JAK DŮLEŽITÉ JE NECHAT VĚDCE „HRÁT SI“

Hospodářské noviny - - Názory - Luděk Vainert

Kdyby se automobily zlepšovaly stejným tempem jako počítače, jezdili bychom dnes rychlostí tisíc kilometrů za hodinu při spotřebě půl litru na sto kilometrů. Vtípek, který pokračuje defenzivní odpovědí automobilek připomínajících, že kdyby tato analogie platila, museli bychom také počítat s havárií v každé zatáčce, je pozoruhodný především svým stářím. Traduje se nejméně od raných devadesátých let.

Za následující více než čtvrtstoletí se přitom výkon počítačů všeho druhu dál dramaticky zvýšil. Třeba operační paměť v osobních počítačích má běžně více než tisíckrát větší kapacitu, procesory jsou o mnoho řádů výkonnější a největší skok udělala úložiště. Výkon, za který se tehdy platily hříšné peníze, by dnes nestačil ani chytrým hodinkám.

Neskutečný pokrok máme denně na očích, běžně si užíváme vymožeností, které jsou díky němu možné, a jen málokdy uvažujeme nad tím, co ho pohání a jak daleko může ještě vývoj jít. Selský rozum nám říká, že dosažení fyzikálních bariér se blíží. Jenže vždy se zatím našlo nové, převratné řešení, díky němuž vývoj dál pokračuje v divoké jízdě po exponenciále.

Objev týmu českého vědce Tomáše Jungwirtha na poli spintroniky a zásadní pokrok, o němž píšeme na titulní straně těchto novin, ukazuje jednu z realistických cest vedoucích ke zvýšení výkonu ještě o mnoho řádů.

Vlna za vlnou

Na vrcholu kariéry je dnes generace, pro kterou bylo během studií naprosto běžné zadávat programy do počítače (sálového, pochopitelně) na děrných štítcích. Na kartičku o rozměrech zhruba 19 krát 8 centimetrů se vešlo několik desítek bytů, takže na rozsáhlejší program jich byl potřeba opravdu balík. Technologie záznamu dat to byla osvědčená, vybroušená více než stoletým vývojem k dokonalosti. Během několika let však děrné štítky spolu se svým sourozencem děrnou páskou zcela zmizely. Jakmile technologie magnetického záznamu dostatečně zlevnila, nenechala pro proděravěný karton, s kuriózní výjimkou hlasovacích strojů v některých amerických státech, jedinou skulinku.

Magnetický záznam, který se pro různé použití a segmenty transformoval do podoby pásek, disket a harddisků, měl enormní potenciál. Když se zdálo, že už není kam dál jít (bylo to před více než dvacetiletím, kdy kapacita atakovala řád gigabytů), povedlo se v praxi využít obří magnetorezistenci, za jejíž objev dostal odsunutý plzeňský rodák Peter Grünberg Nobelovu cenu. Dnes tak máme v počítačích disky terabytové. Do toho přišla SSD úložiště postavená na polovodičích. Cenově přístupná jsou díky tomu, že stále víceméně platí nezdolný Moorův zákon předpovídající exponenciální růst integrace součástek. To byla zatím poslední revoluce.

Objev týmu českého vědce Tomáše Jung‑ wirtha na poli spintroniky ukazuje jednu z realistic‑ kých cest vedoucích ke zvýšení výko‑ nu počítačů ještě o mnoho řádů.

Na hodně dlouhé trati

Jungwirthův vynález může přinést ještě dalekosáhlejší změny. Že jde o přelom, je dané už tím, že informaci nese jediný elektron, respektive jeho spin. Je to kvalitativní rozdíl oproti tomu, když je jednotka informace zaznamenána díky přítomnosti či nepřítomnosti elektrického náboje či úrovní magnetického pole. Revoluční je i další vlastnost aplikované spintroniky: elektron neuchovává jen jedničku či nulu, interval je v podstatě spojitý. Jakou změnu v architektuře to může znamenat, těžko domyslet, ale neuronové sítě se přímo nabízejí.

Spintronika není zdaleka jedinou z možností, jak výkon a možnosti strojů popohnat. Poslední slovo neřekly klasické polovodičové součástky postavené na křemíku, přičemž velký skok si vědci slibují od přechodu na grafen. Slibné jsou zcela nové součástky jako memristor, pokračují experimenty s biologickými „genetickými“čipy, naprostý zlom by mohly přinést kvantové počítače. Co nakonec uspěje, těžko předpovídat. Stejně tak se nedalo uhodnout, jak daleko Jungwirth dojde ve výzkumu, k němuž ho pudila „jen“snaha pochopit, jak funguje relativistická kvantová mechanika v jedné zdánlivě nepříliš dobře využitelné skupině materiálů.

Newspapers in Czech

Newspapers from Czech Republic

© PressReader. All rights reserved.