[「産業の中の産業」技術革命に終わりなし コンピューター] 技術発展の趨勢

コンピューターは1960年代に初めて開発されて以来、急速な技術発展により現在は第5世代を迎えている。真空管からトランジスタへ、さらに集積回路へと技術が発展し、引き続きVLSI級の集積度と信頼性が向上している。こうした技術発展によりコンピューターシステムの設計が高度化しており、このようなシステムの使用が増加している。 今後5～10年にわたりコンピューターシステムの性能向上に決定的に寄与する技術としては、▲RISC ▲並列処理 ▲人工知能 ▲ラップトップコンピューターになるとみられている。 RISC（Reduced Instruction Set Computer）は、コンピューターの中核部分である中央処理装置（CPU）の部品として使用されるマイクロプロセッサーに革命的な技術的変化をもたらしている。 過去にはマイクロプロセッサーにプログラミングする際、より多くの機能を付与する複雑で多様な命令語を提供することを基本としていた。しかし実際には多くの命令語のうちload、store、addなど数種類の命令語のみが頻繁に使用されるだけで、その他の複雑な命令語はマイクロプロセッサー・チップで占める面積に比して使用頻度が極めて少ないか、まったく使用されないと指摘されるに至った。 したがって最近では、頻繁に使用される命令語を主とし、複雑な命令語は簡単な数個の命令語で代替することにより、処理時間の短縮およびチップ面積の効率的な使用効果を得られるRISC方式のプログラミング技術が注目を集めている。 RISCは現在、費用に対する性能向上が非常に高いと認められ、スーパーミニコンピューターからマイクロコンピューターまで幅広い使用が予測され、将来はコンピューター全般の基本構造方式として定着する展望である。 RISCのうち最も最近発表されたものとして、インテル社の80860は64ビットのデータ処理幅を持ち、最大40メガHzのクロック周波数を使用でき、最大3個の命令語を同時に実行できる。 並列処理は、与えられた問題をより小さな部分に分けて同時に遂行すればはるかに速い速度で解決できるという原理を適用したもので、典型的なコンピューターの問題解決方式であるノイマン式、すなわち順次処理方式と対比される。 並列処理を提供するコンピューターの構造は大きく分けて単一命令多重処理（SIMD）と複数命令多重処理（MIMD）の二つがある。SIMDは画像処理のような特殊用途に、MIMDは汎用に利用される。 これまで並列処理に適したソフトウエアが不足し市販されたものはわずかだったが、最近では応用ソフトウエアの問題が一つ二つ解決されるに従い、一つの問題を複数のプロセッサーが分けて解く完全な並列処理コンピューターが市販されている。現在、Thinking Machines社など20社余りの並列処理コンピューター生産企業が登場している。 コンピューターの応用分野が初期の計算一辺倒から抜け出し新たな分野へ拡大しているなか、最も代表的なものが人工知能（AI）である。AIはコンピューターを利用して問題を解決するにあたり、いかにして人間の経験的な知識を活用するかという方法を研究する分野である。 AIは人間の知識を利用することが核心であるため、基本技術は主にコンピューターに知識を表現し処理する方法論として、問題解決技術・知識表現および推論技術・計画樹立技術・コンピューター学習技術などが該当する。 これに伴うAIの応用分野も非常に多様で、既存のコンピューターと結合すればさらに大きな威力を発揮できる。代表的な応用分野は専門家システム・自然言語処理・音声認識・画像認識・音声合成・知能ロボット・教育システムなどである。 PCが事務機能の極大化をもたらしたとすれば、ラップトップコンピューターは携帯用オフィスの概念に近づいたものである。どの種類よりもラップトップコンピューターは大衆的な裾野拡大の速度が速いと有望視されている。 これまでの関連技術の進歩は、速度面でIBMのPC AT級に比べ0.47～1.71倍、電池寿命で4時間25分まで来ている。スクリーンは一般のCRTではなくLCD・ELD・プラズマなどの平板ディスプレーが開発されている。 しかしラップトップコンピューターは重量が7～11kgとまだ重い方で、価格も3000～5000ドル線と高い方であり、処理速度面でもさらに改良される余地が多い。 以上のような主要技術発展の趨勢に伴う品目別の技術発展展望は次の通りである。 ◇スーパーコンピューター スーパーコンピューターのシステム構造はスカラー型・ベクトル型・並列型に分かれるが、従来主流をなしていたベクトル・スカラー方式では速度を高めるのに限界があり、最近ではここに並列処理技術が融合する様相が現れている。 