В области новых технологий. Выпуск 10

Всевозрастающие потребности пользователей электроники обуславливают появление многих новшеств, заставляют более активно внедрять новые теоретические разработки уже на практике, да и многие крупные компании вкладывают не малые ресурсы ради более быстрого и успешного завоевания очередной ниши рынка.  В настоящее время самые популярные направления научных исследований  развивают существенные инвестиции, которые вкладываются в разработку новых типов носителей информации, поиск и изучение альтернативных источников энергии, а чипмейкеры готовят к выпуску новую волну чипсетов, что позволит сделать очередной шаг к увеличению производительности устройств, и где-то что-то улучшить, например, качество изображения.

Так, благодаря новому алгоритму, монитор компании Astro Systems, основанный на технологии LCD, получился коммерчески успешным продуктом с более высоким качеством изображения. Новое решение подавляет ложные контуры и улучшает воспроизведение быстро движущихся объектов, поддерживая рекордное разрешение до 3840×2160.

Новинка имеет диагональ в 56", может также выводить 4 различных изображения одновременно на четырех равных областях с разрешением 1920×1080, но для полноценной работы ему потребуется подключение сразу на 4 входа DVI/HD-SDI.

Положение на рынке видеоадаптеров сегодня более интересно, поскольку грядут выходы  нового графического процессора RV770 от AMD и  9-й серии видеокарт NVIDIA на графических процессорах G100/GT200. Согласно недавнему заявлению компании AMD, ожидается, что новый RV770 будет на 50% «шустрее», чем RV670. Представители NVIDIA тоже уже заявили, что GT200 будет примерно на 50% эффективнее, чем текущий G92. Интересно отметить, что при сравнении RV670 с конкурентном NVIDIA G92 в различных тестовых заданиях, последний превосходит. Выходит, что продукция NVIDIA должна быть по мощности более производительной. Но не стоит забывать о тех преимуществах AMD, «проверенных» на практике, которые дает технология CrossFireX, показывая прекрасную работу с двумя чипами на одной платформе (на примере Radeon HD 3870x2) с возможностью собирать до 4 графических процессоров в одной системе одновременно. Следовательно, выбор в большей мере будет определяться конечной ценой двух альтернативных графических решений, которую определят производители.

Также ожидается, что новые видеокарты, основанные на чипах RV770 и R700, будут поддерживать видеопамять нового стандарта GDDR5, за счет чего увеличится производительность продуктов с достижением эффективной частоты 5 ГГц, что в два раза больше частот GDDR4. Большая полоса пропускания, которой обладает GDDR5, является значительным преимуществом и особенно важна для таких продуктов как видеокарты.

память GDDR5

Стоит отметить появление нового пополнения в семействе процессоров компании AMD, принадлежащих семейству интегральных микросхем Imageon. Новинки позиционируются в качестве решения для осуществления вычислений общего назначения и обработки графики одновременно, а использоваться Imageon будут в таких устройствах, как смартфоны, персональные навигаторы, коммуникаторы и пр. Это позволит заметно увеличить производительность аппаратов, реализовать новые возможности и, возможно, трехмерный графический пользовательский интерфейс.

Наиболее простым и дешевым решением является процессор Imageon Z180, который будет использоваться для обработки двухмерной графики – видео и векторной графики – наиболее часто используемых форматов в персональных навигаторах. В семействе процессоров Imageon появились и три другие модели: M250, обеспечивает обработку фото, кодирование/декодирование видео; M210, «заточенного» для эффективной обработки аудио-файлов, позволяя аппаратам работать в автономном режиме в течение 100 часов; D160, предназначенного для обработки данных со встроенных ТВ-тюнеров стандартов DVB-H и DVB-T. Планируется, что новые процессоры появятся на рынке в конце этого года – начале следующего.

