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Enschuldigung, nur Computerübersetzung

Künftig der Computertechnik

Jewgenij Rudometov
Wiktor Rudometov
authors@rudometov.com

Dank den Erfolgen auf dem Gebiet der hohen Technologien geht die Menschheit von der industriellen Etappe der Entwicklung zur Ära vorzugsweise informativ ungestüm über. Dabei dauert trotz der Meinung der Pessimisten, der Zehn der Jahre der zahlreichen der Existenz voraussagenden Grenzen dem wissenschaftlich-technischen Fortschritt, die Entwicklung der Computertechnologien. Die Rechner werden billiger sein eben ist zugänglicher, und ihre Macht und die Funktionalität wachsen ungestüm, was sie zulässt, tatsächlich in allen Sphären der menschlichen Tätigkeit zu verwenden.

Das Erscheinen der Recheneinrichtungen war eine gesetzmäßige Etappe der Entwicklung der Zivilisation in ihrer industriellen Etappe. Ist es damit verbunden, dass die Wissenschaft, die Technik und die Industrie, sowie die defensiven Aufgaben die schnelle Bearbeitung der bedeutenden Ströme der Informationen forderten. Auf der Anfängerstufe den Witz des Problems haben die Informationszentren, die aufgrund komplizierten, mächtigen erstellt sind (nach jenen Uhrzeiten) und teuerer Rechnerverbunde, die vom großen Staat der speziell ausgebildeten Fachkräfte bedient werden abgenommen.

Doch ist der gegenwärtige Durchbruch in der Datenbearbeitung nach dem Erscheinen kaum mehr zwei Dutzende der Jahre der Personalrechner, die aufgrund der verhältnismäßig billigen Komponenten erstellt sind geschehen. Es hat zugelassen, die große Zahl der Recheneinrichtungen zu erstellen, was den Übergang von der zentralisierten Weise der Bearbeitung der Informationen zum Dezentralisierten gewährleistet hat. Gerade wurde dank dem Erscheinen der Dutzende Millionen Rechner von der Realität ihre breite Einführung in alle Sphären der menschlichen Tätigkeit praktisch. Wie sich das Ergebnis das Werk Hundert Millionen Menschen in bedeutendem Grade geändert hat, aber ist es viel wichtiger - es haben sich die öffentlichen Prioritäten der Entwicklung geändert. Die Informationen wurden das Objekt des Werkes sowohl das außerordentlich wertvolle als auch wichtige Produkt. In den entwickelten Ländern bis zu 90 % des Reichtumes ist mit ihrer Bearbeitung, der Ansammlung und dem Verkauf verbunden. Die Effektivität dieser Tätigkeit klären sich von der Funktionalität der Computermittel in bedeutendem Grade, die vom Niveau der Entwicklung der hohen Technologien seinerseits abhängt. Gerade das alles wurde die Prioritätsrichtungen der Entwicklung der modernen Gesellschaft eben.

Also, die Menschheit hat die Epoche der informativen Zivilisation von ihr von den noch nicht erkannten Gesetzen der Entwicklung, sowie den Sackgassen, den Durchbrüchen und den Gefahren betreten.

Man muss bemerken, dass die Menschheit immer versuchte, in künftig hineinzuschauen, um die Ankunft der hellen und reichen Zukunft zu beschleunigen, sowie, die möglichen Fehler und die bedauerlichen Sackgassen zu vermeiden. Für die Koordination der Bemühungen der Politik, gelehrt, die Ingenieure und der Technik bemühen sich, die schöpferische Tätigkeit zu vereinbaren. Gerade diesem edlen Ziel dienen die zahlreichen Prognosen und die Einschätzungen der Entwicklung. Den Beitrag zu dieser Sache tragen auch die regelmäßigen Tagungen IDF (IDF — Intel Developer Forum), gewidmet den hohen Technologien auf dem Gebiet der Rechner und der Elektronik bei. Die Materialien dieses Forums können zur guten Grundlage für die kurzfristigen und langfristigen Prognosen der Entwicklung der Computerindustriezweige, die beeinflussen, übrigens in der am meisten unmittelbaren Weise auf das Niveau der Entwicklung der Gesellschaft und des Lebens seiner Mitglieder dienen.

In den Sitzungen IDF, die in verschiedenen Ländern der Welt im Laufe des ganzen Jahres durchgeführt werden, werden die modernsten Technologien und die Lebensmittel der elektronischen Zweige der Industrie, die die Möglichkeiten der modernen Rechentechnik bestimmen besprochen. Außerdem in diesen Sitzungen werden von den größten Fachkräften die perspektivischen Richtungen besprochen, sowie es werden die Möglichkeiten der existierenden und zukünftigen Hochtechnologietechnologien analysiert.

