Νόμος του Μπελ για τις τάξεις υπολογιστών

Ο νόμος του Μπελ για τις τάξεις υπολογιστών που διατυπώθηκε από τον Γκόρντον Μπελ (γεννήθηκε 19 Αυγούστου του 1934) το 1972 περιγράφει πώς σχηματίζονται, εξελίσσονται οι τύποι υπολογιστικών συστημάτων και πως μπορεί τελικά να εξαφανιστούν. Νέες κατηγορίες υπολογιστών δημιουργούν νέες ανεξάρτητες ομάδες εφαρμογών με αποτέλεσμα νέες αγορές και νέες βιομηχανίες πληροφορικής. Σύμφωνα με τον νόμο του Bell «σχεδόν κάθε δέκα χρόνια , διαμορφώνεται μία νέα κατηγορία ηλεκτρονικών υπολογιστών ιδρύοντας έναν νέο κλάδο». Δηλαδή οι ψηφιακές συσκευές θα εξελίσσονται τόσο γρήγορα ώστε να επιτρέπουν τη δημιουργία νέων πλατφορμών , περιβαλλόντων προγραμματισμού , κλάδων , δικτύων και πληροφοριακών συστημάτων κάθε δέκα χρόνια. Ο νόμος είναι αλλιώς γνωστός ως «κανόνας των οικογενειών» στους υπολογιστές. Έτσι, τη δεκαετία του 1960 αναπτύχθηκαν κι εξαπλώθηκαν τα mainframes, του ’70 τα minicomputers, του ’80 τα personal computers, του ’90 τα δικτυωμένα συστήματα client-server και του 2000 το Grid computing. Ο «νόμος του Μπελ» θεωρείται συμπληρωματικός του «νόμου του Μουρ».

Ο Μπελ θεωρεί ότι ο νόμος είναι εν μέρει ένα πόρισμα του νόμου του Μουρ, ο οποίος αναφέρει ότι "ο αριθμός των τρανζίστορ ανά chip διπλασιάζεται κάθε 18 μήνες". Σε αντίθεση με το νόμο του Μουρ, μια νέα κατηγορία υπολογιστών συνήθως βασίζεται σε εξαρτήματα χαμηλότερου κόστους που έχουν λιγότερα τρανζίστορ ή λιγότερα δυαδικά ψηφία (bits) σε μια μαγνητική επιφάνεια, κλπ. Επιπλέον, χρειάζεται μέχρι και μια δεκαετία για να καταλάβουμε πώς η τάξη σχηματίστηκε, εξελίχθηκε και είναι πιθανό να συνεχίσει. Mία κατηγορία μπορεί να είναι το αποτέλεσμα και ο συνδυασμός μιας νέας πλατφόρμας με ένα νέο περιβάλλον προγραμματισμού, ένα νέο δίκτυο και μια νέα διεπαφή με άτομα ή/και άλλα συστήματα επεξεργασίας πληροφοριών. Μόλις σχηματιστεί, μια χαμηλότερης τιμής τάξη μπορεί να εξελιχθεί σε απόδοση για να καταλάβει και να διαταράξει μια υπάρχουσα τάξη. Αυτή η εξέλιξη έχει προκαλέσει συμπλέγματα επεκτάσιμων προσωπικών υπολογιστών με 1 έως χιλιάδες υπολογιστές να καλύπτουν ένα εύρος τιμών και επιδόσεων χρήσης από έναν υπολογιστή, μέσω κεντρικών υπολογιστών, για να γίνουν οι μεγαλύτεροι υπερυπολογιστές της ημέρας. Τα κλιμακούμενα συμπλέγματα έγιναν μια παγκόσμια τάξη που άρχισε στα μέσα της δεκαετίας του 1990. Μέχρι το 2010, συμπλέγματα από τουλάχιστον ένα εκατομμύριο ανεξάρτητους υπολογιστές αποτελούν το μεγαλύτερο σύμπλεγμα του κόσμου.

Ορισμός: Περίπου κάθε δεκαετία σχηματίζεται μια νέα, φθηνότερη κατηγορία (τάξη) υπολογιστών που βασίζεται σε μια νέα πλατφόρμα προγραμματισμού, δικτύου και διεπαφής με αποτέλεσμα τη νέα χρήση και την ίδρυση μιας νέας βιομηχανίας.

