Memristor chỉ là một trong những tiến bộ công nghệ đáng kinh ngạc sẽ làm rung chuyển thế giới vi tính. Ngoài ra còn rất nhiều sáng tạo khác gần gũi với thực tế hơn nhưng không vì thế mà kém đi phần táo bạo. Từ những công nghệ góp phần hiện thực hóa ý tưởng về văn phòng không giấy cho đến công nghệ mạng không dây, các tiến bộ này sẽ biến chiếc PC khiêm tốn của bạn trở thành một con quái vật thực sự khi thập kỷ mới bắt đầu.   

Trong các phần tiếp theo, chúng ta sẽ cùng đến với 15 công nghệ có khả năng tái tạo thế giới cùng với những dự đoán về những công nghệ xuất hiện tiếp sau những công nghệ này. Trong đó một số công nghệ đã thực sự ảnh hưởng đến cuộc sống của chúng ta, một số khác lại đang ở quá xa tầm với. Nhưng dù thế nào thì tất cả những công nghệ này đều không thể bị bỏ qua.

Tương lai phần cứng máy tính của bạn

Memristor:  Mạch điện làm rung chuyển thế giới công nghệ

Từ khi buổi bình minh của công nghệ điện tử bắt đầu, chúng ta chỉ mới biết đến 3 loại thiết bị mạch cơ bản – điện trở, cuộn cảm và tụ điện. Nhưng đến năm 1971, nhà nghiên cứu Leon Chua của UC Berkeley đã nhận ra khả năng tồn tại của một loại kiểu thiết bị thứ tư, một loại thiết bị có khả năng đo được dòng điện, đó là Memristor. Và mãi đến hiện tại, tức là 37 năm sau, Hewlett-Packard mới hoàn thành được chiếc memristor đầu tiên.

Đó là gì vậy? Đúng như cái tên của mình, Memristor có thể “nhớ” được dòng điện đã đi qua nó mạnh bao nhiêu. Và bằng cách thay đổi dòng điện đi qua mình, một chiếc memristor cũng có thể trở thành một thành phần trong mạch điện với những đặc điểm độc nhất vô nhị. Trong đó đáng kể nhất là khả năng lưu giữ trạng thái điện tử ngay cả khi dòng điện đã ngắt, điều này giúp nó trở thành một ứng viên tiềm năng thay thế cho bộ nhớ flash hiện tại.

Về lý thuyết Memristor sẽ có giá rẻ hơn và tốc độ cao hơn so với bộ nhớ flash, và cho phép mật độ bộ nhớ lớn hơn nhiều. ngoài ra chúng còn có thể thay thế chip RAM để mỗi khi tắt đi bật lại máy tính, chúng vẫn nhớ được mình đang làm gì và ngay lập tức trở lại công việc dang dở. Nhờ tiết kiệm chi phí và giảm thiểu lượng thiết bị nên công nghệ này sẽ tạo ra những chiếc máy tính giá rẻ để vừa trong chiếc túi áo của bạn và chạy nhanh hơn gấp nhiều lần so với các PC hiện tại. 

Và một ngày nào đó Memristor sẽ thực sự tạo ra một thế hệ máy tính mới nhờ khả năng ghi nhớ cả chuỗi trạng thái điện năng hơn là chỉ có trạng thái “tắt” hoặc “bật” như trong các bộ xử lý số hiện đại. Khi kết hợp với chuỗi trạng thái dữ liệu động trong kiểu Analog, các máy tính sử dụng Memristor còn có thể đảm nhiệm những nhiệm vụ phức tạp hơn nhiều so với ghi nhớ hai số nhị phân 0 và 1 hiện nay.  

Khi nào thì công nghệ này sẽ trở thành hiện thực? Theo các nhà nghiên cứu thì hiện không có bất kỳ rào cản nào đối với việc áp dụng Memristor vào công nghệ mạch điện. Nhưng việc đưa sản phẩm này vào sản xuất công nghiệp thì còn tùy thuộc vào các công ty. Đầu tiên các Memristor thay thế bộ nhớ flash (với mức giá thấp hơn và khả năng tiết kiệm điện cao hơn) sẽ xuất hiện, mục tiêu của HP là đưa sản phẩm này ra thị trường vào năm 2012. Tiếp theo đó, Memristor sẽ thay thế cả DRAM và đĩa cứng vào năm 2014-2016. Đối với các máy tính analog dựa trên mạch Memristor, giai đoạn này sẽ phải mất hơn 20 năm. 

