Giriş
Bu yazımda bilişim teknolojisinin gelecek 30 yılı ile ilgili bazı öngörülerde bulunmak istiyorum. Bu bağlamda temel olarak ele aldığım alt teknoloji grupları:

  • Paralel Hesaplama Teknolojisi (Parallel Computing)
  • Kuantum Hesaplama Teknolojisi (Quantum Computing)
  • Bio-Elektronik Teknolojisi (Bioelectronics)
  • Düşük Güçte Haberleşme Teknolojisi (Low power RF)
  • Enerji İletim ve Depolama Teknolojisi (Energy Transfer and Storage)
  • Kendi Kendini Değiştirebilen Elektronik Teknolojisi (Self Modifying Electronics)

şeklindedir.

Teknolojiler
Paralel Hesaplama Teknolojisi: Paralel hesaplama teknolojisi temel olarak bir işlemin paralel olarak çok daha hızlı bir şekilde yapılmasını sağlayan teknolojidir. Mevcut durumda bu teknoloji çoklu çekirdekli işlemcilerde bile yaygın kullanımda değildir. Genel olarak çoklu çekirdek sistemlerde çekirdekler farklı ve ayrık işlevleri gerçekleştirmek için kullanılmaktadır. Paralel hesaplama teknolojisi ise tam tersi bir şekilde birden fazla çekirdekte aynı hesaplamanın paralel olarak yapılması işlemidir. Çoklu çekirdekli işlemciler kullanılabileceği gibi FPGA gibi paralel hesaplamaya imkan veren elektronik sistemler de kullanılabilecektir.

Kuantum Hesaplama Teknolojisi: Kuantum hesaplama temel olarak kuantum özellikleri kullanarak birçok ihtimali aynı anda değerlendirmeye yarayan deneysel bir teknolojidir. Mevcut silikon elektronik teknolojisine göre çok daha özel sıcaklıklarda ve özel bileşenler ile hesaplama yapılabilmektedir. Son yıllarda dolaylı olarak kuantum özelliklerin kullanılabilmesi ile ilgili birçok farklı sistem tasarlanmış olup çeşitli ölçülerde başarım elde edilebilmektedir. Her ne kadar kuantum hesaplama fikri ve özellikle aynı anda milyarlarca ihtimali değerlendirebilme kabiliyeti heyecan verici olsa da teknolojinin seviyesi ve kullanılabilirliği henüz oldukça sınırlıdır.

Bio-Elektronik Teknolojisi: Bio-elektronik teknolojisi elektronik ile biyolojik varlıkları birbirine yakından entegre eden teknolojilere verilen genel isimdir. Beyin dalgalarının ölçülmesi, nabız ölçümü, sinirlerin tetiklenmesi, yapay uzuvlar, vb.. ticari ve deneysel kullanımları hali hazırda bulunmaktadır. Henüz çok yüzeysel seviyede olmakla beraber, insana doğrudan bir entegrasyon yapmayarak, ilerleyen süreçte insanlar ile daha yakından entegrasyon başlayacaktır. Bunun ilk öncüsü de sakatlıkların tedavisi ve askeri uygulamalar olacaktır, mevcut durumda deneysel çalışmalar yapılmaktadır.

Düşük Güçte Haberleşme Teknolojisi: Düşük güçte haberleşme teknolojisinin temel amacı biyolojik varlıklara minimum zarar veren ve az güç tüketen haberleşme sistemlerinin ortaya çıkarılmasıdır. Düşük güç seviyelerinde haberleşmenin önündeki temel engel elektromanyetik gürültünün çok yüksek olmasıdır. Fakat çok uzun yıllardır yüksek gürültülü ortamlarda düşük sinyal yoğunluklarında uydularla haberleşme yapılabilmektedir. Bir bakıma bu teknolojilerin küçültülmesi, diğer yandan da düşük güç tüketen fakat yüksek hesaplama gücüne sahip hibrid RF entegrelerin üretilmesi sayesinde giderek daha uygulanabilir hale gelmektedir.

