за каким языком программирования будущее

[Finch]

Языки Си и Паскаль это универсальные языки. На них можно достаточно быстро и хорошо сформулировать любую задачу. Единственное условие, нужны люди, которые достаточно хорошо владеют предметной областью задачи + могут писать программы и разрабатывать алгоритмы.
Ну будушее мне видется в тех инструментах, которые могут довольно успешно реализовать параллейное распределение задачи. По крайней мере уже сейчас я вижу намеки к переходу с однопроцессорных платформ на многопроцессорные. Люди стали понимать, что простой разгон процессора не к чему не приведет. Это тупиковая ветка развития технологии.
Но параллейное программирование это другой мир. Тут требуются другие подходы к решению тривиальных задач. Это все равно, что перейти из двухмерного мира в трехмерный. С правилами и законами двухмерного мира можно некоторое время еше барахтаться в трехмерном. Но при этом просто будет создаваться новый срез двухмерного мира. Чтобы перейти по настояшему в трехмерный мир, нужно разобраться и принять те правила и законы, которые сушествуют в нем.

[Alf]

Finch, этому будущему уже лет этак 30, если не больше. Взял наугад с книжной полки одну из книг по теме, "Взаимодействующие последовательные процессы" Ч. Хоара (название не должно сбивать с толку, книга посвящена проблемам мультипрограммирования). Посмотрел год выпуска - 1985. И это отнюдь не пионерская работа, были у меня монографии по данной теме и постарше (посчастливилось как-то в букинистическом набрести на целый завал редких книг, которых теперь найти невозможно).

Многопроцессорным вычислительным системам не меньше лет. Достаточно хотя бы вспомнить Cray и отечественный "Эльбрус". Да и сейчас многопроцессорные серверы и кластеры не такая уж экзотика, вполне по силам не очень крупной организации.

Программная поддержка мультипрограммирования тоже не есть что-то сверхъестественное. Практически все широко распространенные операционные системы поддерживают многозадачность и многопоточность, причем каждый поток может выполняться на отдельном процессоре. Для программистов опять же поток - хорошо и давно знакомая вещь, поддержвается практически всеми средами разработки, включая ту же Visual Studio+MFC.

Так что будущее можно творить уже сегодня, было бы желание. Все необходимое существует уже много лет.

Про универсальность C и Pascal разговор отдельный, если имеются в виду их "чистые" разновидности, без объектных расширений (хотя это не расширения, это совершенно другие языки с совместимым синтаксисом, не более).

[npak]

Alf,

хорошая книжная полка   Я бы тоже не отказался от книги Xоара по CSP (communicating sequential processes), особенно в распознанном электронном виде.

[Finch]

Alf, Но согласись эти машинки в данный момент доступны только небольшой группе людей. Да они сушествуют, они работают. Но их нельзя назвать персональными. Сейчас время персональных однопроцессорных машин. Со всеми вытекаюшими отсюда последствиями. И большинство задач решаются не параллейно, а последовательно. Да делаются MultiThread программы. Но это все равно эмуляция многопроцессорного мира в однопроссерной системе. Причем, иногда эти программы строятся так, что они не работают параллейно, а последовательно друг за другом привязанные к закрытой области. А делается такое разделение, для того, чтобы облегчить жизнь.
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Вот первые абзаци расказа из цикла "Жестокие сказки". Расказ называется "Кошкин дом" Писатель Павел Шумил.
Называется конкретная дата 12 июня 2018 года . Думаю он чуть чуть описывает эпохи развития Вычислительной Техники.