Und es obwohl von schon vielem das erste Symbol in IDF wie Industry zu entziffern wird gefasst und, das Forum für die Veranstaltung der ganzen Computerindustrie halten, man darf nicht vergessen, dass die Gesellschaft Intel eine führende Firma, die in bedeutendem Grade die Entwicklung des ganzen Zweiges bestimmt ist.

Schlüssel zur beschriebenen Zukunft, nach Meinung Patrika Gelsingera, des Vizepräsidenten und des Technischen Hauptdirektors der Gesellschaft Intel (Patrick Gelsinger, Vice President, Chief Technology Officer, Intel Corporation), ist das nicht unbekannte Gesetz der Quatsch. An dieser Meinung halten auch viele führende Computerfachkräfte fest.

Das Gesetz der Quatsch

Mehr drei Dutzende der Jahre hat Gordon Mur (Gordon Moore, Chairman Emeritus of Intel Corporation) aufgrund der Analyse der Entwicklung der integrierten Halbleiterschaltkreise die regelmäßige Doppelbildung der Zahl der Transistoren in den komplizierten elektronischen Einrichtungen vorausgesagt. Ursprünglich wurde die Doppelbildung jedes Jahr vorausgesagt, und in der nachfolgenden etwas Jahre entsprach diese Einschätzung in der merkwürdigen Weise dem realen Kompliziertwerden der Integralschalttechnik. Doch war im Folgenden diese Voraussage korrigiert: die Doppelbildung der Zahl der Transistoren in den Prozessoren geschieht jede 1,5-2 Jahre. Die vorliegende Einschätzung speichert die Aktualität schon fast vier Zehn der Jahre. Gerade es heißt vom Gesetz der Quatsch (Moore's Law) jetzt.

Gordon Mur, der Autor des Gesetzes der Quatsch (Moore's Law)

Das Gesetz der Quatsch fing Regel für die Fachkräfte und die Geschäftsleute, zulassend an, die potentiellen Möglichkeiten der zukünftigen, noch nicht erstellten Erzeugnisse vorauszusagen.

Bei der Analyse der Möglichkeiten der modernen Technologien entsteht die Frage über die Laufzeiten des Gesetzes der Quatsch. Wie die lange Computerchips evoljutsionirovat' nach eksponentsial'nomu dem Gesetz werden? Ob die Grenze den Ambitionen der Hersteller, die die Zahl der Transistoren in den integrierten Schaltkreisen bei der ständigen Verkleinerung der Umfänge der Elemente vergrössern, bildend ihre Grundlage existiert?

Wirklich, in 80 Jahre träumten die Fachkräfte für die Halbleiterelemente von der Technologie 1 mkm, und stritten über die Fristen der Errungenschaft und der Möglichkeit der Überwindung dieser Grenze. Heute geht die Rede über die Überwindung der Barriere in 0,01 mkm (10 nm) schon  . Wenn im Ergebnis der Verkleinerung der Umfänge der Elemente die ständig verschobene Grenze treten wird? Und wenn endlich das Gesetz der Quatsch aufhören wird, zu gelten?

Hier ist nötig es zu erinnern, dass der Prozessor Intel 4004, der in 1971 ausgegeben ist 2 250 Transistoren, Intel 486DX — 1 180 000 enthielt  , und Intel Pentium 4 mit dem Kern Northwood ist schon 55 Mio. Transistoren. Und in fünfzehn nächsten Jahre, nach Meinung Craig Barretta zulassen, die Chefs der Gesellschaft Intel (Craig Barrett, Chief Executive Officer, Intel Corporation) wird die Entwicklung der Halbleitertechnologien den Herstellern der Prozessoren die Erzeugnisse, die auf der Taktfrequenz 30 GGts und enthaltenden 2 Milliarde der Transistoren arbeiten zu realisieren . Übrigens sind ungeachtet dieser Prognose, im Internet die Mitteilungen zum Beispiel auf dem Standort The Inquirer erschienen, dass die Prozessoren Intel unter Berücksichtigung der überholenden Entwicklung der Halbleitertechnologien schon in zwei nächsten Jahre die Grenze in 10 GGts überwinden können . So kann das Häufigkeitsniveau in 30 GGts, genannt Craig Barrettom wesentlich früher als angegebene Frist erreicht sein.

