Speaker A
Американский физик российского происхождения Виктор Журнов с нами на прямой связи. Здравствуйте.
Физик Виктор Журнов о конце закона Мура, тепловом и квантовом барьерах чипов, графене, нитриде галлия и перспективах вычислений и дата-центров.
Key Takeaways
- Закон Мура фактически завершился, и дальнейший рост идёт по инерции и за счёт новых подходов.
- Тепловыделение и квантовые эффекты — главные физические ограничения миниатюризации.
- Перспективные решения лежат в области материалов и теплоотвода, а не только в уменьшении транзисторов.
- Энергоэффективность и биологические принципы могут стать ключом к будущим вычислениям.
What the video covers
- Закон Мура, по словам Журнова, перестал работать: официальной дорожной карты ITRS не стало в 2015 году.
- Главные барьеры для транзисторов — отвод тепла и квантовое туннелирование при сверхмалых размерах.
- Предел длины канала транзистора оценивается примерно в 1,1–1,5 нм, а текущие технологии уже доходят до десятков нанометров.
- Журнов считает, что кремний останется основой по ряду причин, но графен не даёт реального преимущества перед ним.
- Нитрид галлия и карбид кремния уже широко используются в светодиодах, высоковольтной электронике и радиочастотах.
- Прорывы сейчас происходят в области теплоотвода; крупные компании инвестируют в эту сферу.
- Обсуждаются энергопотребление дата-центров и идея размещения вычислений в космосе с солнечной энергией.
- Журнов рассуждает о мозге как источнике эффективных вычислений (около 20 Вт) и о связи кишечника с мозгом.
- Упоминаются бактерии и механизмы, связанные с ДНК, как элементы «мышления» у живых организмов.
- Затрагиваются философские темы: страх смерти, сознание и отказ от антропоцентричной картины природы.
Full Transcript — Download SRT & Markdown
Speaker A
Расскажите, в чём главная задача, в чём главная проблема, которую вы пытаетесь решить? Ну, что такое закон Мура?
Speaker A
Здравствуйте, Вадим.
Speaker A
Появились персональные компьютеры, появились ноутбуки появились смартфоны и надо было всё делать больше и больше чипов.
Speaker A
Одна из фундаментальных задач, которой вы занимаетесь большую часть своей профессиональной жизни, это закон Мура.
Speaker A
Мы имеем больше функций, быстродействие увеличивается у транзисторов и и снижается энергопотребление. Жизнь была хорошей, красивой и каждый год компании старались увеличить количество транзисторов на на одном чипе.
Speaker A
Расскажите, в чём главная задача, в чём главная проблема, которую вы пытаетесь решить? Ну, что такое закон Мура?
Speaker A
Вот это закон Мура. Больше функций, больше лучше быстродействие и энергосбережение. Ну, однажды это всё кончилось. И всё началось с энергосбережения, потому что хотя при уменьшении транзистора энергии на транзистор уменьшалась, а общая энергия, потому что количество транзисторов увеличивалось и скорость их
Speaker A
Давно-давно, когда появились первые чипы, первые интегральные микросхемы, они оказались очень востребованы, и их стали применять всюду, в том числе и в компьютерах.
Speaker A
Э-э, второй барьер - это физика. Когда мы делаем транзистор очень маленький, то квантовая механика э-э, говорит, что два состояния нельзя разделить, что туннелирование их убивает.
Speaker A
Появились персональные компьютеры, появились ноутбуки, появились смартфоны, и надо было всё делать больше и больше чипов.
Speaker A
Но в то время, когда э-э, мы сказали, что предел длины канала транзистора - это примерно 1,1 1,5 нанометра, то тогда ещё транзисторы были довольно большие, мы переходили на 45 нанометров тогда, 22 нанометра.
Speaker A
Кроме того, оказалось, что чем больше транзисторов мы помещаем на один чип, тем лучше.
Speaker A
количество тепла, которое она выделяет. Вот, собственно, и всё. И конец Мура, ну, ответ будет разный, когда он будет. Э-э, мой ответ, он уже случился в 2015 году, когда прекратило своё существование э-э, так называемая International Technology Roadmap for Semiconductors. Была
Speaker A
Мы имеем больше функций, быстродействие увеличивается, у транзисторов и снижается энергопотребление. Жизнь была хорошей, красивой, и каждый год компании старались увеличить количество транзисторов на одном чипе.
Speaker A
То, что дальше происходит, это уже, ну, так, продолжение движения по инерции. А Вот Эт- это признаётся, что а закон Мура больше не работает? Или пока всё-таки в научном сообществе нет консенсуса? То есть, может быть, есть инерция и нет.
Speaker A
Ну, вот это и есть закон Мура: каждые 2 года количество транзисторов на чипе удваивается, или, скажем, на одном квадратном сантиметре чипа удваивается.
Speaker A
большое интервью с Михаилом Костинальсоном, он считает, что графен так активно не внедряют, потому что у кремния, ну, достаточно серьёзное лобби, и перестраивать всю эту индустрию очень сложно. А у графена есть потенциал в этом смысле?
Speaker A
Вот это закон Мура. Больше функций, больше, лучше быстродействие и энергосбережение. Ну, однажды это всё кончилось. И всё началось с энергосбережения, потому что хотя при уменьшении транзистора энергия на транзистор уменьшалась, а общая энергия, потому что количество транзисторов увеличивалось, и скорость их переключения увеличилась. Вот и появился тепловой барьер для закона Мура. Это первый барьер.
Speaker A
Давайте вспомним историю. Первые, э, полупроводниковые, приборы были сделаны из германия. И, собственно, первая микросхема была германиевая.
Speaker A
Э-э, второй барьер — это физика. Когда мы делаем транзистор очень маленьким, то квантовая механика говорит, что два состояния нельзя разделить, что туннелирование их убивает.
Speaker A
Другой пример, более недавний. Э, карбид кремния или нитрид галлия. Уж как было трудно сделать, но сегодня все, во-первых, ну, начинается с синих светодиодов и кончается э, э мощной э высоко- высоковольтной и высоко- токовой электроникой и, э, микросхемы и транзисторы для
Speaker A
Вот, пожалуй, и всё. То есть давно-давно, в 2003 году, я опубликовал статью с коллегами из компании Intel, где мы всё это показали и написали.
