Будущее персональных мобильных систем

Корпорация Intel (http://www.intel.com) известна прежде всего как крупнейший поставщик системных компонентов — процессоров, наборов системных микросхем и т. д. Вместе с тем Intel — это в первую очередь один из столпов индустрии, чье видение во многом определяет вектор развития информационных технологий в целом.

В беседе Михаила Фечина, директора корпорации Intel по развитию рынка мобильных платформ в России и странах СНГ, с редактором отдела аппаратных средств «BYTE/Россия» Александром Николовым обсуждаются концептуальные вопросы будущего персональных мобильных систем, рассматриваемых с позиций ключевой концепции Intel — «четырех векторов мобильности», а также исследований и разработок, ведущихся в лабораториях компании.

«BYTE/Россия»: Прежде всего хотелось бы обсудить с вами прогнозы относительно будущего мобильных систем. Сегодняшние системы выступают в основном в роли терминалов для пассивного доступа к информации, игровых станций или на худой конец «креативных машин» для производства и тиражирования контента. Давайте поговорим о некоем персональном устройстве — условно назовем его «усилитель интеллекта», — которое 24 часа в сутки и 365 дней в году находится при пользователе и всегда готово помочь ему в странствиях по океанам информации. Очевидно, ни КПК, ни тем более ноутбук в современном его воплощении на роль такого устройства не подходит — масса, габариты, функционал, интерфейсы и удобство пользования явно не те. Каким видит Intel будущее таких систем и есть ли у них вообще будущее?

Михаил Фечин: На сегодняшний день в секторе персональных мобильных систем наблюдается две основополагающие тенденции, которые, вероятно, и будут определять дальнейшие пути развития этих систем. Во-первых, происходит конвергенция различных технологий внутри единого устройства. Это хорошо видно на примере ноутбуков и карманных компьютеров — коммуникационный функционал дополняет вычислительные возможности устройств, в результате чего образуется новое единое решение, предоставляющее пользователю гораздо больше возможностей, нежели компьютер и телефон по отдельности. В результате появляются такие устройства, как смартфоны. Вполне логично, что эти же устройства могут интегрировать и другой функционал, и они уже так или иначе его интегрируют — пользователи могут сохранять контент в различной форме (фото, видео, аудио) и иметь к нему доступ в любой момент времени, могут получать удаленный доступ к хранилищам контента и информационным архивам большой емкости. Во-вторых, постоянно увеличивается время автономной работы персональных устройств.

О том, что именно будут собой представлять и как конкретно будут выглядеть будущие персональные мобильные устройства массового пользования, сейчас говорить достаточно сложно, прежде всего в силу консервативности людей в ряде существенных вопросов, связанных с восприятием ИТ. Например, речевые системы ввода информации хотя и присутствуют сегодня на рынке, но не привлекают должного внимания потребителей — люди по-прежнему предпочитают традиционные клавиатурные терминалы для ввода информации. Консервативность массового пользователя одновременно и тормозит развитие, и мешает более точному предвидению. Но кое-что все же можно сказать с уверенностью — несомненно, устройства станут меньше и будут значительно дольше работать автономно, при этом речь уже идет не о восьми часах, а обо всем том времени суток, что человек не спит и, соответственно, имеет возможность и желание общаться со своим персональным помощником.

«BYTE/Россия»: Еще один важный аспект затронутой проблемы состоит в том, что современные персональные системы все еще очень далеки от представлений об интеллектуальном помощнике — пользователи вынуждены ежедневно пропускать через себя все информационные потоки, вне зависимости от того, содержат ли они действительно важные и нужные для них данные, пустой информационный шум или злонамеренный спам. А уж действительно разумной помощи в поисках и разборе информации от компьютера ждать не приходится вовсе. Конечно, вопросы, связанные с повышением интеллектуальных возможностей персональных мобильных систем, лучше все же адресовать разработчикам ПО, но и точка зрения Intel на этот вопрос для нас весьма интересна.

