Выпуском нового процессора Zen компания AMD объявила войну Intel, и у любителей мощных ПК весной снова появится возможность выбора между двумя равноценными марками чипов. Архитектура Zen объединяет в себе четыре ядра с разделяемым кешем третьего уровня и 14-нанометровыми транзисторами. При этом в каждом ядре AMD реализована гиперпоточность, которая до сих пор была прерогативой Intel.

Уже появились новые ноутбуки, в том числе Medion Akoya S3409, работающие на новом поколении процессоров от Intel - Kaby Lake. В 2017 году можно ожидать чипы для ПК с повышенной вплоть до 4,5 ГГц тактовой частотой. Вероятно, этому поспособствует 14-нанометровый техпроцесс изготовления полупроводников.

В 2017 году компания ARM планирует выпустить процессор Artemis. Изготовленный по 10-нанометровому техпроцессу, он обещает смартфонам увеличенное на 30% время работы от батареи и больше вычислительной мощности. Предположительно, этот процессор будет использоваться в iPhone 7s.

О следующем поколении видеочипов Vega от компании AMD официально пока еще известно очень мало. Но благодаря многочисленным утечкам становится понятно, что речь идет о решениях топового уровня, существенно превосходящих Polaris (Radeon RX 470/RX 480) - и все это при сравнительно скромном увеличении энергопотребления.

> Самой быстрой видеокартой во второй половине 2017 года должна стать двухчиповая плата на базе Vega с производительностью около 23 терафлопс, которая сможет проводить вдвое больше вычислений в единицу времени, чем действующий лидер NVIDIA Titan X. Скорее всего, в ней будет применяться второе поколение ­памяти High Bandwidth Memory увеличенного объема с подключением к процессору по очень широкой шине.

> Виртуальная реальность в 4К-разре­шении технически станет доступной на любом компьютере среднего уровня. Кроме того, в 2017 году появятся игры с отображением большей палитры цветов и повышенной четкости благодаря технологии High Dynamic Range (HDR). Именно для них и нужна эта гигантская мощь видеокарт в первую очередь.

Накопители данных: новый SSD созрел для рекорда

С 2017 года быстрые SSD- и флеш-накопители смогут вмещать в себя гораздо больше информации, чем традиционные HDD. Однако новый тип магнитной памяти имеет все шансы похоронить даже флеш.

Существует ли предел скорости у SSD-технологии? 2017 год определенно даст шанс переосмыслить существующее положение вещей. Так, Samsung PM1725a выполняет более миллиона операций ввода-вывода в секунду. Seagate готовит SSD-накопитель Nytro XP7200 со скоростью чтения до 10 Гбит/с (1,25 Гбайт/с). Его подключение реализовано через шину PCIe с 16 линиями, то есть аналогично видеокартам. До сих пор максимумом на ПК были четыре линии, а в серверном оборудовании - восемь.

Прощай, магнитный диск: разработчики накопителей начали укладывать штабелями даже флеш-ячейки, что ведет к невероятной плотности записи. Seagate создает пока еще безымянный твердотельный накопитель на 60 Тбайт в формате 3,5 дюйма. Toshiba уже нацелилась на 100 Тбайт.

Не успела флеш-память набрать обороты, как на рынок вышла новая технология-преемник. Она отличается модулями, на которых ОЗУ и накопитель сливаются в один турбо-носитель. Такие модули выдерживают гораздо больше процессов записи, чем SSD, и передают данные так быстро, что могут заменять оперативную память. Фурор произвела память 3D XPoint от Intel, которая сейчас тестируется на серверах Facebook. Однако 3D XPoint пока лишь в десять раз обгоняет SSD - для ОЗУ этого недостаточно.

> Как нарочно, именно магнитная память должна завершить объединение: технология MRAM от компании Everspin использует для хранения информации не электрические токи, а магнитные элементы - впервые она была использована в модулях Aup-AXL-M128 для разъема M.2. (рис.1) Намагниченность ­может изменяться так быстро, что память MRAM достигает скорости оперативной памяти. Нерешенной осталась лишь проблема недостаточной емкости - 256 Мбит на чип. Но уже в следующем году плотность должна быть увеличена в четыре раза. Кроме того, MRAM не подвержена «старению», как флеш-память, и сохраняет данные при отключении питания.

