Привет! Я — специалист с бэкграундом в тестировании ПО, и я хотел бы рассказать о перспективах развития вычислительной техники, замеченных мной в ходе работы в самых разнообразных условиях и технологических стеках.
Здесь я расскажу, почему реверс‑инжиниринг станет обязательным навыком для всех айтишных профессий, как компьютеры могут исчезнуть, а также почему любой научный прогресс неизбежно ведёт к фундаментальным вопросам о возникновении Вселенной. Ближе к финалу речь пойдёт о технологии, которая прямо сейчас недоступна к приобретению для рядового обывателя — однако не исключено, что в какой‑то форме она присутствует в обиходе крупных корпораций, заводов и так далее
Итак. Время и энтропия — хорошие друзья. Они порождают бесконечное количество вариантов событий. А всё, что можно предположить, можно и изобрести.
Первая реакция на данное суждение — решить, что оно звучит слишком самонадеянно. Однако это правда, и вот почему.
Гордон Мур 19 апреля 1965 года сказал приблизительно следующее: в кристаллах процессоров становится вдвое больше транзисторов каждые 2 года. При анализе истории развития вычислительной техники становится очевидно: по крайней мере какое‑то время это правило выполняется. С оговоркой, что сначала он назвал год, а потом скорректировал до двух, но со второй попытки его слова более не менялись.
Для обывателя это звучит как «компьютеры становятся вдвое мощнее», что, впрочем, недалеко от правды. Предлагаю поставить мысленный эксперимент по реверс‑инжинирингу с людьми, находящимися сейчас в разных временных отрезках, но имеющими связь с нами.
И в тестировании, и в реверс‑инжиниринге действуют одни и те же принципы: верификация гипотезы, поиск несовпадений, предельное внимание к воспроизведению шагов. Другими словами, это грани одной и той же научной дисциплины. Но то, что обычно называется изобретением — это также реверс‑инжиниринг мысленного эксперимента, некой мысленной модели или идеи, находящейся в сознании изобретателя.
Испытуемый 1 — человек, находящийся прямо сейчас в 2010 году.
Испытуемый 2 — точно такой же человек из 2020 года.
Рассматривая отрезок с 2010 по 2020, Испытуемый 2 может ретроспективно заметить, что компьютеры за это время действительно стали значительно мощнее. Для Испытуемого 1 то же самое утверждение — всего лишь гипотетическая модель, поскольку в его реальности этого ещё не случилось. Он может прочесть в своих научных статьях, что закон Мура исполнялся на протяжении какого‑то срока, но точного прогноза на 2020 он не знает.
В мысленный эксперимент подключается ещё испытуемый:
Испытуемый 3 — человек из 2030 года.
Испытуемый 2 может отметить, что Испытуемый 3 смотрит на него точно так же, как он сам смотрит на Испытуемого 1. Однако, так как прямо сейчас 2025 год в реальности, в которой пишется данная статья, это является гипотезой и для нас. То есть, мы находимся не в том временном отрезке, который позволяет нам базироваться на свершившихся фактах, а Испытуемый 3 — да.
Но вот что важно: даже если в реальности, в которой пишется статья, к 2030 году компьютеры не достигнут плановой мощности, очень высока вероятность того, что когда‑то они в любом случае её достигнут. Это достижимые цифры сами по себе, и наш вопрос заключается только в соблюдении сроков: закон Мура это скорее сочетание менеджмента и научных достижений. Готов ли будет проект? Да. В срок? Не знаем. Знакомая ситуация на множестве ваших проектов, согласитесь?
Концептуально это значит значительно больше, чем кажется на первый взгляд. В первую очередь — мы можем сразу утверждать, что рост до плановых показателей 2030 года достижим обязательно и в любом случае. А если достижим — то нет непреодолимых препятствий, которые не дали бы этому случиться. Что, в свою очередь, означает, что существует как минимум одна параллельная реальность, в которой к 2030 году это всё‑таки случилось.
А это, в итоге, уже означает, что компьютеры с мощностью, характерной для 2030 года выпуска, могли бы теоретически существовать и в 2020, и в 2010, и даже в 1970, просто потому что такая последовательность молекул физически реализуема.