Speaker A
Э, я уж не не говоря о том, что как работает бизнес, он не так работает, что Intel выбрасывает всё оборудование из цехов по производству кремниевых чипов и ставит туда га- нитрид галлия.
Speaker A
Но в то время, когда мы сказали, что предел длины канала транзистора — это примерно 1,1–1,5 нанометра, то тогда ещё транзисторы были довольно большие, мы переходили на 45 нанометров тогда, 22 нанометра.
Speaker A
преимущества по сравнению с кремнием. Вот и всё. То есть, э, как вы сказали, две проблемы. Это, э, теплоизоляция, тепловыделение точнее, и, э, квантовое туннелирование. То есть, э, какие Отвод тепла и квантовое туннелирование, да.
Speaker A
Ну, и казалось, что есть ещё [смех] путь вперёд. Но то, что мы показали в этой статье, что ещё до того, как мы сделаем самый маленький транзистор, микросхема расплавится и сгорит, потому что мы не сможем отводить то количество тепла, которое она выделяет. Вот, собственно, и всё.
Speaker A
Э, и при размере [откашливается] 1 нанометр это не имеет значения, кремний ли это или графин. Ну, кремний лучше по ряду причин, но [откашливается] можно сделать из разных из разных материалов. Можно сделать молекулярный транзистор из молекул.
Speaker A
И конец Мура — ну, ответ будет разный, когда он будет. Мой ответ: он уже случился в 2015 году, когда прекратило своё существование так называемая International Technology Roadmap for Semiconductors. Была глобальная дорожная карта, которой пользовались все участники вот этой микропроцессорной или микросхемной гонки. И вот она закрылась. То есть конец закона Мура — это 2015 год.
Speaker A
Сейчас главные главные прорывы на самом деле идут в те- в теплоотводе. Э, компании, такие как AMD, например, они очень много инвестируют именно в увеличение теплоотвода.
Speaker A
То, что дальше происходит, это уже, ну, продолжение движения по инерции. А это признаётся, что закон Мура больше не работает? Или пока всё-таки в научном сообществе нет консенсуса? То есть, может быть, есть инерция и нет желания?
Speaker A
0. Вот. И вот эти двоичные переходы мы преобразуем в сложные, сложные э-э процессы э, вычислительные процессы.
Speaker A
Нет консенсуса. Нет консенсуса, но он больше не работает. А если говорить о, опять же, кремниевых... То есть я так понимаю, что кремний — это главное, и есть же графен, и мы недавно делали большое интервью с Михаилом Костинальсоном. Он считает, что графен так активно не внедряют, потому что у кремния достаточно серьёзное лобби, и перестраивать всю эту индустрию очень сложно. А у графена есть потенциал в этом смысле?
Speaker A
Вот здесь много интересного и не до конца понятного. Хотя мы вроде сами собрали транзистор, но как и из транзисторов собрали из миллиардов сегодня транзисторов со- собрали микросхему и компьютер.
Speaker A
Нету. Совершенно нету потенциала, и я совершенно не согласен, что мы не переходим на графен, потому что сложно перестраивать производство.
Speaker A
Но ну э при том, как мы сегодня работаем, мы используем слишком много бинарных переключений, двоичных переключений, для выполнения одной программы или или инструкции компьютера.
Speaker A
Давайте вспомним историю. Первые полупроводниковые приборы были сделаны из германия. И, собственно, первая микросхема была германиевая.
Speaker A
Э-э, человеческий мозг 20 Вт э-э на на практически те же функции. Вот э, вопрос, э, как узнать, как работает человеческий мозг для того, чтобы сделать лучшие компьютеры.
Speaker A
А на кремний не переходили, потому что было сложно и трудно. Но как только выяснилось, что кремний лучше германия, это заняло несколько лет, чтобы перейти на кремний.
Speaker A
Э, начали мы изучать, э, человеческий мозг и вдруг поняли, что что, мож, что следует начинать с с одной здоровой клетки.
Speaker A
Другой пример, более недавний: карбид кремния или нитрид галлия. Как же было трудно их сделать, но сегодня всё, во-первых, начинается с синих светодиодов и кончается мощной высоковольтной и высокотоковой электроникой, и микросхемы и транзисторы для радиочастот — это сейчас всё нитрид галлия. Поэтому нет, я, конечно, не согласен, что дело только в лобби.
Speaker A
И вот, э, и с этого момента я стал смотреть на то, как, как работают живые клетки.
Speaker A
И я уж не говорю о том, как работает бизнес. Он не так работает, что Intel выбрасывает всё оборудование из цехов по производству кремниевых чипов и ставит туда нитрид галлия.
Speaker A
Вы взяли, э, за основу для своего изучения э кишечную палочку, E. coli. Я правильно Да.
Speaker A
Появляются новые компании. Скажем, нитрид галлия к кремнию — началось развиваться в компании Cree в США, в Северной Каролине. И дальше это стало развиваться, распускаться, как цветок. Нет, графен просто не даёт никакого преимущества по сравнению с кремнием. Вот и всё.
Speaker A
Ну, именно поэтому, именно поэтому, что про неё мы знаем практически всё, э, количе э она посчитана с точностью до одной молекулы. Мы точно знаем, э, не только раз, э, размер её ДНК, но и просто количество белков, которые, которые плавают, э,
Speaker A
То есть, как вы сказали, две проблемы: теплоотвод, точнее тепловыделение, и квантовое туннелирование. То есть какие варианты отвода тепла и квантового туннелирования, да?
Speaker A
Вот, поэтому и взяли кишечную палочку. Вы э в своей работе э посчитали э сколько э какой размер э E.coli как раз необходим, ну, если мы используем эту модель для того, чтобы все знания человечества вместить. То есть она как жёсткий диск очень удобно,
Speaker A
Какие есть варианты для создания неких альтернатив с учётом этих барьеров? Ну, вот смотрите: если мы продолжаем делать то, что мы делаем, то этих альтернатив нету.