> В микропроцессорах компания Fujitsu планирует начать использовать небольшую память NRAM от Nantero (рис.2). NRAM сохраняет информацию в углеродных нано-трубках за счет изменения проводимости. У этой технологии такой же хороший потенциал, как и у MRAM.

К слову о плотности записи: Samsung размещает свой терабайтный SSD на площади всего в два квадратных сантиметра - идеально для ультрабуков, смартфонов и планшетов. Вероятно, это становится возможным благодаря новому поколению ячеек памяти V-NAND, когда друг на друга накладываются 64 слоя ячеек.

Быстрый Интернет в любых сетях

Благодаря новому телефону Pixel от Google и экипированным сетям скорость Интернета поднимется до невиданных ранее высот, даже в общественном транспорте, где уже предоставляется бесплатный Wi-Fi.

За зашифрованным сокращением DOCSIS 3.1 скрывается мощный апгрейд передачи данных посредством коаксиального (телевизионного) кабеля, к которому ведущие провайдеры приступят в 2017 году. Помимо построения сети на стороне провайдера, клиентам также понадобится новый модем, такой как SURFboard SB8200 от Arris. В теории DOCSIS 3.1 позволит скачивать данные со скоростью до 10 Гбит/с, а загружать - со скоростью в 1 Гбит/с, окончательно похоронив тем самым стекловолокно.

Ведущие сотовые операторы готовят свои сети для работы по технологии LTE Advanced Pro. Следующим летом они должны преодолеть гигабитный рубеж. Осталось надеяться, что провайдеры согласуют свои тарифы и смогут предложить своим клиентам больше трафика за те же деньги.

До конца 2016 года «Мосгортранс» и РЖД планируют завершить оснащение всего транспорта новым оборудованием Wi-Fi. Теперь можно будет получить бесплатный доступ к ­Интернету везде.

12 Google нападает на Apple и Microsoft

13 Google Daydream

14 Беспроводной шлем

15 Intel Project Alloy

16 WebVR: виртуальная реальность в браузере

17 Tesla Model 3

18 Доставка с помощью дронов

19 Умные дома от Google и Amazon

Платежные системы с распознаванием лиц: широко применяются уже сейчас

Системы распознавания лиц используются во многих странах для розыска преступников, контроля доступа к режимным объектам, а в некоторых странах - для подтверждения платежей в онлайн-банкинге. С 2014 года китайская компания Alibaba Group тестирует алгоритмы распознавания лиц, разработанные компанией Face++. Их собираются использовать для идентификации личности и подтверждения заказов в платежной системе Alipay. Точность алгоритма уже достигла 80%.

Еще одна компания, которая постепенно внедряет распознавание лиц, - . Она использует функцию Selfie Pay, которая позволяет подтверждать онлайн-платежи с помощью селфи. Чтобы приложение сделало снимок, нужно кивнуть или моргнуть - таким образом алгоритм убедится, что перед ним живой клиент, а не его фотография. Систему уже тестируют в Нидерландах, США, Канаде и странах Евросоюза. В этом году MasterCard обещает расширить перечень стран.

Панорамное селфи: уже сейчас

Первая любительская камера Panono Explorer Edition, позволяющая делать фото с обзором в 360 градусов, появилась на рынке в 2015 году и открыла новую эру в области фотографии. После этого на рынке появилось множество панорамных камер стоимостью до $500 производства Kodak, Samsung, Sony и других компаний. Журналисты из ведущих мировых изданий используют такие камеры, чтобы снимать репортажи из горячих точек. Например, журналисты из The New York Times на камеру Samsung Gear 360 сняли видео из лагеря беженцев в Нигере.

Формат 360-градусных фото и видео дает возможность показать происходящее наиболее достоверно, и в будущем, возможно, станет стандартом для новостных материалов.

Панорамные видеоролики уже используют для создания виртуальной реальности. Например, британский производитель алкоголя Diageo снял VR-ролик «Decisions», предупреждающий об опасности вождения в состоянии алкогольного опьянения.

