Компьютер-Информ || Архив || Рубрики || Поиск || Подписка || Работа || О "КИ" || Карта
На 8-й ежегодной международной
конференции по высокоскоростным вычислениям (8 Int. Conference on High Performance
Computing) в Хайдерабаде, Индия, ученые университета Северной Каролины, США,
предложили аппаратно-программную реализацию многопоточности на существующих
процессорах, сделанных по архитектуре VLIW (very long instruction word). Причем
используются при этом стандартные VLIW-архитектуры, компиляторы и аппаратное
обеспечение. Метод назван ими Weld (дословно сварка).
Weld позволяет вставлять инструкции ветвления (branch) и схождения (fork) в одну и ту же программу. При этом компилятор создает несколько потоков как нециклические области в контрольной карте. Во время выполнения программы потоки как бы склеиваются для того, чтобы заполнить специально созданные пробелы в программе. Это осуществляется аппаратным модулем, который назвали welder, или сварщик. Соответственно, для каждого потока создается свой регистр счетчик команд и модуль выборки команд из памяти.
Цель Weld, как и многопоточной архитектуры в целом, это лучшее использование ресурсов процессора в то время, когда при выполнении происходят события, которые не были предусмотрены блоком предсказания ветвлений, а также организация динамического заполнения слотов выполнения, которое обычно невозможно во время компиляции.
Однако Weld-подход не является полностью аппаратным, а поэтому у главного потока гораздо больший приоритет, чем у дополнительных потоков, т.е. они зависимы. Каждый поток имеет свой счетчик команд, модуль выборки, регистровый файл, но все потоки делят блок предсказания ветвлений, очередь команд, а также кэш инструкций и данных. Но для реализации настоящей динамической или мультискалярной многопоточности нужен новый процессор, в котором бы алгоритмы многопоточности реализовались в самом ядре процессора.
Сейчас ученые трудятся над оптимизированием алгоритма Weld и созданием компилятора, исключающего конфликты с очередью команд на уровне разных потоков.
Разработчики Weld заявили, что их подход позволяет достигнуть 27% ускорения по сравнению с обычной однопоточной VLIW-архитектурой.
Компании Philips и STMicroelectronics
совместно разработают ОС для цифрового телевидения и ресиверов. Новое решение
будет основано на технологии DVB-MHP от Philips и цифровом декодере на единой
микросхеме от STMicroelectronics. Платформа Multimedia Home Platform (MHP) 1.0.x
будет интегрирована с семейством цифровых декодеров на единой микросхеме OMEGA.
Этот продукт позволит производителям бытовой электроники значительно сократить
время разработки и выпуска цифровых MHP-совместимых телевизионных ресиверов.
DVB-MHP открытый стандарт интерактивного телевидения для Европы и Азии. Он обеспечивает стандартизацию платформ для разработки ПО и контента. MHP также является основой Открытого кабельного стандарта (Open Cable Specification - OCAP) в США. Philips Softworks, подразделение Philips Digital Networks, успешно развивает и использует MHP 1.0.1-совместимое ПО, предоставляющее все возможности интерактивного цифрового телевидения.
Обе компании займутся продвижением декодеров моделей STi5512 и STi5514, используя пакет STAPI (ST Application Programming Interface от STMicroelectronics) для демонстрации возможностей и преимуществ MHP Reference System для потребителей. Программа запланирована на начало 2002г.
Компания MoSys анонсировала
технологию производства встраиваемой памяти, основанной на 1T-SRAM. 1T-SRAM-R
должна заменить обычную встраиваемую статическую память, т.к. интерфейс у нее
стандартный.
В 1T-SRAM-R применена также и запатентованная технология TEC (Transparent Error Correction), которая позволяет микросхеме эффективно бороться как со случайными, так и с устойчивыми ошибками, допущенными при производстве. Коэффициент случайных ошибок (Soft Error Rate SER) 1T-SRAM-R, благодаря TEC, примерно на 3 порядка меньше, чем у обычной SRAM 10 FIT/Мбит. Чтобы достичь таких показателей, в стандартной SRAM обычно встраивается ECC-схема, которая увеличивает стоимость чипа на 20-30%.
Главная особенность 1T-SRAM в том, что для создания одной ячейки такой памяти нужен всего один интегральный транзисторный ключ, а не 4 или 6, как в традиционной статической памяти.
Корпорация IBM собирается использовать
технологию уплотнения данных в своих blade-серверах. В результате подписания
соглашения IBM и ServerWorks, дочерней компании Broadcom, чипсеты с использованием
уплотнения будут доступны и другим компаниям, производящим серверы на базе процессоров
Intel: IBM, Dell Computer, Compaq Computer и Hewlett-Packard.
