通过《机器》，惠普可能发明了一种新型计算机 - 彭博社

300毫米晶圆上存储电阻器设备的特写。

摄影师：理查德·刘易顿/惠普如果惠普创始人比尔·惠特和戴夫·帕卡德在他们的坟墓里翻身，他们可能是时候休息一下了。他们的名字命名的公司正在研发一些极具雄心的工业级计算技术，如果一旦发布，可能会用一台冰箱大小的机器替代整个数据中心的设备。

惠普首席技术官马丁·芬克在惠普实验室的光子实验室。

摄影师：理查德·刘易顿/惠普这就是惠普实验室所称的：“机器”。这基本上是一种全新的计算机架构，惠普的工程师表示将作为今天设计的替代品，配备新的操作系统、不同类型的内存和超快的数据传输。该公司表示将在未来几年内将“机器”推向市场，否则就会面临失败。“我们认为我们别无选择，”首席技术官兼惠普实验室负责人马丁·芬克说，他预计将在周三的会议上揭示惠普的计划。

十年前，对于惠普、IBM或太阳微系统等公司从头开始构建新的计算机架构来说，这似乎并不那么荒谬。这些硬件巨头，被称为系统公司，都是自己制造芯片、网络技术和定制操作系统。然后，商品组件变得更强大，更好的数据中心软件开始弥补便宜硬件的不足。谷歌、亚马逊和雅虎等消费互联网公司推动了新的数据中心设计，这些设计迅速被主流采用，缩小了系统公司的市场份额。

惠普实验室，这家公司的研发部门，曾在硅谷被视为新产品的稳定来源，可以开辟新市场。近年来，它的表现远不如人意，推出了一系列混杂的移动软件、打印服务和远程会议系统，这些产品并没有以有意义的方式到达客户。在预算削减的情况下，一个昂贵且复杂的新计算机系统似乎显得有些牵强。

这台机器在两年前开始成形，此时芬克被任命为惠普实验室的主任。在评估公司的项目时，他表示，惠普正在开发创建更好计算系统所需的组件。在其研究项目中：一种被称为忆阻器的新型内存；以及硅光子学，即在计算机内部使用光而不是铜线传输数据。其研究人员还曾参与包括Windows、Linux、HP-UX、Tru64和NonStop在内的操作系统的开发。

芬克和他的同事决定向惠普首席执行官梅格·惠特曼提出将所有这些技术汇集成机器的想法。在一年半前举行的一个两小时的演示中，他们阐述了计算机的工作原理、其好处，以及大约75%的惠普实验室人员将专注于这个项目的预期。“最后，梅格转向[首席财务官]凯西·莱斯贾克说，‘给他们找更多的钱，’”惠普系统研究副总裁约翰·索恩塔格说，他参加了会议并负责将机器变为现实。“实验室的人们将此视为一次千载难逢的机会。”

在惠普实验室进行的忆阻器特性实验。摄影师：理查德·刘易顿/惠普公司内存可能代表了改变的最大机会。计算机多年来一直以类似的方式工作。当一个人想要做某事，比如运行Microsoft Word时，计算机的中央处理器会发出命令，将程序和存储在慢速磁盘上的文档复制并暂时带入靠近计算机核心的高速内存DRAM中，以确保Word和您正在处理的文件能够快速运行。

根据计算专家的说法，这种架构的问题在于，计算机中使用的DRAM和闪存似乎无法跟上数据使用的增加。随着当前内存技术达到其物理极限，数十家公司继续致力于可能的替代品。“地球上每一个关注这类事情的人都希望看到这种新的快速、便宜、持久的内存，”风险投资公司新企业协会的合伙人格雷格·帕帕多普洛斯说。“如果这些东西中的一个有效，而其中一个会有效，它将从根本上改变计算架构。”

惠普的赌注是忆阻器，这是一种纳米级芯片，实验室研究人员必须穿着全抗污染的洁净室服装来构建和处理。在最简单的层面上，忆阻器由一组电线和在每个交点上堆叠的薄层材料（如氧化钽）组成。当电流施加到电线时，材料的电阻会改变，并且在电流移除后，这种状态可以保持。此时，设备本质上是在记忆1或0，具体取决于它所处的状态，从而增加其存储容量。惠普可以使用传统的半导体设备制造这些芯片，并预计能够将前所未有的内存量——足以存储大量图片、文件和数据——打包到计算机中。

理论上，这将消除对传统慢盘/快内存系统的需求。机器的主要芯片坐落在主板上，紧挨着忆阻器，它们几乎可以瞬间访问任何所需的信息。“这是计算的理想形式，是做事情的自然方式，”前惠普和太阳微系统的计算机架构师帕帕多普洛斯说。“你想要大量的内存，并且希望它始终存在并用作存储。”

惠普提议的硅光子学也将是一个大事件。惠普、英特尔等公司一直在努力缩小快速光纤设备的体积，以便替代计算机内部便宜且经过验证的铜线。从理论上讲，光纤也可以替代以太网电缆，将整个服务器机架连接在一起。

新的内存和网络技术需要新的操作系统。在过去50年中编写的大多数应用程序都被教导要等待数据，假设供给主计算机芯片的内存系统是慢的。芬克已指派一个团队开发开源的机器操作系统，该系统将假设有一个高速、恒定的内存存储。另一个团队正在开发一个简化版的Linux，目标相似；还有一个团队正在开发Android版本，期待技术能够逐渐渗透到个人电脑和智能手机中。

作家阿什莉·范斯参观惠普实验室的洁净室。摄影师：理查德·刘宁顿/惠普芬克表示，这些项目提升了惠普在工程师中的声誉，并帮助其招聘。“如果你想真正重新思考计算架构，我们现在是唯一的选择，”他说。“我们找到了那些经过战斗考验、满身伤痕并知道如何做这种事情的人。同时，我们也希望找到那些从未做过这件事且不受传统架构限制的人。”

这台机器并不在惠普的官方路线图上。芬克表示，它可能会在2017年尽早推出，也可能要到十年末才会出现。考虑到惠普多年来一直在炒作忆阻器技术，并未能满足早期自我设定的截止日期，任何交付日期都必须持怀疑态度。“忆阻器已经是虚幻产品很长时间了，”芯片分析师兼半导体出版物《真实世界技术》的编辑大卫·坎特说。“研究和生产之间有巨大的差异。”帕帕多普洛斯表示，他赞赏惠普的计划，并希望它能成功，但他警告说，仅操作系统的开发就将是一项巨大的努力。“操作系统还没有被教会如何处理这些内存，惠普必须非常有创意，”他说。“像英特尔的芯片这样的东西根本没有预料到这一点。”