      - Всю жизнь мне не хватало мощности компьютеров. Сначала память
была такой крохотной, что ни о чем серьезном в принципе не могло быть
и речи. Ну какую задачу можно пустить с перфоленты на сорока восьми
ка ОЗУ? Однако, что-то пускал... Скупой рыцарь... Этот образ преследовал
программеров той поры постоянно. Сэкономить каждое слово, каждый байт...
Как иначе, если в формуле движения Луны по орбите больше тысячи членов.
А тебе дается на все, про все тридцать два ка шестибайтовых слов. Однажды
я провел за терминалом оба выходных, загоняя модуль системы в лист ОЗУ.
Лист - это 1024 машинных слова. На диске он - зона. По-современному
- кластер. Писал, конечно, на ассемблере. На автокоде - по-русски. Не
влезало триста команд. Загнал. По десять минут на команду. Да-да, три
тысячи минут. Но какой результат! Жаль, через десять лет списали последнюю
"шестерку".
      Потом наступила новая эпоха. Постепенно подтянулась память. Теперь
хронически нехватало мощности процессоров. Задачи, конечно, тоже изменились.
А потом появилось это семейство кластерных процессоров. И вдруг я обнаружил,
что компы достигли идеала. На своей "птичке" могу промоделировать любую
задачу, на которую хватит фантазии. Нет, за ИИ снова браться не буду...

[Alf]

npak, не поверишь, но этих сокровищ в букинистическом набралось разом на две вязанки, причем такого размера, что они волочились по земле по дороге домой... Кроме Хоара, там были такие книги, как Хьюз и Мичтом "Структурный подход к программированию", "Характерисики качества программного обеспечения" (отчет группы IBM под руководством Боэма), "Искусство тестирования программ" Майерса... Были монографии по теории формальных языков и по реляционной алгебре... В общем, вся та классика, на которую постоянно ссылаются авторы и которую невозможно нынче достать. (Точнее, иногда попадаются на интернет-аукционах по нескольку тыщ рублей за штуку, как раритеты). Несколько раз просеивал, избавляясь от явно устаревшего, но и осталось по сей день немало.

Интересно, что заставило бывшего владельца с ними расстаться...

[Alf]

Finch, все равно в обозримом будущем количество процессоров в персоналках будет измеряться единицами. Процессоры пока составляют весьма существенную долю стоимости системы, да и чипсеты с поддержкой SMP тоже вещь дорогая. В результате получается, что двухпроцессорный системный блок не сильно дешевле двух обычных, полноценных, и при этом удвоения производительности не дает никоим образом.

А количество потоков в той же XP измеряется сотнями, даже если ничего особенного не делаешь (у меня сейчас почти 500). Все равно каждому отдельный процессор не выделишь, придется им в очереди стоять на имеющиеся.

Еще хуже ситуация, когда процессоры борются да доступ к медленной оперативной памяти. Если задаче нужен большой объем памяти, не умещающийся в кэш, процессорам придется ждать друг друга, и производительность резко упадет.

Видел где-то такую статистику. 2 процессора быстрее одного примерно в 1.5-1.7 раз, три - около 2 раз, дальше с добавлением очередного процессора прирост производительности становится все меньше.

Может быть, если научатся делать по нескольку процессоров на кристалле, ситуация улучшится. (Много лет назад читал статью об экспериментальном проекте, где на кристалле делали по 16 несложных процессоров, а число микросхем на плате измерялось десятками). Возможно, это даст дешевые параллельные системы. Впрочем, под них еще придется переписать последовательные задачи, которые в первозданном не сумеют воспользоваться таким подарком.

[Finch]

Сейчас уже подошли к максимуму прироста частоты процессора. Недавно читал статью, что Интел аннонсировала процессор с тактовой частотой 3,8 ГГц. И сказала, что пока не расматривает в ближайшем будушем прирост частоты работы. Идут по другому пути. Увеличению конвейеоности обработки комманд. + Увеличению количества ALU в процессоре. Но и здесь возможны пределы.
Также читал недавно, В Интел ведутся интенсивные работы по созданию  устройст микроуровня для работы со световым излучением. Если это получится, то это уже будет другой уровень разработки программ. Будем считать не количество тока, а количество квантов света.
Конечно понимаю, что весь тот багаж, который был накоплен человечеством, нельзя просто так выкинуть. Он все равно будет тяготить. Но технологии также не будут стоять на месте. Если будет застой. То это верный признак скорого упадка.

[Alf]

Насчет предельной частоты - я уже перестал им верить, как перестали верить мальчику из известной притчи, который для забавы кричал "Волк!", поднимая тревогу, а когда и впрямь объявился волк, никто уже не поверил.

