Почему смартфон ZTE Grand Memo 5.7 может стать маленькой радостью для студента? Новинки компьютерной техники
Новинки компьютерной техники
Категория: Новинки компьютерной техники.
Я студент заочник, при этом нужно успеть сделать массу нужных вещей и дел, к тому же я начинающий бухгалтер, а носить всю информацию с собой по учебе и работе это немыслимо! В этой статье, я с вами хочу поделиться своим мнением о ноутбуке MSI GS70 2OD, который оставил у меня кучу положительных впечатлений.
Подробнее...
Категория: Новинки компьютерной техники.
Как известно, книга является самым лучшим другом для человека, и чем больше этих друзей, тем лучше, но как быть, если вы постоянно передвигаетесь и большое количество друзей с собой не унесешь? В этой статье я вам подробно расскажу о замечательном устройстве, электронной книге PocketBook Basic 2.
Подробнее...
Категория: Новинки компьютерной техники.
Можете ли вы представить жизнь современного человека без использования интернета, звонков и смс сообщений по телефону, чтения электронных книг в час пик или прослушивания любимых и новых музыкальных треков?
Думаю, большинство из вас ответит, что это действительно не возможно. Ведь компьютерные технологии с каждым годом все активнее входят в нашу неспокойную жизнь, чтобы облегчить и улучшить её. Однако в силу своей занятости, а порой нежелания мы просто перестаем следить за новинками и разбираться в их улучшениях и нововведениях.
Подробнее...
Категория: Новинки компьютерной техники.
Как планшет Sony Xperia Tablet Z2 смог обойти своих конкурентов?
Все плотнее и ожесточеннее становится конкуренция среди планшетов и подобных карманных устройств, но производителя планшета Sony Xperia Tablet Z2 смогли обойти многих своих конкурентов, благодаря некоторым хитростям, и сейчас я вам подробно о них расскажу.
Подробнее...
Категория: Новинки компьютерной техники.
В моей студенческой жизни постоянная необходимость иметь не большое и компактное устройство для выхода в интернет, и благодаря планшету Transformer Book T300L у меня не только появилась возможность постоянного общения с друзьями, но и по учебе стало на много легче при выполнении различных заданий и контрольных работ.
Подробнее...
servis-doma.ru
10 новинок техники, которые скоро изменят этот мир
6. Твой дом станет электростанцией
«Зеленые» способы получения электроэнергии уже спасают планету, но это никак не отражается на твоих счетах за электричество. Но ничего, скоро все встанет на свои места: экологически чистый ток хлынет в твои розетки, а «зеленые» (и в этот раз мы уже о долларах) — в твои карманы.
Начерти на стене рядом с окном своей квартиры квадрат метр на метр. В один прекрасный (и уже недалекий) день, как только солнце зальет его своим светом, ты получишь поток электричества, способный зажечь 7 100-ваттных лампочек.
Ученые сегодня близки к созданию краски, заменяющей солнечные батареи, которая сможет снабжать твой дом энергией, а возможно, и деньгами (если ты решишь продавать лишнее электричество соседям). Эта краска содержит так называемые квантовые точки — микроскопические проводники или полупроводники. Когда она поступит в продажу, ты сможешь с улыбкой читать новости о том, что «тарифы для населения в 2017–18 годах будут расти опережающими темпами».
Ожидается: в 2019 году
Возможные проблемы: Пока эффективность краски в 15–20 раз ниже, чем у обычных солнечных батарей.
7. Мы узнаем, откуда ноги растут
Ученые скоро смогут выращивать новые ноги, легкие, пальцы или кожу головы с волосами прямо на теле пациента. У тебя не так уж много общего с амфибией. Увы. Отруби ногу у нее — и та вырастет обратно, полностью функциональная и абсолютно здоровая. Проделай такой же фокус с тобой, и результат будет трагическим.
Ученые считают, что это временно. Они работают над технологией выращивания запасных частей на основе стволовых клеток самого пациента прямо на его теле. Если сейчас после пересадки донорского органа человеку всю жизнь приходится принимать препараты, подавляющие иммунитет, то с органом или конечностью, полученной из своих клеток, телу сжиться будет куда проще. Тем более если операция по трансплантации не требуется.
Летом 2015 года биотехнологи из Массачусетского госпиталя при Гарвардском университете уже смогли за несколько недель получить полностью функциональную лапу крысы, и ею они гордятся гораздо больше, чем воссозданными ранее по аналогичному алгоритму почками, легким и сердцем.
Дело в том, что лапа (читай — нога или рука) устроена сложнее, так как состоит из мускулов, костей, хрящей, связок, нервов и сосудов, но все прошло успешно. И хотя эта лапа росла в пробирке, в будущем планируется перенести этот процесс на тело пациента.
«Уже сегодня мы видим практически неограниченный потенциал для создания любых частей человеческого тела, — говорит доктор Дэвид Пан, руководитель программы исследований Британской регенеративной медицинской платформы. — Цель — научиться использовать стволовые клетки самого пациента для ремонта клеток или тканей на местах, что может перевернуть трансплантологию, ведь отпадет сама необходимость делать трансплантации чего бы то ни было. Это будет революцией в медицине!»
Ожидается: в 2025 году
Возможные проблемы: в обозримом будущем такие методы лечения будут очень дорогими. Даже небольшие «запчасти» для подопытных грызунов обходятся в сотни тысяч долларов.
8. ДНК поможет не болеть
Поздняя диагностика и неправильное лечение — главные убийцы на нашей планете. Пора послать их на три буквы — ДНК. Это может быть просто аллергией на пыль, а может — лихорадкой денге, сифилисом или вирусом Эбола. Страхи перед болезнями могут уйти в прошлое вместе с неприятными медицинскими процедурами вроде гастро- или колоноскопии, которые будут казаться таким же варварством, каким сегодня кажется кровопускание.
Грядет эра ДНК-медицины. Государственная служба здравоохранения Великобритании (NHS) выделила 300 000 000 фунтов стерлингов на масштабный «Проект 100 000 геномов», в рамках которого будут расшифрованы геномы 100 000 человек, больных раком или одним из редких наследственных заболеваний. Аналогичные проекты, но меньшего масштаба существуют и в других странах. Их цель не только научиться на максимально ранних стадиях замечать признаки будущей болезни, но и подбирать по ДНК пациента наиболее действенное средство борьбы с ней.
Доктор Джефф Бэрретт, занимающийся генетическими исследованиями в Институте Сенгера, считает, что наши ДНК придут на смену привычным медицинским картам, что позволит врачам получать всю необходимую информацию о том, что происходит внутри тебя, без необходимости совершать вторжения в твое тело с парадного или черного хода.
Ожидается: в 2022 году
Возможные проблемы: базы данных ДНК станут новой целью преступников, ведь они позволят шантажировать людей и даже убивать их без оружия, подбирая индивидуальные яды, которые могут состоять из вполне безобидных веществ.
9. Грипп будет побежден
Грипп мутирует год от года, поэтому у нас никогда нет вакцины, которая гарантировала бы полную защиту. Пока ученые разрабатывают новую, меняется сама болезнь. Так было, но скоро все изменится: уже сейчас в разработке находится лекарство, которое воздействует на белки в ядре вируса, через которые и происходит распространение болезни по твоему организму. Если все получится, то новое лекарство будет убирать грипп в зародыше, и ты даже не заметишь, как заразился и выздоровел.
Ожидается: в 2023 году
Возможные проблемы: тебе придется искать новое оправдание для пропуска работы.
10. Ты научишься использовать всю свою силу
Как известно, все ограничения и рамки — у тебя в голове. Отключи ее, и твои результаты в спорте вырастут, недаром буйные сумасшедшие порой проявляют силу и неуязвимость, которым позавидовал бы сам Супермен. Впрочем, и здравомыслящие люди в определенные моменты способны на неожиданные подвиги. Например, когда их жизнь оказывается в опасности.
