Zákony informatiky: Bellův zákon počítačové evoluce (4)

„V roce 1951 mohl člověk vejít do počítače, zatímco v roce 2010 vstupují počítače do nás. Tato skutečnost ilustruje šíři dynamické proměny počítačových tříd na počátku 21. století – jejich výpočetního výkonu, rozměrů, ceny, atd.“ Těmito slovy uvedl Gordon Bell v roce 2011 svou technickou zprávu psanou pro Microsoft. Původní text je z r. 2007 a celý název tohoto reportu zní: Bellův zákon zrodu a zániku počítačových tříd: Evoluční teorie počítačů.

Počítačovou třídu definuje Bell jako sadu počítačů určité cenové hladiny s jedinečným, resp. podobným programovým vybavením (např. Linux, OS/360, Palm, Symbian, Windows) podporujícím různé softwarové aplikace komunikující s uživateli nebo jinými systémy.

Tato teorie konstatuje, že k střídání počítačových tříd dochází zhruba po deseti letech a každé takové střídání je založeno na generačně nové technologii či mnohem snazší dostupnosti technologických komponentů. S jistou pravidelností tu tedy dochází k zavádění vyspělejší a levnější výpočetní platformy s inovativním programovým, resp. síťovým ústrojím vybaveným komunikačním rozhraním vůči svému okolí, jež zcela nahrazuje stávající platformu a rozvíjí se do nového odvětví.

Bellův zákon postihuje vznik, vývoj a zánik počítačových tříd založených na rozvoji číslicové techniky, počínaje vynálezem počítače von Neumannova střihu, tj. procesor, paměť a vstupně-výstupní jednotky propojené společnou sběrnicí, a zrodem počítačového průmyslu. V první generaci to byly počítače s vakuovými elektronkami (1950-1960), druhá generace počítačů stála na tranzistorové technice (1958-1970), poté přicházejí počítače s TTL a ECL integrovanými obvody třetí generace (1965-1985), jež jsou střídány čtvrtou generací založenou na integrovaných obvodech MOS a zejména CMOS, jež daly vzniknout v r. 1971 mikroprocesorům. Tento letopočet je pro Bella bodem zlomu, jenž první tři počítačové generace (střediskové počítače, minipočítače a superpočítače) řadí do první fáze či periody své teorie, zatímco do té druhé, současné fáze, vytýčené Moorovým zákonem a započaté CMOS jednočipovými procesory, řadí všechny další počítačové třídy, stavěné dodnes na této technologii.

Reálně došlo k obměně první evolučně výrazně pomalejší periody za fázi druhou, někdy v polovině osmdesátých let minulého století, kdy mnohem menší, levnější a výkonnější mikroprocesory daly vzniknout celé řadě revolučních zařízení typu osobních počítačů, mobilních telefonů, PDA, počítačového vidění až k současné „bižuterii“ různých inteligentních senzorů Internetu věcí.

Protože Mooreův zákon platil stoprocentně zhruba do roku 2000, a od začátku nového tisíciletí přece jen počet tranzistorů na čipu už neroste tak dramaticky – autor ve své zprávě rovněž spekuluje, že současná překotná rozmanitost nových počítačových tříd, popisovaná Bellovým zákonem, je hnána kupředu spíše, než počtem tranzistorů na čipu, právě širokou variabilitou nově vznikajících druhů snímačů, rozhraní, komunikačních sítí a datových úložišť.

Počítače obecně slouží pro jednu nebo více základních funkcí zpracování informací – ukládání dat, výpočty, komunikaci nebo kontrolu a řízení. Univerzálním rysem počítačů s uloženým programem je, že počítač může být naprogramován tak, aby replikoval funkci z jiné počítačové třídy. Časem tedy může jedna třída nahradit třídu jinou.

Dnes téměř 85letý Chester Gordon Bell zahájil svou kariéru v Digital Equipment Corporation (DEC), kde se v šedesátých letech účastnil na výstavbě architektury slavné minipočítačové řady PDP a později v sedmdesátých letech tam v pozici vice-prezidenta vedl vývoj snad ještě slavnější řady minipočítačů VAX. Později působil jako podnikatel, investor a v letech 1995 – 2015 jako emeritní badatel vývojových laboratoří Microsoftu v Silicon Valley. Popsal, jak se vyvíjejí počítačové systémy, jejich životní cyklus – a jak jsou dále nahrazovány novou generací.

Seriál Zákony informatiky: