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Enschuldigung, nur Computerübersetzung

Die Welt der Rechner, den Rundfunk und der Optik (nach den Materialien IDF). Den Teil 1.

Jewgenij Rudometov, Wiktor Rudometov.
authors@rudometov.com

Trotz der Meinung der Pessimisten, der Zehn der Jahre der zahlreichen der Existenz voraussagenden Grenzen dem wissenschaftlich-technischen Fortschritt, dauert die Entwicklung der Computertechnologien. Die Rechner werden weniger, und ihre Macht und die Funktionalität wachsen ungestüm. Und wie die Materialien frühlingshaft und herbstlich IDF 2002 zeugen , die Existenz der unüberwindlichen Grenzen dieser Entwicklung wird wenigstens im Laufe der nächsten Jahrzehnte nicht vorhergesagt.

Die Menschheit versuchte immer, 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 bemühen sich die Gelehrten, die Ingenieure und der Technik, die schöpferische Tätigkeit zu koordinieren. Werden eine gute Tradition IDF (IDF - Intel Developer Forum), gewidmet den hohen Technologien auf dem Gebiet der Rechner und der Elektronik. Diese Foren sind die größte Veranstaltung für die Hersteller der Hardware und der Software.

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 Technologien 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 schief führende Firma, die in bedeutendem Grade die Entwicklung des ganzen Zweiges bestimmt ist. Gerade veranlassen aus diesem Grund die große Aufmerksamkeit die Aktionen auf die Leiter Intel zum Beispiel Patrika Gelsingera, den Vizepräsidenten und den Technischen Hauptdirektor der Gesellschaft Intel (Patrick Gelsinger, Vice President, Chief Technology Officer, Intel Corporation). Zum Beispiel, seine Vorträge auf IDF Spring 2002 in San Francisco (der Februar) und in München (der Mai).

 

Seine Vorträge auf IDF kann man als der eigentümliche Reiseführer nach den perspektivischen Technologien betrachten. Dabei wird die Realisierung einige den beschriebenen Technologien nicht durch zwei-drei Jahre, und, wie selbst Patrik Gelsinger bemerkt hat, im Laufe 10 Jahre verwirklicht sein.

Schlüssel zur beschriebenen Zukunft, nach Meinung Patrika Gelsingera, ist das nicht unbekannte Gesetz der Quatsch. Mehr drei Dutzende der Jahre hat Gordon Mur (Gordon Moore, Chairman Emeritus of Intel Corporation) die regelmäßige Doppelbildung der Zahl der Transistoren in den komplizierten elektronischen Einrichtungen vorausgesagt. Im Folgenden war das Gesetz der Quatsch korrigiert: die Doppelbildung der Zahl der Transistoren in den Prozessoren geschieht jede 1,5-2 Jahre. Gerade es heißt vom Gesetz der Quatsch (Moore's Law) jetzt.

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 existiert?

Wirklich, in 80 Jahre träumten die Fachkräfte 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 .

Der Quatsch Patrik Gelsinger bewertet die Perspektiven des Gesetzes auf folgende Weise: "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".

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 IDF sind die Exemplare der Prozessoren, die Beschäftigten auf den Frequenzen übertretend 4 GGts schon demonstriert.

Die Grundlage der zukünftigen Modelle werden sogenannt teragertsevye die Transistoren bilden. In der Aktion Patrik Gelsinger: "Wir halten diesen Transistor für die ganz neue grundlegende Architektur. Und wir werden diese Richtung in die Folgenden 10 Jahre weiter" ausdehnen.