Скрытый текст
Если закинуть немного различных химических веществ в баночку и хорошенько её потрясти, с ненулевой вероятностью может оказаться, что, когда мы закончим трясти — в банке окажется iPhone 8 Plus.
Да, конечно же, это шутка. Потому что для того, чтобы «выбить» вероятность данного события гарантированно, придётся потратить всю энергию мира, а то и больше.
Чем ближе мы подбираемся к нанотехнологиям в процессе работы с вычислительными системами, тем интереснее становится наша ситуация: при том, что размеры компьютеров остаются соизмеримыми с прежними поколениями, их полупроводники в самом что ни на есть буквальном смысле становятся меньше. Проблемы, которые ставились перед людьми прошлого как неразрешимые, известны нам как уже решённые. Лимиты и ограничения, данные нам физикой, в основном пересматривались с позиции «это не физика неудобная, это мы неправильно её готовим».
Продолжая мысленный эксперимент из первой части статьи, можно добраться до времён, в которые компьютер мощности, соизмеримой с мощностью современного среднестатистического ноутбука, весит несколько граммов и может быть размером с монету. Зная это, можно уже сейчас сделать прорыв из текущей реальности в дальнее будущее, и начать вести его реверс‑исследование по принципу обратного конвейера.
Что такое обратный конвейер? Это придуманное мной обозначение для другого мысленного эксперимента. Наверняка такое уже придумывали как концепт, и не раз, но так как я не нашёл в источниках ничего подобного, я решил основываться на своей версии термина.
Те, кто играл в игру Factorio, или, ещё лучше — Satisfactory — интуитивно уже знают, о чём идёт речь. Конечный продукт производится на последнем конвейере, но для того, чтобы расчёты производительности были верны, желательно строить завод задом наперёд — с последнего этапа до первого.
Реверс‑инжиниринг отличается тем же самым: мы с самого начала имеем готовое изделие с определёнными характеристиками, и все последующие наши шаги — это попытки разобраться, как конкретно были достигнуты эти характеристики, без возможности их как‑либо пересмотреть или сдвинуть. Так, например, лошадиная подкова будет превращаться в слиток железа, слиток железа — в руду, а руда вернётся обратно в землю; для компьютера этот конвейер будет несколько длиннее. При данном подходе мы не можем внезапно пересмотреть проект и решить, что нам нужна была вовсе не подкова, а латунный гаечный ключ.
Предполагаем, что компьютер будущего лежит перед нами. Мы можем измерить его плановые характеристики, превышающие наши. На этих характеристиках мы теперь и будем основываться, и мы никак не можем противостоять этим цифрам, словно непреложным фактам. Теперь весь процесс реверс-инжиниринга завязан на их повторении.
Это белый диск диаметром 20 миллиметров и высотой 4 миллиметра, не имеющий отверстий и сторон, абсолютно гладкий.
Как происходит первый этап обратного конвейера: мы определяем, какой шаг на конвейере является самым последним. В данном случае — упаковка этого компьютера в оболочку. Уже исходя из того факта, что мы сказали слово «оболочка», мы обозначили, какой именно компьютер будущего мы разбираем. У нас отсеялись сотни вариантов компьютеров без оболочки, детали которых не нуждаются в изоляции от окружающей среды. Но, тем не менее, нам нужно идти дальше!
Оболочка даёт нам определённые вопросы:
А как мы можем к нему подключиться, если он полностью покрыт оболочкой?
А откуда он берёт энергию для работы, если в нём нет разъёмов?
Первое достаточно просто: протокол, аналогичный WiFi или Bluetooth, только с высокой пропускной способностью. Скажем, 40 Гбит/с, достижимые при использовании стандарта IEEE 802.11ay, позволяют одновременно синхронизировать все периферийные устройства и передавать 1 изображение в 4k разрешении с частотой 144 Гц. Я не утверждаю, что этот протокол подойдёт для столь маленькой таблетки — но какой‑то аналог с годами появится.
И этого уже достаточно, чтобы передавать данные наружу.
Второе же может на первый взгляд показаться проблемой — но только не для Николы Тесла. Конечно же, мы воспользуемся беспроводной передачей энергии на частотах, которые не будут создавать помехи протоколу обмена данными с периферией. И нет, это не будет буквально катушка Тесла — это скорее будет нечто, похожее на беспроводную магнитную зарядку от айфона.