CPU 32 nhân của Intel và AMD 

Nếu chiếc CPU của bạn chỉ có một nhân duy nhất thì quả thực nó là một chú khủng long thời tiền sử còn sót lại. Trên thực tế, máy tính 4 nhân giờ đây đã trở nên phổ biến, thậm chí cả laptop 4 nhân cũng không còn hiếm gặp. Và chúng ta đang đứng trước ngưỡng cửa của một cuộc chiến giá: sự tranh giành ngôi vị dẫn đầu trên thị trường CPU sẽ được quyết định bởi việc bên nào tạo ra được nhiều nhân nhất chứ không phải bên nào có được tốc độ xung nhịp cao nhất.  

Đó là gì vậy? Khi cuộc đua gigahertz đã qua đi, cả AMD và Intel đều cố nhồi thật nhiều nhân vào một khuôn để tăng khả năng xử lý và trợ giúp các công việc đa chức năng. Để đưa được nhân và các thành phần khác vào một không gian hẹp, mấu chốt là phải tạo ra được các con chip siêu nhỏ. Theo kế hoạch thì năm sau Intel sẽ ra mắt bộ xử lý 32 nanomet đầu tiên (giảm từ 45nm so với hiện tại). 

Khi nào thì công nghệ này sẽ trở thành hiện thực? Intel có truyền thống giữ rất đúng lịch phát hành của mình. Theo đó CPU 6 nhân dựa trên thiết kế Itanium sắp hoàn thành khi Intel chuyển hướng sang một cấu trúc hoàn toàn mới mang tên Nehalem, được quảng cáo dưới cái tên Core i7. Core i7 sẽ có tối đa 8 nhân, và các máy tính 8 nhân cũng sẽ xuất hiện vào năm 2009 hoặc 2010. (AMD cũng đang có một dự án 8 nhân mang tên Montreal theo kế hoạch là hoàn thành vào năm 2009.)

Sau thời điểm đó, lịch công việc của công ty này sẽ rất dày đặc. Mới đây Intel đã chấm dứt một dự án 32 nhân mang tên Keifer dự định hoàn thành vào năm 2010, rất có thể bởi tính chất phức tạp của nó (Intel chưa xác nhận điều này). Số lượng nhân lớn như vậy đòi hỏi phải có cách xử lý bộ nhớ khác hẳn bơi bạn không thể để cả 32 nhân này dùng một RAM chung được. Nhưng không vì thế mà kế hoạch phát triển bộ xử lý đa nhân lại bị dẹp bỏ: rất có thể Intel sẽ ra mắt bộ xử lý 16 nhân vào năm 2011 hoặc 2012 (khi kích thước transistor được dự đoán sẽ hạ xuống 22nm); còn bộ xử lý 32 nhân sẽ ra mắt vào năm 2013 hoặc 2014. Thậm chí Intel còn cho rằng họ có thể tạo ra được những bộ xử lý “hàng trăm nhân.” 

Những Chip Nehalem và Swift chấm dứt sự tồn tại của bo mạch đồ họa rời 

Đó là gì vậy? Tuy GPU thu hút được rất nhiều sự chú ý nhưng bo mạch đồ họa rời vẫn chưa đủ sức cạnh tranh trên thị trường PC: có đến 75% số người dùng laptop vẫn trung thành với đồ họa tích hợp, theo công ty nghiên cứu thị trường Mercury Research cho biết. Một số lý do chính dẫn đến tình trạng này là: giá một card đồ họa rời quá cao, quá trình cài đặt quá phức tạp và việc sử dụng thì quá tốn pin. Trong khi việc đưa luôn chức năng đồ họa vào CPU sẽ khắc phục được cả ba vấn đề trên. 

Còn các nhà sản xuất chip thì cho rằng tốc độ của các GPU này sẽ hạ xuống tầm khoảng giữa card đồ họa rời và bo mạch đồ họa tích hợp – nhưng theo các chuyên gia thì cuối cùng tốc độ của GPU sẽ đuổi kịp và thậm chí vượt xa card đồ họa rời. Một ý tưởng rất có tiềm năng đã được đưa ra: trong GPU 16 nhân sẽ có 4 nhân dùng vào việc xử lý đồ họa để đáp ứng nhu cầu của các game thủ. 

