¿Cuál es el futuro del hardware de la computadora? ¿Qué tan poderosas serán nuestras computadoras? ¿Cuánta RAM, potencia de CPU y memoria estarán disponibles en 10, 20 o 30 años para el consumidor promedio?

Para el consumidor promedio, sospecho que la “informática” y la “computadora” se desvanecerán como actividades discretas, lo que hace que la comparación con las computadoras actuales sea menos significativa.

Estamos viendo múltiples tendencias interesantes:

  • La tasa de crecimiento de las máquinas de gama alta se está desacelerando a medida que comenzamos a alcanzar los límites naturales.
  • Los procesadores pequeños e integrados son cada vez más potentes y penetrantes.
  • La mayoría de las personas no están interesadas en las computadoras, per se. Por el contrario, interactúan con algo más, que simplemente tiene una computadora poderosa en su corazón.

Por lo tanto, aunque todavía tendrá unos pocos dedicados que van a NewEgg o Frys o incluso a Dell para obtener una computadora en una caja, la mayoría de las personas no lo harán. Serán vistos como una provincia de entusiastas, en oposición a un bien de consumo masivo.

Érase una vez, los tocadiscos llegaron en grandes consolas y ocuparon una buena parte de la sala de estar. Luego, durante muchos años, los platos giratorios se volvieron más baratos y penetrantes, hasta que otros medios los desplazaron. Ahora, la mayoría de la gente solo escucha archivos multimedia en su teléfono. Todavía puedes conseguir plataformas giratorias. Pero, si está buscando una plataforma giratoria en el mercado, es probable que esté comprando un equipo sofisticado de gama alta, no una plataforma barata como esta:

Vimos algo similar con las cámaras. Primero comenzaron como equipo especializado, luego vieron fuertes caídas en el precio, por lo que finalmente pudieron llegar a audiencias masivas. Hoy en día, las cámaras discretas son menos comunes, ya que la mayoría de las personas solo usan … sus teléfonos. (Hmm….) Todavía puedes conseguir una buena cámara, pero sobre todo eso es cosa de fotógrafos serios y entusiastas de la fotografía.

Ya no encontrarás muchas cámaras que se ajusten a este nicho barato, por ejemplo:

A medida que más informática se aleja de las computadoras de escritorio y portátiles hacia tabletas y teléfonos, creo que verá que las computadoras completas vuelven a ser principalmente la herramienta de los profesionales. Todavía los encontrará en oficinas y demás, ya que la mayoría de las tareas de “informática doméstica” se absorben en otros artilugios.

Excepto, por supuesto, para los entusiastas.

¿Y qué podrán construir los entusiastas?

Dado que la escala de Dennard básicamente terminó hace una década, y las tasas de reloj se han estancado desde entonces, veremos que los recuentos centrales continúan aumentando en lugar de las tasas de reloj.

Me imagino que las capacidades de RAM comenzarán a nivelarse un poco, creciendo a un ritmo más lento que antes. En cambio, algunas de las tecnologías de memoria no volátiles comenzarán a aparecer en escena, introduciendo un nuevo nivel de alta velocidad y alta capacidad en la jerarquía de memoria entre la RAM del sistema y la SSD.

Por lo tanto, en 10 a 20 años, es posible que vea 1 TB o más de memoria directamente direccionable, pero una fracción significativa de esta puede ser una de estas tecnologías no volátiles futuras como FeRAM, MRAM, PRAM o similares.

Los procesadores tradicionales serán moderadamente más rápidos. Sin embargo, en los próximos 10 a 20 años, espero que los aceleradores para varias formas especializadas de cómputo despeguen. Pueden proporcionar mucho más cómputo que un procesador de propósito general, bajo el mismo límite de energía.