Enerji İletim ve Depolama Teknolojisi: Güç ihtiyacı düşen devreler için aslında düşünüldüğü gibi büyük bataryalar gerekmemektedir. Bunun yerine ortam enerjisi toplanarak sürekli olarak elektronik devrelerin beslenmesi mümkündür. Bu yönde son 10 yıldır birçok deneysel çalışma yapılmaktadır. Örneğin ortamdaki ses gürültüsü piezoelektrik sistemlerle yakalanabilmektedir. Benzer şekilde insanların yürüyüşlerinde açığa çıkan enerji de özel ayakkabılarla toplanabilmektedir. Daha uzun zamandır bilinen ama giderek iyileştirilen başka bir teknoloji ise küçük güneş panelleri (hesap makinalarında kullanılan) ile devrelerin beslenmesidir. Buna ek olarak düşük radyasyon seviyelerinde (biyolojik varlıklara minimum zarar) uzaktan kablosuz enerji aktarımı teknolojileri üzerinde de çalışmalar devam etmektedir. Bütün bu teknolojiler “batarya ile enerji depolama”ya alternatif olarak “gereken enerjiyi gerektiğinde ortamdan alma” yöntemini ortaya çıkarmaktadır.

Kendi Kendini Değiştirebilen Elektronik Teknolojisi: Bu teknolojinin temel amacı “entegre devre” denen minyatürize edilmiş elektronik devrelerin dilendiğinde farklı bir amaca hizmet edebilecek yada başka alanlarda daha kabiliyetli olabilecek hale kendini değiştirmesidir. Örneğin cep telefonunuzdaki entegre devreler üretildikleri anda sabitlenmekte ve değişmemektedir. Oldukça yüksek hesaplama kabiliyetine sahip bu entegre devrelerin tek amacı bulunmaktadır ve değişmemektedir. Bunun yerine hedef, elinizde tuttuğunuz elektronik cihazların entegre devrelerinin sizin anlık ihtiyaçlarınıza göre şekil değiştirmesi ve bazı işlevleri daha hızlı yapmanızı sağlamak ve/veya daha fazla işlevi yapabilmenize imkan tanımaktır. Örneğin siz fotoğraf çekerken daha çok görüntü işleme kabiliyetleri kazanan, Internet’te gezerken web sayfalarını çözme kabiliyetlerini arttıran veya telefonla görüntülü görüşme yaparken sıkıştırma ve çözme özelliklerini arttıran bir elektronik devre olarak düşünülebilir. Bu teknoloji sayesinde elektronik devreler de yazılım gibi güncellenebilir ve esnek hale gelecektir.

Öngörüler
Bilişim sektöründe her zaman teknolojinin uygulamaya geçme şekliyle ilgili bir sinüs dalgası mantığı bulunmaktadır. Bu sinüs dalgası “sunucu yoğun” yada “istemci/terminal yoğun” hesaplama gücü arasında dönemsel olarak ağırlığın değişimini göstermektedir. Örneğin 1970-1980 arasında basit terminal bilgisayarları ve göreceli olarak yetkin sunucular konfigürasyonu temel mimariyi oluştururken 1980-1990’ler arasında yaklaşım güçlü bilgisayar ve etkin olmayan sunucu mimarisine dönmüştür. 1990-2000’lerde ise tam tersi bir akım özellikle Internet’in yaygınlaşması ile ortaya çıkıp hafif PC ve güçlü sunucu akımı tekrardan geri dönmüştür. 2000-2010 arasında ise tekrardan güçlü terminal (tablet ve cep telefonları) ile düşük kabiliyetteki sunuculara geri dönülmüştür. 2010-2020 döneminde de çok açık bir şekilde güçlü sunucu (web hizmetlerini düşünün) ve hafif terminal dönemine girildiği görülmektedir.