М. Ф.: Здесь я, пожалуй, могу дать лишь общий комментарий такого рода: любой интеллектуальный функционал внутри вычислительного устройства — это определенный объем работы, который должен быть выполнен, причем в фоновом режиме. Я думаю, основная проблема сейчас заключается в том, что персональные устройства просто не в состоянии без ущерба для общей производительности системы отдавать часть мощностей под интеллектуальный функционал — автоматическую идентификацию, расшифровку и обработку запросов пользователей, а также соответствующее реагирование на них. В фантастике, насколько я помню, уже лет 20—30 муссируется тема интеллектуальных устройств и машинного интеллекта как такового, при этом вопрос все еще остается открытым и скорого окончания дискуссий не предвидится. Вместе с тем появление новых системных технологий и привносимый ими в персональные системы инновационный функционал позволяют по-новому взглянуть на проблему и наметить если не окончательное решение, то хотя бы новые пути к достижению цели. Например, технология виртуализации, если взглянуть на нее в другом, несколько непривычном ракурсе, позволяет разделить ресурсы системы таким образом, чтобы в будущем гарантированно обеспечить защищенное решение всего спектра задач обработки информации, в том числе и интеллектуального функционала, вне зависимости от пиков нагрузки на физическое оборудование. Полагаю, виртуализация как раз и будет одним из первых шагов на пути создания интеллектуальных устройств.

«BYTE/Россия»: Обсуждая идеи будущего, невозможно оставить в стороне концептуальную проблему человеко-машинных интерфейсов. В настоящее время и средства ввода, и средства отображения информации все еще находятся в зачаточной стадии развития — в реальных массовых продуктах используются решения 40—50-летней давности. Конечно, клавиатура и мышь доказали свою пригодность и эффективность, но что, на ваш взгляд, могло бы прийти им на смену (или хотя бы существенно дополнить функционал) в будущих персональных мобильных устройствах — голосовое управление, рукописный ввод и тактильные интерфейсы, нейроинтерфейсы, что-то другое?

М. Ф.: Полагаю, что в той или иной мере все это будет реализовано в типовых серийных устройствах ближайшего будущего. Более того, голосовое управление будет реально внедряться в первую очередь, поскольку ИТ в виде различных компьютерных систем сегодня очень активно интегрируются в нашу повседневную окружающую среду — автомобили, бытовую технику, элементы интерьера и т. д. Например, мы совместно с компанией BMW занимаемся разработками в области автомобилестроения, и вполне вероятно, что достаточно скоро появится серийный автомобиль с голосовым управлением некоторыми функциями, например, мультимедийными или глобального позиционирования.

Что касается рукописного ввода, то он доступен уже сейчас, и надо отметить, что предлагаемые отечественными разработчиками ПО решения на самом деле чрезвычайно эффективны. С точки зрения пользователя рукописный ввод пока, конечно, нельзя рассматривать как полную замену клавиатуры, однако в качестве эффективного дополнения, которое реально работает и которое можно использовать в определенных случаях для решения определенных задач, он вполне удовлетворяет всем требованиям эргономики, удобства пользования и качества ввода информации.

Что касается прочих разновидностей человеко-машинных интерфейсов для ввода информации, то тут открывается широчайшее поле деятельности для исследователей и разработчиков — существует масса способов взаимодействия с машиной, до сих пор никоим образом даже не затронутых в массовых системах, хотя необходимые технические возможности в последних уже имеются. В целом я предполагаю, что в первую очередь будут востребованы интерфейсы, не требующие при работе с компьютером задействовать руки. Например, очень интересный вариант заключается в том, что компьютер с помощью встроенной видеокамеры отслеживает положение пользователя в пространстве перед ним — положение туловища, движения рук, повороты головы и т. д., неким образом интерпретирует их и выполняет в ответ те или иные действия. Разработки в этом направлении ведутся в нашем нижегородском центре и некоторых других лабораториях, и вполне возможно, что через год или около того мы увидим первые экземпляры концептуальных устройств, управляемые специализированным мимическим языком наподобие языка жестов у глухонемых.