Khi nào thì công nghệ này sẽ trở thành hiện thực?  Không lâu nữa chip Nehalem của Intel sẽ ra mắt cùng với khả năng xử lý đồ họa tích hợp, nhưng lại không nằm trên khuôn CPU. Trong khi đó Swift của AMD (còn gọi là nền tảng Shrike), sản phẩm đầu tiên trong dòng Fusion, cũng sẽ được thiết kế theo hướng như vậy và sẽ ra mắt vào năm 2009. 

Bên cạnh những ưu điểm, việc đưa GPU trực tiếp lên cùng một nhân với CPU cũng gây ra một số vấn đề: nhiệt cũng là một trong số đó. Nhưng điều này không đồng nghĩa với việc chúng ta không thể khắc phục những vấn đề này. Hai sản phẩm kế tiếp Nehalem của Intel là Auburndale và Havendale, cả hai đều sẽ ra mắt vào cuối năm 2009, sẽ là những con chip đầu tiên đưa cả GPU và CPU lên cùng một nhân, nhưng hiện Intel chưa khẳng định điều này.

USB 3.0 tăng tốc thiết bị ngoại vi 

Kết nối USB là một trong những sáng chế vĩ đại nhất trong lịch sử công nghệ, với trên 2 tỉ thiết bị kết nối USB đã được tiêu thụ cho đến ngày nay. Nhưng trong kỷ nguyên của ổ cứng với dung lượng Terabyte, tốc độ truyền dữ liệu tối đa 480 Mb/s của USB 2.0 một thời từng được ngưỡng mộ thì giờ đây đã sắp trở nên lỗi thời.   

Đó là gì vậy? USB 3.0 (Còn gọi là "USB siêu tốc") hứa hẹn sẽ tăng tốc độ truyền dữ liệu lên theo cơ số nhân của 10, đẩy tốc độ truyền dữ liệu của bộ nối lên tối đa 4.8 Gb/s hoặc tương đương cả một đĩa CD-R mỗi giây. Các thiết bị USB 3.0 sẽ sử dụng đầu nối khác hơn một chút, nhưng cổng USB 3.0 thì vẫn tương thích với USB hiện tại và ngược lại. Ngoài ra USB 3.0 còn tăng hiệu suất điện năng của thiết bị USB lên đáng kể trong khi vẫn tăng cường độ dòng điện sẵn có từ 0.1A  lên gần 1A. Điều này đồng nghĩa với việc thời gian sạc iPod và cả những thiết bị USB phức tạp sẽ được rút ngắn rất nhiều. 

Khi nào thì công nghệ này sẽ trở thành hiện thực? USB 3.0 đã gần hoàn thành và dự tính sẽ đến với người dùng cá nhân vào năm 2010. Trong khi đó nhiều thiết bị tốc độ cao cạnh tranh khác như DisplayPort, eSATA, và HDMI cũng sẽ sớm trở nên phổ biến trên PC, chủ yếu là nhờ sự xuất hiện của video độ nét cao. Thậm chí cả FireWire cũng đang dự định nâng cấp lên tốc độ 3.2 Bbps. Sự phổ biến của loại cổng này sẽ châm ngòi cho một cuộc chiến của những kết nối phía sau lưng chiếc PC, nhưng ít nhất thì bạn cũng có được nhiều tùy chọn tốc độ cao để kết nối thiết bị ngoại vi của mình.   

Truyền năng lượng không dây

Truyền điện không dây đã là một ước mơ của con người từ khi Nikola Tesla tưởng tượng ra một thế giới chứa đầy lõi Tesla khổng lồ. Nhưng ngoài những bước tiến trong việc sạc lại bàn chải đánh răng bằng điện thì công nghệ điện không dây vẫn chưa đáp ứng được những yêu cầu cơ bản để trở thành một vật dụng phổ biến trong mọi gia đình. 

Đó là gì vậy? Mùa hè vừa rồi các nhà nghiên cứu của Intel đã biểu diễn một phương pháp dựa trên nghiên cứu của Viện công nghệ Massachusetts (MIT) nhằm dẫn điện qua một khoảng cách xa vài mét mà không hề sử dụng dây dẫn nhưng cũng không gây nguy hiểm cho những người xung quanh. Intel gọi công nghệ này là “kết nối năng lượng cộng hưởng không dây.” Quy chế hoạt động của công nghệ này là gửi một tín hiệu có tần số 10 MHz qua một lõi dây; sau đó một lõi dây gần đó sẽ dội lại dòng điện với cùng tần số, khiến các electron cũng sẽ chạy qua lõi dây này. Tuy thiết kế còn sơ khai nhưng thí nghiệm cũng đã làm sáng được một bóng đèn 60 watt với hiệu suất 70%.  

