Bảy công nghệ tương lai đang tiến rất gần

Có những công nghệ nghe qua có vẻ như trong phim khoa học viễn tưởng, nhưng chúng có thể đã xuất hiện trong trung tâm dữ liệu sớm hơn người ta dự tính.

Có một sự thật là những công nghệ xuất hiện trong các bộ phim khoa học viễn tưởng ngày xưa thì nay lại trở thành hiện thực. Quá trình chuyển hóa từ ý tưởng thành hiện thực không còn là điều gì đó mới mẻ đối với ngành công nghệ nữa, vì đến nay, mọi thứ đang chuyển dần từ cơ học lượng tử sang carbon nanotube. 

Dưới đây là bảy công nghệ mà có thể vài trong số này đã từng bị chúng ta làm ngơ hoàn toàn, nhưng đến nay chúng đã hoặc sớm trở thành hiện thực cho máy tính bàn và trong các trung tâm dữ liệu.

1. Điện toán lượng tử

Công nghệ: Ý tưởng cốt lõi của điện toán lượng tử đã có từ vài thập kỷ nay: làm sao điều khiển được chất liệu ở mức hạ nguyên tử (subatomic) để tạo ra một máy tính giải quyết các vấn đề với tốc độ siêu nhanh. Google, Microsoft, Amazon và IBM đã vất cả núi tiền vào nó, còn NSA muốn sử dụng nó để dựng các mô hình mã hóa hiện thời.

Thời gian: tùy vào từng lĩnh vực, nhưng điện toán lượng tử đã xuất hiện. Công ty D-Wave đã tiếp thị sản phẩm điện toán lượng tử cho Google, NASA và Lockheed-Martin với bảng giá lên đến hàng triệu USD. Nhưng những sản phẩm lượng tử này chưa phổ biến và câu hỏi đặt ra là sản phẩm D-Wave có thực sự cải thiện hiệu năng đáng kể so với các hệ thống điện toán hiện nay hay không, và chúng ta chưa được thấy một ứng dụng mang tính đột phá nào cụ thể mà sản phẩm D-Wave mang lại. Có thể trong tương lai.

2. Mã hóa lượng tử

Công nghệ: cùng với điện toán lượng tử là mã hóa lượng tử, là cách sử dụng các hiệu ứng của cơ chế lượng tử để tạo mã hóa an toàn hơn nhiều so với các phương pháp hiện nay.

Thời gian: Đã có, nhưng vẫn còn ở giai đoạn sơ khai, nhưng cũng đã được nhiều công ty và chính phủ xem trọng ứng dụng này khi mà nhiều phương pháp bảo mật bị bẻ khóa, xâm nhập. Châu Âu và Trung Quốc đang chạy đua để tạo ra các vệ tinh gửi tin nhắn thông qua mã hóa lượng tử, và công nghệ mã hóa lượng tử cũng đã được đưa ra thị trường qua vài công ty công nghệ.

3. Công nghệ lưu trữ thay thế

Công nghệ: Lưu trữ flash hiển nhiên lưu trữ và vận hành nhanh hơn so với các ổ cứng có bộ phận chuyển động, nhưng nhu cầu tạo ra một công nghệ lưu trữ khác nhanh hơn ổ flash không phải không có. Vài nhà sản xuất đang lên kế hoạch cho điều này, trong đó có IBM với PCM (phase-change memory) được hãng ấp ủ lâu nay và công nghệ memristor.

Thời gian: Thế hệ chip PCM đầu tiên hiện đã xuất hiện. Nhưng lưu trữ với memristor còn đang trong phòng thí nghiệm, có thể phiên bản thương mại vài năm nữa mới ra đời.

4. Công nghệ thay thế transistor

Công nghệ: Transistor có thể ví như trái tim của mọi công nghệ hiện đại ngày nay, nhưng chúng ta đang tiến rất nhanh đến giới hạn về mật độ tối đa của transistor trên một tấm silicon rồi. Carbon nanotube (hình trên) hứa hẹn sẽ là chất liệu thay thế lí tưởng cho transistor, ngoài ra còn có molybdenite và transistor kênh chân không (vacuum-channel transitor).

Thời gian: trong số chất liệu thay thế, carbon nanotube có vẻ có tương lai hơn cả, và chất liệu này sẽ sớm xuất hiện trên thị trường. Chúng dựa trên một công nghệ mà nhiều công ty công nghệ rất am tường, trong đó IBM đã dành 5 năm vừa qua nghiên cứu để làm thế nào đưa nó vào sản phẩm thương mại.

5. Silicon photonic

Công nghệ: có thể hiểu nôm na là sợi quang trong chất steroid. Các thiết bị quang học silicon và ánh sáng hồng ngoạicó thể sử dụng thay cho cáp đồng và xung điện để truyền tín hiệu ở tốc độ cao hơn. Và với silicon, thành phần quang học có thể kết hợp với các thành phần điện tử trên cùng một chip, để tăng tốc cho các đa liên kết trên một bản mạch, qua một bus hệ thống hoặc thậm chí bên trong một chip.

Thời gian: Đối với hệ thống mạng, công nghệ này sẽ rất sớm xuất hiện. Intel đã có công nghệ đa liên kết quang là MXC; Fujitsu có sản phẩm tương tự. Và những công ty lớn khác như Facebook cũng để mắt đến công nghệ này để tăng tốc độ cho trung tâm dữ liệu. Nhưng với CPU, nó vẫn còn nằm trong phòng thí nghiệm.

6. Bộ nhớ hệ thống thế hệ mới

Công nghệ: DDR4 được cả ngành công nghiệp máy tính chờ đợi bấy lâu, có thể xuất hiện vào cuối năm nay, nhưng còn có những công nghệ bộ nhớ khác đang được "thai nghén". Ví dụ như Hybrid Memory Cube của Micron (hình trên) sử dụng chồng chip bộ nhớ mà Micron cho rằng sẽ tăng băng thông lên 5 lần, nhưng có kích thước chỉ bằng 1/3 và sử dụng 1/5 điện năng so với DDR4.

Thời gian: rất sớm xuất hiện. Hybrid Memory Cube được hướng đến cho chip set Knights Landing của Intel vào năm sau, và Nvidia cũng có loại bộ nhớ tương tự với tên gọi là GPU Pascal.

7. Memristor, silicon photonic và The Machine

Công nghệ: HP gọi nó là "The Machine", là dự án hiện thời đang nằm trong phòng lab của HP, và là một tham vọng tạo ra sản phẩm điện toán mang tính cách mạng, bằng cách kết hợp chất liệu silicon photonic với memristor. The Machine về lý thuyết có thể chạy nhanh hơn nhiều so với các hệ thống hiện thời.

Thời gian: The Machine được khởi động cách nay đã 18 tháng nhưng chưa có một nguyên mẫu nào xuất hiện cho đến nay. Theo tờ BusinessWeek, the Machine không nằm trong lộ trình chính thức của HP và có thể xuất hiện đầu năm 2017, hoặc có thể đến cuối thập kỷ này. Không biết liệu có công ty nào khác cũng đang phát triển cùng công nghệ giống HP hay không và có thể đưa ra thị trường sản phẩm trước chiếc Machine này hay không.