Natürlich, die hohen Frequenzen der zukünftigen Erzeugnisse werden neu konstruktivov für die Prozessoren und die Körper der Systemblöcke fordern. Sondern auch die Technologie, nach denen die zukünftigen hochproduktiven Elemente erzeugt werden werden, fordert die entsprechende Entwicklung. Zu diesem Ziel haben die Fachkräfte Intel etwas grundlegender Errungenschaften auf dem Gebiet der Lithographie gemacht. Es handelt sich um das Programm EUVL — Extreme Ultraviolet Lithography. Die Massenproduktion der integrierten Schaltkreise wird nach dieser Technologie auf die zweite Hälfte des laufenden Jahrzehntes geplant. Aber, wie Patrik Gelsinger betont hat, es ist angenommen, die vorliegende perspektivische Technologie weiter, sogar nach Verlauf 2010 zu schieben. Es wird zulassen, die sehr komplizierten Erzeugnisse mit der großen Zahl der Transistoren, die arbeitend auf den sehr hohen Frequenzen und auf den Halbleiterkristallen der minimalen Umfänge aufgestellt sind auszugeben.

Doch bewirkt die hohe Dichte der aktiven Elemente, die auf den Siliziumchips aufgestellt werden, das Problem der hohen Dichte der Energie teplovydelenija, schon heute der heissen das Niveau übertretenden Platte, und in die nächsten Jahre wird erreichen und sogar wird das Niveau der Dichte der Energie des Kernreaktoren übertreten. Es ist die sehr hohen Niveaus, aber bei den Fachkräften es unterliegt keinem Zweifel, dass alle Probleme, die im Laufe der Entwicklung der neuen Erzeugnisse entstehen, erfolgreich entschieden sein werden.

Es bedeutet, dass abgefasst früher wie die Voraussage der regelmäßigen Doppelbildung der Transistoren, das Gesetz der Quatsch erstreckt sich und auf andere Elemente der komplizierten elektrischen Schaltungen schrittweise.

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.

Die Möglichkeiten modern arhitektur bewertend und darf man nicht der Technologien, und die Entwicklung der alternativen Technologien und der Elemente vergessen. Schon heute erscheinen die ganz neuen multifunktionalen Einrichtungen, die nicht nur die Transistoren aufnehmen, aber auch sowohl die ganz neuen Strukturen als auch die Elemente, die früher als Ingenieuren und die Gelehrten unzugänglich waren.

In diese Menge geraten zum Beispiel optisch, drahtlos, das Gedächtnis, die Sensoren und die Umwandler, sowie die mechanischen Elemente und die Technologien. Möglich, in diese Zahl ist nötig es die biologischen und flüssigen Strukturen, zum Beispiel aufgrund der komplizierten organischen Moleküle aufzunehmen. Übrigens verhalten sich die flüssigen Kristalle gerade zu den organischen Stoffen, natürlich, nicht von solchem kompliziert, wie zum Beispiel DNS, auf deren Grundlage, wie es erwartet wird, durch etwas Jahrzehnte können die außerordentlich komplizierten, mächtigen und kompakten Rechner aufgebaut sein.

Dank der Nutzung der neuesten Elemente und der Technologien können die Gelehrten und die Ingenieure schon in der nächsten etwas Jahre die Funktionalität der perspektivischen Einrichtungen wesentlich ausdehnen. Besonders betrifft es die Einrichtungen, die aufgrund der Anwendung der Kommunikations- und Computertechnologien aufgebaut sind. Die Perspektivität der Vereinigung der gegebenen Technologien hat die Reflexion im Erscheinen sogar des speziellen Terminus — commputing, gebildet von den Wörtern computing und communications (COMMunications-comPUTING) gefunden .

Zur Zeit teilen die Gelehrten und die Ingenieure die große Aufmerksamkeit der Entwicklung den Erzeugnissen zu, in deren Grundlage die drahtlosen Technologien (wireless) gelegt sind. Die Hersteller Intel nennen es "Radio Free Intel". Hier das Hauptziel — die Radiomittel so billig und integriert zu machen, inwiefern es überhaupt möglich ist.

Und für die Errungenschaft dieses Ziels schon gibt es die Reihe der entwickelten perspektivischen Technologien.

