Пятый технологический уклад. Микрочип. 1970-2020

Эпоха микрочипа

Пятый технологический уклад, как и каждый предыдущий, установил очередной рекорд по созданию богатства – за 50 лет скачок в производительности труда способствовал пятикратному росту мирового богатства, с 14 до 68 трлн долларов. В очередной раз был установлен абсолютный рекорд: за 50 лет было создано в 5 раз больше мирового богатства, чем за всю предыдущую историю человечества.

Ничего подобного мир никогда до этого не видел. Фундаментом пятого технологического уклада стал микропроцессор (микрочип) и появление мощных вычислительных устройств. Конвейерные технологии массового производства, основанные на нефти, автомобилях, потребительских товарах и сервисной экономике, к 1970-му выдохлись. Типичная для окончания цикла интенсификация конкуренции, снижение прибыли привели в 1970 году к росту безработицы и снижению производительности труда. Нефтяной кризис ОПЕК и загрязнение окружающей среды от сжигания нефтепродуктов привели к очередному витку недовольства населения и необходимости изменений.

Новое созвездие индустрий пятого технологического уклада составили компьютеры, микроэлектроника и телекоммуникации. Им понадобилось некоторое время, чтобы предложить надежный и экономически эффективный способ роста. Наиболее важными изобретениями этого периода стали персональный компьютер и интернет, оказавшиеся новым двигателем экономического роста.

Пионеры компьютерной отрасли

Иногда инновации – это фактор времени. Идея приходит в голову как раз в тот момент, когда уже существуют технологии, чтобы ее воплотить. Например, когда президенту США Джону Кеннеди пришла мысль послать человека на Луну, как раз в это время прогресс в создании микрочипов позволил создать систему управления ракетой, которую можно было разместить на космическом корабле.

Бывает и наоборот: в 1841 году Чарльз Бэббидж (Charles Babbage) опубликовал работу «Таблица логарифмов натуральных чисел от 1 до 108 000» (Table of the Logarithms of the Natural Numbers from 1 to 108 000), но человечеству понадобилось более ста лет и большое количество инкрементальных инноваций и радикальных технологических прорывов, чтобы создать такое устройство, способное вычислять логарифмы.

Иногда инновациям нужны тысячи маленьких шагов, чтобы их научились массово применять. Например, так было с перфокартами, которые описал и использовал еще Чарльз Бэббидж.

В 1890 году сотрудник министерства статистики США Герман Холлерит (Herman Hollerith) решил использовать перфокарты в 12 полос и 24 колонки, каждое отверстие в перфокарте соответствовало некой характеристике человека (пол, рост, возраст, цвет волос, место рождения и так далее). Прохождение электрического тока через дырку точно определяло показатель, а система быстрой сортировки позволила закончить сбор данных за год, тогда как в ручном режиме это занимало восемь лет. Это был первый случай использования электрического тока для обработки информации. Герман Холлерит основал компанию, которая после ряда слияний стала называться IBM.

Первую вычислительную машину изобрел Блез Паскаль (Blaise Pascal) в 1642 году. Чарльз Бэббидж создал более продвинутый образец между 1820-м и 1860-м. Однако Бэббидж так и не смог сделать работающий прототип, так как в то время просто не было нужных электрических компонентов. Первую электромеханическую вычислительную машину сделал в Германии инженер Конрад Цузе (Konrad Zuse) в 1930 году, компьютер назывался Z1, Z2. В США первую электромеханическую вычислительную машину создали в Гарварде под руководством Говарда Эйкена (Howard Aiken) в 1937-м.

В 1936 году Алан Тьюринг (Alan Turing) издает статью под названием «Могут ли машины думать?». В начале второй мировой войны Тьюринга призывают на помощь британскому правительству и предлагают руководство проектом «Энигма», посвященным расшифровке немецких коммуникаций. Для решения задачи требуется большое количество вычислений, и Алан создает первый в мире электрический компьютер Colossus, способный решать реальные задачи.

В 1946 году в университете Пенсильвании создают вычислительную машину ENIAC, ставшую предвестником современной компьютерной индустрии. ENIAC был в 1000 раз быстрее электромеханических вычислительных машин и мог рассчитать траекторию, которую человек вычислял за 20 часов, в течение 30 секунд.

Вплоть до 1950 года общий взгляд промышленности и даже такой компании, как IBM, заключался в отсутствии коммерческой возможности использования вычислительных машин. Основное применение видели в академической и военной сферах.

Переход от электромеханических вычислений к электрическим кратно увеличил производительность. Дальнейший переход к микроэлектронным вычислениям продемонстрировал экспоненциальный рост производительности.

Прогресс.

От электрических компьютеров к микроэлектронике

Основной доход IBM получала от создания ИТ-систем, работающих на перфокартах. Руководство компании сильно недооценивало новое направление, и в 1950-м IBM отставала от конкурентов, компании пришлось наверстывать утерянные позиции в 1960-х.

То же самое произошло в 1970-е, когда появились небольшие персональные компьютеры. К этому времени IBM была самой высокоприбыльной компанией в мире за счет доминирования в сегменте производства крупных высокопроизводительных серверов (mainframe, «мейнфреймы»), предназначенных для использования в критически важных системах с интенсивной обработкой.

Рост вычислительной мощности

Во времена крупных компьютеров (мейнфреймов) управлением и обслуживанием этих устройств занимались отдельные департаменты внутри крупных компаний, так называемые департаменты электронного процессирования. Обычными задачами были расчет зарплаты, выставление счетов, учет продаж. И только появление микропроцессора от Intel в 1970-х позволило создать микрокомпьютер и сделать его доступным миллионам пользователей по всему миру.