Khi nào thì công nghệ này sẽ trở thành hiện thực? Hiện công nghệ này vẫn còn gặp rất nhiều trở ngại, đầu tiên là việc thí nghiệm của Intel sử dụng dòng điện xoay chiều. Trong khi để truyền điện chúng ta phải dùng đến dòng điện một chiều, và kích thước của thiết bị cũng phải nhỏ hơn. Để có thể sản xuất đại trà công nghệ này cần vượt qua rất nhiều rào cản, trong đó có các kiểm định về độ an toàn cho người sử dụng và những người xung quanh.  

Giả sử như tất cả mọi việc đều diễn ra êm đẹp thì chỉ trong vòng 6-8 năm nữa thiết bị sạc điện không dây này sẽ xuất hiện trên mặt sau chiếc màn hình laptop của bạn. Khi đó các sân bay và thậm chí cả quán café Starbucks cũng sẽ gắn những bộ truyền điện không dây lên tường để bạn có thể sạc nhanh mà không cần mở túi đựng laptop.   

Tương lai của phần mềm 

Công nghệ 64 bit tạo ra nhiều RAM hơn 

Năm 1986, Intel đã giới thiệu chiếc CPU 32-bit đầu tiên. Nhưng phải đến năm 1993, hệ điều hành Windows 32 bit hoàn chỉnh đầu tiên – tức Windows NT 3.1—mới ra đời, thích thức chấm dứt kỷ nguyên 16 bit. Và giờ đây các bộ xử lý 64 bit đã trở nên quen thuộc với máy tính để bàn và cả Notebook cho dù Microsoft vẫn chưa chịu phát hành tiếp bản Windows 64 bit. Nhưng dù sao thì họ cũng không thể sống mãi trong cái vỏ 32 bit được. 

Đó là gì vậy? Bản Windows 64 bit đã ló dạng từ khi Windows XP ra đời, còn CPU 64 bit thì xuất hiện trước đó sớm hơn. Trên thực tế, gần như tất cả những chiếc máy tính được bán hiện nay đều sử dụng bộ xử lý 64 bit. Đến một lúc nào đó Microsoft cũng sẽ phải kết liễu kỷ nguyên 32 bit như đã từng làm với 16 bit khi ra mắt Windows NT nếu họ muốn thuyết phục khách hàng (và cả các nhà phát triển phần cứng và phần mềm khác) có lý do để nâng cấp. Và rất có thể điều này sẽ xảy ra với Windows 7: hệ điều hành này có cả bản 32 bit và 64 bit. Nhưng các hạn chế trong cấu trúc định vị địa chỉ của công nghệ 32 bit sẽ khiến nhiều người phải chuyển sang sử dụng bản 64 bit. Những người dùng Windows Vista 32 bit hiểu rất rõ điều này bởi hệ điều hành của họ không thể truy cập được quá 3GB RAM đơn giản chỉ bởi nó không có đủ bit để truy cập bộ nhớ thêm.

Khi nào thì công nghệ này sẽ trở thành hiện thực? Quá trình chuyển giao sang kỷ nguyên 64 bit sẽ được đẩy nhanh cùng với sự xuất hiện của Windows 7; và có thể đến Windows 8 Microsoft sẽ chuyển hoàn toàn sang 64 bit. Để thực hiện việc này chúng ta sẽ phải chờ sớm nhất là đến năm 2013. Trong khi đó Mac OS X Leopard đã lên 64 bit và một số hãng sản xuất phàn cứng khác đã cố chuyển khách hàng của họ sang bản Windows 64 bit (Samsung cho biết họ sẽ chuyển toàn bộ dòng PC của họ sang 64 bit vào đầu năm 2009). Thế còn công nghệ 128 bit – bước tiến lớn tiếp theo thì sao? Hãy lần lượt trải qua từng bước và chuẩn bị cho sự chuyển giao này khoảng năm 2025. 

Trên thực tế Windows Server 2008 R2 sẽ là hệ điều hành đầu tiên chỉ có bản 64-bit mà không có bản 32-bit

Windows 7: Điều tất yếu

Cho dù bạn có yêu hay ghét Vista thì bản Windows này cũng sẽ sớm biến mất khỏi thế giới công nghệ. Sau sự hờ hững của thị trường đối với hệ điều hành này, Microsoft đang gấp rút chuẩn bị cho sự xuất hiện của người kế nhiệm Vista – hệ điều hành mang tên Windows 7.  