Еще одно важное дополнение, о котором обязательно стоит упомянуть: Intel как системообразующая компания ведет постоянную работу над созданием большого количества программных примитивов и библиотек, позволяющих интегрировать функционал новых человеко-машинных интерфейсов в прикладные программные продукты независимых поставщиков. Идет активная работа с сообществом разработчиков — мы периодически проводим большие тематические конференции и семинары, публикуем соответствующую литературу, предоставляем доступ к необходимой информации и организуем обучение.

А напоследок напомню, что за любую технологию на рынке идет «голосование рублем» — если пользователь хочет иметь тот или иной продукт или технологию, он будет платить за них и тем самым простимулирует и профинансирует ее дальнейшее развитие.

«BYTE/Россия»: Посмотрим на проблему человеко-машинных интерфейсов с другой стороны — проблематики визуализации. Средства отображения информации в сегодняшних персональных мобильных системах медленно эволюционируют в количественном плане, но отнюдь не в качественном — ЖК-матрицы показывают все лучше и лучше, где-то им на смену приходят OLED-матрицы, но основная проблема — проблема компактности — никак не решается. Но ведь истинно персональное мобильное устройство требует средств отображения информации действительно миниатюрных, энергоэффективных, высококачественных, способных полностью погрузить пользователя в информационную среду, т. е. сочетающих практически несочетаемое. Какие пути выхода из этой ситуации вы видите, какие технологии и концепции визуализации, на ваш взгляд, наиболее перспективны?

М. Ф.: Я бы выделил два основных типа устройств визуализации и вывода информации: портативные и носимые. Носимые устройства проецируют изображение непосредственно на сетчатку человеческого глаза. Такие устройства уже реально существуют, и среди их основных преимуществ можно отметить независимость от параметров применяемых в производстве материалов, а также от солнечного света. Главная проблема на сегодняшний день заключается в том, как добиться продолжительного времени работы без ущерба для биологии человека — формирующий изображение пучок все еще обладает избыточной энергией, что небезопасно и некомфортно при длительной работе. Впрочем, существует разновидность носимых устройств, позволяющая в некоторой мере устранить эту проблему. Речь идет о своеобразном подобии очков, на прозрачную поверхность которых проецируется изображение, содержащее информацию, а в качестве подсветки используется любой естественный или искусственный источник света (например, солнце или лампа накаливания), усиливающий информационный сигнал.

Портативные устройства — это, как правило, классические ноутбуки. Здесь прежде всего идет изменение жесткости самой конструкции — некоторые производители, например Sony, начинают отказываться от традиционных ламп подсветки, заменяя их массивами точечных излучающих элементов. На сегодняшний день уже удалось получить достаточно яркую матрицу, где по периметру вместо ламп интегрированы светодиоды. Следующий шаг — создание гибкого дисплея. Это, с одной стороны, откроет путь к еще большему увеличению полезной площади экранов — те же 20-дюймовые дисплеи для ноутбуков перестанут казаться фантастикой, а с другой стороны, позволит в дальнейшем миниатюризовать сами вычислительные устройства.

«BYTE/Россия»: А что вы думаете о потенциале миниатюрных персональных проекторов на базе диодных излучателей? В последнее время ряд компаний ведет исследования и опытные разработки в этом направлении, на рынке даже появились кое-какие пилотные устройства, и надо сказать, выглядит все это достаточно многообещающе.