Интересно взглянуть на новинки от Intel - процессоры Nephalem, выполненные на одноименной архитектуре и являющиеся основой для следующего поколения многоядерных процессоров Intel. Известно, что новинки будут использовать технологию Hyper-Threading, которая, напомним, увеличивает эффективность каждого отдельного ядра, способного одновременно обрабатывать два различных потока программного кода, что позволит существенно повысить производительность процессора в целом.

Процессоры производятся по 45-нм технологии, содержат от одного до восьми процессорных ядер Nephalem, будут использовать 1-4 канальные контроллеры памяти DDR3 SDRAM и разъем LGA1366, который визуально немного больше, чем имеющийся LGA775.

Продолжая разговор о микросхемах, сообщим, что создана первая в мире полупроводниковая микросхема, использующая в качестве межслойных соединений углеродные нанотрубки. Новый технологический подход заключается в замене меди углеродными нанотрубками, которые обладают гораздо большей подвижностью электронов, чем медные проводники, поэтому способны с большей скоростью передавать сигналы.

Преимущество еще и в том, что в связи с всевозрастающей потребностью перехода на более компактные и дешевые техпроцессы, возникает необходимость уменьшения диаметра медных проводников, ведущий к увеличению сопротивления и, следовательно, снижению быстродействия. Новый чип содержит 256 кольцевых генераторов, построенных на базе 11 тыс. транзисторов, при этом площадь полупроводникового кристалла составила менее одной сотой квадратного дюйма. Например, прототип с 16 кольцевыми генераторами и соединениями из нанотрубок смог работать на тактовой частоте более 800 МГц, а наилучшее быстродействие было зафиксировано на отметке 1,02 ГГц.

Технологии на основе органических и углеродных материалах все более успешно применяются в производстве устройств, формируя электронику нового типа. На основе углеродных нанотрубок корпорация NEC представила транзистор, который имеет преимущества по сравнению с кремниевой технологией. Новая технология позволяет формировать необходимые характеристики транзистора, которые зависят от длины нанотрубок и плотности их нанесения. Путем подбора этих параметров была достигнута чрезвычайно высокая подвижность электронов, да и процесс изготовления значительно упрощает производство электронных компонентов. Использование углеродных нанотрубок позволяет в 100 раз повысить скорость работы транзисторов, которые содержаться в каких угодно вычислительных системах, а также сделать их менее энергоемкими и более быстрыми.

Будущее используемых конденсаторов немного изменили китайские исследователи, создав бумагоподобные материалы из нанотрубок, которые позволяют за счет площади огромного числа нанотрубок существенно увеличить площадь поверхности диэлектрика, а значит и емкость. С другой стороны, теплопроводность этой нанобумаги в направлении укладки нанотрубок достигает 330 Вт/м*К, что в 10 раз меньше, чем у отдельной нанотрубки, но больше, чем у ранее полученных образцов нанобумаги и таких металлов как алюминий и золото, что ему открывает еще одну перспективу.

Схема изготовления материала

Кроме того, наноматериал оказался хорошим проводником и неплохо проявил себя в роли электрода суперконденсатора.

Разработка новых типов носителей информации, которая велась учеными из института научных и промышленных исследований в Осаке, также дала свои результаты. Новый технологический подход заключается в записи информации с помощью белков, содержащих флуоресцентную группу. В качестве носителей информации ученые использовали химически синтезированные белки, закрепленные на твердой подложке. Информацию записывали с помощью коротковолнового излучения, которое изменяет структуру только тех белков, на которые попадало, разрушая флуоресцентную группу. Белки, которые были закрыты трафаретом и сохранили свою флуоресцентную группу, связывали вещество (проявитель), нанесенное на подложку для верификации этих групп, чтобы «прочитать» записанную информацию. На примере, представленном на изображении, японские ученые записали и проявили аббревиатуру своего института.