Speaker A
Я только не понял аналогию с жёстким диском, если честно. Ну, то есть это некий, может быть, я ошибаюсь. То есть э можно ли использовать эту бактерию и её структуру, вот её память, да, как аналогию жёстким диском? Может быть,
Speaker A
И при размере 1 нанометр это не имеет значения, кремний ли это или графен. Ну, кремний лучше по ряду причин, но можно сделать из разных материалов. Можно сделать молекулярный транзистор из молекул. Такое тоже направление есть. Это не имеет никакого значения. Есть минимальная энергия переключения, которая является фундаментальным физическим законом. И когда мы увеличиваем количество транзисторов, тепло будет выделяться в любом случае.
Speaker A
Ну, одна проблема - это общее энерговыделение компьютерами. Второе, э мы мы нуждаемся в новых накопителях, но э в новой памяти, как вы говорите, жёстких дисках.
Speaker A
Сейчас главные прорывы на самом деле идут в теплоотводе. Компании, такие как AMD, например, очень много инвестируют именно в увеличение теплоотвода.
Speaker A
высококачественного кристаллического кремни кремни кремния ограничены. И через 15-20 лет мы можем столкнуться с с очередным кризисом нехватки материалов для изготовления памяти.
Speaker A
Но тоже, конечно, скоро мы дойдём до предела. А вот теперь самое интересное, и тут возникает связь с биологией. Транзистор — это, в принципе, очень простая вещь. Это переключатель. Он щёлкает в одну сторону, в другую: 1, 0, 1, 0. И вот эти двоичные переходы мы преобразуем в сложные вычислительные процессы.
Speaker A
Если мы всё всё вместе просуммируем, то оказывается что мы весь кремний используем только на для для для долговременной памяти и то не хватит.
Speaker A
То есть мы переводим бинарные переключения в сложные операции, которые исполняются компьютерными программами.
Speaker A
По с с из с из из того, что мы знаем, самый плотный. Поэтому, э-э, примерно с 2013-14 года я также продвигаю концепцию накопитель накопитель информации на основе ДНК.
Speaker A
Здесь много интересного и не до конца понятного. Хотя мы вроде сами собрали транзистор, но как из миллиардов транзисторов собрали сегодня микросхему и компьютер — есть определённая магия, я бы сказал, о том, как совершенно элементарные переключения превращаются в сложные вычисления.
Speaker A
Потому что ДНК себя хорошо ведёт в определённых условиях, именно в условиях оболочки живых клеток.
Speaker A
Но при том, как мы сегодня работаем, мы используем слишком много бинарных, двоичных переключений для выполнения одной программы или инструкции компьютера.
Speaker A
В смысле ДНК. В плане исследования ДНК. Ну, в смысле ДНК, я поучаствовал в создании как бы основ этого. Сейчас я этим не занимаюсь, хотя, возможно, очень скоро опять вернусь к этой теме. Об этом я сейчас думаю. И у меня был перерыв примерно с
Speaker A
И здесь как раз возникает интересная аналогия. Сегодняшние системы искусственного интеллекта потребляют киловатты и мегаватты мощности. Человеческий мозг — 20 Вт на практически те же функции. Вопрос: как узнать, как работает человеческий мозг, для того чтобы сделать лучшие компьютеры?
Speaker A
Э это началась как программа, э финансируемая несколькими компаниями в США. Потом мы организовали совместную программу с National Science Foundation.
Speaker A
Я вижу только одно направление будущих исследований, чтобы сделать более энергоэффективные компьютеры.
Speaker A
И вот э м-м мои планы в ближайшие месяцы посмотреть, что что дальше можно сделать уже применительно к э к реальному бизнесу в компаниях.
Speaker A
Мы начали изучать человеческий мозг и вдруг поняли, что, возможно, следует начинать с одной здоровой клетки.
Speaker A
работу? Помогает ли это в исследованиях, ускоряет этот процесс или наоборот замедляет? То есть вот как это как это на вас сказывается?
Speaker A
Выясняется, что живая клетка также выполняет функции компьютера. Она имеет атрибуты машины Тьюринга, у неё есть память, у неё есть устройство ввода и вывода информации.
Speaker A
Понимаете? Именно поэтому я э-э поучаствовал э-э в самом начале в программах э-э накопителей информации на основе ДНК и передал это другим.
Speaker A
И с этого момента я стал смотреть на то, как работают живые клетки. И что мы можем позаимствовать из её природы для того, чтобы сделать наши неживые компьютеры.
Speaker A
Э-э э-э искусственный интеллект. Искусственный интеллект создал ну, как вам сказать? Э-э я безусловно стал использовать э-э Copilot и ChatGPT для каких-то для каких-то для получения быстрого ответа на какие-то вопросы.
Speaker A
Вы взяли за основу для своего изучения кишечную палочку, E. coli. Я правильно понимаю?
Speaker A
Э-э большинство чипов памяти э-э процессоров идут в дата-центры. Общее энергопотребление дата-центров довольно быстро приближается к общему производству энергии на Земле.
Speaker A
Да.
Speaker A
дата-центров на Земле, и мы наверное не будем отрицать, что они нужны. Вот и те ресурсы, которые они потребляют, прежде всего энергоресурсы.
Speaker A
А это одна из самых изученных бактерий. Я примерно понимаю выбор, но расскажите об этом подробнее: почему именно она? Потому что самый изучен
Speaker A
глобальном уровне, как это развивается, и какие там есть альтернативные пути? То есть, куда вы уже заглядываете?
Speaker A
Ладно, скажу, э-э если 10 лет назад я был главным по э-э кишечной палочке с точки зрения как как компетенции вот вот вот вот вот тоже вот. Третье издание моей книжки вышла вот буквально на днях Micro Systems for Bioelectronics, где я
Speaker A
всё это описал. То сейчас я стал э-э главным по космосу. Потому что сейчас э-э одно из решений, которое мы видим, это отправить э-э глобальные дата-центры в космос и питать их обильной солнечной энергией.
Speaker A
И здесь возникает тот же э-э вопрос, э-э который э-э опять же мы с вами затрагивали. А что с теплом?