Por ejemplo, con toda la investigación actual sobre el aprendizaje automático, sospecho que el corte de matriz en varias formas será un área grande que se beneficiará del hardware dedicado. En este momento, podemos arrojarlos a una GPGPU, pero la eficiencia energética es baja. A medida que algunas de estas aplicaciones maduran, espero que los aceleradores descarguen esas cargas de trabajo de manera eficiente, tanto en tiempo como en energía. Eso dificultará la comparación de las computadoras futuras con las actuales.

Heck, las GPU modernas hacen que sea difícil comparar las computadoras actuales con las computadoras hace 20-30 años.

Me pregunto si el almacenamiento tradicional en el disco duro todavía se mantiene durante otros 20 a 30 años, al menos en equipos de consumo. Las conexiones de gran ancho de banda pronto prevalecerán lo suficiente como para hacer una copia de seguridad de todo “en la nube”. En algún momento, “la nube” deja de ser una copia de seguridad y comienza a ser el almacenamiento primario de forma predeterminada. Eso significa que una copia de sus datos aún puede vivir en su disco duro (o más probablemente en almacenamiento flash o RAM no volátil) en su máquina local, pero solo como caché local.

Esto ya lo vemos con algunos de los teléfonos actuales, moviendo sus fotos de forma transparente “a la nube”. En algún momento, esta tendencia se filtra en todo.

¿Son precisas estas predicciones? ¡Me consiguió! Sobre todo, creo que son bastante obvios, lo que también hace que sea mucho más probable que se equivoquen.

Es una extrapolación fuera de la cabeza, realmente.

Se espera que la Ley de Moore, que establece que la potencia informática se duplicará aproximadamente cada 2 años, se seguirá aplicando (a largo plazo).

Se ha mantenido cierto durante los últimos 40 años, y es de esperar que continúe.

Hay muchos avances e innovaciones en muchos aspectos diferentes. Desde el diseño de CPU de múltiples núcleos hasta la integración de GPU, se incorporará más potencia en un solo chip. El avance en la computación cuántica podría ser el próximo avance en el horizonte. De hecho, los avances de la computación en la nube han permitido descargar una gran cantidad de requisitos de potencia de procesamiento de su dispositivo de punto final a los servicios en la nube, lo que hace posible que cosas como la inteligencia artificial avanzada y la computación cuántica se puedan entregar a la masa.

Entonces, no solo mire el chip en su mano, sino todo el ecosistema que hace que los escenarios anteriores sean inimaginables, ahora posibles.

Se puede descargar una gran cantidad de almacenamiento de datos a la nube. Se puede descargar una gran cantidad de potencia de procesamiento. Un pequeño dispositivo hoy en día tiene acceso a más potencia de la que cualquiera creía posible en el pasado.

Además, el almacenamiento de datos holográficos y el almacenamiento de datos de ADN prometieron que podría revolucionar el almacenamiento de datos, mucho más allá del rango de petabytes.

Entonces, creo que la ley de Moore es más que estar bien superada, si se tiene en cuenta todo el ecosistema de la informática.

Ahora que hemos pasado al procesamiento de 64 bits, la cantidad de RAM direccionable es de 18 ExaBytes. No creo que ninguno de nosotros esté vivo para ver una CPU que realmente pueda hacer frente a tanta RAM.

Para lograr niveles extremadamente altos de RAM, será necesario incorporar la RAM en la construcción de la CPU porque colocarla en módulos tradicionales en la placa base simplemente será demasiado lenta. Esto significa que la CPU tendrá que construirse en pilas como esta:

También tendrá que haber una lámina de metal entre cada capa para conducir el calor, lo que significa que la CPU / RAM / Disipador térmico será un solo elemento. Una vez que llegue a este punto, probablemente sea el caso de que todo esté integrado en el módulo de la CPU y el único propósito que cumple una placa base será alojar conexiones externas, la mayoría de las cuales probablemente serán conexiones de tipo PSU y USB-C.

La llamada “PC” será solo un bloque sólido, probablemente del tamaño y el peso de un ladrillo de construcción de hormigón:

Estaría cubierto de disipadores de calor, ventiladores y conectores USB que reemplazan la calefacción central en la mayoría de los hogares.