Đó là gì vậy? Tại thời điểm này có vẻ như Windows 7 sẽ là hệ điều hành mà Microsoft muốn phát hành thay cho Vista nhưng lại thiếu thời gian hoặc nguồn lực để hoàn thành. Ngoài việc tiếp tục cải thiện hệ thống an ninh, giao diện và cả trải nghiệm người dùng đối với hệ điều hành, Windows 7 còn giới thiệu cả hệ thống file  WinFS dạng cơ sở dữ liệu vốn đã được đồn đại từ lâu. Bên cạnh đó nhiều người cũng kỳ vọng vào cải tiến tốc độ và khả năng tương thích hơn của Windows 7 so với Vista. 

Nhưng bước tiến lớn nhất mà Windows 7 có thể đem lại cho thế giới công nghệ chính là khả năng làm việc trực tuyến và tính năng công nghệ tính toán “đám mây” - Cloud – có vẻ như hơn lúc nào hết Microsoft đang muốn gắn chặt hệ điều hành này với gói dịch vụ Windows Live. Trước khi nghỉ hưu, cựu chủ tịch Microsoft Bill Gates cũng bóng gió rằng một hệ thống để bàn mở rộng sẽ là trọng tâm chính của Windows 7, giúp người dùng có có cơ hội đưa toàn bộ dữ liệu, thiết lập desktop, bookmark và những tài liệu khác từ một máy tính này sang máy tính khác – miễn là tất cả những chiếc máy tính này đều chạy Windows 7.   

Khi nào thì công nghệ này sẽ trở thành hiện thực? Ngày mục tiêu mà Microsoft đặt ra cho việc phát hành Windows 7 là tháng 1 năm 2010, cụ thể là ngày nào thì chưa rõ. Tuy nhiên nhiều người cũng đồn đại rằng bản beta chính thức đầu tiên sẽ đến tay người dùng trong năm nay. 

Hệ điều hành của Google cho máy để bàn

Giờ đây Google đã vươn tầm ảnh hưởng của mình tới mọi ngõ ngách của thế giới công nghệ. Từ trình duyệt web sang điện thoại di động, ở đâu bạn cũng sẽ bắt gặp thế giới Google và chẳng thể nào thoát ra được. Nhưng liệu Google có định bước chân vào lĩnh vực hệ điều hành hay không?  

Đó là gì vậy? Công nghệ này có thể là bất cứ thứ gì, hoặc là có vẻ như vậy. Google Checkout là một sản phẩm thay thế PayPal. Street View đang trên đường chụp ảnh từng ngôi nhà trên mọi con phố ở nước Mỹ. Và một điều kỳ quặc đã xảy ra: trình duyệt Chrome bản beta đầu của Google đã chiếm được luôn 1% thị phần sau 24 giờ ra mắt. Còn hệ điều hành dành cho điện thoại di động của Google là Android thì được ngày càng nhiều máy sử dụng, trở thành đối thủ đáng gờm đầu tiên với iPhone trong giới người dùng sành điệu.  

Khi nào thì công nghệ này sẽ trở thành hiện thực? Tuy Google có vẻ đã chiếm lĩnh tất cả mọi thứ, nhưng nhiều nhà quan sát tin rằng công ty này sẽ không dừng lại mà tiếp tục tấn công một phần rất lớn của thị trường phần mềm, đó chính là hệ điều hành.

Trình duyệt Chrome chính là ngón chân đầu tiên mà Google đặt lên lĩnh vực này. Tuy trình duyệt chính là cách mà người dùng tương tác với hầu hết các sản phẩm Google, còn hệ điều hành thì có vẻ không liên quan mấy nhưng Chrome vẫn cần có một hệ điều hành để hoạt động.    

Tuy nhiên để có thể thay thế Microsoft trong lĩnh vực này, Google cần vượt qua được rất nhiều các driver khác nhau, và thậm chí cả điều này cũng chưa đủ để thuyết phục những người dùng có nhu cầu sử dụng ứng dụng chuyên nghiệp, đặc biệt là giới doanh nhân. Nhưng một hệ điều hành Google đơn giản - có lẽ dựa trên nền tảng Linux – kết hợp với phần cứng giá rẻ sẽ là một sự kết hợp giúp thay đổi thế giới PC trong cách thức những công ty nhỏ - những người đã quá quen với hệ điều hành nguồn mở - chưa từng được chứng kiến.    

Hãy kiểm tra lại điều này vào năm 2011.