Глава 86 - Двадцать нанометров
Задумав провести масштабные учения, Ли Цинсун намеренно затянул время отдачи приказов. В результате для обеих флотских группировок задержка связи с его разумом составила около ста секунд. Разница заключалась в одном: первая группа кораблей была лишена помощи боевого ИИ, тогда как второй помогал искусственный интеллект, размещённый на суперкомпьютере прямо в зоне боя — без малейшего пинга.
Однако едва прогремели первые залпы, Ли Цинсун с изумлением осознал: что-то идет абсолютно не так.
«И это, по-вашему, искусственный интеллект? Да это же искусственный идиот!» — мысленно выругался он.
В пылу космической свалки одному из эсминцев требовалось рвануть вперёд, связать противника огнём и подавить его башни, давая союзникам окно для пуска тяжелых межпланетных ракет. Но за те самые сто секунд, пока новый приказ Ли Цинсуна ещё мчался сквозь тьму, боевой ИИ проявил «самодеятельность». Он запаниковал и отдал команде корабля распоряжение совершить спешный, почти позорный отход.
Снаряд противника от эсминца действительно прошёл мимо. Но этот трусливый манёвр напрочь разорвал строй! Единая линия обороны рухнула, и вражеский флот тут же воспользовался брешью: ураганный залп из нескольких миллионов кинетических снарядов буквально исппепелил передовые порядки. Потери оказались чудовищными.
В другом эпизоде боевая группа должна была пойти в решительный прорыв, однако под руководством ИИ корабли замерли на месте, словно истуканы, и драгоценная секунда для удара была упущена навсегда.
И это были лишь самые вопиющие провалы. Мелких ошибок — тактических накладок, сбоев наведения, неверного распределения целей — набралось несметное множество.
Итог учений оказался закономерно печален. Группа, действовавшая без помощи боевого ИИ — несмотря на стосекундную задержку приказов Ли Цинсуна, — разнесла подчинённый алгоритму флот в пух и прах, завершив манёвры полным «уничтожением» соперника.
— Больше десяти лет работы… — ошеломлённо прошептал Ли Цинсун, глядя на сводки потерь. — Больше ста миллионов тон сгоревшего топлива, триллионы израсходованных боеприпасов… И ради чего? Ради этого позора?!
Смириться с подобным было невозможно.
— Не может быть… Что я упустил?
Он немедленно отозвал с поля боя грузовой транспорт, несивший на борту суперкомпьютер. Ли Цинсун лично подключился к вычислительному ядру, а затем мобилизовал несколько тысяч клонов, чтобы до винтика разобрать алгоритмы и логику принятых решений.
И по мере погружения в массивы данных до него постепенно начал доходить истинный смысл случившегося.
Кажется, он несправедливо обвинил боевой ИИ…
Проблема заключалась не в алгоритме. Ли Цинсун банально недооценил адскую сложность управления флотом в реальном времени и тот астрономический объём данных, который требовалось просчитывать каждую миллисекунду. ИИ вовсе не был идиотом. Просто с первых же секунд боя поток информации захлестнул процессорные мощности. Суперкомпьютер банально перегрелся и захлебнулся, не справившись с потоком: начались катастрофические задержки, ошибки в расчётах и логические сбои.
Ли Цинсун облегчённо перевёл дух.
«Слава богу… Десять лет исследований не пошли прахом. Проблема не в самой концепции ИИ, а в железе».
Когда причина бедствия ясна, решение — лишь вопрос времени и ресурсов.
Раз суперкомпьютеру не хватает производительности, значит, нужно создать куда более мощную машину!
Но в условиях, когда архитектура параллельных вычислений уже упёрлась в свой физический предел, оставался единственный путь наращивания мощности.
Создание принципиально новых, более совершенных чипов!