Чтобы очистить носитель от информации необходимо просто облучить всю подложку коротковолновым светом, который «отсоединит» флуоресцентные группы от всех белков. Простая химическая реакция присоединения флуоресцентных групп сделает носитель пригодным для новой записи. Новая методика позволяет записывать информацию с высоким разрешением, благодаря малому размеру молекулы белка и практически одинаковому количеству фотонов, которые требуются для разрыва одной связи между белком и флуоресцентной группой, причем полная запись информации в хорошем качестве проходит за одну минуту. Сфера применения новинки довольно широка и  с  успехом может быть внедрена в технологические процессы в качестве носителя информации для мобильных устройств.

Еще одна новинка представлена компанией Vmedia Research, которая предложила мини оптические диски для мобильных устройств. Миниатюрный привод с лазером синего цвета конструктивно заключен в картридж. Пока что вместимость новинки не превышает 1 Гб, но специалисты Vmedia обещают удвоить емкость уже к началу 2009 года.

Главное преимущество такого решения – дешевизна носителя. Себестоимость «мобильного компакта» не превышает $5. Если производители возьмут на вооружение новоиспеченный носитель, в ближайшем будущем на прилавках рядом с привычным DVD-дисками появятся россыпи мини-дисков.

Компания Sharp официально сообщает о готовности начать серийное изготовление новой лазерной системы для оптических приводов нового поколения. Согласно официальным сведениям, продукт под обозначением GH04P25A4G позволит заметно повысить скоростные характеристики мобильных Blu-Ray-приводов, которые смогут записывать информацию на скорости до 6х на двухслойные носители. Для настольных компьютеров компания приготовила аналогичные решения GH04P25A2G, различие лишь заключается в размерах устройств. Предлагаем взглянуть на два новых миниатюрных голубых светодиода, которые выпущены для использования в пишущих оптических приводах Blu-ray.

Главное отличие новых устройств является увеличенная мощность до 250 мВт – самый высокий показатель среди аналогов. Данный показатель является ключевым фактором для увеличения скорости записи привода с 4x (144 Мб/с) до 6x (216 Мб/с). В технологии компания использует нитрид галлия, который уже применяется в голубых лазерах и светодиодах. Японский производитель уже начал изготовление лазерных диодов, первые поставки которых начнутся в апреле этого года.

Приятно впечатлило заявление компании Toshiba о серьезных капиталовложениях в строительство фабрики по производству NAND флеш-памяти. В планах выпуск по 200 тысяч полупроводниковых пластин, следовательно, массовость выпуска может обусловить удешевление флеш-памяти более чем на 50 процентов, согласно заключениям аналитиков, что довольно приятно для конечного пользователя.

Компания Toshiba уже предлагает устройства емкостью 2 Гб, выпущенные по 43-нанометровому технологическому процессу. К третьему кварталу 2008 года корпорация намерена начать массовое производство аналогичных устройств, но с емкостью уже в 4 Гб.

Не менее интересны новшества в одежде из наноматериалов, поскольку она теперь будет выполнять еще одну дополнительную функцию -  вырабатывать наноэлектричество за счет трения, возникающего при ее эксплуатации. Механические преобразователи на основе нанопроводов могут получать энергию за счет вибрации, возникающей при ходьбе, сердцебиении, течении жидкостей или газов. Недорогой способ генерации электрического тока при помощи пьезоэлектрических нанопроводов из оксида цинка, выращенных на текстильных волокнах. Для получения электричества была разработана следующая схема:

Наноткань генератор

Два волокна были скручены в спираль, причем одно из них было покрыто слоем золота. Оно выступало в роли катода наногенератора. При трении волокон между концами цепи возникала разность потенциалов 1-3 мВ. Сила тока в цепи лимитируется сопротивлением волокон. Путем снижения сопротивления удалось добиться силы тока 4 нА. Объединение волокон в нити, из которых потом можно изготовить ткань, должно привести к увеличению производительности устройства. Одежда из такого материала будет вырабатывать мощность 20-80 мВт на квадратный метр ткани.

Автор: Анна Смирнова

Основные источники:
nanometer.ru
NEC
Nature
Tech Power Up
Techeblog.com