Часто для иллюстрирования мощи технического прогресса вам показывают вот такой примечательный снимок, что на фото в анонсе. Мол, посмотрите, всего лишь за десятилетие мы улучшили параметры некоего изделия в 1000 раз — и это еще не предел.

Но проблема обычно заключается не в изделии, а в пальце под ним…

Я сам, будучи родом из IT-отрасли, прекрасно понимаю, что с быстрыми и верткими электронами и фотонами можно проделать гораздо больше веселых штучек, нежели с упрямыми ядрами, которые состоят из неповоротливых протонов и нейтронов.

Поэтому и нас есть прямой закон Мура для вычислительных систем и обратный закон Мура для аккумуляторов и многих других вещей из физического мира.

Какая-нибудь новая iХрень у нас зависит от первого, прямого закона, а вот проекты Илона Маска — уже от второго, обратного.

И вот тут у нас и возникает тот самый «разрыв в технологиях», который ожидаемо превращается в крах ожиданий некоего не наступающего и недостижимого будущего.

Ниже — старый график, иллюстрирующий прямой и обратный законы Мура по состоянию еще на 2005 год. Прогресс аккумуляторных технологий тут сравнили с прогрессом емкости компьютерных дисков, скоростью центральных процессоров, объемом оперативной памяти и скоростью передачи данных по Wi-Fi.

Да все же поменялось, скажите вы. Да, в части дисков и систем хранения информации — безусловно. Все уже и забыли, что такое CD, а DVD теперь уже экзотика — практически все системы перешли на компактную флэш-память.

А вот уже даже с процессорами бесконечное развитие технологий все-таки пришло к тому, что улучшение условий для электронов начало затрагивать и уже упомянутую мной зону ответственности тех самых медлительных нейтронов и протонов — очередная попытка уменьшить «шаг» технологии до 90 нм привела к тому, что резко возрос ток утечки через тонкий затвор такого уменьшенного транзистора, после чего процессоры все больше начали напоминать индукционные плитки или бытовые сковородки с громоздкими системами охлаждения.

Чем не преминули воспользоваться находчивые пользователи.

Все попытки избавиться от паразитных эффектов достаточно ясно и понятно описаны вот здесь, ну а итогом стал фактический отказ ведущих производителей процессоров от гонки производительности вслед за требованиями закона Мура.

Впрочем, сам Гордон Мур сказал об этом еще в 2007 году, после чего был осмеян маркетологами Intel, которые тогда заявили, что они «легко перейдут на 10 нм в ближайшие 10 лет». 

Однако, как выяснилось по пути к 10 нм, проблемы стали нарастать как снежный ком, в результате чего нынешние новости об освоении 10 нм техпроцесса уже отнюдь не столь оптимистичны, а ожидания о 7 нм и, тем более, 5 нм говорят лишь о том, что процесс совершенствования чипов уже фактически подошел к концу.

Тут я хотел бы процитировать и слова Роберта Колвелла, разработчика архитектуры процессоров Pentium, который сказал следующее: «Прекращение Закона Мура будет иметь далеко идущие последствия для полупроводниковой промышленности, поскольку это будет означать конец экспоненциального роста вычислительной мощности. 

Конечно, инженеры непременно предпримут ряд действий по недопущению застоя, но очень маловероятно, что будут сделаны новые открытия, которые поспособствуют новому экспоненциальному росту производительности либо восстановлению закона Мура».

В общем, если вы активно ждете сингулярность Курцвейла — у меня для вас плохие новости. Экспонента отменяется.

Ну а если мы посмотрим на прогресс в части технологий аккумулирования энергии — то ситуация и вообще окажется лишенной какого-либо оптимизма. Так как аккумулирование энергии гораздо больше зависит от «упрямой» структуры атомов вещества, хотя и формально должно обеспечивать то самое движение электронов, которое нам необходимо для получения столь необходимой экспоненты развития.

Вот картинка 2005 года, иллюстрирующая прогресс в емкости батарей:

Как видите, тут уже все гораздо скромнее: даже за 20 лет нет никакого «роста в 1000 раз», а есть весьма скромное увеличение с 120 Втч/литр до 580 Втч/литр. Пять раз за 20 лет!

Хорошо, скажете вы. Но нам же все уши прожужжали, что у Илона Маска есть какие-то чудодейственные батареи и целая новая мегафабрика. 

Господа, у меня для вас плохие новости. Пока что модель S от Tesla Motor использует батареи с энергетической плотностью в 350 Втч/литр на старом Li-Ion процессе (они просто гораздо дешевле современных литий-ионных, с которыми Tesla S была бы просто недоступной по цене), а для более дорогих и компактных аккумуляторов для смартфонов с 2014 года начали использовать процесс, запатентованный компанией Amprius Corp., в котором литий-ионные батареи смогли «дожать» до емкости в 650 Втч/литр. 

Ну а если вам интересно знать, сколько это будет «в разах» от уровня 2005 года, то сообщаю: батареи за десять лет стали более емкими в 1,12 раза.

Вот тебе, бабушка, и Юрьев день обратный закон Мура для аккумуляторов. Ну а оптимисты могут ждать и «электрических грузовиков», «аккумуляторных самолетов» и «сухогрузов на батарейках». Это, в общем-то, не возбраняется.

Русские крестьяне тоже ждали вплоть до 1497 года прихода Юрьева дня. Пока его так и не отменили. Как и отменяется, скорее всего, сингулярность Курцвейла — по совершенно обыденным причинам.