スーパーコンピューターの性能はFLOPS面であり、ギガ（10億）単位を超え、クレイリサーチ社のCRAY-3やNEC社のSX-2は10ギガを突破した。 今後のスーパーコンピューターの技術発展展望は、システム内のプロセッサー数は4年ごとに4倍ずつ増加し、実行率は2000年代に現在より1000倍向上する展望である。その時にはFLOPSがテラ（1兆）台を突破できると予測されている。 ◇中大型コンピューター ミニ級の中型コンピューター供給会社は、既存の小型から大型までを扱うIBMのような大型会社、DECのように中型から始めて定着した後に領域を広げる会社、ベンチャー企業の形態でマルチプロセッサーを基盤に高性能コンピューターを出現させる会社に分けることができる。 IBMの場合は既存の中型級であるシステム36、38に続きAS/400を新たな戦略機種として推進中であり、DECはVAXシリーズの基本ソフトとして従来のVMSとともに、最近は世界的な標準化動向に応じてユニックス系列のULTRIXも提供していっている。 中型コンピューターは今や強力なワークステーションとPCの登場により新たな位置づけを確立していく過程にある。顕著な動きは分散システムとしての役割強化、積極的な標準化の受容およびバス方式によるマルチプロセッサーの使用趨勢である。また既存の科学技術計算用に限定されず、商業用にまで応用分野の拡散を図っている。 大型コンピューター分野では引き続きIBMが強さを見せるなか、最近アムダール社がIBMメインフレームより性能が優れた毎秒命令処理速度1億回の新機種を発表し、CDC社は自社モデルを水冷式システムから空冷式に変えていっている。 ◇ワークステーション 初期のワークステーションは高度なエンジニアリングワークステーションが主流をなしていたが、最近ではPC価格ほどに安価な多様なワークステーションが次々と開発されている。 これとともにマルチプロセッサーを適用するモデルも開発中であり、人工知能型・PC型・多目的ワークステーションなどと用途が多様化している。 ワークステーションは現在、記憶容量が1～2メガバイト水準から、グラフィックなど多機能を実現するため次第に4メガ、16メガバイト級へ拡張されていくとみられる。また計算速度も従来の1MIPS（毎秒100万命令処理）水準から20～40MIPSへと急速に速まっている。 グラフィック機能はワークステーションで特に重要になっているのに伴い、モニターは2000×2000ピクセル水準の高解像度と3次元処理機能が要求されている。 ◇PC 現在32ビット級まで発展したPCは、多くの情報の高速処理のためプロセッサーのビット数増加と動作速度増加・記憶容量の拡大・高速の記憶装置アクセス・補助記憶装置の大容量化・記憶装置の信頼性向上などの方向に発展している。 また有用性を高めるためには人間工学的設計・キーボードのキー数増加・マウスなどの補助入出力装置支援・画面解像度増加・高級基本ソフト支援・応用分野拡大などの方向に発展している。 専門家らはこうしたPCの基本的な発展方向に照らし、具体的なPCの発展展望を次のように下している。 第一に、より強力なプロセッサーを使用したりマルチプロセッサーを構成することにより、将来卓上用メインフレーム級の登場が遠くないだろう。 第二に、補助記憶装置として現在の磁気ディスクが次第に光ディスクへ代替されていき、記憶装置に対する保護が徹底されるだろう。 第三に、現在のCRTディスプレーは解像度がより卓越したものになり、移動性の良い薄板ディスプレーの使用が増加するだろう。 第四に、出力装置は現在のドットマトリックスプリンターやペンプロッターから次第にレーザービームプリンターへ代替され、カラープリンターの使用が拡大するだろう。 第五に、PCは単独で使用されながら通信網やより大きなシステムに接続され、ノード（Node）コンピューターの役割を果たしたりワークステーションの機能を果たすようになるだろう。 最後にソフトウエアは、より強力になったハードウエアの支援を受け、強力な映像認識や音声認識システムを使用した卓上用コンサルタントや音声で作動するプログラムが出現するだろう。また既存のワードプロセッシング機能は多国語処理機能を持つようになるだろう。［李在権（イ・ジェグォン）記者］ ［写真］◇コンピューターを知らなければ、今後は文盲と変わらない世の中を生きていかねばならない。そのため国内でもコンピューター教育が幼少期から行われている。（写真はリラ国民学校のコンピューター実習の場面）［趙大衍（チョ・デヨン）記者］