Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 79
- Название:Цифровой журнал «Компьютерра» № 79
- Автор:
- Жанр:
- Издательство:неизвестно
- Год:неизвестен
- ISBN:нет данных
- Рейтинг:
- Избранное:Добавить в избранное
-
Отзывы:
-
Ваша оценка:
Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 79 краткое содержание
После шаттла: космические амбиции Китая Автор: Юрий Ильин
SNIPER: светлое будущее кремниевой нанофотоники Автор: Евгений Лебеденко, Mobi.ru
После шаттла: удастся ли реализовать программу МАКС? Автор: Юрий Ильин
Как взламывают мобильные платформы: взгляд экспертов Автор: Андрей Письменный
ИнтервьюАлександр Симонов (СО РАН) о топливных элементах Автор: Алла Аршинова
ТерралабПо щучьему веленью: компьютер за рулём Автор: Олег Нечай
StructureSynth: сыграйте мне про архитектуру Автор: Радий Фиш
Альтернативные браузеры для iOS Автор: Андрей Федив
КолумнистыКафедра Ваннаха: Хеширование знаний Автор: Ваннах Михаил
Василий Щепетнёв: История попаданца Автор: Василий Щепетнев
Кафедра Ваннаха: Гауссиана, образование, социум Автор: Ваннах Михаил
Дмитрий Шабанов: Планетарный кофе Автор: Дмитрий Шабанов
Василий Щепетнёв: Попаданец в чистилище Автор: Василий Щепетнев
Кивино гнездо: Для всех и даром Автор: Киви Берд
Кафедра Ваннаха: Забытый футуролог Автор: Ваннах Михаил
Голубятня-ОнлайнГолубятня: Анонс публикаций Автор: Сергей Голубицкий
Голубятня: Агора №27 Автор: Сергей Голубицкий
Голубятня: Анбоксинг iBasso D4 «Mamba» Автор: Сергей Голубицкий
Цифровой журнал «Компьютерра» № 79 - читать онлайн бесплатно полную версию (весь текст целиком)
Интервал:
Закладка:
Насколько это всё правда, никто не знает: если о своих достижениях в рамках программы «Шеньчжоу» Китай оповещает весь мир вполне охотно, то о проекте «Шеньлун» и связанных с ним известно крайне мало. Что и не удивительно, учитывая его очевидное двойное назначение.
Продолжение следует.
К оглавлению
SNIPER: светлое будущее кремниевой нанофотоники
Евгений Лебеденко, Mobi.ru
Опубликовано28 июля 2011 года
Глядя на недавний анонс «железных» новинок от Apple, так и хочется сказать, что новые технологии словно тропическая зелень: ещё вчера был маленький чахлый побег, а сегодня уже мощная лиана, глубоко пустившая корни и крепко охватившая своими побегами рыночный ствол вычислительной техники.
Появление первых «маков» с интерфейсом Thunderbolt было воспринято с любопытством, но не более того. Также в своё время рынок смотрел на диковинный порт FireWire в ноутбуках Apple PowerBook 3G.
Последовавшее за этим включение Thunderbolt, совмещённого с Display Port, практически во всю вычислительную технику Apple заставило производителей периферии серьёзно задуматься о поддержке этой технологии. Благо новый контроллер, разработанный компанией Intel, одновременно поддерживает и «удар грома», и спецификацию USB 3.0. И если с последним интерфейсом всё ясно, то вот Thunderbolt полон загадок. Каких?
Ну, например, из серии «Что в имени тебе моём?». Ведь Thunderbolt — это рыночное наименование исследовательской технологии Intel Light Peak, где ключевым словом является light — свет. Те десять гигабит в секунду, которые сейчас предлагает потребителю Thunderbolt, передавая данные по медным проводам на расстояние до трёх метров, — воистину цветочки в сравнении с пятьюдесятью гигабитами в секунду, которые Light Peak обеспечивает по оптическому кабелю на сотню метров.
Появление оптического варианта Thunderbolt — дело недалёкого будущего. Будущего, в котором, наряду с привычной нам микроэлектроникой, помогать обрабатывать данные начнёт «царица света» — фотоника.
О том, как в Intel используют фотонику в технологии высокоскоростного обмена данными Silicon Photonics Link, можно прочесть в статье " Скачать за секунду: достижения кремниевой фотоники".