Bu sinüs dalgasının temel nedeni dönemlerde oluşan teknolojik ilerlemelerin uygulamaya uygun hale gelme süresinin farklı platformlarda farklı olmasıdır. Teknoloji ilk geliştiğinde göreceli olarak maliyet konusunda daha az hassas olan “sunucu” tarafında kullanılmakta, maliyetler bir süre sonra düşürülebildiğinde ise “istemci” tarafına kaymaktadır. Bu da döngüsel bir istemci-sunucu ağırlığı değişimine neden olmaktadır. Fakat yukarıda bahsi geçen ortaya çıkabilecek bazı teknolojiler klasik sunucu-istemci mimarisine farklı alternatiflerin oluşmasına neden olacaktır.

Bütün bunlar düşünüldüğünde gelecek 30 yılda beklenen gelişmeler aşağıdaki gibi özetlenebilir:

  • Klasik sunucu/istemci mimarisi ortadan kalkacak ve sunucu-aracı-istemci mimarisine geçilecektir.
  • Sunucu tarafında kuantum hızlandırıcılar, GPU hızlandırıcılar ve FPGA tabanlı paralel hesaplama makinesi kullanımları yaygınlaşacaktır.
  • Bu nedenle sunucular genel olarak yüksek hesaplama işlevi gereken işler için kullanılacak, diğer işlevler için kullanımları ekonomik olmayacaktır. Örneğin bilgisayar oyunları grafik ve fizik motorları sunucularda çalışacak, yüksek hızlı Internet hatları üzerinden terminaller sadece kullanıcı arayüzü görevi görecektir.
  • Sunucular ile istemciler arasına akıllı iletişim birimleri (aracı) yerleşecektir.
  • Aracılar düşük güçlü RF haberleşme kabiliyetlerine sahip istemcilerle haberleşip veri alış verişini sağlayacak, yüksek hızlı iletişim kabiliyetleri ile ise sunucularla bağlantı içerisinde olacaktır.
  • Sunucular üzerinde hesaplanması veya sunulması ekonomik olarak mantıklı olmayan hizmetler, aracılar üzerinden dağıtık olarak sunulacaktır. Örneğin çok geniş kitlelere hitap eden websiteleri sunucularda değil, dağıtık olarak aracılarda depolanacak – kitlelere aracılar üzerinden sunulacaktır.
  • Tarafsız Internet (Net Neutrality) devam edecek, fakat aracılar üzerinden blockhainler ile güvenilir hale getirilmiş şekilde dağıtık web siteleri barındırılacaktır.
  • Aracılar bu bağlamda hem veri iletişim, veri işleme ve veri sunma görevlerini üstlenecektir.
  • Aracı hizmetleri doğrudan telekom firmaları üzerinden sunulacak, yalın Internet erişimi yerine, doğrudan aracı ağı kullanımı abonelik bazında sunulacaktır.
  • İstemciler hafifleyecek, depolama ve hesaplama kabiliyetlerini büyük ölçüde aracılara ve sunuculara aktaracaktır.
  • İstemci tarafı ise düşük güçte haberleşme ve artan bioelektronik entegrasyon sayesinde insana daha yakın hale gelecek ve bilişim teknolojisinin henüz sunmaya başlamadığı hizmetler sunulmaya başlayacaktır. Örneğin bir yere gitmek istediğinizde şeffaf bir harita hemen gözünüzün önünde belirecektir, yada karnınız acıktığında size öneriler sunulacaktır. Güvenlik uygulamaları karşınızda konuşan bir insanın yalan söyleyip söylemediğini sizin için sunucular üzerinden analiz edecektir.
  • İstemciler hiçbir zaman sarj olmayacak, sadece bozulduklarında değiştirileceklerdir. Bütün enerji ortamdan toplanacaktır.

Sonuç
Ülkemizde yapılacak yenileşme çalışmalarına yol göstermek açısından en azından bilişim sektöründeki öngörülerim yukarıdaki şekilde özetlenebilir.