Οι καθιερωμένοι υπολογιστές κλάσης αγοράς, παρουσιάζονται και συνεχίζουν να εξελίσσονται σε περίπου σταθερή τιμή (υπόκεινται σε μείωση του κόστους της καμπύλης μάθησης) με την αύξηση της λειτουργικότητας (ή της απόδοσης) με βάση το νόμο του Moore που δίνει περισσότερα τρανζίστορ ανά chip, περισσότερα bits ανά μονάδα περιοχής, ή αυξημένη λειτουργικότητα ανά σύστημα. Περίπου κάθε δεκαετία, οι τεχνολογικές εξελίξεις στους ημιαγωγούς, την αποθήκευση, τα δίκτυα και τις διεπαφές επιτρέπουν μια νέα, χαμηλότερου κόστους τάξη υπολογιστών να αναπτυχθεί για να εξυπηρετήσει μια νέα ανάγκη που ενεργοποιείται από τις μικρότερες συσκευές π.χ. λιγότερα τρανζίστορ ανά chip, λιγότερο δαπανηρή αποθήκευση, οθόνες, i/o (input/output), δίκτυα και μοναδική διεπαφή για τους χρήστες ή κάποια άλλη πηγή επεξεργασίας πληροφοριών. Στη συνέχεια, κάθε νέα κατηγορία χαμηλότερης τιμής καθιερώνεται και διατηρείται ως μια ανεξάρτητη βιομηχανία και αγορά. Μια τέτοια κλάση είναι πιθανό να εξελιχθεί για να αντικαταστήσει μια υπάρχουσα κλάση ή κλάσεις, όπως περιγράφεται παραπάνω, με συμπλέγματα υπολογιστών.

Κλάσεις υπολογιστών

• κεντρικοί υπολογιστές (δεκαετία 1960)

• μικροϋπολογιστές (1970)

• προσωπικοί υπολογιστές και σταθμοί εργασίας που εξελίσσονται σε ένα δίκτυο που υποστηρίζεται από το Local Area Networking (LAN) ή το Ethernet (1980)

• δομές υπολογιστή-πελάτη σε προγράμματα περιήγησης ιστού που γίνονται δυνατές λόγω του Διαδικτύου (1990s)

• υπολογιστικό νέφος (cloud), π.χ. Amazon Web Services (2006) ή Microsoft Azure (2012)

• συσκευές χειρός: συσκευές αναπαραγωγής πολυμέσων, κινητά τηλέφωνα και ταμπλέτες(tablets) π.χ. Creative, iPods, BlackBerrys, iPhones, smartphones, Kindles, iPads (2000-2010)

• Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων (WSNs) που επιτρέπουν τη διασύνδεση αισθητήρων και ενεργοποιητών, επιτρέποντας το εξελισσόμενο Διαδίκτυο των πραγμάτων. ( >2005)

Από τη δεκαετία του 1990, μια ενιαία κατηγορία κλιμακούμενων υπολογιστών ή μεγα-εξυπηρετητών, (κατασκευασμένων από συμπλέγματα μερικών έως δεκάδων χιλιάδων βασικών εμπορικών κομματιών σε δίκτυα αποθήκευσης μικροϋπολογιστών), άρχισαν να καλύπτουν και να αντικαθιστούν κεντρικούς υπολογιστές και σταθμούς εργασίας για να γίνουν οι μεγαλύτεροι υπολογιστές της ημέρας. Όταν οι υπολογιστές αυτής της κατηγορίας εφαρμόζονται για επιστημονικούς υπολογισμούς, συνήθως ονομάζονται υπερυπολογιστές.

Ιστορία

Ο νόμος του Μπελ για τις τάξεις υπολογιστών και τη διαμόρφωσή τους αναφέρθηκε για πρώτη φορά το 1970 με την εισαγωγή του ψηφιακού εξοπλισμού PDP-11 mini για να διαφοροποιηθεί από τους κεντρικούς υπολογιστές. Ο νόμος περιγράφηκε το 1972 από τον Gordon Bell. Η εμφάνιση και η παρατήρηση μιας νέας τάξης μικροϋπολογιστών χαμηλότερης τιμής βασισμένης σε μικροεπεξεργαστή, διέγειρε τη δημιουργία του νόμου που περιέγραψε ο Μπελ σε άρθρα και βιβλία του.

Δείτε επίσης

Άλλοι νόμοι που περιγράφουν την βιομηχανία και την εξέλιξη των υπολογιστών:

• Νόμος του Moore
• Νόμος του Metcalfe