Пришло время посмотреть на компоненты систем на основе кремниевой фотоники детальнее. Систем, потому что решения Intel — далеко не единственные. И, что самое главное, сегодня это уже не просто лабораторные экзерсисы. Кремниевая фотоника обзавелась всеми необходимыми возможностями и вполне готова плодотворно сотрудничать с имеющимися микроэлектронными решениями.
Примером такого сотрудничества может служить герой нынешнего материала — проект компании IBM с метким названием SNIPER (Silicon Nano-Scale Integrated Photonic and Electronic Transceiver).
Способна ли фотоника полностью заменить электронику в микросхемотехнике? Наверное, нет. Распространение света основывается на законах оптики, что вносит существенные ограничения в разработку таких базовых компонентов, как транзисторы, конденсаторы и диоды. Нет, попытки разработать оптические аналоги транзистора предпринимались достаточно давно, да и сегодня они не прекращаются. Только вот составить конкуренцию отработанной технологии КМОП они не могут.

В чём фотоника действительно преуспевает, так это в реализации высокоскоростных каналов, связывающих компоненты цифровых схем. То есть в тех местах, где электроника начинает всё активнее буксовать. Увеличение степени интеграции компонентов микросхем сказывается на размерах соединяющих их металлических проводников. С переходом на двадцатидвухнанометровый технологический процесс производстваКМОП инженеры столкнулись с проблемой переходных явлений в миниатюрных медных шинах. Явления эти способны легко привести к ошибкам в работе сложного вычислительного комплекса, плотно упакованного в кремниевый чип.
Использование фотоники в качестве коммуникационной среды микросхем позволяет технологам одновременно избавить новые чипы от влияния переходных процессов в медных проводниках и существенно снизить нагрев микросхемы. В отличие от непродуктивно превращающих свою энергию в тепло электронов, фотоны, продвигаясь по оптическому проводнику, совершенно не рассеивают тепло.
Итак, компромиссным решением является комбинация электроники и фотоники. За электроникой остаётся основа цифровой схемотехники, а фотоника берёт на себя роль универсальной проводящей среды.
Что же для такой среды нужно? В первую очередь источник фотонов — лазер. Далее — проводящая среда, по которой фотоны смогут распространяться внутри микросхем, — волноводы. Чтобы нули и единицы, сформированные электронными компонентами, превратились в световой поток, и для обратного преобразования потребуются модуляторы и демодуляторы, но, конечно же, не простые, а оптические.
Ну и, чтобы добиться высокой пропускной способности, необходимой каналам нынешних интегральных микросхем, потребуются мультиплексоры и демультиплексоры (тоже, конечно, оптические). Причём все эти компоненты необходимо реализовать на той же самой кремниевой базе, которая используется и для технологии КМОП.
Разработка этих «кирпичиков» — путь, которым шла кремниевая фотоника последние двадцать лет. За это время была предложена масса уникальных решений, которые и явились той самой «суммой технологий», позволяющей фотонике перейти на качественно новый уровень. Уровень интегрированных оптико-электронных схем.
Вообще-то словосочетание «кремниевый лазер» — это оксюморон. Являясь так называемым непрямозонным полупроводником, кремний совершенно не способен излучать свет. Вот почему в оптоволоконных телекоммуникациях используются решения на основе других (прямозонных) полупроводников, например арсенида галлия. При этом кремний отлично подходит для создания волноводов и детектирования оптических сигналов в электрические.

Так в чём же проблема? Можно использовать внешний по отношению к кремниевой схеме лазер или же разработать гибридную схему на основе кремния и, например, того же арсенида галлия. Но ни то ни другое решение нельзя считать эффективным. В случае использования внешнего лазера (а в современных волоконно-оптических системах макроуровня так и делается) на микроуровне практически невозможно точно откалибровать луч по отношению к волноводу нанометровых размеров. Включение же арсенида галлия в технологический процесс производства чипов КМОП потерпело неудачу. Слишком разные условия для производства нужны этим двум полупроводникам.
Читать дальшеИнтервал:
Закладка: