Новости про исследования и наука и технологии

Экспериментальный 36-ядерный процессор имеет роутер в каждом ядре

Исследователи из Массачусетского института технологии в ходе Симпозиума по компьютерной архитектуре, представили экспериментальный 36-ядерную «сеть-на-чипе».

Это процессор необычным делает тот факт, что каждое его ядро имеет свой собственный роутер, а данные перемещаются между ядрами в пакетах фиксированного размера, а не по общей шине.

Экспериментальный 36-ядерный процессор

Ли-Шиуань Пэх, профессор электроинженерных и компьютерных наук, пояснил в ходе мероприятия, что создав в процессоре маленькое подобие интернета можно решить проблему простоя ядер, когда они ожидают освобождения шины. Сейчас, когда число ядер в процессоре составляет в основном 4—6 штук, возникает проблема, когда время ожидание освобождения шины становится большим, чем непосредственно проведения расчётов. И чем больше ядер — тем больше проблем с шиной, в то время как этот маленький интернет в чипе позволяет ядру достичь соседа действительно быстро несколькими путями, таким образом, данные будут избегать перегруженных участков.

Выпускник МИТ, Бхавйа Дайа, пояснил: «Вы можете добраться до своих соседей действительно быстро. Так, если вы пойдёте наискосок, а не будете двигаться одним загруженным путём, вы сможете добраться сразу к нескольким».

Технология Li-Fi вышла на новый уровень

Учёные из Шанхая готовятся продемонстрировать своё усовершенствованное решение Li-Fi, технологии, которая предназначена для беспроводной передачи данных посредством света.

Технология сфокусирована вокруг концепции того, что свет способен передавать информацию таким же образом, как это делают радиоволны. Чи Нан, профессор информационных технологий из шанхайского Фуданского Университета совместно с Шанхайским Институтом Технической Физики, усовершенствовали систему передачи информации с помощью света и представили наборы Li-Fi, которые они и хотят продемонстрировать на мероприятии China International Industry Fair в следующем месяце.

Светодиоды

Представленные системы обеспечивают скорость связи в 150 Мб/с для четырёх компьютеров, используя для этого лишь светодиод мощностью 1 Вт.

Сейчас светодиоды очень быстро вытесняют лампы накаливания благодаря своей долговечности и низкому энергопотреблению. Светодиоды способны мерцать с очень высокими частотами. Настолько высокими, что их можно увидеть лишь через видоискатель камеры, когда частоты кадров и мерцания накладываются. И вот меняя частоты этого мерцания и можно обеспечить передачу информации.

Концепция Li-Fi окружения

Основы технологии Li-Fi были заложены профессором Гэральдом Хаасом из университета Эдинбурга ещё в 2011 году. Тогда он провёл демонстрацию этой технологии на конференции TED, передав через светодиод поток HD качества. Однако сейчас его представитель отмечает, что ничего не может сказать о достижении китайцев, пока не увидит работу технологии в деле.

Corning работает над самодизенфецирующимся антибликовым стеклом

Те же парни, что стоят за разработкой популярнейшего Gorilla Glass занялись разработкой антибликового покрытия нового поколения, которое использует специальное антибактериальное покрытие, убивающее нежелательные и вредные бактерии на поверхности стекла в течение двух часов.

В дополнение к удивительной антибактериальной технологии, это новое стекло будет обладать превосходными противоотражательными свойствами. Нынешние дисплеи могут отражать лишь 5% поступающего света, но в Corning обещают пойти ещё дальше!

Как видно на приведённом снимке, круглое отверстие по центру стекла на самом деле не отверстие, а участок стекла нового поколения, над которым и работает компания. Вы можете оценить, насколько более эффективной является разработка Corning.

Cамодизенфецирующееся антибликовое стекло от Corning

Пока технология ещё не получила рыночного бренда. Ожидается, что промышленно стекло будет реализовано в смартфонах, планшетах и прочих мобильных устройствах где-то в 2015—2016 годах.