Der Chef der Gesellschaft Intel Craig Barret meint, dass die Entwicklung der Halbleitertechnologien zulassen wird, die Prozessoren, die auf der Taktfrequenz 30 GGts arbeiten zu realisieren

Nichtsdestoweniger, die Häufigkeitsparameter der Computerkomponenten aus dem Spiel lassend, muss man, dass die Grenzen der Verkleinerung der Umfänge Halbleiterelemente, der natürlich anerkennen, existieren. Es folgt aus den Naturgesetzen, in deren Grundlage die diskrete Struktur der uns umgebenden Welt liegt, einschließlich den atomaren Bau der Halbleiter. Doch ist es bis zu den Grenzen, mit den Umfängen der Atome vergleichbar sind noch verhältnismäßig fern. Gerade deshalb vorzeitig, zu bewerten zukünftig die Architektur der Computerkomponenten, deren Grundlage entsprechend der Prognose werden Milliarden Halbleiterelemente bilden.

Patrik Gelsinger überlegt über die Zukunft der Technologien

Dass die Perspektiven und die Laufzeiten des Gesetzes der Quatsch betrifft, so hat wie sie Patrik Gelsinger in einem der Vorträge auf IDF bewertet: “Jemand sagt 10 Jahre, 15 Jahre. Ich verspreche Ihnen, dass bis jetzt ich auf die Rente wenigstens 2,5 Jahrzehnte nicht weggehen werde, das Gesetz wird der Quatsch existieren. Die Zukunft war für uns von solche klar niemals, wie es jetzt ist. Wir werden uns vorwärts zusammen mit dem Gesetz der Quatsch, das mit der Entwicklung des Business und der Technologien verbunden ist bewegen. Und das Ende bis jetzt außer dem Feld der Sehkraft”.

Die Prozessoren

Je nach der Entwicklung der elektronischen und Computertechnologien wird die Komplexität und die Produktivität der Prozessoren ständig erhöht. Auf diesem Pfad war eine Menge der objektiven Hindernisse, aber sie wurden von den Gelehrten und den Ingenieuren auf Kosten von der Bildung neu arhitektur und der Vervollkommnung der neuesten Technologien schrittweise überwunden. Und auf den Foren schon wurden die Exemplare der Prozessoren, die Beschäftigten auf den Frequenzen, die 5 GGts übertreten demonstriert.

Hier ist nötig es zu erinnern, dass zugrunde der unterdrückenden Zahl der ausgegebenen zur Zeit integrierten Schaltkreise die Nutzung der traditionellen feldmop-Transistoren (die Feldtransistoren der mop-Technologie — enthalten das Metall-Oxyd-Halbleiter auf drei Kontakten-Gebieten — die Quelle, den Abfluss, Zatvor liegt  ; der Strom die Quelle-Abfluss des Transistors kommt von der Anstrengung, die auf zatvor gereicht wird zurecht; der Strom durch Zatvor ist der Null) tatsächlich gleich. Eine Entwicklung dieser Elemente wurden die Transistoren KMOP — komplimentarnye die mop-Transistoren. Die Vervollkommnung der Halbleitertechnologien lässt zu, ihre Umfänge zu verringern.

Die Architektur traditionell und teragertsevogo des Transistors

Doch bewirken die Verkleinerung der Umfänge der Halbleiterelemente und die hohen Arbeitsfrequenzen eine ganze Reihe der Probleme. Zum Beispiel, die Fachkräfte Intel haben die Transistoren, die die Elemente deren Dicke enthalten schon demonstriert bildete nur drei Atome. Bei den so kleinen Umfängen ist es unmöglich, die ungesteuerten Ströme der Ausfließen tatsächlich auszuschließen. Außerdem, es wirken sich die Quanteneffekte zum Beispiel den Tunneleffekt, der die Durchdringung der Elektronen durch die potentiellen Barrieren der isolierenden Schichten gewährleistet schon stark aus. Die ungesteuerten Ströme der Ausfließen, pomnozhennye auf die Zahl der verwendeten Transistoren, können die bedeutenden Größen erreichen. Außerdem auf den hohen Frequenzen, die manchmal die Dutzende gigagerts erreichen, sogar können mikronnye die Schaffner die unerwünschten Latentzeiten der Signale in der Art des Vorhandenseins der eigenen Induktivität beitragen. Gelegen in der unmittelbaren Nähe von den Schaffnern und der Elemente, sie, wie im übrigen alle Komponenten der inneren Struktur, die gegenseitigen parasitischen Kapazitäten, die den Durchgang der Signale beeinflussen, strebend erstellen, die Immunität der Arbeit zu verletzen. Außerdem dieser erhöhen der Induktivität und der Kapazität den Energieverbrauch und teploobrazovanie.

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Zu razrelu die Prozessoren überzugehen