На данный момент Ли Цинсун полностью освоил массовое производство полупроводников по технологическому процессу 45 нанометров. Следуя традиционному пути человеческой микроэлектроники, ему следовало шагнуть на ступень 28 нанометров. Но, взвесив накопленные за годы научные данные и технологический задел, Ли Цинсун решил рискнуть. Он задумал перешагнуть через планку в 28 нанометров и сразу совершить рывок к 20-нанометровому техпроцессу!
Успех этой авантюры означал бы колоссальный прорыв: количество транзисторов на одном чипе подскочило бы с одного миллиарда до четырёх миллиардов. Чистая производительность отдельного кристалла выросла бы на 60–100%.
Но главное кролось в другом: столь плотная компоновка позволяла внедрить более эффективные алгоритмы параллельных вычислений. В рамках одного суперкомпьютера Ли Цинсун смог бы объединить куда большее количество процессоров, подняв совокупную вычислительную мощность машины почти в сорок раз!
Перспективы захватывали дух. Однако перескочить с 45 на 20 нанометров минуя промежуточный этап — задача невероятной, почти нечеловеческой сложности.
В научно-исследовательском комплексе вычислительных технологий Ли Цинсун сформировал мощные аналитические группы из свежих клонов. Опираясь на прежние наработки, они вгрызлись в проблему.
После первичного анализа перед ним выкристаллизовался список основных технологических тупиков:
«Во-первых, длина волны источника глубокого ультрафиолета слишком велика. Разрешающая способность фотолитографии упёрлась в физический тупик, дифракция света размывает рисунок, не позволяя выжигать более мелкие структуры транзисторов.
Во-вторых, у классических транзисторов при таких масштабах ярко проявляется эффект короткого канала — утечки тока возрастают, а энергопотребление и стабильность выходят из-под контроля.
В-третьих, физические свойства традиционного диэлектрика кремниевого затвора больше не соответствуют требованиям…»
Ли Цинсун распределил клонов по специализированным научным отделам, и штурм невидимой стены начался.
Первый прорыв совершили физики, работавшие над оптикой. Дни и ночи экспериментов принесли плоды: Ли Цинсун смог сконструировать источник экстремального ультрафиолетового излучения (EUV) с длиной волны всего 13.5 нанометров, что резко подскочило детальность литографического оттиска.
Затем последовало изменение самого техпроцесса: вместо однократного прохода кремниевую пластину начали подвергать многократной экспозиции. Усложнение производства с лихвой окупалось феноменальной точностью обработки.
Спустя ещё какое-то время материаловедам удалось подобрать новый состав: они заменили диоксид кремния в затворах на сложный металлический сплав.
Прошло полгода. Почти все встававшие на пути задачи были решены, кроме одной — самой сложной и опасной.
Эффект короткого канала.
Когда физическая длина транзистора уменьшалась ниже критической отметки, распределение электрического поля и поведение носителей заряда менялись под воздействием законов квантового мира. Это вызвало падение порогового напряжения, снижение барьера утечки и целый букет критических сбоев, превращавших чип в бесполезный кремниевый мусор.
Пытаясь преодолеть эту преграду, Ли Цинсун опробовал больше тысячи вариантов: менял топологию, экспериментировал со сплавами, внедрял новые методики осаждения… Всё безрезультатно.
— Все проблемы решили, а на этой споткнулись… — с досадой вздохнул он.
Затраты времени и ресурсов на 20-нанометровый проект уже давно вышли за рамки бюджета и подтачивали общее исследовательское расписание. Но бросить всё на полпути он не мог. 20-нанометровые чипы были жизненно необходимы: без них не получить мощный боевой ИИ, остановится модернизация фабричного оборудования, промышленных роботов, бортовых систем кораблей и даже фундаментальные расчеты в физике и математике.
В один из дней, пока Ли Цинсун рутинно направлял работу десятков тысяч клонов в лабораториях, параллельно нагружая мыслительным процессом ещё несколько тысяч нейронных цепочек, в голове одного из двойников вдруг вспыхнула дерзкая идея.
«Если плоский транзистор страдает от эффекта короткого канала… почему бы не сделать его объёмным? Перейти от двумерной структуры к трёхмерной?»