Периодически нас стращают, что все, дальнейшего роста не будет... Мы погрустим, а потом какой-нибудь технолог с лукавой усмешкой достает из шляпы очередного кролика, и гонка пошла дальше.

Я вспоминаю первые модемы Hayes на 1200 бод, потом они удвоили скорость и стали качать - страшно подумать - 2400 в дуплексе по телефонной линии со спектром каких-то 3 килогерца! В те времена мне попалась довольно убедительная с виду статья, в которой очень веско обосновывалось, почему предельная скорость модема составляет 9600 бод (впрочем, чисто теоретически, на практике ее достичь не удастся из-за несовершенства оборудования). Я даже купился и вкратце пересказал ее на семинаре своим студентам, как раз вел спецкурс по сетям передачи данных. Сейчас стыдно было бы им посмотреть в глаза, когда на тех же линиях модемы качают свыше 50 Кбод, а если еще и уйти от искусственного завала характеристики и использовать XDSL, то счет вообще идет на мегабиты. Если бы кто-то лет 10 назад об этом заикнулся, прослыл бы лгуном.

Так что не следует верить жалобам производителей процессоров. У них в рукаве наверняка еще не один козырь припрятан.

[Alf]

Alf,

хорошая книжная полка Я бы тоже не отказался от книги Xоара по CSP (communicating sequential processes), особенно в распознанном электронном виде.

npak, если интересно, могу попробовать посканировать ее. Она вроде не очень толстая. Лишь бы только раскрылась хорошо, а то книжки в бумажном переплете вечно плохо прилегают к стеклу.

[npak]

Alf,

я был бы очень признателен.  Распознать я могу и сам.

Однажды я был на лекции одного большого учёного из Интела.  Он показал аппроксимацию закона мура на энергии -- если процессоры будут дальше развиваться такими же темпами, как в предыдущие пять лет, то через пять-десят лет температура на поверхности кристалла будет как в верхних слоях фотосферы солнца -- 10 000 градусов

[RXL]

npak, это видимо по Фаренгейту? По Кельвину температура 6000.

[npak]

6000 -- это температура "на поверхности"
Чем глубже внутрь Солнца, тем выше температура. 

Сдругой стороны, какая разница, 10 или 6 тысяч градусов температура на поверхности процессора, всё равно вещество при таких температурах существует лишь в форме плазмы.

[Гром]

Даже прикольно - через пять лет в кадждом компе будет стоять холодильник для выработки жидкого азота с целью охлаждения процессора. Тихо жужжащий холодильничек размеров с блок пистания - и система охлождения тоненькие трубочки...

А вообще - то есть такой прикол - называется Risk структура, при которой МАК проблем с нагревом не испытывает...

[Finch]

Гром, Я насколько знаю, Risk Процессоры это минимум команд (т.е. выполняется правило 20/80) + Каждая команда выполняется за строго определленное количество тактов (т.е. Если сказано что данная команда работает 2 такта, значит и другая команда работает два такта, исключение составляют только команды прыжков).
В начале 90 -х Если помнится, очень  долго топтались на частоте около 20 Мгц (смешно вспомнить). Тогда была проблема, небыло элементарной базы, которая бы работала с более высокой частотой стабильно. Потом нашли выход из положения, стали уменьшать элементарную базу. Сейчас подошли потихоньку к новому приделу частоты. Мне как-то стало интересно. Если на проц допустим подавать питание 1,5 вольта. Элементарная база 90 нм. То получается, что градиент потенциалов развивается (в пересчете на 1 см) 166 666 вольт. Мне просто интересно, каким должен быть материал транзистора, чтобы в закрытом состоянии не пробится.
Все это были лирические отступления. И теперь Если кто то помнит: Тема первоначального поста была "за каким языком программирования будущее" 

[Гром]

Тема то да - но интересно...
А по поводу рисков - у Мака есть вот что...

http://www.apple.com/powermac/
The creative class needs superior tools to produce designs, music, high-definition video or the next scientific breakthrough. The new Power Mac G5 line extends as far as you require. Up to two 64-bit G5 processors reaching top speeds of 2.5GHz, room for up to 8GB of main memory, pro performance graphics cards and ultrahigh-bandwidth system architecture will give you more results than systems costing twice as much. Models start at $1499.