Speaker A
Проблема Ну, тепло - это отдельная история. Это это это на нам нужно будет отдельную тему делать. Как э-э вот когда первую собачку отправляли в космос, Лайк, то планировали, что она там будет жить месяц или два.
Speaker A
А она умерла через 6 часов. Вот, э-э почему она умерла? И да, у неё была кислород был, вода была.
Speaker A
А она умерла от перегрева. Было немножко наивное представление, что в в космосе холодно, поэтому запустили собачку в капсуле. Она там сидела и выделяла 10 Вт тепла.
Speaker A
А это тепло никуда не могло уйти. Потому что на Земле теплоперенос всегда массой перенос.
Speaker A
Это молекулы воздуха или воды, которые которые ударяют от горячей поверхности и уносят тепло с собой.
Speaker A
В космосе этого нет. Единственное, что можно делать, это радиацией. Ну, это интересная серьёзная проблема.
Speaker A
О ней я могу говорить часами. Скажу только так, что это проблема существует, осознана, но мы провели недавний анализ и вычисления, и при правильной конструкции корпуса космического корабля или спутника, как хотите назовите, и что это эта проблема может быть решена.
Speaker A
Расскажите подробнее о технологии, это интересно, потому что действительно космос вакуум тепло отвод тепла это такая фундаментальная проблема, то есть и у вас уже есть некие решения. Вот не могли бы вы рассказать, как как это связано или это ещё пока
Speaker A
Не могу, потому что это сейчас патентуется. Это это это уже внутренний секрет компании. Это очень важная Тогда я по- построю вопрос по-другому. А перспективы, то есть есть ли временные рамки как рамки примерные, когда дата-центры могут теоретически появиться в космосе?
Speaker A
Хорошо, они уже появились, если так сказать, на уровне демонстрации. Э, то есть сегодня уже запускают отдельные процессоры.
Speaker A
Ну, это больше, конечно, пока для такого публичного эффекта, но уже запускаются. Значит, давайте мы опять отступим назад.
Speaker A
Вы Вадим, я хочу вот задать вам вопрос на скидку, сколько сейчас спутников вращается вокруг орбиты примерно?
Speaker A
Я думаю, несколько тысяч, могу ошибаться в точном числе, но 16 тысяч. Ну, да, я примерно предвидел, что в районе 10-15 тысяч.
Speaker A
Сколько из них принадлежат Илону Маску? А значительная часть, учитывая, что только Starlink это группировка, которая насчитывает сотни, если не тысячи спутников.
Speaker A
11 тысяч, 11 тысяч. Да. То есть большая часть всех спутников сегодня Илона Маска, он король космоса.
Speaker A
Если раньше у космоса был только один клиент или покупатель, это правительство, ну, три правительства: Россия, Китай и США, правильно?
Speaker A
То сегодня космос пришёл в настоящий капитализм. И эти 11 группировка из 11 тысяч спутников была создана меньше, чем за 5 лет.
Speaker A
Понимаете? Вот, поскольку реально нужда существует, мы хотим продолжать пользоваться дата-центрами и мощность дата-центров резко возрастает. Сегодня средний дата-центр США потребляет 50 мегаватт.
Speaker A
Очень скоро это будет 200 мегаватт и Microsoft только что запустил дата-центр в 1 гигаватт.
Speaker A
Это съедает энергию, это съедает э полезную территорию, землю. Это вызывает большие протесты местных жителей.
Speaker A
При этом никто не хочет отказываться от от от тех от тех хороших, в принципе, привилегий, которые нам дают дата-центры интернет искусственный интеллект.
Speaker A
Поэтому это может случиться достаточно скоро. Э-э, говорить про про точные сроки я не могу, но уже на будущий год э-э, пл- SpaceX планирует отправить уже не од- не не од- не одиночный процессор, а целый, так называемый, рек.
Speaker A
Я по-русски не знаю слово, но это, в общем, такой шкаф, в котором 72 процессора. Это уже, так сказать, основная ячейка дата-центра.
Speaker A
А что касается энергии, это тоже интересно. То есть достаточно ли солнечной энергии или э-э, рассматривается возможность запуска, например, атомных реакторов? И если опять же говорить о Земле, э-э, я понимаю э-э, отношение к атомным станциям. Мы знаем опыт Германии,
Speaker A
которая закрывала, потом многие поняли, что это было ошибкой, но тем не менее, может, стоит больше атомных станций.
Speaker A
Человечество знает, как это делать, рядом с атомными станциями строят дата-центры. То есть почему нужен космос и что может дать космос именно э-э, с точки зрения дата-центров?
Speaker A
Значит, э-э, я уточняю вопрос. Вы не хотите от- отправить и э-э, атомный реактор в космос, вы хотите его построить на Земле, правильно?
Speaker A
Нет, я не против, чтобы атомный реактор был в космосе. То есть э-э, как говорится, э-э, после Чернобыля, у меня отец просто был в Чернобыле, э-э, и для нашей семьи это не случайная история, э-э, ну у нас свои отношения э-э, с
Speaker A
атомными станциями, хотя я понимаю, что после Чернобыльской трагедии и катастрофы всё-таки э-э, меры безопасности были учтены.
Speaker A
Э-э, ну просто поскольку АЭС это некая [откашливается] неизбежность в нашей жизни, да, и нашей планеты, их много достаточно, они работают, то, в общем, поэтому я и задаю такой вопрос.
Speaker A
Хорошо. Я меняю свою шляпу, я, вообще говоря, в В жизни был атомным физиком, я закончил э-э физико-технический факультет Уральского политехнического института в Свердловске, и нас вообще готовили э-э строить атомные бомбы.
Speaker A
Вот э-э у меня своё отношение к этой энергии, не потому что она э-э она опаснее в смысле радиации чего-то.
Speaker A
А в- а только в смысле того, что это очень малоэффективный тепловой двигатель. Понимаете? Э-э Как работает а- а- атомная станция?
Speaker A
В реакторе выделяется тепло, и это тепло крутит турбину. То есть то есть э-э это тепло испаряет воду, и вода тут э-э крутит турбину.
Speaker A
То есть то же самое, что тепловая станция, сжигающая уголь. Но при этом тепловая станция, с- с- сжигающая уголь, гораздо более эффективна, чем атомная станция.