Если бы тренируясь Рокки вместо песни Eye of the Tiger использовал настоящего разъяренного тигра, он бы взбегал не то что на лестницу, а на стену здания. И это факт. Организм всегда придерживает определенный запас энергии на экстренный случай.
Сейчас ученые ищут пути легкого доступа к этому НЗ. Если у них получится, возможно, мы по своему желанию сможем не только моментально открывать второе дыхание, но даже научимся замедлять для себя время, как это бывает в случае большой опасности, когда за секунды ты успеваешь запомнить самые мелкие детали.
Ожидается: в 2019 году
Возможные проблемы: некоторые техники тестируются, но пока под вопросом их безопасность для твоего здоровья.
mhealth.ru
Обзор рынка компьютеров. Статьи о новинках электроники 2014 и компьютерной техники
Новинки компьютерной техники 2014
Компьютер в нашем современном понимании это устройство номер один. Задумайтесь сами: когда вы приходите домой, то куда вы в первую очередь идете или куда вас тянет? Наверняка, туда, где находится ваш персональный и помогающий во всем и вся механизм, имя которому... Впрочем, вы же сами все это знаете.
Обзор новинок электроники
Делать обзор рынка компьютеров в его современном понимании это очень прибыльное с точки зрения привлечения внимания множества людей дело. И им приятно, да и самом обзорщику. Правда, хлопот здесь также много. Не в последнюю очередь на это влияет то, что он (рынок компьютеров) меняется с каждым днем, да так, что можно и не уследить за его последними веяниями. Но нужно, что уж тут поделаешь.
Сегодня новинки компьютерной техники приходят с каждым днем и могут в этот же день и уйти, если помимо них была представлена модель, которая во многом лучше и эффективнее. В любом случае, нам, то есть пользователям, от этого плохо уж никак не становится, так как от нас требуется лишь выбор, который мы делаем в ту сторону, которая нам кажется более лучшей и удовлетворяющей все наши требования.
Изменилось ли хоть что-то в 2014?
Раньше было как: пришел в магазин, а там все (по большему счету) то же самое, только в коробке от разных производителей. А сегодня уже немного по-другому:
- какая операционная система мне больше всего подходит?
- какая оперативная память (видеокарта) должна стоять в моем компьютере, чтобы я мог совершенно спокойно выполнять все свои дела?
- сколько вообще памяти мне нужно, чтобы потом не заморачиваться об этом?
- и другие (где-то подобные и в целом похожие) вопросы.
Что у нас сегодня?
Обзор новинок электроники и компьютерной техники в большинстве случаев решает все эти вопросы и дает пользователю мгновенное решение, если он, конечно, уже хоть как-то и в чем-то определился и нарисовал в своей голове будущий образ компьютерной машины, которую он хочет видеть у себя дома.
Сегодня статьи о новинках компьютерной технике это то, что привлекает и собирает вокруг себя множество людей, ведь данная отрасль за последние только несколько лет стала настолько популярной, что, кажется, теперь в ней занят каждый. И по сути это так и есть. Вдумайтесь в то, что вы, так или иначе, каждый свой день проживаете в этой среде и ваша работа каким-то образом, но затрагивает ее. Классно ведь, правда?
www.ituniverce.com
5 крупнейших прорывов в области технологий: новые чипы изменят компьютеры
Лазерные чипы, гибкие печатные схемы, мемристоры и другие чудеса техники уже совсем рядом! Представьте себе мир, в котором электронные устройства заряжают себя сами, музыкальные плееры, способные проиграть всю вашу аудиоколлекцию, самовосстанавливающиеся батареи и чипы, изменяющие свои возможности «на лету». Судя по тому, над чем сегодня работают американские исследовательские лаборатории, все это не только возможно, но и перспективно.
«Следующие пять лет станут действительно впечатляющим периодом в развитии электроники, — говорит Дэвид Сейлер (David Seiler), глава подразделения полупроводниковой электроники коммерческого отдела Национального института Стандартов и Технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) в Гейтерсберге, штат Мерилэнд. – Множество вещей, которые сегодня кажутся далекой фантастикой, получат повсеместное распространение».
Итак, вы готовы начать путешествие в будущее электроники? Многие из идей, о которых мы расскажем сегодня, могут выглядеть фантастически, некоторые покажутся лишенными здравого смысла, но все их объединяет то, что они уже были опробованы в лабораториях и имеют все шансы превратиться в коммерческие продукты в ближайшие 5 лет.
Основная тема этой статьи – новые разработки в области микропроцессорной техники – от процессоров, передающих данные с помощью лазеров, заменяющих провода, до схем, выполненных на основе новых материалов, которые придут на смену традиционному кремнию. Эти технологии могут стать строительным материалом для множества новых инновационных продуктов, некоторые из которых мы даже не можем себе представить сегодня.
Чипы без проводов: лазерное соединение
При ближайшем рассмотрении можно увидеть, что типичный микропроцессор содержит миллионы тонких проводов, которые тянутся во все направления, соединяя активные элементы. Заглянув под поверхность вы найдете еще раз в пять больше проводов. Юрген Мишель (Jurgen Michel), ученый из Центра микрофотоники при Массачусетском технологическом институте в Кембридже (MIT's Microphotonics Center in Cambridge), намерен заменить все эти провода импульсами германиевых лазеров, передающих данные с помощью инфракрасного излучения.
«По мере увеличения числа ядер и компонентов в процессорах соединительные провода переполняются данными и становятся слабым каналом связи. Использование фотонов вместо электронов позволяет улучшить ситуацию», — объясняет Мишель.
Перемещая данные со скоростью света, германиевые лазеры способны передавать биты и байты информации в 100 раз быстрее, чем путем перемещения электронов по проводам. Это особенно важно для связи между ядрами процессора и его памятью. Так же, как оптоволоконные линии улучшили эффективность телефонных звонков, использование лазеров в микропроцессорах может поднять обработку данных на небывалые высоты.
Самое приятное, что система Массачусетского технологического института не требует применения внутри процессоров огромного количества тоненьких кабелей. Вместо этого чип содержит множество скрытых туннелей и полостей, по которым перемещаются световые импульсы, а крошечные зеркала и сенсоры передают и интерпретируют данные.
Сочетание традиционной кремниевой электроники с оптическими компонентами, известное как кремниевая фотоника, может сделать компьютеры более экологичными – дружественными для окружающей среды. И все потому, что лазеры потребляют меньше энергии, чем провода, и излучают меньше тепла в окружающее пространство.
«Оптоэлектроника – это настоящий святой Грааль, — говорит Сейлер. – Она позволяет расширить возможности электроники и предоставляет при этом отличный способ снизить энергопотребление, поскольку не содержит проводов, которые являются настоящими теплорадиаторами для окружающего пространства».
В феврале 2010 года Мишель и его коллеги, Лайонел Кимерлинг (Lionel Kimerling) и Джифенг Лиу (Jifeng Liu), успешно создали и протестировали действующую схему, использующую для передачи данных встроенный германиевый лазер. В новом чипе была достигнута скорость передачи данных свыше 1 ТБ/с, что на два порядка быстрее, чем позволяют лучшие современные чипы с проводными соединениями.
Новый чип был создан с использованием современных технологий производства полупроводников с некоторыми дополнениями, поэтому Мишель считает, что переход к использованию чипов на основе лазерных соединений состоится уже в ближайшие пять лет. Если дальнейшие тесты пройдут успешно, MIT лицензирует технологию производства. Широкое распространение нового типа чипов ожидается к 2015 году.
Более того, к 2015 году ожидается появление компьютеров с 64-ядерными процессорами, ядра которых будут работать независимо и одновременно.