М. Ф.: Вполне можно предположить и развитие подобного рода средств отображения информации как одного из существенных направлений. На сегодняшний день существуют технические ограничения, связанные прежде всего с элементами, отвечающими за формирование изображения в таких системах, — та же DLP-матрица жестко завязана на размер микрозеркал. Однако тенденция заключается в том, что миниатюризация подобного рода устройств все же идет достаточно активно, и вполне возможно, что в ближайшем будущем мы увидим реальное компактное массовое решение, позволяющее проецировать выводимое изображение на практически любую поверхность с вполне приемлемым качеством. Кстати, первые проявления этого можно наблюдать уже сегодня в устройствах, проецирующих на поверхность рабочего стола виртуальную клавиатуру. Но пока все упирается в размеры — размеры DLP и LCD-матриц, размеры источников света, используемых для формирования изображения.

«BYTE/Россия»: Какой стратегии придерживается Intel в отношении этих перспективных технологий и решений — предпочитает ли она самостоятельно проводить широкий спектр исследований, опосредованно подталкивая рынок к новому, или же отбирает предложения небольших инновационных компаний, инвестируя в наиболее перспективные с точки зрения будущего варианты?

М. Ф.: Тут очень важно помнить, что существенную роль в решениях такого плана должна играть оценка консервативности массового пользователя — очень часто люди просто не хотят пользоваться чем-то новым, пусть даже оно эффективнее и удобнее. Кроме того, на рынке пока нет более или менее подходящего носимого устройства отображения — качество изображения постепенно увеличивается, но с анатомической и эргономической точек зрения работать с существующими устройствами целый день, мягко говоря, не совсем удобно.

Для нас сегодня основной приоритет — это энергопотребление устройств отображения информации, используемых в современных портативных системах. Именно в этом направлении мы активно работаем и сотрудничаем со всеми ведущими производителями ЖК-матриц. Сейчас при разработке новых систем стандартом де-факто считается энергопотребление матрицы 3 Вт, но мы хотим добиться большего.

«BYTE/Россия»: Напоследок немного о системной производительности. Концепция многоядерных процессоров, в последнее время ставшая магистральным направлением развития, подразумевает в недалеком будущем создание процессора с десятками, если не сотнями относительно простых вычислительных ядер на одном кристалле. Такой подход имеет множество очевидных плюсов, но вместе с тем и как минимум один существенный минус — далеко не все задачи можно эффективно распараллелить, а стало быть, не все приложения будут эффективно работать на таких многоядерных процессорах. В последнее время высказывается предположение, что разрешить эту проблему можно с помощью так называемого виртуального процессора, объединяющего мощность нескольких или даже всех ядер процессора в одно вычислительное устройство с суммарной мощью, достаточной для решения самой трудоемкой задачи. Согласна ли компания с таким подходом, и как вообще видится Intel решение этой задачи?

М. Ф.: Intel не была бы самой собой, если бы мы не обратились к этой проблеме со всей возможной серьезностью. Мы предлагаем независимым производителям ПО целый комплекс специализированных средств разработки, включая такие пакеты, как vTune, что позволяет оптимизировать их прикладные программы для работы на многоядерных процессорах в условиях массовой многопоточности. Кроме того, для всех основных и наиболее популярных языков программирования Intel разработала компиляторы с развитыми возможностями оптимизации, так что для формального переноса старого ПО на новые многоядерные аппаратные архитектуры необходимо лишь перекомпилировать его заново. Конечно, для программ, созданных годы тому назад, это не станет панацеей, однако благодаря инструментам и просветительским усилиям Intel их разработчики смогут без особого труда внести необходимые изменения в исходный код своих творений. Кроме того, практически все новые программные системы сегодня изначально проектируются с учетом возможностей многопотокового исполнения.

Однако, несомненно, существует определенный класс задач, действительно плохо поддающихся распараллеливанию. Из этой ситуации, вероятно, есть несколько выходов, имеющих свои плюсы и минусы, и концепция «виртуального» процессора как раз относится к числу возможных вариантов решения. В настоящее время мы изучаем эту технологию и оцениваем ее потенциал, но более подробной информации я, к сожалению, предоставить пока не могу.