Генная терапия 2.0: уже сейчас

Фото: Steve Gschmeissner/Science Photo Library

Генная терапия - совокупность биотехнологических и медицинских методов, направленных на лечение заболеваний, вызванных мутациями в структуре ДНК или поражением ДНК вирусами, с помощью редактирования генетического аппарата. Изначально генную терапию рассматривали как средство излечения наследственных генетических заболеваний, однако сейчас исследователи надеются применить ее для борьбы с широким спектром заболеваний: болезнью Альцгеймера, диабетом, сердечной недостаточностью и раком. В мае Евросоюз одобрил использование генной терапии при тяжелом комбинированном иммунодефиците у детей.

Одной из самых перспективных технологий генной терапии является редактирование генома CRISPR/Cas9. Эту технологию открыли в 2013 году как механизм бактериального иммунитета вирусной ДНК. Ученые называют ее «молекулярными ножницами», так как она позволяет с высокой точностью вырезать и изменять участки ДНК любых организмов прямо в живых клетках. В октябре китайские ученые провели первый в мире эксперимент по взрослого человека с помощью технологии CRISPR/Cas9. Сотрудники Сычуаньского университета ввели модифицированные Т-лимфоциты пациенту, больному раком легких. Предполагается, что это запустит процесс уничтожения раковых клеток в его организме.

Ботнет вещей: уже сейчас

В начале 2000-х годов хакеры научились взламывать подключенные к интернету компьютеры и организовывать их в сеть для массированных атак на определенный сервер. С распространением «интернета вещей» - недорогих подключаемых камер, принтеров и сканеров - хакеры все чаще стали выбирать своей мишенью уязвимые смарт-устройства. Через них киберпреступники получают контроль над оборудованием локальных сетей, модемами, сетевыми хранилищами, системами видеонаблюдения и даже промышленными управляющими системами.

В сентябре сайт хостинговой компании OVH подвергся рекордным с помощью ботнета. Суммарная мощность атак достигла 1 Тб/с, наибольшая мощность одной из них - 799 Гб/с.

Обучение с подкреплением: распространится через 1–2 года

Искусственный интеллект AlphaGo, основанный на обучении с подкреплением, обыграл в го мирового чемпиона Ли Седоля

Обучение с подкреплением - один из способов машинного обучения, в ходе которого система обучается, взаимодействуя со средой. Самые перспективные исследования в этой области ведет лаборатория DeepMind, подразделение Alphabet. В 2016 году ее программа AlphaGo обыграла мирового чемпиона Ли Седоля со счетом 4:1 в го - древнекитайскую настольную игру, которая долгое время считалась недоступной искусственному интеллекту.

Сотрудники DeepMind предполагают, что перспективы обучения с подкреплением гораздо шире игрового искусственного интеллекта. Например, оно позволит роботам учиться ходить и манипулировать незнакомыми предметами без предварительных исчерпывающих инструкций, а беспилотным автомобилям - извлекать опыт из каждой поездки.

Практический квантовый компьютер: через 4–5 лет

Квантовый компьютер D-Wave Systems.

Квантовый компьютер - это вычислительное устройство, которое для передачи и обработки данных использует явления квантовой суперпозиции и квантовой запутанности. Основной единицей вычисления в нем является квантовый бит, который, в отличие от бита, может означать 1 и 0 одновременно. Это позволяет квантовому компьютеру производить вычисления в 100 млн раз быстрее, чем стандартный компьютер.

В мае прошлого года IBM через облачную платформу IBM Quantum Experience открыл доступ к своему квантовому компьютеру, который находится в лаборатории в Йорктаун-Хайтс. На данный момент около 40 тысяч пользователей провели более 275 тысяч экспериментов с использованием IBM Quantum Experience. Процессор компьютера состоит из пяти кубитов, а в будущем IBM надеется увеличить мощность до 50 кубитов. 6 марта компания объявила о создании нового подразделения IBM Q, которое будет заниматься разработкой модели квантового компьютера.

Кроме IBM, в этом году сразу несколько компаний - Google, Inte, Microsoft, - а также Научно-исследовательский институт Нидерландов и Технический институт Делфта обещают представить практические наработки в области квантовых вычислений.