Speaker A
Коэффициент полезного действия у неё больше. Надо объяснить, [откашливается] почему? Расскажите, да, это интересно. Значит, э-э тепловой двигатель. Вы можете это по- помнить из школы девятого класса, что есть э-э цикл Карно, который устанавливает максимальную э-э энергоэффективность э-э теплового двигателя.
Speaker A
Э-э Эффективность определяется только двумя параметрами: горячая часть двигателя и холодная. То есть тепло идёт от э-э от тепла к холоду.
Speaker A
Чем горячее горячая часть и чем холоднее холодная тем тем лучше, тем э-э тем больше коэффициент полезного действия теплового двигателя.
Speaker A
Э-э, чем определяется наша горячая часть? Во-первых температурой сгорания топлива, во-вторых, [откашливается] сколько по температуре может выдержать стенки реактора.
Speaker A
Значит, э-э, при сжигании угля и газа мы можем доходить до 1.000°. При ядерном реакторе температура обычно ограничена 300°C, потому что иначе реактор просто может развалиться. Там не только температура, там ещё жёсткая радиация и стенки реактора постоянно бомбятся частицами, которые внедряются
Speaker A
внедряются в стенки, создают микротрещины. Ну, там процесс более э-э, сложный, хитрый, но я объясняю это очень просто. Короче говоря, температура ядерного реактора обычно не превышает 300-400°.
Speaker A
Поэтому мы уже потеряли эффективность на на горячей стенке. Теперь холодная. Любое тепло уходит в окружающую среду.
Speaker A
Э-э, и оно должно И мы хотим держать эту температуру как можно ниже. Э-э, поэтому все ядерные реакторы, они просто опущены в воду, в реки, в озёра, специально созданные водохранилища.
Speaker A
И и дальше вопрос, как много воды мы можем использовать? есть я утверждаю, что атомные станции работают не на атомном топливе, не на уране, а на воде.
Speaker A
Что происходит в странах, где строят атомные реакторы? Франция, 70% э-э, электроэнергии производится атомными станциями.
Speaker A
Прошедшим летом они вынуждены были закрыть несколько станций, просто остановить несколько станций, потому что вода в реке [откашливается] буквально начала кипеть.
Speaker A
Бог с ними с рыбами, которые там варятся и в уху превращаются. Как только вода начинает в реке кипеть, резко падает опять коэффициент полезного действия электростанции.
Speaker A
Понимаете? Они их закрывали. Румыния также этим летом останавливала свою единственную атомную электростанцию, которая производит 20% электроэнергии. Венгрия выключала свои атомные электростанции.
Speaker A
Понимаете? Вот, скажем, во Франции им нужно нужно больше электроэнергии, но они не могут себе позволить построить ещё хоть одну атомную электростанцию.
Speaker A
Просто негде. Воды не хватит. Вот, поэтому я очень скептически отношусь к перспективам просто от атомной энергетики.
Speaker A
Не потому что радиация или опасность, а просто потому что воды не хватит. Тогда давайте вернёмся к космосу.
Speaker A
Солнечная энергия в космосе для работы дата-центров. Или есть ещё, кроме солнечной энергии, альтернативные Солнечная, только солнечная. В этом весь смысл. Потому что атомный реактор в космос ну это опять, как его охлаждать, да? Правильно?
Speaker A
Главный вопрос, главный вопрос. Да, поэтому то- только солнечная энергия. Нам нужно будет строить солнечные панели размером километр на километр или 2 км на километр, чтобы выработать ги- гигаватт.
Speaker A
Я ещё хочу отступить назад. Цель не просто построить э-э дата-центр в космосе, а построить мощный дата-центр.
Speaker A
есть э-э если сегодняшние дата-центры это 200 МВт, то мы должны построить 200 МВт и и 1 ГВт.
Speaker A
Огромный дата-центр. Только в этом случае это будет иметь смысл. Ну, и солнечные батареи из из того ж анализа, что мы провели, это самая как бы лёгкая часть, потому что нам нужно просто, да, сделать очень большие э-э большие площади солнечных батарей.
Speaker A
Километрового размера. Ну, я работаю в полупроводниковой компании, для них это их хлеб и масло делать большое количество полупроводников.
Speaker A
А опять же, возвращаясь к технологии дата-центров, э-э и э-э если посмотреть на перспективы космических дата-центров, там что-то будет меняться или просто [откашливается] это другие мощности, опять же, просто проблема тепла, а так всё как на Земле или всё-таки есть
Speaker A
Всё всё так же, да. Вот прямо прямо таки там там будут, конечно другие ну, э-э другое расположение элементов, то есть, другие архитектуры, но в целом те же те те же микросхемы, те же чипы, те же графические процессоры, те же
Speaker A
центральные процессоры, те же те же элементы памяти. А опять же, я хочу вернуться к графену.
Speaker A
А каков потенциал графена? А ну, поскольку когда Нобелевскую премию Гейм и Новосёлов получили за за графен, было ощущение, что наступает эра графена. Этого не случилось. Графен, конечно, используется, но всё-таки какой-то революции, аналогичной кремнию, а не произошло. Тем не менее, кажется,
Speaker A
потенциал не до конца раскрыт. А вот на ваш взгляд, какой потенциал остаётся у графена? Что вы видите?
Speaker A
Никакого. Ничего. То есть вы очень скептически настроены в отношении У меня не было никаких ожиданий ещё тогда.
Speaker A
Вот э Ну, был бывает такая модная тема. Вот были фуллерены, за них тоже дали Нобелевскую премию, да? Такие футбольные мячики из и из углерода.
Speaker A
Вот э да нет, это просто тонкий слой сажи. И всё. Так что я не вижу никакого потенциала.
Speaker A
А какие, э, направления, опять же, э, не графен, может быть, что-то другое, вам кажутся наиболее перспективными и до конца недооценёнными вот на данном этапе?
Speaker A
Ну Вот смотрите, в краткосрочной перспективе это просто вот берёшь берём то, что у нас есть сейчас и отправляешь в космос. Это вот так. В долгосрочной перспективе это биология. Надо возвращаться э, к познанию того как э обработка информации происходит уже в
Speaker A
природе. То есть вот нейроморфные, наверное, как по-русски сказать, ну, в общем нейроморфик допустим нейроморфные компьютеры.