«Соединять их при помощи проводов – тупиковый путь, — говорит Мишель. – Использование германиевого лазера имеет грандиозный потенциал и большое преимущество».
Новейшие схемы: мемристоры
Ваш MP3-плеер переполнен любимыми музыкальными композициями и вы чувствуете себя сродни убийце, удаляя тот или иной трек? В таком случае мемристоры могут прийти как раз вовремя.
Это первые фундаментально новые электронные компоненты после создания в 50-х годах прошлого века кремниевых транзисторов. Мемристоры являются более скоростной, долговечной и потенциально более дешевой альтернативой флэш-памяти. А еще они в два раза более емкие – настоящее раздолье для любителей музыки.
«Если сегодня мы решим пересмотреть технологию производства компьютеров, мы просто обязаны использовать мемристорную память, считает Р. Стенли Уильямс (R. Stanley Williams), ведущий исследователь и глава группы квантовых исследований (Quantum Science Research, QSR) HP Labs в Пало-Альто, Калифорния. – Это фундаментальная структура для будущей электроники».
Мемристор - другими словами, резистор с памятью, — впервые упомянул профессор Калифорнийского университета Леон Чу (Leon Chua) еще в 1971 году. Но мемристорные прототипы HP Labs не демонстрировались публично вплоть до 2008 года.
Для создания мемристоров HP использует чередующиеся слои диоксида титана и платины. Под электронным микроскопом они выглядят как серии длинных параллельных выступов. Ниже под прямым углом расположен такой же слой, образуя «кубики» с размерами ячеек 2 х 3 нм.
Ключевой момент состоит в том, что любые два соседних провода можно соединить с электрическим переключателем под поверхностью, создавая ячейку памяти. Изменяя напряжение, прилагаемое к «кубикам», ученые могут открывать и закрывать крошечные электронные переключатели, сохраняя данные, как в традиционных чипах флэш-памяти.
Новый тип памяти получил название ReRAM (Resistive Random Access Memory). Такие чипы не только позволяют сохранить в два раза больше данных, чем флэш, но и работают в 1 000 раз быстрее, а также выдерживают до 1 000 000 циклов перезаписи, по сравнению со 100 000 циклов перезаписи у стандартной флэш-памяти. Кроме того, ReRAM читает и записывает данные на сравнимых скоростях, тогда как флэш-памяти требуется намного больше времени для записи данных, чем для их чтения.
HP и южнокорейская компания Hynix заключили договор о сотрудничестве с целью наладить массовое производство чипов ReRAM, которые смогут найти применения во многих портативных устройствах, таких как мультимедийные плееры. А ведь это означает терабайты музыкальных треков, видео и электронных книг! Первые продукты с новыми чипами памяти ожидают на рынке в 2013 году.
ReRAM также придет на смену динамической оперативной памяти в компьютерах. Поскольку ReRAM энергонезависима, она не будет терять информацию при выключении системы и не будет расходовать электроэнергию, в отличие от DRAM. По мнению Уильямса, грядет эра мгновенной обработки данных. Сегодня пользователи чаще не выключают компьютеры, а отправляют их в спящий режим. Но все равно для «пробуждения» компьютерной технике требуется от нескольких секунд до минуты, и лишь после этого доступ к данным будет восстановлен. Устройства, использующие ReRAM, возвращаются в рабочее состояние мгновенно.
Более того, по словам Уильямса, есть возможность размещать массивы мемристоров внутри чипа один над другим. Это путь к созданию 3D-памяти, которая позволит более рационально использовать пространство внутри чипа, вмещать гораздо больше памяти в одинаковый физический объем.
«Не существует фундаментальных ограничений на количество слоев, которые мы можем произвести, — объясняет Уильямс. – В ближайшие 10 лет мы можем создать чипы с объемом памяти в петабайт». Это миллион гигабайтов памяти, его достаточно для хранения видео высокой четкости, которого хватило бы на год просмотра. При этом размеры самого чипа не превышают размеров человеческого ногтя.
«Память – это только одна из возможностей применения мемристоров, но далеко не единственная. У этой технологии гигантский потенциал», — считает Сейлер.
В ближайшие 20 лет дизайн компьютеров может быть пересмотрен. В 2010 году исследователи из HP обнаружили, что мемристоры можно использовать для логических вычислений, а не только для хранения данных. Это означает, что, теоретически, обе эти функции можно реализовать на одном чипе.
И опять слово Уильямсу: «Один мемристор способен заменить множество схем, что в свою очередь позволит упростить архитектуру, дизайн и работу компьютеров». Например, один мемристор способен заменить шесть транзисторов, используемых для создания статичных ячеек RAM в кэш-памяти процессора.
По мнению Уильямса, мемристорная технология позволит даже создать искусственные нейронные синапсы, способные имитировать работу мозга. Сегодня это лишь отдаленные перспективы, но главное – в принципе возможные.
«Мемристоры имеют все шансы переписать правила электроники», — говорит Супратик Гуха (Supratik Guha), директор департамента физических наук IBM. Однако, по его мнению, технология требует дальнейшего совершенствования. «Они могут иметь потенциал в качестве элементов памяти, — добавляет он. – Но, как и любая другая технология, здесь следует двигать ползком, прежде чем идти и идти, прежде чем бежать».
Другими словами, мемристорные технологии не появятся неожиданно. Пройдет еще много времени, прежде чем мемристоры станут столь же широко распространенными, как DRAM или флэш-память.
Изменяемые чипы: программируемые слои
От самых скоростных процессоров к самым миниатюрным модулям памяти. Почти все чипы, используемые в современной электронике, имеют одну общую черту: их активные элементы находятся в верхних 1-2% слоя кремния, из которого он сделан.
В ближайшие несколько лет ситуация изменится, так как производители будут стараться втиснуть в вертикальные слои как можно больше компонент. Некоторые производители, такие как Intel, используют технологии склеивания отдельных чипов, а ученые из Университета Рочестера создают многослойные 3D-структуры внутри чипов. Оба подхода являются очень сложными и дорогими.
Вот если бы можно было заставить чипы перестраивать свою схему «по требованию», чтобы иметь несколько слоев активных элементов. Эта идея была воплощена в технологии Spacetime от Tabula и нашла применение в архитектуре чипов ABAX.
Вместо того, чтобы намертво впечатывать в кремний несколько слоев постоянных компонент, ABAX использует перепрограммируемые схемы, которые могут изменять функции в зависимости от требований пользователя. Сегодняшние чипы производителя содержат 8 разных слоев, свойства которых можно изменить в мгновение ока.
«Это выглядит примерно как супермаркет с восемью этажами, — объясняет Стив Тиг (Steve Tieg), глава по технологиям компании Tabula. – Чтобы перемещаться между этажами вы пользуетесь эскалатором». Но вместо того, чтобы создавать восемь отдельных физических этажей с собственной структурой и ассортиментом товаров, Tabula продемонстрировала способ создать единый слой (или этаж), который можно переконфигурировать в зависимости от задач.
«Это можно сравнить с тем, как если бы пока покупатель находится на эскалаторе, кто-то перестраивал бы этаж, чтобы создать нужный уровень с нужными продуктами, — добавляет Тиг. – Обстановка за пределами эскалатора выглядит так, будто покупатель находится на восьмом этаже, но на самом деле этаж один, просто изменившийся в соответствии с его потребностями».
Перепрограммирование чипа в рабочее состояние занимает всего 80 пикосекунд, в 1000 раз быстрее цикла вычислений обычного чипа. Таким образом, слои меняются практически «на лету», пока чип находится в ожидании следующей цепочки команд.