Нейрочипы для парализованных: через 10–15 лет

Парализованный пациент играет в Guitar Hero с помощью нейрочипа. Фото: Battelle Memorial Institute

В последние годы ученые делают большие успехи в разработке нейроинтерфейсов, восстанавливающих двигательные функции у пациентов с травмами спинного мозга. Если в 2015 году речь шла в основном об опытах на животных - крысах и приматах, - то сейчас лаборатории в разных странах тестируют новые технологии на добровольцах-людях.

В апреле 2016 года сотрудникам Университета штата Огайо и Мемориального института Баттеля удалось достичь серьезного прогресса при лечении пациента с квадриплегией - параличом всех конечностей. Благодаря имплантированному в двигательную область коры головного мозга микрочипу, передающему декодированные сигналы в мускулы руки с помощью электростимуляторов, он смог заново научиться шевелить пальцами руки и даже в Guitar Hero.

В будущем ученые также надеются создать беспроводные нейрочипы, способные восстанавливать нейронные связи у пациентов с болезнью Альцгеймера.

Беспилотные грузовики: через 5–10 лет

Беспилотный грузовик Otto совершил первый коммерческий рейс 20 октября 2016 года. Фото: Anheuser-Busch, Otto

Согласно прогнозам, появление на дорогах автономных грузовиков окажет более сильное и противоречивое влияние на общество, чем появление легковых автомобилей. В долгосрочной перспективе беспилотные технологии сделают грузоперевозки дешевле, но в краткосрочной приведут к всплеску безработицы. Согласно докладу Белого дома, только в США работу около 1,7 миллиона водителей грузовиков.

Разработчики предполагают, что внедрение автономных грузовиков поможет сократить количество аварий, так как более 90% из них происходят вследствие ошибок водителя.

Первая коммерческая доставка беспилотным грузовиком состоялась 20 декабря. Ее совершила принадлежащая Uber компания Otto, которая занимается разработкой автономных систем управления для грузового транспорта. Грузовик без водителя преодолел 200 километров города Форт-Коллинс до Колорадо Спрингс со скоростью 88 километров в час и доставил 45 тысяч банок пива Budweiser для пивоваренной корпорации Anheuser-Busch.

Клеточный атлас: через 5 лет

Иллюстрация: Genome Research Limited

Международный консорциум ученых из США, Великобритании, Швеции, Израиля, Нидерландов и Японии собирается создать подробную трехмерную карту человеческих клеток, которая впервые визуализирует то, из чего состоит тело человека. Для этого придется каталогизировать 37,2 триллиона микроскопических изображений клеток человеческого организма, определив молекулярную подпись каждой клетки и присвоив ей «географические координаты» расположения в человеческом организме. «Клеточный атлас» - приоритетный проект в списке медицинских исследований, в которые Марк Цукерберг и его жена Присцилла Чан собираются инвестировать $3 миллиарда. Ученые ожидают, что этот проект окажет значительное влияние на биологию и медицину на ближайшие несколько десятилетий, поможет понять причины развития онкологических и аутоиммунных заболеваний, а также разработать эффективные препараты для их лечения.

Солнечные термофотоэлектрические батареи: через 10–15 лет

Нанофотонный солнечный термофотоэлектрический элемент. Фото: MIT

Стандартные кремниевые солнечные элементы захватывают только видимое излучение в диапазоне от фиолетового (380 нанометров) до красного (780 нанометров) и могут преобразовать в электричество ограниченное количество света. В настоящее время большинство солнечных батарей работают с коэффициентом полезного действия 20%, и, по подсчетам ученых, даже в теории он не сможет превысить 32%. Ученые Массачусетского технологического института (MIT) работают над созданием термофотоэлектрического преобразователя (STPV), который позволит получать энергию не только из света, но и из преобразованного тепла.

Элемент состоит из нескольких слоев углеродных нанотрубок, которые поглощают тепловое излучение, и фотонного кристалла-излучателя, который преобразует его в световое излучение видимого спектра и перенаправляет на солнечную ячейку, которая преобразует энергию в электричество. Такая установка как минимум в два раза эффективнее обычных солнечных элементов.