Speaker A
Компьютеры, которые используют, наработки при живой природе. Это моя любимая тема. Вот э ну в меж срочной перспективе это это элементы, которые называют мемристоры, хотя я не люблю это слово, и это тоже, как и графен, слишком перепродано, но так или иначе, элементы
Speaker A
памяти которые э памяти и логики, которые основаны не на движении электронов, а на движении атомов.
Speaker A
То есть ионные, наноионные, так называемые ионные приборы. Я не знаю, если вы знакомы с другими.
Speaker A
Можете подробнее об этом рассказать? Я об этом слышал, но расскажите э-э об этом более детально. То есть как это устроено и на каком этапе сейчас?
Speaker A
Значит шаг назад опять. Когда мы э-э показали, что квантово-механическое туннелирование остановит дальнейшее уменьшение элементов ну тут тут же можно было посмотреть на формулу и увидеть, что квантово-механическое туннелирование тем сильнее проявляется, чем меньше чем меньше масса частицы которую мы хотим
Speaker A
за- за- за- за- задержать в состоянии один или ноль. Соответственно, нужно искать э-э частицы тяжелее, чем электрон.
Speaker A
[откашливается] Ну, к сожалению, следующая тяжёлая частица это атом. Поэтому мы стали разрабатывать вот твёрдотельный твёрдотельный ионные приборы.
Speaker A
Первый это элемент памяти, так называемый ре- ре- RRAM resistive random access memory и мемристор как логический элемент.
Speaker A
Э-э Эти приборы разрабатываются, внедряются, производятся разными компаниями. Э-э на сегодняшний момент как как часть э-э как э-э как часть э-э более сложных микросхем.
Speaker A
Вот. Значит, э-э главное Чтоб вы меня поняли правильно. С точки зрения энергии переключения они не дают, они не дают выигрыш.
Speaker A
Они дают выигрыш с точки зрения размера и с точки зрения совмещения функций логики и памяти.
Speaker A
Потому что если мы говорим про энергопотребление, то главная главная часть компьютера, где или чипа, где энергия расходуется, это посылание данных. Я просто использую, пускай это будет логика, а это это будет память.
Speaker A
И вот они соединяются проводочками. Да? Вот, шина данных, так называемая. И и вот именно передача, обмен данными между блоком памяти и логическим блоком съедают большую часть энергии.
Speaker A
Больше, чем энергия на на запись информации, больше, чем энергия на на обработку информации, на логические операции.
Speaker A
Вот. И это вот так мы все наши компьютеры построены по так называемой схеме фон Неймана, где э-э, логическое устройство и устройство памяти, они физически разделены.
Speaker A
И это даёт большое количество э-э, положительных явлений, положительных явлений. Вот. Сегодня довольно сильно развивается концепция computing memory, то есть ло- ло- логика в памяти или память в логике. То есть пытаются совместить логический элемент и память, или по крайней мере расположить
Speaker A
их настолько близко, чтобы чтобы мы не теряли энергию, ну, просто в проводах. Это большая часть энергии.
Speaker A
Большая часть энергии тратится на перенос данных. Вот. Опять можно вспомнить э-э э-э, биологию. Человеческий мозг нету отдельных логических и отдельных и отдельных э элементов памяти.
Speaker A
То есть, э, все клетки в принципе одинаковые, и они выполняют вот обе функции, и и и и логику, и память.
Speaker A
Ну вот, некоторые вещи мы, э, как я понимаю, не можем объяснить, там, например, процесс, э, нашего мышления, да? То есть, э ну, опять же, да, мы там что-то моделируем, есть много на эту тему работ э если мы смотрим на биологические
Speaker A
процессы. Вот опять же, я хочу вернуться к, э, кишечной палочке, э, E. coli. И я так понимаю, что э, у неё же есть, ну, то есть, можно объяснить некоторые вещи, например, э, связанные с тем, что там больше железа,
Speaker A
меньше железа. То есть, меняется химический состав, э, и, соответственно, э, проходят какие-то действия. У нас в мозгу тоже это происходит. То есть, есть химия, э, и в то же время мы не можем объяснить, э, как как, почему мы думаем
Speaker A
так, как мы думаем. Э, вот, сколько там загадок, на ваш взгляд? Вот, что мы видим, что мы не видим, что мы понимаем, что мы не понимаем?
Speaker A
То есть, мы видим некие физические процессы, да, как я уже сказал, с железом в больше железа, меньше железа в, э, в кишечной палочке.
Speaker A
Ну вот, что дальше за этим железом мы что видим и чего мы не видим?
Speaker A
Ну, хорошо, Вадим, я вам тогда скажу такую горькую правду. Значит, э, исследуя процессы в мозгу, я пришёл к выводу, что главный главный орган обработки информации является не человеческий мозг, не нейроны, а кишечная палочка в нашем кишечнике.
Speaker A
Я слышал, я слышал, я слышал об этом, да, что там формируется, э, то, что потом в нашей голове.
Speaker A
Вы не мозг. Вы, наверное, слышали про то, что называется gut brain axis, то есть ось между кишечником и мозгом.
Speaker A
Значит э-э ну, уже установлено и показано, что значительное количество недомоганий и болезней можно лечить, именно воздействуя на кишечник.
Speaker A
Э-э, второе, а я просто взял и посчитал вычислительные мощности нейронов и и бактерий. Бактерия маленькая, и у неё, конечно, у у одной бактерии вычислительная мощность маленькая, но их их гораздо больше, чем нейронов, и поэтому и и и поэтому в совокупности они они они
Speaker A
обрабатывают больше информации, чем нейроны. Э-э, моя нынешняя гипотеза, что мозг это прежде всего обслуживает э-э органы чувств, прежде всего зрения.
Speaker A
Мы подавляющее количество информации получаем через зрение, почти 10, э-э, мегабит, э-э, в секунду, и нужны большие мощности обработки вот этой входной информации. Вот это то, что делают нейроны.
