Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 192

Коллектив из Стэнфордского университета решил временно пожертвовать размером транзисторов ради проверки самой идеи создания процессора из УНТ. Для эксперимента были выбраны нанотрубоки диаметром около десяти нанометров. Такой размер сопоставим с разрешающей способностью современного оборудования для фотолитографии, однако при прочих равных УНТ обладают большей подвижностью электронов, обеспечивая лучшую энергоэффективность.

Для повышения однородности образца и сохранения упорядоченности расположения нанотрубки выращивали на подложке из кварца. Затем на место каждого будущего транзистора поместили их смесь, содержащую сотни углеродных нанотрубок со свойствами проводника и полупроводника. Далее дефектные УНТ, обладающие слишком высокой электропроводностью, выжигали током определённой силы, величина которой подбиралась эмпирически. Ведущий автор исследования Макс Шулакер (Max M. Shulaker) так прокомментировал этот процесс изданию The Verge:

Мы проделали огромную работу по переориентированию всех нанотрубок и удалению дефектных. Ведь даже чистоты в 98% было бы недостаточно для успеха. Когда в чипе будут миллионы транзисторов, два процента дефектных УНТ станут серьёзной проблемой.

Достигнутая таким образом степень чистоты образца УНТ была оценена в 99,5%. Негативное влияние оставшихся единичных дефектных нанотрубок устранили за счёт адаптации программного алгоритма. В конечном итоге каждый логический элемент был сформирован из 10–200 нанотрубок, обладавших только нужными свойствами. Из таких отдельных элементов удалось собрать микропроцессор, состоящий из ста семидесяти восьми транзисторов.

Рассуждая о дальнейших перспективах, Макс Шулакер отметил, что серийно выпускаемые чипы будут содержать на порядки больше транзисторов, но масштабирование станет чрезвычайно сложной задачей:

Не стоит ожидать, что число транзисторов будет наращиваться тем же способом. Однако наша работа указывает на реальную возможность конкуренции УНТ с кремнием.

В качестве демонстрации многозадачности на созданном процессоре одновременно выполнялись подсчёт и сортировка целых чисел. Критерий полноты по Тьюрингу (возможность реализовать любую вычислимую функцию) был показан на примере работы логической функции SUBNEG. Она считывает значение по одному адресу, вычитает его из числа, хранящегося по другому адресу, и записывает результат операции. Если он получился отрицательным, то процедура повторяется для числа из третьего адреса.

Конечно, пока разработанный процессор из углеродных нанотрубок — это всего лишь демонстрационный образец. Его тактовая частота составляет 1 кГц. Он не поддерживает современные наборы инструкций (вместо них реализовано только 20 базовых инструкций MIPS для выполнения целочисленных операций) и выполняет лишь одну логическую команду за такт, но сам факт создания такой микросхемы — уже огромный шаг вперед.

К оглавлению

Опубликовано26 сентября 2013

Нет на планете ничего более солидного, чем британские банки. А уж сами банкиры и банковские клерки, ручейками стекающиеся к своим офисам в Сити (туго свёрнутые зонтики, ботинки зеркальной полировки, костюмы да сорочки в мелкую полоску и умеренно унылые галстуки) есть живое олицетворение респектабельности. Ну а Linux в архетипах сознания ассоциируется с чем-то несерьёзным. Финский энтузиаст, пузатый пингвинчик на эмблеме, сообщество волонтёров-программистов в потёртых джинсах и вытянутых свитерах. Но вот именно переход на Linux и тесно связанные с ней технологии оказывается ныне ключевым средством, позволяющим крупнейшим банкам оставаться на плаву во время очередной волны экономического кризиса.

Для экономики Великобритании, три четверти которой приходится на услуги, финансовый сектор критически важен. Он создаёт 27,7% её валового внутреннего продукта. В международной специализации труда Соединённое Королевство является именно банковским центром. Самый большой глобальный рынок международных облигаций (60% от мирового объёма), иностранных активов и производных финансовых инструментов (40% от мирового объёма). По валютным операциям — треть планетарных сделок — уступает только Соединённым Штатам. Именно деньги финансового сектора мультиплицируют-умножаются; именно труд банковского клерка позволяет иметь высокий уровень зарплат и потребления тамошнему официанту и водопроводчику. Ну а первое место по объёму активов из британских финансовых институтов и пятое на планете на конец весны 2013 года занималлондонский Barclays Bank PLC, в активах которого $2 420 044 млн. Сумма прописью — два триллиона четыреста двадцать миллиардов сорок четыре миллиона долларов США...

Но эти фантастически большие активы имеют тенденцию к сокращению: с февраля 2013 года они уменьшились на 4,65%, что переместило Barclays Bank на одну позицию вниз, с четвёртого места на пятое. Планетарные экономические шторма (о которых мы говорили в колонке « Ужастик Кинга») докатываются даже до финансовой гавани Лондона. Международное рейтинговое агентство Fitch только что в обзоре Global Economic Outlook снизило прогнозмирового роста для этого года с ожидавшихся летом 2,4% до 2,3%... А глава (Group Chief Executive) Barclays Энтони Дженкинс (Antony Jenkins) предупреждаетоб опасности очередного бума на рынке недвижимости. И понятно, что Британии в целом проблемы её банков могут обойтись очень дорого: североморская нефть исчерпывается, углеводороды страна в последние годы импортирует…

И борются британские банки за своё выживание абсолютно традиционным путём для ситуации, когда ожидается неизбежное падение продаж, — пытаются сократить издержки. Вышеупомянутый Barclays, как рассказална веб-конференции Энтони Дженкинс, планирует к 2015 году урезать свой годичный бюджет на £1,7 млрд. Обеспечивавшие быстрый рост очень удачные для финансовой сферы двадцать лет, по его словам, миновали. Придётся сокращать 3 700 работников, сворачивать малоэффективные направления бизнеса.