Таким образом, чипы ABAX позволяют сделать больше с меньшими затратами. Сделанные с использованием традиционной технологии производства полупроводников, чипы Tabula ABAX обходятся производителю примерно в ту же сумму, что и производство обычных чипов. Данный дизайн по-прежнему использует только верхние слои чипа, но один слой выполняет функции восьми различных чипов. По словам Тига, технология позволяет увеличить плотность схем в два раза, а память и пропускную способность видео – в 3.5 раза.
Сегодня Tabula сконцентрировала усилия на производстве чипов для специальных целей. Такие чипы – настоящие «рабочие лошадки» нашего времени. Они находят применение, например, в беспроводных маршрутизаторах или оборудовании для вышек сотовой связи.
В дальнейших планах Tabula – наладить производство чипов для популярных электронных устройств – цифровых камер, игровых консолей, а быть может даже и для полноценных компьютеров. Текущий 8-слойный дизайн чипов уже запущен в массовое производство, и сейчас Tabula работает над созданием 12-слойной версии с перспективой увеличения количества слоев до 20.
«Не существует ограничения на количество слоев, которые мы могли бы интегрировать», — отметил Тиг.
От сажи к схемам: графены
На протяжении последних 45 лет количество транзисторов в кремниевых процессорах компьютеров удваивалось каждые два года, доказав, что закон Мура работает так же надежно, как и закон тяготения. По мере того, как активные элементы чипов становились все меньше и дешевле для производства, в конечные устройства их можно было «втиснуть» во все возрастающих количествах, что в свою очередь увеличивало сложность, возможности и… энергопотребление электроники.
Но на самом деле такой путь оказался тупиковым. Ученые пытались поместить в кремниевый чип еще больше транзисторов, но примерно с размеров в 14 нм начались трудности с дальнейшей миниатюризацией элементов. 14 нм – это размер двух молекул гемоглобина в нашей крови или около одной тысячной размера гранулы тальковой пудры.
Вещество под названием графен вдохнуло новую жизнь в закон Мура, доказанный кремниевыми технологиями. Графен представляет собой слой атомов углерода, выстроенных в виде шестиугольных ячеек. Толщина такого слоя – 1 атом. Под электронным микроскопом графен очень похож на соты.
«Он не только странно выглядит, но и обладает необычными свойствами, — говорит Вольт де Гир (Walt de Heer) заведующий нанолабораторией Технологического института Джорджии. – Графен – уникальный материал будущего. Он скоростной, потребляющий мало энергии и из него можно делать самые миниатюрные элементы. Его возможности превосходят кремний, он делает то, что не под силу кремнию. Именно за ним будущее электроники».
Исследователи в области полупроводников экспериментировали с графеном еще с 70-х годов прошлого века. Но до недавнего времени им не удавалось создать ультратонкие слои графеновых шестиугольников. Ученые из Манчестерского университета Андре Гейм (Andre Geim) и Константин Новоселов успешно создали первые графеновые слои в 2004 году (за это и другие достижения в исследовании графенов в 2010 году они были удостоены Нобелевской премии). После этого графеновые технологии начали быстро развиваться.
В начале 2011 года группа де Гира создала графеновые провода – первый большой шаг на пути к созданию микрочипов. Толщины провода около 10 нм удалось добиться путем эпитаксии – наращивания чистого графена на кремниевой основе. (Эпитаксия – процесс наращивания тонкого слоя кристалла на подложке из другого кристалла (субстрате), так что наращиваемый слой повторяет структуру субстрата).
В конце концов, ученым удалось получить электронные структуры, имеющие толщину 1 нм и намного более скоростные, чем кремний. По прогнозам ученых, использование графенов позволит создать процессоры с частотой, измеряемой в терагерцах – это в 20 раз быстрее, чем быстродействие современным кремниевых процессоров.
В следующем году ученые Технологического института Джорджии надеются завершить создание прототипа чипа со встроенным графеном и протестировать возможности использования уникальных свойств этого материала для создания микросхем.
Ученые из IBM создали экспериментальные транзисторы и интегральные схемы на основе графенов, используя стандартные технологии производства полупроводников. По их словам – это можно считать первым шагом на пути к использованию графенов в промышленных масштабах.
«Эта область имеет огромный потенциал, — говорит директор департамента физических наук IBM Супратик Гуха. – Графены найдут применение в военной промышленности и в беспроводных технологиях, кроме того, их можно будет интегрировать с кремнием. Сегодня нужно хорошо потрудиться, чтобы продемонстрировать возможности создания схем усилителей с интегрированными в них высококачественными активными элементами из графена».
По прогнозам, первые продукты, использующие графены, появятся в 2013 году. Поэтому ожидать появления в ближайшее время супер-скоростных ноутбуков с графеновыми процессорами пока преждевременно. Если такая техника и появится, она будет слишком дорогой и сможет найти применение лишь в тех областях, где цена не имеет значения по сравнению с высокими скоростями и низким энергопотреблением.
Также и привычные нам интегральные схемы когда-то были «дорогим удовольствием» и применялись лишь в военной промышленности и для других особых целей. История в этой области такова, что многие вещи являются в мир дорогими и недоступными, а затем становятся дешевыми и общераспространенными. Графены имеют огромный потенциал, предполагается, что они могут стать общедоступными уже в ближайшие 10 лет.
Печатные схемы: бюджетные чипы
Стандартная технология производства полупроводников включает целый ряд сложных этапов, которые проводятся в абсолютно чистом помещении, где нет разрушительной для электроники пыли и загрязняющих веществ. Компания Xerox применяет более простой и дешевый способ производства электроники путем печати схем на пластиковой основе. Технологический процесс подразумевает использование оборудования, которое может стоить тысячи долларов, но не миллиарды, необходимые для развертывания традиционного завода для производства процессоров.
«Обычные электронные элементы – быстрые, маленькие и дорогие, — говорит Дженифер Эрнст (Jennifer Ernst), бывший директор по развитию бизнеса лаборатории Xerox PARC в Пало-Альто, Калифорния. - Печатая их непосредственно на пластик, PARC делает электронные элементы медленными, большими и дешевыми».
Технологический процесс печатания схем, разработанный PARC, требует немногим больших усилий, чем, например, распечатка обычной картинки. Все, что для этого нужно – специальные материалы, вроде серебряных чернил, а сама схема наносится на гибкие полиэтиленовые пластины, а не на хрупкий кремний. В принципе, конечный продукт даже сложно назвать чипом.
Адаптация различных технологий печати, включая впрыскивание чернил, штамповку и трафаретную печать, PARC производит усилители, батареи и переключатели намного менее дорогие, чем произведенные традиционным способом. А недавно компании удалось наладить производство 20-разрядной памяти и контроллеров, которые появятся в продаже уже в следующем году.
Другой интересный проект на основе печатных схем – детектор взрывов, который PARC разработала для Управления перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ США (U.S. Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA). Гибкие печатные схемы встраиваются в военные каски, где новые сенсоры измеряют давление, мощность звука, ускорение и освещенность в условиях боевых действий.
Проведя неделю на передовой, солдат возвращается и сдает каску в специальную лабораторию, где полученные данные тщательно анализируются, и врачи делают вывод о возможности наличия травм головного мозга. Такие датчики хорошо выполняют свою работу, а стоят менее $1 по сравнению с $7, в которые обходится один традиционный сенсор.
Конечно же, печатные схемы и близко не способны конкурировать с кремнием, когда речь идет о быстродействии или возможности «упаковать» в малый объем миллиарды транзисторов. Но существует много областей применения, где стоимость гораздо важнее быстродействия. А в начале 2012 года печатные схемы начнут применять в игрушках и электронных играх, требующих простейшей обработки данных – например, синтезаторах речи, а также для управления подушками безопасности в автомобилях.