Speaker A
А думаем мы, извиняюсь, вот другим местом. Если посмотреть на то, что сейчас, э-э, происходит с искусственным интеллектом, а-а, с нейросетями, м-м, то есть это можно назвать процессом мышления? Вообще, как вы оцениваете, э-э, вот нейросети, их, э-э, генерацию? То есть, э-э, мы приближаемся
Speaker A
к сверхразуму или там общему интеллекту, или всё-таки это некая иллюзия? Вот, э-э, какое у вас ощущение?
Speaker A
Ну, давайте опять вот, э-э, вот зачем нам нужно мышление? Что вот почему мы вот обладаем мышлением? Почему вот это природа так распорядилась?
Speaker A
Ну, возможно, это побочка нашей эволюции, да? То есть некий побочный эффект, да? То есть Ну, это помогает выживаемости.
Speaker A
То есть, э, все, абсолютно все живые организмы, а они проецируют своё будущее. То ли там надо мошке убежать от, э, от преследующей её птички, то ли там E. coli ищет еду, понимаете?
Speaker A
Кишечная палочка ползает и ищет там сахарок, она любит сахарок. Вот. Ну, и, короче говоря, очень просто. Э, наша вероятность выжить зависит от того, как далеко мы можем прогнозировать своё будущее.
Speaker A
Вот, вот, вот почему и существует, э, то, что мы называем мышлением. Это так. Эти элементы мышления есть у всех живых, у живых живых организмов, включая кишечную палочку, э, там кусочек мозга у человека, само ДНК.
Speaker A
Э, ДНК это не только хранение информации, воспроизведение. ДНК производит много вычислительных, э, операций и и посылает команды, команды на изменение поведения клетки, бактерии, если меняется окружающая среда.
Speaker A
Ну, самый простой пример, э, Нобелевская премия за открытие лак-оперона. Э, коротко, E. coli любит, любит, э, глюкозу и не любит лактозу, молочный сахар.
Speaker A
Но когда нет глюкозы, приходится есть лактозу. Ну, чтобы есть лактозу, надо менять метаболизм. И э, и э ДНК бактерии формируют сигналы, вырабатывают, которые меняют метаболизм на переработку лактозы.
Speaker A
Дело в том, что каждая клетка, э, у у бактерии, она имеет функцию, и там нет ни ни нет запаса прочности.
Speaker A
То есть, для того, чтобы перестать есть глюкозу из лактозы, нужно перестроить, вообще говоря, белки в цитоплазме.
Speaker A
Ну, вот так вот. Короче говоря, искусственный интеллект с этой точки зрения безусловно можно назвать мышлением. Он предсказывает тенденции в будущем.
Speaker A
Он Ну, и что? Собственно говоря, мы уже давно стали киборгами, правильно? Мы уже не можем жить без без всех этих машинок.
Speaker A
Мы всё больше используем искусственный интеллект. Ну, и я вполне могу представить, что мы просто дадим дадим путь новым новым, даже не знаю, как их назвать, новым системам, информационным системам.
Speaker A
А сами уйдём в прошлое. Ну, и что? Динозавры умерли, мамонты умерли. А то, что Я понимаю, я сейчас произнесу слова, которые мне кажется, человечество, ну, я так обобщаю, конечно, несколько пафосно, пытается м-м ну заниматься таким самозащитой или самообманом, может быть,
Speaker A
созданием собственной иллюзии. То есть, у нас есть воля, у нас есть личность, у нас есть субъектность.
Speaker A
А и, соответственно, это делает нас теми, кем мы себя считаем. Ключевое слово кем мы себя считаем.
Speaker A
Когда мы говорим об искусственном интеллекте, сейчас приходится слышать, ну, у него нет воли, у него нет субъектности, у него ничего этого нет, и соответственно, он никогда не сможет не сможет быть лучше, чем мы. Вот это самоиллюзия такая, самообман, которым мы
Speaker A
сейчас занимаемся. Вадим, это может быть самый лучший вопрос, который сегодня прозвучал, потому что я не знаю, сколько у нас ещё времени есть, я вам ещё У нас есть да, мы можем поговорить.
Speaker A
байку ещё расскажу. Значит, чем отличается человеческий мозг от компьютера? Вот одно из главных отличий.
Speaker A
Оно заключается вот в чём. Э-э, если наш компьютер, пускай даже с искусственным интеллектом, э-э, отключится от, розетки и батарейка кончится, он выключится, правильно?
Speaker A
А потом мы его включим, и он опять включится. Что будет, если человеческий мозг останется без энергии на 1 минуту?
Speaker A
Он умрёт и никогда больше не не вернётся. В этом фундаментальная разница. Поэтому, ну, собственно говоря, это объясняет, почему мозг настолько энергоэффективный, потому что и и единственная его функция, единственная его забота - это сохраниться. Это не умереть от переизбытка энергии или от
Speaker A
нехватки энергии. Вы, наверное, можете вспомнить, когда вы сидите сидели на лекции в университете и внимательно слушали профессора, вдруг вашим вы поймали себя на мысли, что вы отключились вы ваше внимание на что-то переключилось и Такое бывало нередко, врать не буду.
Speaker A
Нередко. И это именно потому, что вы очень внимательно слушали. Концентрация внимания, э-э, требует больших энергозатрат, и наш мозг сам нас выключает, потому что опять он нас бережёт.
Speaker A
Поэтому вот этот вопрос, как вы говорите, тут даже дело, ну, назовём это субъектностью, я не знаю.
Speaker A
Мы боимся умереть. А боится ли умереть искусственный интеллект? Вот это вопрос, я не знаю. Пока, наверное, нет. Ему достаточно всё равно.
Speaker A
Но вопрос, почему мы боимся умереть? Потому что у нас есть мышление, у нас есть сознание, мы понимаем, что на этом наша жизнь физическая закончится, мы не знаем, что будет дальше. Страх неизвестности а-а он ну Пугающий да? То есть
Speaker A
и собачки боятся и маленькие кошечки, и все инстинкт самосохранения. Всё-таки вы знаете, мы довольно дорогой дорогая система в смысле ресурсов, для того чтобы сделать вот человеческое тело это ну очень много париться нужно, ну простите за простые слова.
