Микхаил Тсветков, Интел - како је развијен интернет ствари, када чекати 5Г и квантни рачунар

Микхаил Тсветков- Технички директор компаније Интел у Русији. Ради у области електронских технологија више од 15 година.

Дипломирао на Вороњешком државном универзитетусмер физика полупроводника и микроелектроника. 2008. придружио се Интел корпорацији. Радио је као инжењер у Интел Лабс, Интел Арцхитецтуре Гроуп и СМГ. Тренутно води техничку групу Интел у Русији и земљама ЗНД.

Сензори батерије за слушне апарате

- Који су главни правци развоја Интел-а?

— Данас је Интел компанија која се бави подацима.С једне стране, до овог статуса смо дошли из индустрије микроелектронике – наше фабрике нису нестале, Интел је и даље један од водећих добављача полупроводничке основе савременог дигиталног света. С друге стране, већ смо прерасли статус произвођача само микропроцесора и постали глобални креатор компоненти за целокупну дигиталну инфраструктуру. Почевши од ИоТ ствари које се користе за прикупљање примарних података, до најмоћнијих центара података у којима ови подаци живе, обрађују се и претварају из бројева у знање. Дакле, решавамо све кључне задатке који стоје на овом путу еволуције података. Прикупљање, складиштење и пренос – и жични и бежични; имамо велики пакет технологија у области ћелијских комуникација 4Г, ЛТЕ, 5Г, оптичких канала.

На пример, једна од најперспективнијих технологија- Интел® Силицон Пхотоницс, који ће у блиској будућности проширити и учинити доступним велике брзине. И наравно, обрада елемената. Добри стари Интел ЦПУ - како у сегменту сервера тако иу клијенту, и даље остаје најсвестранији и траженији рачунар за широк спектар задатака. Плус најважнија област је складиштење података. Сада Интел производи много ССД-ова: од кориснички дефинираних САТА ССД-ова до ултра-модерних НВМе ССД-а за податковне центре, укључујући и већ постојећу физику 3Д КСПоинт-а. Ово још нисмо покренули питање аутономне вожње.

- Да ли ти то радиш?

- Особно, ја - не, али имамо засебну јединицу, Интел Аутономоус Дривинг. Интел веома пажљиво и активно ради на томе.

- Да ли развијате инфраструктуру од почетка до краја - то је и прикупљање података, тј. Сензори и обрада? Да ли су ови системи за специфичне индустрије?

- Не, конкретно распоређивањеИнфраструктура интернета ствари је рад на интеграцији. Интел се ретко понаша као интегратор. Ми смо развојни инжењери технологије. Напримјер, направимо примопредајнике, чипове за Блуетоотх и Ви-Фи повезивост. Већина лаптоп рачунара има било који од наших Ви-Фи или Блуетоотх чипова. Развијајући ове протоколе, преносимо технологије из ИТ свијета у индустријски свијет.

Фото: Антон Карлинер / Хаитек

На пример, наше колеге из Интел ИТ-а су билеВеома занимљив пилот је проведен на једној од творница за имплементацију бежичне мреже од 150 сензора који су пратили опрему, притисак, присуство нечистоћа различитих гасова у зраку. То је била производња полупроводника, која користи велики број хемијских компоненти. И доказана је висока ефикасност Блуетоотх ниске енергије (БЛЕ) - топологија за кратке удаљености, око 15 м од пријемника, чак иу тако тешким просторијама као што је производна хала. Према интерним процјенама наше ИТ службе, испоставило се да је цијена ове мреже само 10% у односу на класичне жичане сензоре, укључујући ожичење и одржавање жичане инфраструктуре у већ оперираној соби.

Тамо је распоређена следећа инфраструктура:у великој фабричкој просторији била су два ИоТ гатеваи-а, у суштини Интел ПЦ са Интел Блуетоотх и Ви-Фи модулом, а бежични сензори су били окачени. Гатеваи-и су каблом повезани на Етхернет мрежу и преко Ви-Фи мреже. Сметње су могуће између различитих бежичних стандарда јер користе исти фреквенцијски опсег. БЛЕ и Ви-Фи раде у опсегу од 2,4 ГХз. Али за разлику од других фамилија протокола, на пример, ИЕЕЕ 802.15.4, где коегзистенција са Ви-Фи није баш добро имплементирана, Блуетоотх и Ви-Фи су комбиновани хармонично, деле прилично ефикасно фреквентне ресурсе и отпорни су на међусобни утицај на сваки друго. Што је најважније, као резултат тестирања овог система, које је трајало годину и по дана, постигнута је поузданост комуникације са сензорима од 99 одсто, а стабилност рада је била врло предвидљива. Ако сензор није радио, онда није радио одмах јер је био погрешно постављен, на пример, иза стуба или предалеко. Али ако је геометрија била таква да се веза може успоставити, сензор је исправно функционисао и веза је била поуздана.