Eine solcher perspektivischen Technologien — MEMS (Micro-Electro Mechanical System — die Mikroelektrischen Mechanischen Systeme).

Als die Grundlage wird das Silizium verwendet. Berücksichtigend, und seine mechanischen Eigenschaften mit den Möglichkeiten der neuen Technologie der Lithographie vereinigend, kann man die große Zahl der sehr interessanten multifunktionalen Einrichtungen erstellen. Die neuen Einrichtungen können in sich wie die mechanischen Elemente zum Beispiel die Elektromotoren, das Relais und die Umschaltern, als auch die elektronischen Elemente und die Radioketten, zulassend vereinen, die winzigen Radiosender und die Radioapparate zu erstellen.

Übrigens muss man, dass die Optik der modernen Erzeugnisse erinnern, deren Arbeit auf den sichtbaren Umfang des Spektrums gerechnet ist, ist aufgrund des Glases erstellt. Und das Glas stellt das Oxid des Siliziums, des Materials aktiv verwendet in den modernen integrierten Schaltkreisen wie bekannt dar.

Die Technologie MEMS verwendend kann man in einheitlichen Zyklus auf der Unterlage des Siliziums die Strukturen der integrierten Halbleiterschaltkreise, die mechanischen Teile der Einrichtung, und sogar die optischen Systeme mit den notwendigen Eigenschaften züchten. Dabei kann man als die mechanischen Einrichtungen die komplizierten Konstruktionen, die bestehen und der Zahnräder und der Elektromotoren züchten. So auf den Kieselunterlagen kann man zum Beispiel die winzigen Fotos und die Camcorder mit allen ihren elektronischen und mechanischen Teilen, einschließlich die Optik erstellen. Dabei können die Erzeugnisse so winzig sein, dass etwas von ihnen leicht unterbracht werden werden, zum Beispiel im Fingerhut.

Die Technologie MEMS ermöglicht wesentlich, den Umfang und den Wert der passiven Komponenten zu verringern: die Induktionsspulen, die Kondensatoren, die Quarzresonatoren u.a. Diese Elemente sind typisch und notwendig in vysokochastnyh die elektrischen Ketten des Rundfunks.

In den drahtlosen Technologien existiert eine Menge der Perspektiven, eine Menge der Standards und der Umgebungen der Anwendung. Und eine der Richtungen, an denen die Fachkräfte Intel arbeiten, ist das Roaming. Die Benutzer können an das gewöhnliche lokale Drahtnetz (wire LAN) angeschlossen sein, dann, von ihr abgeschaltet zu werden und, auf das drahtlose Netz überzugehen (wireless LAN), und dann die Handlungen letzt die Grenzen zu überschreiten und wird auf einiges globales drahtloses Netz (wireless WAN) umgeschaltet werden. Es ist die Technologie, die den standardmäßigen Begriff des Netzes ausdehnt, sich stützend auf dem Begriff mobil IP und seiner Erweiterung schon entwickelt. Die Hersteller Intel bemühten sich, nicht einfach einigen automatischen Übergang aus einem Netz in andere, und das ganze erledigte System zu erstellen, das alle Sphären bis zum regionalen drahtlosen Netz erfasst. Und, wird und solche wichtigen Sachen, wie die Sicherheit, VPN u.a. übrigens aufnehmen Dabei, es ist offenbar, man muss die vollwertige Arbeit der Anwendungen (die Sicherung IP) auf dem ganzen Pfad von einem Standard des Netzes in anderem gewährleisten.

Die nächste perspektivische Technologie ist ein Kieselrundfunk und der dynamisch rekonfigurierter Rundfunk.

Den Teil 2.

Im Artikel waren die Materialien IDF Spring 2002 und die Dokumente der Firma Intel verwendet.

Ist in der Zeitschrift "Sie und Ihren Rechner" veröffentlicht

Zu razrelu die Prozessoren überzugehen