Speaker A
То есть очень сложная система, понимаете? Одна ДНК чего стоит, а все белки? Сколько аминокислот надо сначала синтезировать потом вместе собрать в цепочки и потом в нужное место доставить, понимаете?
Speaker A
То есть э-э живая ткань это это очень дорогая дорогой материал. И было бы глупо, давайте говорить о природе как о таком всеобщем конструкторе, да?
Speaker A
Разрабатывать систему, которая вот будет просто умирать бездарно. Нет. Э-э когда мы строим что-то такое дорогое [откашливается] в него закладывается закладывается механизм сохранения, самосохранения правильно?
Speaker A
Но при этом я обратил внимание, что когда вы говорили о том, что может быть с искусственным интеллектом и с нами, [откашливается] вы сказали: "Ну, вымерли же динозавры". Э-э Что изменится, если мы исчезнем? То есть у вас а то почему вы это сказали?
Speaker A
То есть нет некого сожаления, если мы вдруг, не знаю, перестанем быть доминирующим видом, которым мы возможно не являемся, а сами себя таковым считаем. Это тоже всегда, мы очень субъективны.
Speaker A
конечно не являемся доминирующим. Как считать? Доминирующие бактерии по биомассе. Ну конечно. То есть и с вирусами у нас, хотя вирус это несколько другое.
Speaker A
я не стал упоминать, да, потому что он не совсем [откашливается] живой, но ну в целом да, вирусы, бактерии.
Speaker A
А мы так просто ну занимаемся самообманом. Мне кажется, понимаете, вот ещё Исаак Ньютон, он задал вопрос: кто же написал начальное уравнение движения?
Speaker A
Потому что как только начальные условия написаны, то дальше вот законы э-э, ньютоновской механики позволяют объяснить развитие вселенной.
Speaker A
Ну и вот и вот тут тоже вопрос. Э-э, ну я, кстати, Вадим, [смех] исключаю, полностью исключаю, что вся природа была закручена для того, чтобы появился человек. Это как-то слишком слишком так это самонадеянно, ну и немножко наивно и примитивно, мне
Speaker A
кажется. То есть, э-э, я вполне допускаю мысль, что вот так феномен человека это такая разработка, чтобы создать искусственный интеллект, электронную цивилизацию, роботов, э-э, киборгов и потом человек исчезает, чтобы не тратить дорогую материю.
Speaker A
А вам не страшно? Вот как человеку, представителю Homo sapiens? Вадим, а чего бояться? Ну, мы живём ну, давайте 100 лет это оптимистично так да?
Speaker A
100 лет, ну мне Я прожил хорошую жизнь, кстати. Я до сих пор очень доволен своей жизнью, многого сделал, много познал.
Speaker A
Вы один из самых авторитетных учёных нашей планеты, э-э, поэтому Ой, спасибо, спасибо, Вадим, это уж вы это уж вы вы загнули, конечно, но но спасибо.
Speaker A
Короче, мне не страшно умирать. Ну, всё равно все умрём, чего бояться? Ну, у нас же есть, как как клетки передают информацию, э-э, мы об этом говорили, э-э, так и мы передаём информацию, там, э-э, если не будем жить мы, там будут жить наши дети, там, если
Speaker A
нет детей, там, не знаю, близкие нам люди, там, родственники и так далее. Всё равно этот цикл продолжается, да, после нас э, кто-то остаётся. Э, и вот на нас история не заканчивается, хотя смерть каждого человека - это персональный апокалипсис, да, или персональный конец
Speaker A
света. То есть нас выключают, и нас больше нет. А что там, мы не знаем.
Speaker A
Ну, хорошо. Коль уж мы об этом заговорили. философский такой разговор у нас. Вот я лично, вот, э, очень много узнал про биологию, изучая биологию с точки зрения обработки информации.
Speaker A
И я вообще впервые узнал про горизонтальный перенос генов. То есть, э, обычно мы говорим про вертикальный перенос генов, когда от отца к сыну, да, от родителей к детям.
Speaker A
Но у бактерий, у прокариотов, ну ну [смех] и э, всё происходит иначе. Как только и кого я покушаю, она меняет свой свой э ну генотип [откашливается] свой генофонд, информационный состав ДНК.
Speaker A
Потому что кусочки скушанного скушанного ДНК переходят, э, переходят, становятся частью ДНК бактерии. А, вот, а специальные молекулярные ножницы отрезают другую часть и выбрасывают, чтобы просто размер не позволяет.
Speaker A
Так вот, долгое время считалось, что вот этот горизонтальный перенос генов существует только у прокариотов, то есть у клеток, у бактерий, в которых ДНК просто плавает плавает в цитоплазме, у них нет ядра.
Speaker A
И ядро появилось, как я понимаю, именно для того, чтобы защитить, предохранить э более сложные организмы от произвольного изменения генного. То есть как как покушали, так и изменились.
Speaker A
Но всё-равно и в более высоких существах существует вероятность горизонтального переноса генов. В том числе и и и и и у людей. То есть часть наших генных мутаций происходит за счёт внедрения чу- чужих генов.
Speaker A
Короче, что я понял? Что вся идея переселения душ это идея сохранения фрагментов ДНК. ДНК как также мы выяснили в процессе наших исследований, могут жить очень долго. Это очень стабильная структура и может существовать тысячелетия.
Speaker A
В неизменном составе, если если правильно правильные условия хранения. Так вот, я вот лично хочу умереть, чтоб меня закопали в землю и чтоб меня съели черви и бактерии.
Speaker A
Таким Таким образом моя ДНК размечётся дальше по нашей планете. Ничто не исчезает. Не хочу кремации, хочу вот так вот свою ДНК пере И хочу возродиться в новых живых людях или животных.
Speaker A
Что ж, ничто не исчезает, технологии тоже не стоят на месте. Спасибо вам за этот разговор и за эту встречу и до следующего раза. Всего доброго и до свидания.
Speaker A
Вадим. Было очень приятно. До свидания.
Topics:закон Мурачипытранзисторыквантовое туннелированиеграфеннитрид галлиядата-центрытеплоотводполупроводникиВиктор Журнов