А уже к 2015 году печатные схемы можно будет найти и в других электронных продуктах – гибких ридерах электронных книг, которые можно будет сворачивать в трубочку наподобие бумажных журналов или для производства одежды из специальных тканей с солнечными элементами, с помощью которой можно будет подзаряжать мобильный телефон или музыкальный плеер.
По прогнозам аналитической фирмы IDTechEx, объемы продаж гибких печатных схем возрастут с $1 млрд в 2010 до $45 млрд в 2016 году. Они найдут применение в широком спектре устройств.
www.dgl.ru
Новинки Компьютерной Техники И Компьютерных Технологий
Журналы на компьютерную тематику
Журнал CHIP - одно из наиболее авторитетных компьютерных изданий в мире. CHIP, выходящий в 15 странах Европы и Азии, читают более 5 миллионов человек. Ежемесячно на 164 страницах российской версии журнала публикуются тесты оборудования, обзоры программ, уникальные интервью и другая полезная информация о компьютерах и средствах коммуникаций. Читатели полюбили этот журнал благодаря высокому уровню изложения материалов, независимости авторских мнений. Адрес: ichip.ru
Журнал Computer Bild - крупнейшей европейский журнал о компьютерах. Новости, Hard, Soft, Интернет, Коммуникации, Как это работает, Игры, Аудио/видео/фото, Интервью, Блог Computerbild. Вот список тем, которые рассматриваются в журнале. Полезен как начинающим, так и опытным специалистам в компьютерном мире. Сайт журнала: computerbild.ru
Журнал Мир ПК - Старейший в России специализированный журнал, освещающий широкий спектр вопросов развития аппаратного и программного обеспечения персональных компьютеров, серверов и рабочих станций, применяемых в различных сферах жизни, от дома до среднего предприятия. «Мир ПК» предназначен для читателей различной квалификации, для которых предлагаются объективные сведения, помогающие уверенно ориентироваться в многообразии информационных технологий и принимать обоснованные решения при приобретении техники и программного обеспечения. Журнал Мир ПК содержит новости ИТ-рынка, аналитические статьи, сообщения о крупнейших выставках, обзоры и советы Адрес: pcworld.ru
Журнал Мобильные Компьютеры - посвященный, самым современным устройствам: мобильным компьютерам, мобильным телефонам и ноутбукам. Журнал рассказывает обо всем, что так или иначе связано с мобильными технологиями тем, кому это интересно. Все последние новинки, тесты и обзоры, решения и полезные советы, а также большой каталог устройств. Редакция помогает читателю освоиться в мире мобильных устройств, дает конкретные бизнес решения по оптимизации процессов с помощью КПК, ноутбуков и смартфонов. Читатели журнала активные пользователи персональных и мобильных компьютеров, Internet, современных средств мобильной связи, в том числе технологии SMS, WAP, GPRS Адрес: mconline.ru
Журнал Компьютерра - На сегодняшний день является одним из передовых компьютерных изданий, тематика которого посвящена компьютерным и другим новейшим технологиям, их внедрению и влиянию на развитие общества. Издается с ноября 1992 года с еженедельной периодичностью. Характерной аудиторией журнала «Компьютерра» являются мужчины в возрасте 25-34 лет, работающие, имеющие высокий социальный статус, с высоким или средним уровнем доходов, активно пользующиеся компьютером. Журнал интересен всем, кто любит читать о компьютерах Адрес: computerra.ru
Журнал Железо - Полная (бумажная) электронная версия в pdf-формате журнала о компьютерном железе от создателей Хакер Издательского дома Гейм Лэнд . Предпосылкой возникновению журнала послужил большой читательский фидбек на данную тему во всех изданиях, а также результаты многих исследований, которые показывают необходимость оперативно обеспечивать читателей информацией об огромном количестве новых моделей и принципиально новых продуктов на рынке компьютерного оборудования, помогать им делать выбор при покупке компьютеров и комплектующих. Кредо представленного журнала: «Больше объективных тестов!». Основу издания составляют масштабные тесты наиболее интересных моделей разнообразных комплектующих и компьютерного оборудования. «Железные» новости, анонсы оборудования и короткие заметки о новейших моделях призваны держать читателя в курсе самых последних изменений на рынке. Адрес: xard.ru
Журнал Хакер - Полная электронная версия популярного компьютерного журнала Хакер в pdf-формате, который рассказывает о компьютерах вообще, программном обеспечении, железе, технологиях, играх и, конечно же, о самих хакерах. Другими словами, обо всем, что связано с компьютерами и хакерами. Но на этом все не ограничивается. Часто в журнале бывают материалы о стиле жизни, о каких-то абсолютно жизненных вещах, о здоровье и проведении свободного времени. Главное отличие от других изданий - это манера подачи материалов. Журналисты Хакера объясняют сложные вещи простым языком, с юмором и молодежным сленгом. Адрес: xakep.ru
Журнал PC ИГРЫ - Полная (бумажная) электронная версия в pdf-формате (Acrobat) журнала PC ИГРЫ – правильного журнала о компьютерных играх, который предоставляет читателю оперативную, исчерпывающую, подробную и эксклюзивную информацию о компьютерных играх, о событиях и тенденциях в игровой индустрии, и, конечно же, все о новинках в области компьютерных технологий, необходимых для игр это самый объемный журнал с богатейшей комплектацией. Максимум необходимой активным геймерам информации – это «РС ИГРЫ»! Адрес: gameland.ru
Журнал InZone - компактный, аккуратно оформленный журнал в классическом фреймовом исполнении. В этом издании собраны интересные и полезные статьи Рунета по компьютерной тематике. Он является продолжением традиций популярного журнала Internet Zone, который в свое время прекращал издаваться. По мере сил и возможностей автор старается сохранить идею и дух журнала IZone, начав нумерацию своего проекта с №591, т. е. с номера IZone. В InZone всегда можно прочитать последние новости сетевого мира, материалы для строителей сайтов, обзоры нового программного обеспечения, статьи для самообразования и другую интересную компьютерную информацию. Журнал выходит с периодичностью 3-4 раза в неделю. По мнению некоторых авторитетных ресурсов журнал InZone является лучшим электронным журналом. Адрес: andrakov.narod.ru
Журнал КомпьютерПресс - Ежемесячный компьютерный журнал КомпьютерПресс выпускается с 1989 г. Сегодня на страницах журнала Компьютер Пресс находится практически вся информация о компьютерах и обо всем, что с ними связано. Актуальность данного журнала не только в том, что он очень своевременно реагирует на все новые веяния и тенденции компьютерной моды, но и в том, что это издание имеет практическую направленность и является ценным практическим руководством в самых различных ситуациях. Журнал адресован в первую очередь специалистам в области информационных технологий. Подавляющее большинство материалов написано отечественными авторами, и это говорит о том, что КомпьютерПресс ориентирован прежде всего на российских пользователей ПК. Адрес: compress.ru
Журнал F1CD - Компьютерный журнал F1CD – это периодическое издание о компьютерных и мобильных технологиях, софте и всём том, что, так или иначе, связано с высокими технологиями (Hi-Tech ). Интересной особенностью нашего журнала является способ распространения – на данный момент мы выходим в двух версиях – на CD и DVD дисках.
Наша читательская аудитория заинтересована в качественной информации, поэтому нас читают, как школьники и студенты, так и люди с высшим образованием в возрасте далеко за тридцать.
Почему нас читают? Ответ прост – в каждом номере F1CD мы стараемся выделять самое интересное и важное из произошедшего за уходящий месяц.
Важная часть нашего издания – это раздел Программы , в котором публикуются качественные, преимущественно бесплатные, приложения для ПК, сотовых телефонов и смартфонов.
