الاستبداد الرقمي : لماذا سوف يعود مستقبل الحوسبة إلى التناظرية ؟

نادرًا ما يفكر معظمنا في هذا الأمر، ولكن عندما نقوم بتشغيل هواتفنا الذكية وأجهزة الكمبيوتر، فإننا نقدم عن وعي أو بدونه ذواتنا للآلات التي تختصر كل المهام في سلسلة رقمي 1 و 0 . هذا ما تعنيه الرقمية . ولكن وفقًا لدوج برجر، الباحث في مجموعة الحوسبة الفائقة في شركة ميكروسوفت، فقد يكون هذا الوضع على وشك الانتهاء .

يعتقد الباحث برجر أننا قد ندخل حقبة جديدة لا نحتاج فيها إلى هذه الدقة الرقمية الراهنة . قد يكون عصر البيانات الضخمة حقًا عصر حوسبة أقل دقة إلى حد ما .

منذ حوالي نصف قرن، جعلت عديد من الشركات معالجاتها الدقيقة أسرع كثيراً عن طريق إضافة المزيد من الترانزستورات – بل مؤخراً، هناك المزيد من "أنوية" المعالجات التي يمكن أن تعمل بالتوازي. لكن يبدو أن هذه التعزيزات المنتظمة في الأداء على وشك الانتهاء . إنه أمر لا مفر منه حقًا . لقد أصبحت أجزاء الرقائق صغيرة جدًا، ولا يمكن تقليصها أكثر من ذلك بكثير .

ستتقلص في المستقبل عملية صناعة الرقائق الحالية قريبًا إلى 14 نانومتر، وسيعرف أيضًا باسم 14 جزء من المليار من المتر . عندما تصبح الترانزستورات صغيرة إلى هذا الحد، سوف يصبح من الصعب جدا إبقائها تعمل في حالات التشغيل أو التوقفات الدقيقة المطلوبة للحوسبة الرقمية . هذا هو أحد الأسباب التي تجعل رقائق البطاطس اليوم ساخنة للغاية .

يسمي برجر هذا المستجد بالضريبة الرقمية . وعلى مدى العقد المقبل، ستصبح هذه الضريبة أكبر من أن يستمر صناع الكمبيوتر في دفعها . وقال في حديث تم بثه على شبكة الإنترنت في المقر الرئيسي لمايكروسوفت : "لقد أصبحت الترانزستورات أكثر تسريبًا وأكثر ضوضاء" . "إنها تفشل في كثير من الأحيان" .

"إن التحدي هو أنه في مرحلة ما على طول هذا الطريق، عندما تصل إلى ذرات مفردة، تصبح هذه الضريبة مرتفعة للغاية . لن سوف تكون قادرًا على بناء ترانزستور رقمي مستقر من ذرة واحدة  . "

ولكن إذا كانت مكاسب أدائنا في المستقبل لن تأتي من ترانزستورات أصغر، فكيف سنحسن من فعالية الأشياء ؟ هذا صحيح . لذلك سوف نذهب إلى التناظرية .

وأضاف أيضاً : "أعتقد أن هناك فرصة لكسر هذا الاستبداد الرقمي لهذا التجريد من الآحاد والأصفار الذي خدمنا جيدًا لمدة نصف قرن . "بعض المختصين يسمونها التناظرية ."

كان برجر يعمل مع لويس سيز، الأستاذ المساعد في جامعة واشنطن حول ابتكار طريقة جديدة تمامًا للبرمجة . بدلاً من اتباع التعليمات الثنائية، كانا يقومان بتفكيك الأكواد التي يكون بعضها - جزء من تطبيقك المصرفي الذي يرسل رصيد حسابك من البنك .

يهدف الباحثون إلى بناء أنظمة منافسة في مجال المعالجات والتخزين والبرمجيات . إنهم يعتقدون أنهم سيكونون قادرين على تشغيلها بجهد أقل بكثير من الأنظمة التقليدية، مما سيوفر المال على الطاقة والتبريد . لقد قاموا ببناء أول NPU باستخدام رقائق قابلة للبرمجة، لكنهم الآن يصنعونه من الدوائر التناظرية، والتي ستكون أسرع وتستخدم طاقة أقل بكثير من نظيراتها الرقمية . يقول سيزي : "يعد استخدام النظام التناظري مكسبًا كبيرًا في الكفاءة وأكثر تقريبيًة أيضًا" .

هذا الأسلوب قد يرتكب بعض الأخطاء الطفيفة، لذا فهو لا يعمل مع جميع نماذج البرمجة ولا يرغب في بناء آلة حاسبة بهذه الطريقة . ولكن بالنسبة للعديد من أنواع البرامج - برامج معالجة الصور، على سبيل المثال - فهي جيدة بما فيه الكفاية .

وفقًا لبرجر، يمكن أن يعمل التعرف على الصور والمعلوماتية الحيوية واستخراج البيانات والتعلم الآلي على نطاق واسع والتعرف على الكلام مع الحوسبة التناظرية . "إننا نقوم بعدد هائل من الأشياء التي تتقاطع مع العالم التناظري بطرق أساسية ."

إن برجر وسيزي ليسا الوحيدين اللذين يتطلعان إلى مستقبل التناظرية . ففي العام الماضي، أطلقت وكالة مشاريع الأبحاث الدفاعية المتقدمة "داربا" (DARPA) برنامجًا يسمى "آبسايد" PSIDE ، اختصارًا للمعالجة غير التقليدية للإشارات لاستغلال البيانات الذكية، والتي تسعى إلى حل هذه المشكلات نفسها .

سوف يمر وقت طويل - ربما من 10 إلى 15 عامًا - قبل أن تحظى الأنظمة التي يصفها برجر بفرصة استخدام العالم الحقيقي . ولكن قد تكون هذه هي الطريقة التي يحصل بها الجيل القادم من أجهزة الكمبيوتر على عصارته . يقول برجر: "ليس لدينا أي فكرة إلى أي مدى يمكننا دفع هذا" . "ولكن بمجرد أن تكون على استعداد لارتكاب القليل من الخطأ وتكسر هذا الاستبداد الرقمي مرة أخرى، يمكنك البدء في استخدام هذه الأجهزة الصاخبة مرة أخرى - ولن تضطر إلى دفع هذه الضريبة الهائلة لضمان الرقمين الصانعين لهذه الرقمية 1 أو 0 . "

روبرت ماكميلان من جانبه يغطي التقنيات المعقدة التي تعمل خلف الكواليس لجعل تطبيقات الهاتف المحمول الخاصة بك تقوم بأشياء رائعة .