El siguiente problema es la complejidad innecesaria . Claro, vale la pena el tiempo y la educación de alguien para usar un Arduino para parpadear un LED, pero si el parpadeo de un LED es el producto final previsto, ¿qué tiene de malo construir un oscilador estándar que use dos transistores y un puñado de otros componentes discretos?

Las computadoras se están infiltrando en nuestras vidas en productos que no las necesitan. Las secadoras con detección automática nunca funcionan correctamente y se apagan mientras la ropa aún está empapada. Entonces, ¿por qué desperdiciar chips lógicos cuando el temporizador antiguo funciona bien? Si es absolutamente necesario, coloque un temporizador digital, pero que sea sencillo. ¿Qué estaba pensando LG cuando lanzó el refrigerador de Internet?

El vehículo de motor moderno promedio contiene hasta 45 unidades de computadora discretas: un transistor falla y todo el automóvil no se puede conducir. La asistencia informática es excelente; pero dependencia de la computadora?


Tal vez cuando el reconocimiento de voz realmente funcione (incluso el Watson de IBM no puede hacerlo bien) y la idea de sentarse en un pseudo-terminal se haya desvanecido, las computadoras serán menos intrusivas y más armoniosas con nuestros estilos de vida.

Quizás para cuando llegue el siglo 24, tendremos una relación simbiótica con las computadoras similar a la representada en Start Trek: TNG . Ellos solo estarán allí. Podemos ignorarlos o usarlos como mejor nos parezca. Tal vez veremos ejemplos de pantallas como Ray Bradbury describe en Fahrenheit 451 , donde la TV es la pared o la pared es la TV.

Probablemente más preocupante, en lugar de lamentar que las computadoras se apoderen de nuestras vidas, es la gran cantidad de electricidad que estamos usando. No importa si proviene de combustibles fósiles o fuentes renovables, hemos cruzado un umbral ecológico y nuestra continua dependencia de la electricidad está agotando la ionosfera, que es responsable de generar el campo magnético de la Tierra. Esto se ha medido como decreciente, lo que lleva a predicciones de intercambios polares.

Entonces, si bien las computadoras y las comunicaciones siempre avanzarán “hacia adelante”, tal vez sea hora de que reconsideremos el uso de una escoba en lugar de una aspiradora.

Gente de marketing

Si la ley de Moore se mantiene, ¡podemos esperar que las computadoras sean 4x, 16x, 64x veces mejores en las próximas décadas!

Personas de ingeniería

Lo que pienses, la ley de Moore es solo una expectativa de marketing.

Las CPU ya han alcanzado un límite a 4–5 GHz. Y no puede simplemente improvisar más CPU y esperar que funcionen mejor.

Físicos

Es cierto que acabamos de raspar la superficie con lo que es posible en electrónica, la computación cuántica es emocionante y todavía hay muchos fenómenos por descubrir.

La ciencia es lenta pero segura de que habrá una revolución en las computadoras en el próximo medio siglo, como la introducción de algunos chips de computación cuántica o nuevos elementos como memristors.

[Para hacer: informática, entusiasta de los juegos, fabricante de procesadores, centro de datos]

Como informático y entusiasta de la PC / jugador:

Consumidor promedio: ¿define a esta persona? ¿Educado o no educado? Parece que está aquí en Estados Unidos: la idiocracia parece ser el “futuro”, por lo que tal vez una silla y una niñera IA para todos los idiotas sin educación, tal vez los intelectuales y curiosos se trasladen a las estrellas.

Actualmente, el poder de mi reloj inteligente es superior al que mi primera computadora estaba mirando TRS-80.

Mucho depende de la realidad virtual en cuanto a cómo se verá … tome un Anime como Sword Art Online, todos podemos estar en mundos virtuales dejando el verdadero a los robots.