Хорошо, мы ответили на первые ключевые вопросы. Как вы видите, пока что мы собираем не компьютер будущего, а компьютер настоящего.
Теперь компьютер едет по конвейеру назад, ещё дальше, и доезжает до следующего этапа. Что это за этап? Многослойная фотолитография. Мы видим, что периферические модули, которые отвечают за взаимодействие со звуковыми, сетевыми устройствами и интерфейсами, а также с электропитанием, отпечатаны по той древней технологии, которую люди прошлого использовали в 2025 году для создания Intel i9-15900k. То есть, периферические модули такого компьютера имеют соизмеримые с процессорами тех времён величины, и находятся на внешних гранях компьютера, одновременно являясь радиаторами для центральной вычислительной части.
Далее мы исследуем периферию нашего гипотетического компьютера с помощью реверс‑инжиниринга, воспроизводим и пускаем в производство его аналоги, как если бы он лежал перед нами. Поскольку известно, что всё когда‑то это достижимо, вопрос о реальности изобретения не стоит — стоит только найти способ его воспроизвести здесь и сейчас.
Так, спустя несколько итераций, мы подбираемся к конечной цели разработки: к микроскопическому устройству, которое собрано на молекулярном уровне, и при этом имеет практически неограниченные функции и мощность. Для нас это и есть Ничто, которое может всё. А так как спроектировать маленькое, но гениальное стихотворение методом бесконечного числа приматов гораздо легче, чем спроектировать Войну и мир, выходит, что в любой момент мы можем изобрести его. Ведь чем меньше размер устройства, тем больше шансы, что случайность подтолкнёт нас к воспроизведению его элем��нтов.
Что важного это может подчеркнуть? Возможно, прямо сейчас в вашей комнате в виде пылинки летает мощнейший суперкомпьютер будущего (дисклеймер: это шутка). И вы не можете его распознать, потому что не обладаете знанием, как он может выглядеть.
Потенциальные риски наноэлектроники, как ни парадоксально, заключаются в размерах этой самой наноэлектроники. Когда ваше вычислительное устройство выглядит как пылинка, цивилизация людей начинает выглядеть как цивилизация без компьютеров. При космических перелетах это особенно хорошо: каждый грамм полезной нагрузки, который можно сократить без потери функционала — нужно сократить.
Но здесь, на Земле, есть и недостатки.
Если можно будет сделать из микрокомпьютера следящий жучок, он будет сделан. Существует множество разнообразных векторов атаки через малые вычислительные устройства. И электромагнитный след такого устройства также будет микроскопическим, так что будет очень сложно его найти и обезвредить.
Кроме того, исторический этап развития цифровой техники до визуально неразличимых размеров утратит сам символ цифровой техники, что ослабит культурный код человечества как цифровой цивилизации.
Культура может пройти этап видимых вычислительных устройств точно так же, как она прошла этап радио. Поэтому давайте договоримся, что мы не будем совершать такой ошибки, и установим какое-то ограничение на минимальные размеры устройств.
Но что значит «прошла этап радио»? Ведь радио всё ещё есть, верно?..
Немного уйдём в сторону от проектирования компьютеров и обратимся к теме радиосигналов.
Раньше незашифрованные радиосигналы буквально излучались всей планетой: песни, телепередачи, любительские эфиры. С появлением шифрования трафика ситуация стала кардинально меняться. И это отличный паттерн для объяснения, что может произойти с той или иной технологией будущего.
В радиоэпоху, к примеру, строились целые гипотезы относительно аномальных радиосигналов. Существует даже проект SETI, направленный на поиск аномальных сигналов из космоса. Но сейчас, в эпоху шифрования трафика, мы сами не можем похвастаться таким радиосигналом, как тот, о котором мы говорили ранее, и https-протокол в этом отлично поспособствовал - значит ли это, что наша планета необитаема и людей на ней нет? На мой взгляд, человечество ещё какое-то время может использовать TEMPEST-эффект для анализа присутствия следов аномальной электромагнитной активности. Даже если её радиодиапазон звучит в среднем как белый шум.