Сензори су показали своју способност да живебатерије у 620 мАх 452 дана. Ово је добро, али то није граница, јер је батерија од 620 мАх батерија за слушни апарат, и, на примјер, АА прст је већ негдје око 2 тисуће мАх.

Чајници као извори небитних информација

— Да ли је у Русији истраживање и развој на неки начин укључен у ИоТ?

— Интернет ствари није посебна сферна ствар увакуум, ово је део животног циклуса података, њихов аутоматизовани генератор. Човечанство генерише податке постављањем фотографија и куцањем текста, али овај метод добијања информација не даје холистичку слику света. Да би се свет анализирао много детаљније, потребна је аутоматизација. Природни напредак сваког неопходног посла је аутоматизација. За аутоматизовано прикупљање података, поставља се инфраструктура сензора.

Једном сам рекао да је најбољи ИоТ сензорово је видео камера. Видео стреам је тако богат извор информација и, што је најважније, интуитиван је за људе. Ако посматрамо ИоТ одвојено од општег концепта Дата-Центриц, онда у већини случајева то није баш интересантно.

Могућност да укључите чајник на мобилни телефон- Добар избор, али више из категорије додатних опција кућанских апарата, а не интернета ствари. Али способност да се анализирају информације од милион лутака може дати потпуно ново не-тривијално знање о томе како се оптерећење на мрежи мења, о томе како људи пију чај ујутро, да већина становника кућа са гасним пећима радије кува чај електрично и платити додатни новац за то.

- У индустријском интернету је јасно ко је власник података. И ако кажемо, условно, о котлићима, домаћинству ствари, ко ће онда имати те податке када се прикупљају из личних уређаја?

- Мислим да ће у сваком конкретном случају уговором бити одређено да особа потпише директно са оператором својих података.

- Произвођач уређаја?

- Није потребно.Добављач услуга са којим се особа повезује може бити произвођач уређаја, интернет компанија или чак засебан стартуп. У сваком случају, особа (као субјект одлучивања) – то показују недавне измене законодавства – имаће право да управља својим подацима и да своју одлуку изрази у форми обавезујућем за оператера. Представник службе ће морати да поштује ову одлуку.

Фото: Антон Карлинер / Хаитек

Издавање података је подељено на два дела: ово је физичка / технолошка организација прикупљања података и социјално / правно. Друштвени и правни део лежи више у области државе и саме особе, а ми, технолошка компанија, требамо једноставно пружити згодну и економичну прилику за имплементацију сваке донесене одлуке.

Стављање посматрача испред зида на 24 екрана је једноставно окрутно

- Да ли ће то бити углавном бежично прикупљање података?

— Тренд је сада прелазак на бежичну везутехнологије. Телеметрија је позната област аутоматизације већ пола века. РС-485 интерфејс је породица серијских интерфејса, а Етхернет, који га је заменио, уопште није нова прича. Али обим ових система био је ограничен факторима као што је потреба за полагањем каблова. Полагање каблова је озбиљан задатак који захтева планирање у фази изградње објекта. Веома је тешко само доћи и инсталирати 100 жичаних сензора. Не кажем да је немогуће, али је изузетно тешко. Али појава јефтиних сензора отпорних на сметње са дугим животним циклусом батерије може да трансформише количину у нови квалитет. У овом случају, када сензори достигну одређени праг, постајући бежични, биће исти природни атрибут сваког простора као што је сада осветљење.

РС-485 (енглески: Препоручени стандард 485)- стандард физичког слоја за асинкрониинтерфаце. Стандард је стекао велику популарност и постао основа за стварање читаве породице индустријских мрежа које се широко користе у индустријској аутоматизацији.

ЕИА је претходно означила све своје стандарде.префикс "РС" (енг. Рецоммендед Стандард - препоручени стандард). Многи инжењери настављају да користе ову ознаку, међутим, ЕИА / ТИА је званично замијенила РС ЕИА / ТИА како би се олакшала идентификација поријекла њихових стандарда.