И если вы постоянно протираете стекло своего гаджета, и просто выходите из себя, смотря на экран под прямыми солнечными лучами, то эта новость обязательно придётся вам по душе. Как всегда — будущее прекрасно!

Учёные создали транзистор с превосходной масштабируемостью менее 10 нм

Существует всё большее число трудностей с сохранением закона Мурра, но факт остаётся фактом — размер транзисторов продолжает сокращаться. Учёные разрабатывают различные техпроцессы для продолжения уменьшения размеров элементов, такие как FinFET, но всё это требует очень больших усилий.

И вот команда из французской Лаборатории анализа и архитектуры систем разработала схему, которую назвала «лесом из нанопроводов совместно управляемых одним транзистором». По данным IEEE Spectrum эта конструкция объединяет массив из 225 нанопроводов из легированного кремния. При этом каждый такой провод имеет слой хрома толщиной 14 нм, покрывающий его среднее сечение, образуя, таким образом, вентиль.

Нанопроводной транзистор

Что весьма радует, эта схема производственного процесса не включает сложную литографию. Исследователи планируют в конечном счёте разработать IGA нанопровода ввиду их лучшей электронной мобильности. Несмотря на то, что конструкция леса из нанопроводов, несомненно, сложнее вышеупомянутой и внедряемой в производство технологии FinFET, она, потенциально, может упроститься сокращением общего числа нанопроводов, необходимых для транзистора, что позволит легко масштабировать транзисторы для более тонких технологических процессов производства.

Микробатареи — в 30 раз меньше, в 1000 раз быстрее

К сожалению, технология производства аккумуляторных батарей развивается не так быстро, как полупроводниковых устройств. Периодически учёные объявляют о новых разработка в этой области, которые позволяют немного увеличить скорость зарядки или, напрмер, сделать аккумуляторы гибкими.

Последним же словом в технологии накопления энергии, согласно недавнему исследованию учёных из Университета Иллинойса, должны стать микробатареи. Их работа, если найдёт себе место в промышленности, вполне может устроить революцию в способе использования заряда электронными компонентами.

Поток ионов внутри микробатареи

Учёные разработали специальный тип микробатарей, которые примерно в 30 раз меньше современных при одинаковой производительности. Либо же наоборот, они могут обеспечить в 30 раз большую производительность при том же размере. Но и это ещё не всё. Аккумуляторы способны перезаряжаться за очень малый промежуток времени, что делает их более похожими на конденсатор, чем на обычный аккумулятор.

Так насколько большую производительность это нам даст? Вот что говорится в исследовании: «Наиболее мощные батареи на планете имеют размер всего в несколько миллиметров, но при этом находясь в телефонах они могут быть использованы водителями для запуска автомобиля с севшим аккумулятором, а затем быть за мгновенье перезаряжены для пользование телефоном».

Конечно, этой разработке ещё предстоит потрясти рынок, однако уже сейчас учёные работают над интеграцией этих батарей внутрь электроники. Эх, скорей бы уже это будущее…

Забудьте о 3D транзисторах — встречайте 4D

Компания Intel несколько лет назад представила технологию Trigate или 3D транзисторы. Однако учёные из университета Пердью пошли дальше, представив 4D транзистор. Правда, удивляться пока рано.

Исследователи из университета Пердью заявили об успешной замене кремния в транзисторах и открытия пути создания намного меньших структур микросхем, чем позволяют кремниевые полупроводники.

Команда учёных применила арсенид индия-галлия, который в будущем станет важнейшим материалом для производства полупроводников с размеров элементов меньше 10 нм. Изготовленный в университете прототип был сделан по 20 нм техпроцессу.

