Энергия и цивилизация

Вооруженные силы США стали первыми пользователями интегральных микросхем. В 1965 году, когда количество транзисторов на микрочипе увеличилось до 64 с 32 в предыдущий год, Гордон Мур предсказал, что это удвоение будет продолжаться (Moore 1965), и это правило, ныне известное как закон Мура, работает до нашего времени (рис. 6.15). Первым в мире коммерческим продуктом под контролем микропроцессоров был программируемый калькулятор, разработанный Busicom, маленькой японской компанией; набор из четырех чипов был создан только что основанной фирмой «Интел» в 1969-70 годах (Augarten 1984). Busicom продал лишь несколько больших калькуляторов на чипе MCS-4 и обанкротился в 1974 году. К счастью, «Интел» заранее выкупил права на процессор и сумел выпустить первый в мире универсальный микропроцессор Intel 4004 размером 3 на 4 мм, содержавший 2250 металл-оксидных полупроводниковых транзисторов и стоивший 200$ (ноябрь 1971 года). Он выполнял 60 тысяч операций в секунду и был функциональным эквивалентом ENIAC размером с комнату из 1945 года (Intel 2015).

Рисунок 6.15.

Закон Мура в действии. Первый появившийся на рынке микрочип (Intel 4004) содержал 2250 металл-оксидных полупроводниковых транзисторов, в последних устройствах содержится более двух миллиардов компонентов, что показывает рост на шесть порядков (в миллион раз). Основано на данных из Smil (2006) и Intel (2015)

Универсальное применение все более и более мощных микропроцессоров в сочетании с все более емкими устройствами памяти оказало воздействие на все сектора современного производства, транспорта, сферы услуг и коммуникации. Впечатляющий рост возможностей сопровождался постоянно падающими затратами и растущей надежностью (Williams 1997; Ceruzzi 2003; Smil 2013с; Intel 2015). Микрочипы стали наиболее широко распространенными комплексными артефактами современной цивилизации. Больше 200 миллиардов производится каждый год, и найти их можно в чем угодно, от повседневно используемых домашних предметов (термостаты, печи, духовки, любой электронный гаджет) до автоматизированных средств производства, в том числе и тех, которые сами делают микропроцессоры. Они управляют временем воспламенения топлива в двигателях автомобилей, оптимизируют работу турбин реактивного самолета, ведут ракеты, которые выносят спутники на заданную орбиту.

Но наиболее персонализированное влияние микропроцессоры оказали посредством массового распространения переносных электронных устройств, в первую очередь – сотовых телефонов. Этому шагу предшествовал прогресс персональных компьютеров, удивительно медленное развитие Интернета и период сравнительно неспешного распространения мобильных телефонов. Xerox Palo Alto Research Center (PARC) изобрел персональные компьютеры в 1970-х годах, скомбинировав вычислительную мощность микрочипов с мышью, графическим пользовательским интерфейсом, иконками, выпадающими меню, лазерной печатью, редактированием текстов, проверкой орфографии и доступом к принтерам и файлам на сервере по принципу «наведи и щелкни» (Smil 2006; рис. 6.16). Без этих достижений Стивен Возняк и Стивен Джобс не смогли бы создать первую коммерчески успешную модель компьютера Apple II с цветной графикой (1977 год) (Moritz 1984). IBM выпустила свою машину в 1981-м, и количество собственников ПК в США выросло с двух миллионов в 1983 году до почти 54 миллионов в 1990-м (Stross 1996). Более легкие переносные машины, ноутбуки и планшеты, появились в конце 1990-х, a iPad от Apple – в 2010-м.

Коммуникация с помощью компьютеров была впервые предложена в 1962 году Джозефом Ликлайдером, первым директором Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США. Началась же она на практике в 1969-м в рамках ARPANET, каковая сеть сводилась всего к четырем сайтам: Стэнд-фордского исследовательского института, университета Калифорнии в Лос-Анджелесе, Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и университета Юты. В 1972 году Рэй Томлинсон из BBN Technologies разработал программу для отправки сообщений на другие компьютеры и выбрал символ @ в качестве локализующего для адресов электронной почты (Tomlinson 2002). В 1982 году ARPANET конвертировала протокол, который сделал возможной коммуникацию через систему сетей, и к 1989 году, когда закончилось его действие, он содержал более 100 тысяч хостов. Годом позже Тим Бернерс-Ли создал основанный на гипертексте World Wide Web в женевском ЦЕРН, чтобы упорядочить обмен научной информацией онлайн (Abbate 1999). Ранняя версия Web не была простой для навигации, но положение быстро улучшилось с появлением эффективных браузеров, первым из которых стал Netscape в 1993 году.