Мы НЕ занимаемся распространением пиратского ПО, напротив, мы считаем, что при современной конкуренции на рынке программного обеспечения, существует лишь очень узкий круг программ, которым совсем нет достойного доступного (а всё чаще и вовсе бесплатного) аналога. Так зачем же использовать пиратскую продукцию, тем самым вступая в конфликт с законом, если можно воспользоваться вполне легальной альтернативой? Адрес компьютерного журнала: f1cd.ru
Журнал UPgrade - Еженедельный журнал о компьютерах и компьютерных технологиях, стал первопроходцем на рынке массовых изданий о высоких технологиях, сегодня журнал – признанный лидер в своем медиасегменте. UPgrade – первое еженедельное издание для широкого круга читателей, которых интересует не только сам по себе апгрейд компьютера, но и все, что так или иначе связано с миром IT. Сайт upweek.ru
Журнал для гиков - Журнал для тех, кто интересуется событиями в мире информационных технологий. Новинки интересных гаджетов, железа, обзоры интернет-сервисов, новые технологии, прорывы в науке, мобильные устройства и др. Выходит в формате PDF. Сайт журнала supreme2.ru/category/magazine
Журнал Домашний ПК - Раздел ХардWare - это руководство для тех, кто интересуется новинками новой техники. В каждом номере Тестовая лаборатория представляет тесты новых программ и приложений! А также статьи о сети Internet, компьютерных играх, мультимедиа, новинках программного и аппаратного обеспечения. Сайт журнала dpk.com.ua
Журнал HARD'n'SOFT - Популярный российский ежемесячный журнал о компьютерной технике, программах, играх. Лучшие специалисты и эксперты предоставляют читателям необходимую, максимально полную и объективную информацию по цифровым и компьютерным технологиям. По данным исследований TNS Gallup Media за 2009 год журнал входит в пятерку лидеров по охвату читательской аудитории. Сайт журнала hardnsoft.ru
Новости компьютерных технологий
Новые твердотельные накопители Intel серии 335
Твердотельные накопители Intel серии 335 становятся первыми накопителями Intel, созданными на базе 20-нанометровой флеш-памяти NAND компании IMFT*.
Накопители Intel 335 с интерфейсом SATA со скоростью передачи данных 6 Гбит/с, имеют емкость 240 ГБайт и очень хорошо сочетают высокую производительность,#160 шикарное#160 качество и#160 приемлемую#160 стоимость.
Новая модель обеспечивает до 42 тыс операций в секунду при чтении блоков данных объемом 4 КБайт и до 52 тыс операций в секунду при записи, что позволяет использовать эти устройства в качестве надежной замены обычных жестких дисков.
САНТА-КЛАРА (Калифорния), 29 октября г. #8211 Intel объявила о начале поставок твердотельных накопителей, созданных на базе ведущей в отрасли 20-нанометровой флеш-памяти NAND.
5 крупнейших прорывов в области технологий: новые чипы изменят компьютеры
РЕКЛАМА
Лазерные чипы, гибкие печатные схемы, мемристоры и другие чудеса техники уже совсем рядом! Представьте себе мир, в котором электронные устройства заряжают себя сами, музыкальные плееры, способные проиграть всю вашу аудиоколлекцию, самовосстанавливающиеся батареи и чипы, изменяющие свои возможности на лету . Судя по тому, над чем сегодня работают американские исследовательские лаборатории, все это не только возможно, но и перспективно.
Следующие пять лет станут действительно впечатляющим периодом в развитии электроники, — говорит Дэвид Сейлер (David Seiler), глава подразделения полупроводниковой электроники коммерческого отдела Национального института Стандартов и Технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) в Гейтерсберге, штат Мерилэнд. – Множество вещей, которые сегодня кажутся далекой фантастикой, получат повсеместное распространение .
Итак, вы готовы начать путешествие в будущее электроники? Многие из идей, о которых мы расскажем сегодня, могут выглядеть фантастически, некоторые покажутся лишенными здравого смысла, но все их объединяет то, что они уже были опробованы в лабораториях и имеют все шансы превратиться в коммерческие продукты в ближайшие 5 лет.
Основная тема этой статьи – новые разработки в области микропроцессорной техники – от процессоров, передающих данные с помощью лазеров, заменяющих провода, до схем, выполненных на основе новых материалов, которые придут на смену традиционному кремнию. Эти технологии могут стать строительным материалом для множества новых инновационных продуктов, некоторые из которых мы даже не можем себе представить сегодня.
Чипы без проводов: лазерное соединение
При ближайшем рассмотрении можно увидеть, что типичный микропроцессор содержит миллионы тонких проводов, которые тянутся во все направления, соединяя активные элементы. Заглянув под поверхность вы найдете еще раз в пять больше проводов. Юрген Мишель (Jurgen Michel), ученый из Центра микрофотоники при Массачусетском технологическом институте в Кембридже (MIT#39 s Microphotonics Center in Cambridge), намерен заменить все эти провода импульсами германиевых лазеров, передающих данные с помощью инфракрасного излучения.
По мере увеличения числа ядер и компонентов в процессорах соединительные провода переполняются данными и становятся слабым каналом связи. Использование фотонов вместо электронов позволяет улучшить ситуацию , — объясняет Мишель.
Перемещая данные со скоростью света, германиевые лазеры способны передавать биты и байты информации в 100 раз быстрее, чем путем перемещения электронов по проводам. Это особенно важно для связи между ядрами процессора и его памятью. Так же, как оптоволоконные линии улучшили эффективность телефонных звонков, использование лазеров в микропроцессорах может поднять обработку данных на небывалые высоты.
Самое приятное, что система Массачусетского технологического института не требует применения внутри процессоров огромного количества тоненьких кабелей. Вместо этого чип содержит множество скрытых туннелей и полостей, по которым перемещаются световые импульсы, а крошечные зеркала и сенсоры передают и интерпретируют данные.
Сочетание традиционной кремниевой электроники с оптическими компонентами, известное как кремниевая фотоника, может сделать компьютеры более экологичными – дружественными для окружающей среды. И все потому, что лазеры потребляют меньше энергии, чем провода, и излучают меньше тепла в окружающее пространство.
Оптоэлектроника – это настоящий святой Грааль, — говорит Сейлер. – Она позволяет расширить возможности электроники и предоставляет при этом отличный способ снизить энергопотребление, поскольку не содержит проводов, которые являются настоящими теплорадиаторами для окружающего пространства .
В феврале 2010 года Мишель и его коллеги, Лайонел Кимерлинг (Lionel Kimerling) и Джифенг Лиу (Jifeng Liu), успешно создали и протестировали действующую схему, использующую для передачи данных встроенный германиевый лазер. В новом чипе была достигнута скорость передачи данных свыше 1 ТБ/с, что на два порядка быстрее, чем позволяют лучшие современные чипы с проводными соединениями.
Новый чип был создан с использованием современных технологий производства полупроводников с некоторыми дополнениями, поэтому Мишель считает, что переход к использованию чипов на основе лазерных соединений состоится уже в ближайшие пять лет. Если дальнейшие тесты пройдут успешно, MIT лицензирует технологию производства. Широкое распространение нового типа чипов ожидается к году.
Более того, к году ожидается появление компьютеров с 64-ядерными процессорами, ядра которых будут работать независимо и одновременно.
Соединять их при помощи проводов – тупиковый путь, — говорит Мишель. – Использование германиевого лазера имеет грандиозный потенциал и большое преимущество .
Новейшие схемы: мемристоры
Ваш MP3-плеер переполнен любимыми музыкальными композициями и вы чувствуете себя сродни убийце, удаляя тот или иной трек? В таком случае мемристоры могут прийти как раз вовремя.
Это первые фундаментально новые электронные компоненты после создания в 50-х годах прошлого века кремниевых транзисторов. Мемристоры являются более скоростной, долговечной и потенциально более дешевой альтернативой флэш-памяти. А еще они в два раза более емкие – настоящее раздолье для любителей музыки.
