"חוקרים פרטיים": המחשבים של העתיד

( )

בחופש הגדול בין כיתה ג' לכיתה ד' היינו צריכים להכין עבודת "נושא אישי". הימים היו סוף שנות ה-80, כבר היה לנו מחשב אישי בבית ששימש בעיקר למשחקים כמו דיגר או גולדן אקס, אבל לא היה אינטרנט ובטח לא ויקיפדיה. אמא שלי קנתה לי ספר שהיה מיושן כבר בזמנו ועסק במחשבים ובאמצעותו הכנתי את העבודה. למדתי שמחשב מורכב משני חלקים – מעבד בו מבצעים חישובים בין מספרים וזיכרון שבו מאחסנים את אותם מספרים (המידע שמיוצג על ידי ביטים).

הגשתי את העבודה וחזרתי לשחק במחשב.

חלפו שנים ובסיום השירות הצבאי נסעתי לטיול ארוך באוסטרליה ובניו זילנד. כיוון שלא ממש ידעתי מה אני רוצה לעשות כשאהיה גדול, וההרשמה לאוניברסיטה הייתה בזמן הטיול, ביקשתי מאבא שלי שיירשום אותי ללימודים למה שנראה לו שהכי מתאים עבורי. הוא בחר בהנדסת מחשבים.

הלימודים התגלו לי כתובעניים מאוד, אבל מעניינים, ובהחלט הרגשתי שהם מתאימים לי. מיד נכנסתי למרוץ של הגשות תרגילים, לימוד למבחנים, רדיפה אחר ציונים ובמקביל עבודה בחצי משרה בהייטק ושירות מילואים אינטנסיבי. סיימתי את התואר הראשון עם הלשון בחוץ ובעיקר בהרגשה שלמרות שלמדתי המון ועבדתי קשה, משהו עדיין חסר. הרגשתי שהגיע הזמן ללמוד לשם הלימוד ולא בשביל לקבל ציון או תעודה והחלטתי להמשיך לתואר שני מחקרי במשרה מלאה.

לא ידעתי מה התחום שבו אני רוצה להתמקד ולחקור והתחלתי להסתובב באוניברסיטאות ולהיפגש עם כל מיני חוקרים ממגוון תחומים שקשורים למדעי המחשב ולהנדסת חשמל. הכל נשמע מעניין ומאתגר. לבסוף, לאחר התלבטויות רבות, כיווני המחקר המעניינים והאישיות הכובשת של פרופ' אבינעם קולודני הכריעו לטובת הטכניון.

לא ממש היה ברור לי מה זה מחקר ובטח לא היה ברור מה אני הולך לחקור. התחלתי להסתכל על כיוונים שונים ומשונים. עד שיום אחד אבינעם הפגיש אותי עם פרופסור אמריקני בשם איבי פרידמן, שזרק לעברי מושג שמעולם לא שמעתי - "ממריסטור". הוא לא ממש ידע מה זה, אבל "העתיד שם וזה יעניין אותך".

עוד באותו היום התחלתי לגגל. קראתי עוד ועוד חומר על ה"רכיב המסתורי" שהתגלה וצפוי לשנות את זיכרונות המחשב. למחרת נפגשתי עם איבי פעם נוספת. הגעתי לפגישה מצויד בערימת דפים שעליהם שרבטתי תובנות ורעיונות. לא ממש היה ברור איך ייצא מאוסף הרעיונות הבוסריים הללו מחקר או תזה, אבל הלכתי על זה.

במקביל, לקחתי מספר קורסים בארכיטקטורת מחשבים, התחום שעוסק במבנה המחשב ובחלקיו השונים והתחלתי לעבוד גם עם פרופ' אורי ויזר, מומחה בארכיטקטורת מחשבים שאחראי על כמה מהפיתוחים החשובים ביותר של אינטל בתחום.

פרופ' שחר קוטינסקי (צילום: דוברות הטכניון)

גיליתי להפתעתי שדבר לא השתנה. מחשבים עדיין בנויים באמצעות מעבד וזיכרון כפי שלמדתי בסוף כיתה ג' (והאמת שמבנה זה פותח לראשונה בשנת 1945 - לפני שההורים שלי נולדו). בעוד יכולת החישוב של מעבדים השתפרה דרמטית לאורך השנים, היכולת להעביר את המידע שצריך לחשב מהזיכרון למעבד השתפרה בקצב נמוך בהרבה ולכן מרבית תוכניות המחשב מתעכבות בשל הצורך להמתין להגעת המידע ולא מנצלות את יכולת החישוב המשופרת.

המבנה המסורתי של מחשבים מאפשר לתכנן מחשבים חדשים בקלות, כי צריך לשפר את הקיים, ובנוסף קל יותר לכתוב תוכנות למחשבים אלו. אולם מבנה זה הוא לא גזירה משמיים - מכונת החישוב היעילה ביותר שמוכרת לנו בנויה בצורה אחרת לחלוטין, ללא ההפרדה הזו - המוח.

במחקר שלי אני משתמש בתכונות השונות והמיוחדות שרכיבים חדשים מסוג ממריסטורים מציעים כדי לבנות מחשבים שבנויים בצורות שונות - החל מבניית זיכרונות מחשב, שמסוגלים לבצע בעצמם את החישוב ובכך למנוע את הצורך להעביר מידע למעבד, ועד תכנון מחשבים שמבצעים חישובים בצורה דומה למוח, שבו יש מאות מיליארדי "יחידות חישוב" הנקראות נוירונים ומתקשרות בצורה מתוחכמת ביניהן, ללא החלוקה הברורה שקיימת במחשבים היום. 

מחשבים שבנויים בצורות אלו יוכלו להיות מהירים בהרבה מהמחשבים הקיימים כיום ואף להיות יעילים אנרגטית ולהאריך את חיי הסוללה של הטלפון הנייד שלנו או לצמצם את צריכת החשמל של המכשירים החשמליים השונים.

אנחנו ממשיכים וחוקרים את היכולות של הרכיבים הללו, מציעים להם יישומים רבים למערכות שונות כמו טלפונים ניידים, שרתים, מכוניות אוטונומיות, ואף מייצרים אותם במרכז הננוטכנולוגיה בטכניון, ובשיתופי פעולה עם מספר חברות הייטק ואוניברסיטאות אחרות ברחבי העולם ואני מאמין שבעוד זמן לא רב נראה מחשבים שבנויים בצורה שונה מאוד מזו שלמדתי עליה בכיתה ג'.

http://asic2.group

חוקרים פרטיים הוא מדור שבועי בערוץ המדע של ynet, שבו מסבירים חוקרים מדוע החליטו לעסוק בתחום המחקר שלהם. המדור נעשה בסיוע "האקדמיה הצעירה הישראלית