Журнал Компьютерра - Журнал «Компьютерра» N 3 от 23 января 2007 года

Из «публичных» электроников наград удостоились два дистанционно управляемых бота, один из которых «прописан» на суше, а другой - на море. Совместное детище компаний Fujita и Министерства транспорта Японии - устройство для разбора завалов после катастроф - с честью проявило себя в роли спасателя в июне прошлого года, устраняя последствия оползней на острове Окинава. А Агентство по земным и морским исследованиям стяжало награду за десятиметровую радиоуправляемую субмарину Urashima, способную работать на большой глубине в зонах, представляющих большой риск для подводников из плоти и крови, к тому же способную к долгим подводным рейдам благодаря внушительной емкости своих водородных батарей.

Несмотря на то что в рядах нынешних соискателей было немало оригинальных конструкторских идей, в выборе абсолютного победителя жюри решило руководствоваться здоровым консерватизмом. В итоге Гран-при 2006 получил роботизированный пылесос от компании Fuji, способный в автономном режиме прогуливаться по офисным коридорам, динамически меняя скорость своего моциона в зависимости от степени загрязненности пола. Электронный чистильщик играючи справляется с уборкой небоскребов: благодаря умению «договариваться» с лифтом, он способен самостоятельно разъезжать по этажам. Запоминая траекторию своего путешествия, по окончании работы он всегда приезжает отметиться в исходную точку маршрута. Трудовой стаж у «робопылесосов» уже идет: ныне они с успехом убираются в десятке крупных японских зданий. И это только начало: думается, в наступившем году Свиньи спрос на услуги старательной электронной технички заметно возрастет. ДК

Компактный оптический буфер для кремниевых чипов удалось разработать инженерам в Уотсоновском исследовательском центре корпорации IBM. Буфер изготавливается по обычной CMOS-технологии и делает еще один важный шаг на пути к интеграции оптических линий передачи данных в современные чипы.

Как известно, эффективная передача информации внутри чипов и между ними сегодня является одним из основных узких мест на пути дальнейшего роста производительности компьютеров. Над решением этой проблемы - заменой электрических шин передачи данных оптическими - напряженно работают не только в IBM. Многое уже сделано - эффективные оптические волноводы, модуляторы сигнала и другие устройства большого телекоммуникационного хозяйства, которое нужно теперь разместить на невеликой площади чипа.

Одно из совершенно необходимых устройств - буфер для накопления данных перед пересылкой. Его роль может выполнять оптическая линия задержки, которую, как правило, изготавливают из обычного оптического волокна нужной длины. Но длинное волокно невозможно засунуть в чип. Чтобы обойти эту трудность, в IBM использовали последовательность кольцевых кремниевых волноводов диаметром всего 55 мкм. Проходя по кругу много раз, свет получает заметную задержку, а располагая последовательно до сотни таких колец, можно обеспечить необходимые параметры буферизации. Экспериментальное устройство с площадью менее одной десятой миллиметра уже способно запоминать до 10 бит оптической информации при скорости передачи данных до 20 гигабит в секунду.

Подобные кольцевые резонаторы и кремниевые волноводы ученые использовали и раньше, но только в IBM настолько усовершенствовали технологию, что сумели использовать до сотни таких колец с приемлемым уровнем оптических потерь и ошибок. Впрочем, авторы считают, что надо продолжать работу над улучшением параметров кремниевых оптических буферов и это только первая успешная демонстрация практической реализуемости концепции. Результаты работы опубликованы в первом номере нового журнала Nature Photonics, само появление которого свидетельствует о бурном росте этого направления компьютерных технологий. ГА

Физикам из Бостонского колледжа в Чеснот Хилле, штат Массачусетс, впервые удалось изготовить коаксиальный кабель для передачи видимого света. Эта технология способна произвести революцию во многих областях - от микроскопии и солнечной энергетики до телекоммуникаций и оптических компонент компьютеров.

Обычные коаксиальные кабели, которыми, например, телевизор подключают к антенне, обладают массой замечательных свойств. Они состоят из центрального проводника в изолирующем пластике, поверх которого идет второй цилиндрический проводник из плотной медной сетки или алюминиевой фольги с сеткой. Благодаря соосности двух проводников в таких кабелях почти нет потерь на излучение, а сигнал надежно защищен от внешних помех.

В коаксиальных кабелях электромагнитное поле распространяется по диэлектрику между проводниками. Причем длина волны поля может быть много больше диаметра кабеля. Метровый телесигнал легко «помещается» в кабель диаметром несколько миллиметров. Этим свойством коаксиалов и решили воспользоваться ученые. В качестве центрального проводника ученые применили углеродную нанотрубку, которую покрыли прозрачным диэлектриком - оксидом алюминия, а вокруг него расположили проводящий слой хрома. Расстояние между внутренним и внешним проводником кабеля всего 100 нм, а общий диаметр такого кабеля менее 300 нм. Но работает он в диапазоне длин волн света 380-750 нм!

Новый коаксиальный кабель не будет конкурировать с обычными оптическими волокнами. Их диаметр при передаче информации на большие расстояния не так уж и важен, а затухание сигнала пока вне конкуренции. В экспериментах длина оптического нанокабеля достигала полусотни микрон. Это не так и много, но уже достаточно, чтобы передавать информацию внутри чипа и решить массу других технологических проблем. Главное преимущество нового кабеля в том, что свет удается загнать в канал, диаметр которого заметно меньше длины волны.

Авторы надеются, что если слой диэлектрика заменить полупроводником, то можно будет создать эффективные солнечные элементы. А прикладывая к электродам кабеля напряжение, светом можно управлять, как в оптическом переключателе или модуляторе. И пока еще трудно себе вообразить все возможные применения нанокабеля, способного обойти ограничения привычной оптики. ГА

Три слоя оптического коаксиального кабелЯ: углеродная нанотрубка, оксид алюминия, хром

Ежегодно в первых числах января в Сан-Франциско проходит Macworld Conference amp; Expo - крупнейшая в мире выставка, посвященная продукции компании Apple и заточенным под нее решениям других фирм.