Es posible que tengamos una WW3, por lo que las computadoras futuras pueden ser tubos de vacío nuevamente.

Si somos optimistas, solo compraremos un esquema e imprimiremos la nueva máquina en nuestras impresoras 3D (replicadores).

Podría surgir la idea de un procesamiento central y una computación compartida.

Tal vez HP lanzará “La máquina”. Laboratorios Hewlett Packard

Quizás el “Consumidor promedio lo deje en manos de su asistente de IA”.

En cuanto a los que hablan de “Mhz / Ghz”, estos solo importan cuando se comparan chips con la misma cantidad de comandos por segundo. Piense en ello como mover a alguien si un tipo tiene un cupé y el otro una camioneta, ese cupé podrá llegar más rápido pero solo transportará unos pocos artículos que el camión puede llevar mucho más a un ritmo más lento.

En cuanto a los que dicen que hay mucho que puedes correr en paralelo, quién sabe, tendemos a ser nosotros mismos, pero tal vez todo se pueda hacer en paralelo.

DirectX 12 y Vulkan finalmente eliminaron la necesidad de un chip Single Powerful que permita una cantidad sin precedentes de llamadas de extracción en nuestro hardware actual.

En cuanto a la RAM de 64 bits, permite el uso de ~ 14 Exabytes de memoria, otorgada con nuestras velocidades de memoria más lentas actuales debido al costo y al bus de memoria, actualmente no podemos usar ese nivel de RAM por CPU Core. Parte de la nueva tecnología para “The Machine es la RAM más nueva, que no es volátil, piense en la capacidad de almacenar todo en velocidades de RAM, las SSD son rápidas, pero la RAM es un orden de magnitud más rápido, sin necesidad de paginación, si la VR despega probablemente todos tengamos alrededor de 32 TB de RAM para una entrada sensorial completa, si esta “inmersión profunda” se convierte en la norma, puede que no necesite tanto, pero cualesquiera que sean los “requisitos” es lo que el Joe promedio tendría para su dispositivo.

También preveo que los dispositivos continúen haciéndose más pequeños, especialmente con la proyección de hologramas, tal vez un anillo sea todo el espacio necesario para un proyector e implementaciones AR completas, tal vez algunas “gafas de sol / anteojos” más un anillo / anillo para el oído y usted tiene AR completo. Tal vez estaremos transmitiendo energía / aprovechándola con dispositivos Tesla mejorados donde las baterías / condensadores son por si acaso y no son necesarios.

Algo así como esperar este último bit “Deep Dive, AR” sobre Fallout como futurs / o virus que diezman a la mayoría de la humanidad (nos espera una pandemia en cualquier año).

El consumidor promedio no necesita una computadora súper rápida con una gran cantidad de RAM y almacenamiento en disco.

Compro computadoras portátiles HP reacondicionadas usadas en eBay a un precio bajo y las uso durante aproximadamente 5 años y luego las actualizo a un modelo restaurado más nuevo. Suficientemente bueno. Son lo suficientemente baratos como para que yo tenga varios, así que tengo una copia de seguridad si se rompe uno.

Mi modelo actual es una CPU i5 con 8GB de RAM y un SSD Samsung, no necesito nada más potente para uso personal o de pequeñas empresas. Podría agregar más RAM, pero no la necesito.

Creo que la característica más útil sería tener una unidad RAM grande con respaldo de batería como unidad de operación rápida y usar SSD como respaldo de archivo.

Una computadora portátil o tableta de baja potencia con una batería de larga duración sería útil para uso portátil con una recarga menos frecuente.

Creo que es ingenuo suponer que alcanzaremos los límites de las capacidades informáticas debido a los obstáculos tecnológicos inminentes actuales.

Los nuevos avances en tecnología siempre han superado los obstáculos pasados ​​a la progresión computacional … piense que los engranajes mecánicos funcionan, los conjuntos de tubos de vacío, al silicio.

Esos fueron cambios de paradigma importantes en las eficiencias computacionales.