4D транзистор

Согласно объяснению Педэ Е (Peide Ye), профессора по электрике и компьютерному инжинирингу, три проводника арсенида индия-галлия размещаются друг над другом, при этом прогрессивно укорачиваясь к верху. Полученное сужающееся пересечение имеет вид ёлки. А значит, почему бы не назвать получившуюся структуру 4D транзистором? Вот его пояснение:

«Один дом может вмещать множество людей, но чем больше этажей, тем больше и людей, то же самое и с транзисторами. Увеличение их слоёв приводит к большему току и более быстрым операциям для высокоскоростных вычислений. Эта разработка добавляет полностью новое измерение, которое я назвал 4D». Но попридержите коней. Ещё слишком рано радоваться.

Хотя арсенид индия-галлия, на самом деле, довольно интересный материал для уменьшения элементов чипов, как и отметил Е, эта технология покажет себя лишь когда транзисторы дойдут до 10 нм. В любом случае, будет ли подобный подход применим в будущем, мы знаем, что Закон Мура получил право на дальнейшее существование.

Для производства винчестеров будут использовать бактерии

Человеческий труд в Юго-Восточной Азии стоит не дорого, но так случилось, что учёные решили нанять бактерий для производства жёстких дисков. По информации научного журнала Small, микроорганизмы будут применены для производства магнитных носителей. Такой подход несёт ряд преимуществ, ведь микробы не только не требуют зарплаты, но и имеют куда меньшие «пальцы».

Бактерия под названием Magnetospirillum Magneitcum, которую обычно находят в бедной кислородом поверхностной воде, использует для навигации магнитное поле земли. Когда микробы поглощают железо, протеины в их организме вступают в реакцию с металлом и образуют нано-кристаллы магнетита. Команда исследователей из Лидса, под руководством Сары Стэнилэнд (Sarah Staniland), сумела извлечь из бактерий протеин Mms6, чтобы усилить способности бактерий по превращению железа в магнетит.

Главная идея заключается в использовании данного эффекта в качестве альтернативы ионам аргона, которые используются при традиционной технологии производства жёстких дисков. Новой подход позволит сохранить намного больший объём информации на меньшем пространстве. Стэнилэнд отметила, что человечество использует и злоупотребляет природой, потому что для проведения всех её экспериментов в ходе эволюции требовались миллионы лет, так что для начала работ её команде не нужно затевать всё с пустого места.

Доктор Сара Стэнилэнд

Команда взяла золотую поверхность покрытую химикатами в шахматном порядке. Один тип ячеек связывал протеин, остальные же его отражали. Далее они приложили белок к поверхности и затем покрыли его раствором железа. После чего квадраты притягивающие протеины превратили железо в магнетит, в то время как на других клетках — этого не произошло.

Наименьший размер ячеек, которого удалось достичь учёным, равнялся 20 мкм, что позволит значительно продвинуться в технологии создания магнитных накопителей. Однако, основная цель исследования — это создание единой частички железа на квадрат, что даст возможность хранить более 1 ТБ данных на квадратный дюйм. Для сравнения, сейчас плотность записи HDD не превышает 20 ГБ на квадратный дюйм.

Intel приобрела биометрическую компанию

Компания Intel объявила о приобретении израильского стартапа IDesia Biometrics, который разработал ряд технологий, позволяющих считывать сердечный ритм.

Технология, разработанная IDesia, позволяет идентифицировать персону, поскольку сердцебиение каждого человека уникально. Эта технология способна обойти возможности биометрических сканеров, основанных на считывании отпечатков пальцев, которые достаточно легко обмануть. Точные детали сделки не разглашаются, однако известно, что IDesia заработала на этом 7 миллионов долларов.

Intel услышит ваше сердце

Возможно, что эта технология позволит вашему ноутбуку идентифицировать личность и допустить вас к хранящимся на нём данным. Ещё одно применение технологии — идентификация в аэропорту. Основатель и исполнительный директор IDesia доктор Даниель Ланж (Daniel Lange) заявил израильской прессе, что сделка с Intel не была желанной. Однако для доведения технологии до рынка ей необходимы гигантские финансовые вливания, и в Израиле тяжело найти инвесторов для производства конечных электронных продуктов. Ланж отметил, что он не хотел продавать технологию, но он пояснил, что эта сделка позволит разработке выйти на широкий рынок как можно скорее.