Интересантна карактеристика - развој присјећања на ИоТзакон развоја полупроводничке технике. У почетку, када још нема тржишта, комадни чипови излазе у пилот моду, изузетно су скупи, јер развој кошта много новца. Али са доласком просо и повећањем броја произведених чипова, цена по јединици се смањује. Према Моореовом закону, револуционарни развој технологије омогућио је да се појави нови свијет особних рачунала, с цијеном микропроцесора мањим од 1.000 долара. Иста ствар која је урађена 80-90-их сада се догађа у свету ствари ствари. Када трошкови компоненти и холистички ИоТ систем превазиђу праг масовне дистрибуције експлозива, онда ће произвођач бити профитабилно улагати у развој нових система, јер ће видети тржиште, а корисници ће бити у могућности да ефикасно аутоматизују све аспекте свог живота.

- Када ће се то десити?

- Ово се већ дешава.Сада сегмент видео надзора расте веома брзо, не само у области безбедности, већ иу виду АИ – доброг интелигентног видео надзора са препознавањем ситуације, бројањем људи у редовима, саобраћајем. На пример, видео надзор у индустрији је практично заменио контролу квалитета на производним линијама. То јест, сада више није потребно присиљавати особу да континуирано гледа на радне предмете који лете испред њега на транспортеру да би утврдили недостатке. Много занимљивих ствари се дешава на овим просторима и одмах се поставља право питање: шта да радимо са овом поплавом информација? Постојећи класични алати за обраду података више нису бескорисни. Опет, немогуће је седети посматрача испред зида од 24 екрана и захтевати од њега да се стално концентрише и извлачи информације из ових токова. То је само окрутно.

АИ такође није нова тема, повремено„интелигенцијом на силицијуму“ се говори од 50-их година. Чак сам и ја ухватио талас 2000. године када сам написао свој рад на курсу о имплементацији неуронских мрежа на ФПГА. Али у том тренутку платформа није била спремна за брзи раст, за квалитативни скок. Још увек су биле велике количине података и продуктивне опреме. Колмогоров је такође истраживао питања вештачке интелигенције. Рекао је да не види никакве математичке препреке за стварање пуноправних живих бића изграђених у потпуности на механизмима дигиталне обраде информација.

Андреи Николаевицх Колмогоров- Совјетски математичар, један од највећих математичара 20. века.

Колмогоров - један од оснивача модерногТеорија вероватноће, он је добио основне резултате у топологији, геометрији, математичкој логици, класичној механици, теорији турбуленције, теорији сложености алгоритама и функционалној анализи.

Фото: Антон Карлинер / Хаитек

Али перформансе компјутера из 60-их су биленије довољно да ради практично корисне неуронске мреже. И тек у другој половини 2010. године, перформансе рачунара опште намене су достигли праг потребан за покретање вишеслојних неуронских мрежа са милионима параметара. И што је најважније, Интернет је сакупио довољно информација за велике, јавне, семантички означене скупове података, као што је ИмагеНет. И овде, молим вас, револуционарни скок - АлекНет мрежа на ИмагеНет-у није показала тачност препознавања предмета на фотографијама, упоредиву са оном особе. И навикли смо да живимо са људским грешкама.

"Ускоро ће 3ГПП комитет бити преименован у 5ГПП комитет"

- Интел се такође бави 5Г-ом. У којој фази је сада посао?

- Сада је спецификација формализована. Прве операције ће се појавити ближе другој половини 2019. године широм свијета и широко су распрострањене 2020. године. 5Г шта је добро? Рјешава три кључна задатка одједном - ефикасно прикупљање релевантних података, њихов трансфер и обраду. 5Г је решење проблема масовног преноса података, моћних видео токова и ниске латенције. Зато што ИоТ није само телеметрија, већ и сигнал актуаторима. Мала латенција при управљању механичким објектима, реалном времену рачунања. Тамо се временски интервали мјере у милисекундама, а таква крута кашњења нису предвиђена у постојећим системима. Једна од подгрупа 5Г је гарантовано време пропагације тима. Трећа тачка је експлозивни раст повезаних уређаја. У ЛТЕ, капацитет базне станице је релативно мали. Повезивање десетина хиљада корисника премашује могућности модерних 4Г технологија. Трећа област у којој се 5Г активно развија је повећање капацитета базних претплатника. Да би оператери могли јефтино повезати ниско потрошне и ниско-преносне сензорске мреже.

- Шта развијате у овом контексту?