Если сегодня мы решим пересмотреть технологию производства компьютеров, мы просто обязаны использовать мемристорную память, считает Р. Стенли Уильямс (R. Stanley Williams), ведущий исследователь и глава группы квантовых исследований (Quantum Science Research, QSR) HP Labs в Пало-Альто, Калифорния. – Это фундаментальная структура для будущей электроники .
Мемристор - другими словами, резистор с памятью, — впервые упомянул профессор Калифорнийского университета Леон Чу (Leon Chua) еще в 1971 году. Но мемристорные прототипы HP Labs не демонстрировались публично вплоть до 2008 года.
Для создания мемристоров HP использует чередующиеся слои диоксида титана и платины. Под электронным микроскопом они выглядят как серии длинных параллельных выступов. Ниже под прямым углом расположен такой же слой, образуя кубики с размерами ячеек 2 х 3 нм.
Ключевой момент состоит в том, что любые два соседних провода можно соединить с электрическим переключателем под поверхностью, создавая ячейку памяти. Изменяя напряжение, прилагаемое к кубикам , ученые могут открывать и закрывать крошечные электронные переключатели, сохраняя данные, как в традиционных чипах флэш-памяти.
Новый тип памяти получил название ReRAM (Resistive Random Access Memory). Такие чипы не только позволяют сохранить в два раза больше данных, чем флэш, но и работают в 1 000 раз быстрее, а также выдерживают до 1 000 000 циклов перезаписи, по сравнению со 100 000 циклов перезаписи у стандартной флэш-памяти. Кроме того, ReRAM читает и записывает данные на сравнимых скоростях, тогда как флэш-памяти требуется намного больше времени для записи данных, чем для их чтения.
HP и южнокорейская компания Hynix заключили договор о сотрудничестве с целью наладить массовое производство чипов ReRAM, которые смогут найти применения во многих портативных устройствах, таких как мультимедийные плееры. А ведь это означает терабайты музыкальных треков, видео и электронных книг! Первые продукты с новыми чипами памяти ожидают на рынке в году.
ReRAM также придет на смену динамической оперативной памяти в компьютерах. Поскольку ReRAM энергонезависима, она не будет терять информацию при выключении системы и не будет расходовать электроэнергию, в отличие от DRAM. По мнению Уильямса, грядет эра мгновенной обработки данных. Сегодня пользователи чаще не выключают компьютеры, а отправляют их в спящий режим. Но все равно для пробуждения компьютерной технике требуется от нескольких секунд до минуты, и лишь после этого доступ к данным будет восстановлен. Устройства, использующие ReRAM, возвращаются в рабочее состояние мгновенно.
Более того, по словам Уильямса, есть возможность размещать массивы мемристоров внутри чипа один над другим. Это путь к созданию 3D-памяти, которая позволит более рационально использовать пространство внутри чипа, вмещать гораздо больше памяти в одинаковый физический объем.
Не существует фундаментальных ограничений на количество слоев, которые мы можем произвести, — объясняет Уильямс. – В ближайшие 10 лет мы можем создать чипы с объемом памяти в петабайт . Это миллион гигабайтов памяти, его достаточно для хранения видео высокой четкости, которого хватило бы на год просмотра. При этом размеры самого чипа не превышают размеров человеческого ногтя.
Память – это только одна из возможностей применения мемристоров, но далеко не единственная. У этой технологии гигантский потенциал , — считает Сейлер.
В ближайшие 20 лет дизайн компьютеров может быть пересмотрен. В 2010 году исследователи из HP обнаружили, что мемристоры можно использовать для логических вычислений, а не только для хранения данных. Это означает, что, теоретически, обе эти функции можно реализовать на одном чипе.
И опять слово Уильямсу: Один мемристор способен заменить множество схем, что в свою очередь позволит упростить архитектуру, дизайн и работу компьютеров . Например, один мемристор способен заменить шесть транзисторов, используемых для создания статичных ячеек RAM в кэш-памяти процессора.
По мнению Уильямса, мемристорная технология позволит даже создать искусственные нейронные синапсы, способные имитировать работу мозга. Сегодня это лишь отдаленные перспективы, но главное – в принципе возможные.
Мемристоры имеют все шансы переписать правила электроники , — говорит Супратик Гуха (Supratik Guha), директор департамента физических наук IBM. Однако, по его мнению, технология требует дальнейшего совершенствования. Они могут иметь потенциал в качестве элементов памяти, — добавляет он. – Но, как и любая другая технология, здесь следует двигать ползком, прежде чем идти и идти, прежде чем бежать .
Другими словами, мемристорные технологии не появятся неожиданно. Пройдет еще много времени, прежде чем мемристоры станут столь же широко распространенными, как DRAM или флэш-память.
Изменяемые чипы: программируемые слои
От самых скоростных процессоров к самым миниатюрным модулям памяти. Почти все чипы, используемые в современной электронике, имеют одну общую черту: их активные элементы находятся в верхних 1-2% слоя кремния, из которого он сделан.
В ближайшие несколько лет ситуация изменится, так как производители будут стараться втиснуть в вертикальные слои как можно больше компонент. Некоторые производители, такие как Intel, используют технологии склеивания отдельных чипов, а ученые из Университета Рочестера создают многослойные 3D-структуры внутри чипов. Оба подхода являются очень сложными и дорогими.
Вот если бы можно было заставить чипы перестраивать свою схему по требованию , чтобы иметь несколько слоев активных элементов. Эта идея была воплощена в технологии Spacetime от Tabula и нашла применение в архитектуре чипов ABAX.
Вместо того, чтобы намертво впечатывать в кремний несколько слоев постоянных компонент, ABAX использует перепрограммируемые схемы, которые могут изменять функции в зависимости от требований пользователя. Сегодняшние чипы производителя содержат 8 разных слоев, свойства которых можно изменить в мгновение ока.
Это выглядит примерно как супермаркет с восемью этажами, — объясняет Стив Тиг (Steve Tieg), глава по технологиям компании Tabula. – Чтобы перемещаться между этажами вы пользуетесь эскалатором . Но вместо того, чтобы создавать восемь отдельных физических этажей с собственной структурой и ассортиментом товаров, Tabula продемонстрировала способ создать единый слой (или этаж), который можно переконфигурировать в зависимости от задач.
Это можно сравнить с тем, как если бы пока покупатель находится на эскалаторе, кто-то перестраивал бы этаж, чтобы создать нужный уровень с нужными продуктами, — добавляет Тиг. – Обстановка за пределами эскалатора выглядит так, будто покупатель находится на восьмом этаже, но на самом деле этаж один, просто изменившийся в соответствии с его потребностями .
Перепрограммирование чипа в рабочее состояние занимает всего 80 пикосекунд, в 1000 раз быстрее цикла вычислений обычного чипа. Таким образом, слои меняются практически на лету , пока чип находится в ожидании следующей цепочки команд.
Таким образом, чипы ABAX позволяют сделать больше с меньшими затратами. Сделанные с использованием традиционной технологии производства полупроводников, чипы Tabula ABAX обходятся производителю примерно в ту же сумму, что и производство обычных чипов. Данный дизайн по-прежнему использует только верхние слои чипа, но один слой выполняет функции восьми различных чипов. По словам Тига, технология позволяет увеличить плотность схем в два раза, а память и пропускную способность видео – в 3.5 раза.
Сегодня Tabula сконцентрировала усилия на производстве чипов для специальных целей. Такие чипы – настоящие рабочие лошадки нашего времени. Они находят применение, например, в беспроводных маршрутизаторах или оборудовании для вышек сотовой связи.
