не использует большую часть предоставленного набора команд процессора, однако же электрическая схема процессора всё равно тратит время и энергию на расшифровку инструкций всякий раз, когда они запускаются. Понятно? По сути своей RISC – это попытка создать более умную и практичную машину путём проектирования ЦПУ под тот вид программ, с которыми он будет работать.