Почитайте...

Какое там ограничение по скорости

[Finch]

Насчет маков могу сказать, они всегда были элитарными компами. Когда то я дико мечтал купить себе Мак классик.  Очень его дизайн мне нравился. Но в то же время, у них иногда некорректная реклама. Когда сравнивают на производительность двухпроцессорную машинку с однопроцессорным и при чем с меньшей частотой. И говорят как первая машинка крута. Это я считаю некорректным.

[Гром]

дизайн - это да...

[Alf]

Alf,

я был бы очень признателен. Распознать я могу и сам.

ОК, буду по несколько страничек сканить и отправлять. Всего, я посмотрел, их ~260.

Однажды я был на лекции одного большого учёного из Интела. Он показал аппроксимацию закона мура на энергии -- если процессоры будут дальше развиваться такими же темпами, как в предыдущие пять лет, то через пять-десят лет температура на поверхности кристалла будет как в верхних слоях фотосферы солнца -- 10 000 градусов

Я полагаю, интерполяция столь же опасная вещь, что и аналогия, неизвестно, куда приведет...

Помнится, во времена, когда предельной частотой для КМОП были несколько мегагерц, для ТТЛ - раз в 10 больше, предельным быстродействием из серийных обладали микросхемы с эмиттерно-связанной логикой (ЭСЛ), которые выделяли просто непомерные количества тепла (на них были даже крепления для установки радиатора на каждый корпус!!!). Тогда всем было совершенно ясно, что перешагнуть за пару-тройку сотен мегагерц без как минимум водяного (а то и азотного) охлаждения - дело безнадежное.

Однако... Прошло не так уж много лет, а прогресс продолжается. Хотя после каждого скачка быстродействия предупреждают, что уж этот раз был самый наипоследний. Чем-то напоминает конец света, который каждый раз непременно должен случиться в следующую пятницу.

[Alf]

Гром, Я насколько знаю, Risk Процессоры это минимум команд (т.е. выполняется правило 20/80) + Каждая команда выполняется за строго определленное количество тактов (т.е. Если сказано что данная команда работает 2 такта, значит и другая команда работает два такта, исключение составляют только команды прыжков).

Наверное, с сигнальными процессорами перепутал. Это у них главное кредо - любая команда должна выполняться строго определенное время, чтобы иметь предсказуемую временную диаграмму. Иначе обработка сигналов из просто сложной задачи превратится в немыслимо сложную.

RISC означает Reduced Instruction Set Computer (компьютер с уменьшенным набором команд). То есть малоприменимые и экзотические инструкции исключаются, что позволяет упростить конструкцию кристалла, сделать его компактнее, быстрее и уменьшить энергопотребление. А оставшиеся инструкции "вылизываются" настолько тщательно, что выполняются в большинстве случаев да такт или даже полтакта (за счет применения всяческих конвейеров, суперскалярности и прочих вывертов). Однако требование выполнения любой команды за одно и то же время здесь не ставится. Хотя по факту и получается, что практически любая команда выполняется за такт, однако это скорее побочный эффект оптимизации быстродействия, а не самоцель.

...Если на проц допустим подавать питание 1,5 вольта. Элементарная база 90 нм. То получается, что градиент потенциалов развивается (в пересчете на 1 см) 166 666 вольт. Мне просто интересно, каким должен быть материал транзистора, чтобы в закрытом состоянии не пробится.

Насколько мне помнится, технологи всегда называют цифры, относящиеся к допускам (по крайней мере, так было лет 10 назад, когда я имел дело с микроэлектроникой). То есть реальные размеры элементов как минимум в несколько раз больше.

Кроме того, кремний, из которого делаются современные ширпотребные микросхемы, - весьма неплохой изолятор. Не могу ручаться, но мне кажется маловероятным, что конденсатор с расстоянием 1 см между обкладками и кремнием в качестве диэлектрика пробьется сотней киловольт.