IBM разработали 9 нм транзисторы

Исследователи из компании IBM разработали самый маленький транзистор, построенный из углеродных нанотрубок, размеры которого составляют 9 нанометров. Для сравнения, самый маленький транзистор, который можно изготовить из кремния имеет размер 10 нм.

IBM утверждает, то новый транзистор потребляет меньше энергии и при этом способен пропускать больше тока, чем транзисторы изготовленные по современным технологиям.

«Результат реально демонстрирует преимущества нанотрубок в наиболее сложных транзисторах»,— заявил профессор материаловедения Университета Иллинойса Джон Роджерс (John Rogers). «Совершенно ясно, что нанотрубки имеют достаточный потенциал для создания чего-то на самом деле конкурентного, или дополнительного, кремнию». В настоящее время размер самых маленьких транзисторов составляет 22 нм.

Транзистор IBM из углеродных нанотрубок

Успех 9 нм карбоновых нанотрубчатых транзисторов потенциально расширит традиционную электронику, поскольку, как мы знаем, он превосходит 10 нм предел для кремниевых транзисторов. «Если нанотрубки не могут зайти намного дальше кремния, тогда работа над ними ─ это пустая трата времени», ─ заявил Аарон Франклин (Aaron Franklin), исследователь из IBM Watson Research Center. Тем не менее, он добавил: «Мы сделали транзистор из нанотрубок в агрессивном размере и показали, что они намного лучше самых лучших кремниевых образцов».

Характеристики транзистора IBM

Однако несмотря на то, что технология получила довольно оптимистичные оценки, её промышленное применение будет крайне затруднительным, поскольку в настоящее время изготавливать углеродные нанотрубки в таких больших объёмах не представляется возможным.

Microsoft работает над голографическим дисплеем с круговым обзором

Нет, это не сон. Мерцающий 360° дисплей, который все мы видели в фильме «Звёздные Войны», теперь существует на самом деле!

Но пока только как прототип проекта от Microsoft. Названный Vermeer Interactive Display, данный исследовательский проект, при комбинации с технологией захвата движений Microsoft Kinect, позволяет вам напрямую «прикасаться» и взаимодействовать с проецируемым виртуальным изображением. При этом сами разработчики описывают свой механизм проекции как «3D объёмный/световой полевой дисплей».

Принцип работы Vermeer Interactive Display

Для создания изображения используется проекция на два противопоставленных параболических зеркала, которые затем создают оптическую иллюзию цветного объёмного изображения видимого одновременно со всех сторон.

Итак, может ли эта технология быть использована для видеоигр, что позволит воссоздать невероятную интерактивность и полное погружение в геймплей? Каковы вычислительные ресурсы нужны для этого? Пока на это нет ответа. Есть только видеоролик с демонстрацией работы «голографического» дисплея, который мы и предлагаем вашему вниманию.

Исследователи разработали сенсорную 3D технологию

Возможно в будущем, у нас появится возможность интерактивного взаимодействия с игровыми и анимационными персонажами в 3D изображениях, благодаря новой технологии RePro 3D, которая разработана исследователями из университета Кеио, что в Японии.

Система использует стереоскопический проектор, не требующий дополнительных очков, для отображения 3D персонажей парящих в пространстве. При этом инфракрасная камера фиксирует движения руки. Тактильная обратная связь обеспечивается проводными устройствами, закрепленными на пальцах пользователей. Такая схема позволяет повысить ощущения реализма. Видеоролик, на котором показана работа новой технологии, приведен ниже.

Учеными также разрабатывается система рендера большего размера, предназначенная для большого количества пользователей.

RePro 3D

Говоря о представленном прототипе, который, откровенно сказать, находится лишь в зачаточном состоянии, следует отметить, что вряд ли эта система поступит в коммерческую эксплуатацию в ближайшем времени. Тем не менее, это новая, интересная идея, которая непременно найдёт своё место в играх и научных разработках.