— Развијамо модеме.Интел је произвођач добрих 4Г, 3Г, а сада и 5Г модема. Новопредстављени КСММ 8160 5Г модем се спрема за употребу широм света. Рад на стандардизацији је у току у оквиру 3ГПП комитета који развија спецификације ћелија. Постоји шала да ће 3ГПП комитет ускоро бити преименован у 5ГПП комитет. Комитет чине наше колеге из Нижњег Новгорода, ми активно учествујемо у развоју овог стандарда. Али најбољи допринос је стварање производа.

Галопирајући електрони, кубити и минус 1000 келвина

- Ако наставите тему података и њиховог повећања, да ли видите ограничења у развоју складиштења података?

- До сада граница није видљива. Сада је реално говорити о складиштењу петабајта у 1У серверу. Ово је практично наше сутра, ако не већ данас. И говорећи глобално, бојим се да направим песимистичне прогнозе, јер смо током 50-годишње историје радили само да смо оповргнули скептике и кренули даље и даље. Али у исто време, са будућим перспективама, Интел се развија у области квантног рачунарства, а сада су достигли 49 кбитова у сарадњи са академским институцијама.

- У Русији?

- Не, у Европи, заједно са ХоландијомКуТецх Ресеарцх Центер. Тамо се решавају веома нетривиални проблеми задржавања кубита у стабилном стању на температурама које се разликују од апсолутне нуле за само делић степена. Такође истражујемо нове архитектуре, на пример, као што је неуроморфно рачунање. Сада, модели вештачких неуронских мрежа на процесорима само имитирају рад неурона живог света, физички то је умножавање матрица на дигиталним мултипликаторима. За разлику од њих, неуроморфни квантизатор емулира физику неурона. Интел је направио још један дигитални, али већ асинкрони чип за имплементацију таквих модела.

- Квантно рачунање, на пример, у ИБМ-у, базирано је на суперпроводљивости, имате сличну технологију?

- Истражујемо различите ефекте. Сада постоји око шест приступа, на основу којих покушавају да направе квантни суперкомпјутер. Интел користи спин кубит који је стабилан чак и на температури од 1 Келвина, што је прилично топло у поређењу са суперпроводношћу.

Фото: Антон Карлинер / Хаитек

- Стабилан неколико милисекунди?

- Да, неколико милисекунди. Теоретичари кажу да ће квантни компјутер моћи да покаже практично примењиве резултате на кубит броју од хиљаду или више. Али да ли је 49 лаката тако мало? На пример, када се први светски биполарни меморијски чип, који је Интел креирао 1969. године, појавио, његов капацитет меморије је био само 64 бита. Али је покренуо брзу еволуцију, а буквално годину дана касније, створен је ЦМОД ДРАМ чип од 1024 бита. Процес је покренут, технологија је добила почетак у животу. У квантном рачунарству, сада се у теоретском дијелу паралелно ради много посла. Траже се задаци који се решавају у принципу брже него на традиционалној рачунарској архитектури.

Без рачунарских ресурса, нико не спроводи клиничка испитивања.

- Интел је укључен у дигиталну здравствену заштиту. Чак сте лансирали и неке производе, Басис Пеак сатове, који су повучени 2016. године.

— Није то било толико здравство коликофитнес индустрија. Здравство, са свим својим захтевима и изазовима, је посебна област, са њом активно радимо, посебно у смислу развоја инфраструктуре и технологија обраде података. Медицина је одувек била област људске делатности са великим бројем знања и података, а сада, када је постало могуће аутоматизовати прикупљање и обраду информација, аналитичка медицина заснована на подацима се активно развија.

Морамо одати почаст лекарима, они су били веомадобро је функционисао са статистиком. Сада смо увели АИ за анализу слике. Неурална мрежа не може изградити дијагнозу, али може послужити као савјетодавно средство за доктора. Прикупљање информација и статистика о болницама, о здравственим системима у земљи и широм свијета, пружа огромну количину информација за анализу. Клиничка испитивања нових лијекова су велики и тешки дио медицинских истраживања. Не може се очекивати да ће се у 100% случајева резултат поновити. Резултати су увек статистичке природе, увек треба да потражите корелације, да разумете где је прави однос, и где је посебан случај. И овде, без рачунских ресурса, мислим да нико више не спроводи клиничка испитивања.

- Споменули сте много различитих препрека које треба ријешити у области података. Која је сада најтежа ствар у овом правцу? Шта недостаје?

- Многи воле да се жале да сунешто недостаје. Сада покушавам смислити на шта да се жалим, и то не функционише. Постоји огроман посао у свим правцима, и што је најважније, недостаје време.