В дальнейших планах Tabula – наладить производство чипов для популярных электронных устройств – цифровых камер, игровых консолей, а быть может даже и для полноценных компьютеров. Текущий 8-слойный дизайн чипов уже запущен в массовое производство, и сейчас Tabula работает над созданием 12-слойной версии с перспективой увеличения количества слоев до 20.
Не существует ограничения на количество слоев, которые мы могли бы интегрировать , — отметил Тиг.
От сажи к схемам: графены
На протяжении последних 45 лет количество транзисторов в кремниевых процессорах компьютеров удваивалось каждые два года, доказав, что закон Мура работает так же надежно, как и закон тяготения. По мере того, как активные элементы чипов становились все меньше и дешевле для производства, в конечные устройства их можно было втиснуть во все возрастающих количествах, что в свою очередь увеличивало сложность, возможности и энергопотребление электроники.
Но на самом деле такой путь оказался тупиковым. Ученые пытались поместить в кремниевый чип еще больше транзисторов, но примерно с размеров в 14 нм начались трудности с дальнейшей миниатюризацией элементов. 14 нм – это размер двух молекул гемоглобина в нашей крови или около одной тысячной размера гранулы тальковой пудры.
Вещество под названием графен вдохнуло новую жизнь в закон Мура, доказанный кремниевыми технологиями. Графен представляет собой слой атомов углерода, выстроенных в виде шестиугольных ячеек. Толщина такого слоя – 1 атом. Под электронным микроскопом графен очень похож на соты.
Он не только странно выглядит, но и обладает необычными свойствами, — говорит Вольт де Гир (Walt de Heer) заведующий нанолабораторией Технологического института Джорджии. – Графен – уникальный материал будущего. Он скоростной, потребляющий мало энергии и из него можно делать самые миниатюрные элементы. Его возможности превосходят кремний, он делает то, что не под силу кремнию. Именно за ним будущее электроники .
Исследователи в области полупроводников экспериментировали с графеном еще с 70-х годов прошлого века. Но до недавнего времени им не удавалось создать ультратонкие слои графеновых шестиугольников. Ученые из Манчестерского университета Андре Гейм (Andre Geim) и Константин Новоселов успешно создали первые графеновые слои в 2004 году (за это и другие достижения в исследовании графенов в 2010 году они были удостоены Нобелевской премии). После этого графеновые технологии начали быстро развиваться.
В начале года группа де Гира создала графеновые провода – первый большой шаг на пути к созданию микрочипов. Толщины провода около 10 нм удалось добиться путем эпитаксии – наращивания чистого графена на кремниевой основе. (Эпитаксия – процесс наращивания тонкого слоя кристалла на подложке из другого кристалла (субстрате), так что наращиваемый слой повторяет структуру субстрата).
В конце концов, ученым удалось получить электронные структуры, имеющие толщину 1 нм и намного более скоростные, чем кремний. По прогнозам ученых, использование графенов позволит создать процессоры с частотой, измеряемой в терагерцах – это в 20 раз быстрее, чем быстродействие современным кремниевых процессоров.
В следующем году ученые Технологического института Джорджии надеются завершить создание прототипа чипа со встроенным графеном и протестировать возможности использования уникальных свойств этого материала для создания микросхем.
Ученые из IBM создали экспериментальные транзисторы и интегральные схемы на основе графенов, используя стандартные технологии производства полупроводников. По их словам – это можно считать первым шагом на пути к использованию графенов в промышленных масштабах.
Эта область имеет огромный потенциал, — говорит директор департамента физических наук IBM Супратик Гуха. – Графены найдут применение в военной промышленности и в беспроводных технологиях, кроме того, их можно будет интегрировать с кремнием. Сегодня нужно хорошо потрудиться, чтобы продемонстрировать возможности создания схем усилителей с интегрированными в них высококачественными активными элементами из графена .
По прогнозам, первые продукты, использующие графены, появятся в году. Поэтому ожидать появления в ближайшее время супер-скоростных ноутбуков с графеновыми процессорами пока преждевременно. Если такая техника и появится, она будет слишком дорогой и сможет найти применение лишь в тех областях, где цена не имеет значения по сравнению с высокими скоростями и низким энергопотреблением.
Также и привычные нам интегральные схемы когда-то были дорогим удовольствием и применялись лишь в военной промышленности и для других особых целей. История в этой области такова, что многие вещи являются в мир дорогими и недоступными, а затем становятся дешевыми и общераспространенными. Графены имеют огромный потенциал, предполагается, что они могут стать общедоступными уже в ближайшие 10 лет.
Печатные схемы: бюджетные чипы
Стандартная технология производства полупроводников включает целый ряд сложных этапов, которые проводятся в абсолютно чистом помещении, где нет разрушительной для электроники пыли и загрязняющих веществ. Компания Xerox применяет более простой и дешевый способ производства электроники путем печати схем на пластиковой основе. Технологический процесс подразумевает использование оборудования, которое может стоить тысячи долларов, но не миллиарды, необходимые для развертывания традиционного завода для производства процессоров.
Обычные электронные элементы – быстрые, маленькие и дорогие, — говорит Дженифер Эрнст (Jennifer Ernst), бывший директор по развитию бизнеса лаборатории Xerox PARC в Пало-Альто, Калифорния. - Печатая их непосредственно на пластик, PARC делает электронные элементы медленными, большими и дешевыми .
Технологический процесс печатания схем, разработанный PARC, требует немногим больших усилий, чем, например, распечатка обычной картинки. Все, что для этого нужно – специальные материалы, вроде серебряных чернил, а сама схема наносится на гибкие полиэтиленовые пластины, а не на хрупкий кремний. В принципе, конечный продукт даже сложно назвать чипом.
Адаптация различных технологий печати, включая впрыскивание чернил, штамповку и трафаретную печать, PARC производит усилители, батареи и переключатели намного менее дорогие, чем произведенные традиционным способом. А недавно компании удалось наладить производство 20-разрядной памяти и контроллеров, которые появятся в продаже уже в следующем году.
Другой интересный проект на основе печатных схем – детектор взрывов, который PARC разработала для Управления перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ США (U.S. Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA). Гибкие печатные схемы встраиваются в военные каски, где новые сенсоры измеряют давление, мощность звука, ускорение и освещенность в условиях боевых действий.
Проведя неделю на передовой, солдат возвращается и сдает каску в специальную лабораторию, где полученные данные тщательно анализируются, и врачи делают вывод о возможности наличия травм головного мозга. Такие датчики хорошо выполняют свою работу, а стоят менее $1 по сравнению с $7, в которые обходится один традиционный сенсор.
Конечно же, печатные схемы и близко не способны конкурировать с кремнием, когда речь идет о быстродействии или возможности упаковать в малый объем миллиарды транзисторов. Но существует много областей применения, где стоимость гораздо важнее быстродействия. А в начале года печатные схемы начнут применять в игрушках и электронных играх, требующих простейшей обработки данных – например, синтезаторах речи, а также для управления подушками безопасности в автомобилях.
А уже к году печатные схемы можно будет найти и в других электронных продуктах – гибких ридерах электронных книг, которые можно будет сворачивать в трубочку наподобие бумажных журналов или для производства одежды из специальных тканей с солнечными элементами, с помощью которой можно будет подзаряжать мобильный телефон или музыкальный плеер.
По прогнозам аналитической фирмы IDTechEx, объемы продаж гибких печатных схем возрастут с $1 млрд в 2010 до $45 млрд в году. Они найдут применение в широком спектре устройств.
Источники: http://www.windxp.com.ru/Magazine.htm, http://it-inet-news.blogspot.com/, http://www.dgl.ru/articles/5-krupneyshih-proryvov-v-oblasti-tehnologiy-novye-chipy-izmenyat-komputery_437.html
Комментариев пока нет!
informatik-m.ru