Технология, названная технологией расширения памяти (Memory Expansion Technology
или MXT), удваивает объем доступной памяти за счет использования алгоритмов
уплотнения. Как правило, любые подобные алгоритмы замедляют все процессы обращения
к памяти ведь, помимо чтения и записи, необходимо осуществить уплотнение при
записи, а при чтении декодирование данных. Но IBM и ServerWorks утверждают,
что их алгоритм не замедляет процессы обращения к памяти используется специальный
32МБ кэш, в котором хранятся данные, не подвергнутые уплотнению.
По утверждению компаний, это позволит удешевить суммарную стоимость доступной
памяти. Первым сервером, в котором будет применена эта технология, станет IBM
x330, двухпроцессорный блейд-сервер толщиной 45мм. По данным IBM, серверы с
MXT-памятью работают на 49%быстрее серверов с обычным количеством неуплотненной
памяти.
На ISSCC компания Toshiba поделилась
некоторыми деталями своей новой технологии, которая упрощает ячейку DRAM до
одного транзистора, без необходимости ставить интегральную емкость. Как известно,
емкость должна быть определенного номинала, необходимого для нормального функционирования
DRAM. Как раз этот фактор мешает миниатюризации ячейки DRAM до уровней ниже
0,1мкм.
Исследователи из Toshiba намерены использовать интегральный полевой транзистор
с применением SOI, который, выражаясь техническим сленгом, висит в воздухе.
Отсюда и название Floating Body Cell (FBC). Основные носители заряда подложки
(дырки для nMOS), слой диэлектрика (SOI) и вторичная подложка, создают конденсатор
под самим транзистором.
Такая структура обеспечивает порог различимости сигнала в 250мВ, что в принципе
неплохо. Однако хромает продолжительность хранения импульса, которая на 300C
составляет несколько секунд, а при 850С всего 100мс. Это не подходит для
дискретных чипов памяти (на 850С там должна быть хотя бы секунда), однако удовлетворяет
требованиям встроенной DRAM.
Первыми реальными устройствами с применением новой технологии должны стать системы
в чипе с использованием 0,07мкм FBC встроенной EDRAM. Первые экземпляры таких
ИС появятся в 2004г.
Группа ученых из Университета
Purdue, США, разработала миниатюрные вентиляторы для охлаждения элементов сотовых
телефонов, наладонных компьютеров и других компактных устройств. Практическое
внедрение таких вентиляторов, по мнению разработчиков, произойдет в ближайшие
2 года. В этот период мощность процессоров, используемых в мобильных устройствах,
возрастет, что неизбежно повлечет за собой проблемы с перегревом и, в конечном
итоге, уменьшение эффективности и надежности работы подобной техники. Прототип
микровентилятора позволяет снижать температуру внутренностей КПК или телефона
на 80С, а энергия, потребляемая вентилятором, минимальна. Дело в том, что от
традиционного вентилятора в разработке Университета Purdue осталось одно название.
В новом устройстве отсутствует обычный электродвигатель, а охлаждение вентилятора
происходит за счет расположенного на лопастях керамического материала, способного
разворачиваться и вновь сворачиваться под действием электрического тока.
Ученые Токийского исследовательского
института создали интегральную микросхему на базе высокотемпературного сверхпроводника,
работающую в 135 раз быстрее обычной и потребляющую на 46% меньше энергии,
чем традиционные полупроводники.
В созданной ими микросхеме применяются миниатюрные транзисторы, использующие переход Джозефсона. Данный переход состоит из сверхпроводника и двух пар тонкопленочных изоляторов. При температуре 2330С (40 К) проводник достигает сверхпроводимости, и устройство становится контролируемым источником магнитного поля.
Новая технология может быть применена в телекоммуникационной отрасли. Сроки пока не называются.
Институт Фраунхофера (Fraunhofer-Instituts
fur Integrierte Schaltungen), используя полупроводники на арсениде галлия (GaAs),
на обычной кремниевой подложке создал микросхему, которая объединяет цифровую
логику и аналоговый высокочастотный тракт и способна передавать данные на несколько
сотен метров на частоте 868МГц в европейском ISM-диапазоне.
Исследователи из Fraunhofer IIS приступили к разработке на обычной CMOS-микросхеме приемопередатчика, способного принимать и передавать данные в 1-2ГГц диапазоне частот, создавая, тем самым, новые дешевые приемопередатчики по старой технологии.
11 января японская исследовательская
компания Shicoh Engineering заявила о том, что она разработала самый легкий
в мире мотор, работающий при минимальной для аналогичных устройств силе тока.
Диаметр мотора составляет 3,2мм, длина 8мм, масса 0,31г. Устройство делает
10000 оборотов в минуту при силе тока равной 8мА и, предположительно, будет
использоваться в производстве цифровой электроники. В частности, среди сфер
возможного применения новинки называют использование устройства в качестве виброзвонка
для сотовых телефонов, а также для реализации функции автофокусировки в цифровых
фотокамерах.