La investigación y el desarrollo actuales de la computación cuántica parecen prometedores y pronto estarán al borde de la ruptura de compañías como Google, a medida que se necesite más interés y demanda, mientras que la tecnología de silicio actual se acerca a su umbral.

P: ¿Cuál es el futuro del hardware de la computadora? ¿Qué tan poderosas serán nuestras computadoras?

Gobernantes de la tierra.

P: ¿Cuánta RAM, potencia de CPU y memoria estarán disponibles en 10, 20 o 30 años para el consumidor promedio?

Eso es difícil de decir. Ese es un período de tiempo lo suficientemente largo como para que la ley de Moore finalmente nos falle, la computación cuántica se convierta en algo más que gobbeldegookspeak, o la ingeniería pueda comenzar a explotar cualquiera de varias docenas de alternativas para hacer que las computadoras sean más rápidas que han languidecido hasta ahora debido a la ley de Moore.

Así que voy a ir con “mucho” o posiblemente “ninguno” dependiendo de si queda algún consumidor. En este momento de la historia, hay una serie de posibles razones para pensar que podrían no serlo, solo una de las cuales implica tornos genocidas sociopáticos.

RAM ya está disponible en algunas placas base de hasta 64 GB. No creo que veamos mucho más de 4 veces eso (256GN) durante mucho tiempo.

La potencia de la CPU no cambiará mucho por núcleo, pero podríamos ver más núcleos (ya tenemos hasta 8) o podríamos ver conjuntos de CPU (la Fuerza Aérea de EE. UU. Ya ha ido a conjuntos de 128 CPU para aumentar la velocidad de procesamiento )

La memoria es RAM y ROM. Si se refiere al almacenamiento, ahora tenemos unidades de 10 TB en el mercado de consumo. Puede colocar fácilmente 4 de ellos en una computadora (depende de cuántos puertos tenga la placa base). Podríamos acercarnos a 100 TB, pero recuerde, cuanto mayor sea el número de pistas por plato, mayor será la latencia, por lo que una unidad de 10 PB probablemente sea tan lenta como una CPU 486DX50. El disco será uno de los principales cuellos de botella, incluso si desarrollamos mejores SSD. El problema ahora es que fallan sin ninguna advertencia. En un momento en que ejecuta un programa, al siguiente desaparece el SSD. (Y respaldando una unidad de 100 TB … ¿a qué la respaldas? ¿Otra unidad de 100 TB? ¿Durante la noche?)

Hay límites teóricos y hay límites prácticos más pequeños. Las CPU de 4-4.5GHz parecen ser el límite (en ambos sentidos) a la velocidad de la CPU, pero no hay límite para la cantidad de CPU en una matriz (aunque cuanto más grande es, más se ralentiza, pero el punto en el que todo la matriz se vuelve más lenta aún no se ha alcanzado, por lo que no sabemos qué es). 100TB es probablemente el límite práctico para los discos magnéticos. Probablemente también esté cerca del límite de los SSD. La cantidad de RAM que puede usar está limitada solo por el número de líneas de dirección en la CPU, y con 64 líneas (en una CPU de 64 bits), obtiene un espacio direccionable máximo de 18,446,744,073,709,551,615 bytes, probablemente más de lo que necesitaremos por el final del siglo (y posiblemente el final del próximo).

Hay más potencia de computadora en el teléfono en mi bolsillo que la que existía en todo el mundo cuando nací.

Mire una computadora de 30 años ahora y es increíblemente obsoleta, por lo que no tengo intención de predecir eso en el futuro.

Como han dicho otros, es probable que haya cambios desde las computadoras tradicionales hacia cosas más especializadas como phablets y relojes que probablemente almacenarán casi todo en una nube y usarán servicios de back-end para hacer mucho trabajo, por lo que ideas como CPU la velocidad y la capacidad de almacenamiento serán menos relevantes.

Gracias por preguntar.

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