Особенно по той же самой причине, что проводные технологии заменяются беспроводными довольно активно: если ранее беспроводные мышь и клавиатура были скорее демонстрацией такой возможности с практически нулевым шансом подарить равноценный опыт использования по сравнению с проводными аналогами, то сейчас они могут быть даже геймерскими, с низкой задержкой и приемлемой ценой. Беспроводные наушники почти полностью завоевали рынок; некоторые гаджеты даже выпускаются без разъёмов.
Теперь возвращаемся из темы радиосигналов обратно в тему размеров компьютеров.
Точно так же, как с последствиями шифрования трафика, мы можем не заметить, как наши компьютеры стали неразборными, залитыми в эпоксидную смолу или напечатанными на 3D-принтере. Конечно, будут ретрограды, которые принципиально продолжат собирать компьютеры из компонентов. Но рынок компьютерных деталей принципиально невыгоден техногигантам: экономически гораздо удобнее продать пользователю новое устройство, чем сломавшийся компонент. Иногда этот паттерн используется для мотивирования к апгрейду - например, для перехода на новую флагманскую модель смартфона. А значит, наши современники могут оказаться одним из последних поколений, собиравшим компьютеры из деталей.
Знаете, что именно позволило мне спрогнозировать уменьшение компьютеров в будущем и активное применение беспроводных технологий?
Рост населения планеты. Человечество удвоило свою популяцию с момента рождения моих родителей до момента моего рождения. Затем оно вновь удвоило свою популяцию с момента моего рождения до сегодняшнего дня. Звучит не так размыто и однобоко, как если бы была названа определённая цифра. Это позволяет представить себе рост потребления самых разнообразных товаров.
Применительно к компьютерным технологиям особенно важно то, что для производства вычислительных систем и периферических устройств используются редкоземельные компоненты.
Речь идёт о далёкой перспективе. Возможно, на сегодня это не является проблемой, но само по себе имеет накопительный эффект. Если сегодня мы позволим корпорациям делать полностью неразборные ПК, то в первое время они будут совершенно устраивать нас по характеристикам, и даже выигрывать в сравнении с разборными. Однако, когда рынок разборных устройств окончательно падёт, контроль над устройствами станет неизбежным и повсеместным, а их размеры могут начать регулироваться на государственном уровне - точно так же, как и мощность автомобильного двигателя.
Чтобы удовлетворять растущую потребность человечества на фоне роста популяции, в какой-то момент компании‑гиганты начнут выделять ресурсы на исследование возможности сократить объёмы вычислительных устройств, увеличив их количество — другими словами, сделать больше устройств из того же объёма материала. Подстёгивает здесь не только количество людей на планете, но и степень истощённости рудников, на которых добываются эти самые материалы. Так что порой технологический рост — штука вынужденная. Сейчас, возможно, всё в порядке, но если в определённый момент начнётся маркетинговая кампания, что миниатюризация техники это замечательно - возможно, это именно то, о чём я говорю.
Если принять, что реверс‑инжиниринг — это археология будущего, изобретение перестаёт быть актом творчества и становится формализованным. Время в таком случае становится средством адресации: мы можем обратиться к любому состоянию материи из потенциального будущего, если знаем, что оно достижимо.
Закон Мура превращается из прогноза в метрику вероятности.
И, возможно, главная задача инженеров второй половины XXI века - не уменьшить компьютер, а сохранить его в той форме, в которой он нужен пользователю.
Благодарности вдохновителям:
Айзек Азимов. Конец Вечности.
Плиний Старший. Естественная история, книга 2.
Источники:
TSCM 101: TEMPEST Overview — материалы о принципах побочных электромагнитных излучений и методах их анализа.
Петер Слотердайк. Критика цинического разума. — философское исследование феномена сознания.
IEEE 802.11ay Task Group Update — официальный отчёт о развитии стандарта беспроводной передачи данных IEEE 802.11ay.
CNews: Совершён прорыв в разработке процессоров — статья о достижениях в области микроэлектроники.
HostFly: HTTPS стал нормой — подтверждено статистикой — аналитика распространения шифрованных интернет‑протоколов.
Worldometers — статистика мирового населения и демографических тенденций.