В Массачусетском технологическом
институте разработан микрочип, преобразующий тепло непосредственно в электричество
так называемый термодиод.
Учитывая, с одной стороны, важность обеспечения теплоотвода в современных мобильных устройствах и обеспечения их электропитания с другой, можно с уверенностью утверждать, что сфера применения подобного конвертера будет поистине безграничной. Его изобретение стало крупнейшим достижением термоэлектроники со времен открытия термоионного эффекта Томасом Эдисоном в 1883 г., заключавшегося в генерации электрического тока в вакуумном зазоре вследствие отрыва свободных электронов от поверхности анода под действием температуры.
В полупроводниковой версии этого устройства роль вакуумного зазора между электродами выполняет слой обогащенного свободными носителями полупроводникового материала сурьмата индия, значительно усиливающего термоэлектрический эффект и позволяющего прибору работать при сравнительно невысоких температурах около 200 0C.
Природа наблюдаемого эффекта усиления термического тока остается неясной; исследователи предполагают, что обогащенный электронами слой между эмиттером и коллектором проводника позволяет осуществить своеобразную цепную реакцию, лавинообразно увеличивающую ток носителей заряда.
Инициативная группа X Architecture
на международной конференции ISSCC показала технологию диагональных соединений
между слоями металлизации в суперскалярных ИС. Главная ее особенность нетрадиционные
диагональные соединения, отличающиеся от стандартных в промышленности 900, иногда
450. Доклад представляли дочернее предприятие Toshiba ArTile и компания Simplex
Solutions.
В докладе приводятся следующие цифры: 20% увеличение производительности, 10% экономия площади микросхемы, 20% уменьшение длины соединительных проводов (по сравнению с традиционной Manhattan routing).
Технология заключается в создании специальных блоков или тайлов, использующих диагональные соединения, созданные по технологии жидкой маршрутизации от Simplex. Это позволяет создать диагональную маршрутизацию внутри блока. Затем тайлы объединяются с помощью обычных ортогональных соединений. Сама концепция тайловой технологии была разработана ArTile в прошлом году.
Корпорация Toshiba выпустила экспериментальный 200МГц RISC-микропроцессор на базе технологии diagonal routing компании Simplex Solutions с площадью ядра 4,8мм2, сделанный по 0,18-мкм техпроцессу. Специалисты Toshiba сообщили, что диагональная прокладка проводников существенно уменьшает время задержек. Тем не менее, в экспериментальном процессоре не все слои были произведены с использованием диагональной прокладки. Из 6 слоев 3 используют традиционную по осям х-у разводку, 2 диагональную, в шестом слое проходят шины питания и заземления.
TAEC (Toshiba America Electronic
Components) и MIPS Technologies объявили о планах совместной разработки следующего
поколения 64-битных процессоров, основанных на RISC ядре MIPS, с кодовым названием
Amethyst. От Toshiba в разработке ядра Amethyst будет участвовать ее дочерняя
компания ArTile Microsystems.
Серия новых процессоров с кодовым названием TX99 будет основана на MIPS 600МГц версии 64-битного MIPS64 RISC ядра 20Kc, производящегося по 0,13-мкм техпроцессу. TX99 предназначены, главным образом, для использования в автомобильной, офисной электронике, бытовых мультимедийных устройствах и сетевых продуктах.
Выпуском инструментов для программирования и приложений под новые процессоры намерены заняться такие компании, как Algorithmics, Green Hills Software, Mentor Graphics, Microsoft, MontaVista, Red Hat и Wind River. Помимо этого, программа MIPS Alliance Program (MAP) предоставит поддержку для таких актуальных аппаратно-программных приложений, как интерфейсы 802.11, Bluetooth, алгоритмы MPEG2, MPEG4 и др.
Первые процессоры TX99 от Toshiba ожидаются в первом квартале 2003 г., массовое появление продуктов на рынке запланировано на конец 2003 г.
SuperH Inc., совместное предприятие
японской Hitachi и европейской STMicroelectronics, выпустило 64-битное RISC-процессорное
ядро SH5-100. Выполненное на основе семейства SuperH RISC-процессоров, по заявлению
компании, оно является первым в мире 64-битным процессорным ядром с интегрированным
блоком FPU (floating-point unit), поддержкой SIMD (single-instruction, multiple-data)
инструкций и интегрированными возможностями отладки все в одном чипе.
SH-5 предназначено для использования в так называемых системах в чипе (system-on-chip, SOC) и обеспечивает производительность около 700MIPS при рабочей частоте 400МГц и энергопотреблении менее 400мВт. Новое ядро обратно совместимо с предыдущими процессорами SuperH.
Блок FPU представляет собой дополнительный IEEE-754 сопроцессор, интегрированный в общее ядро и позволяющий производить вычисления с плавающей запятой с обычной и двойной точностью. Для этого имеются отдельные floating-point регистры, конфигурируемые как 64-single precision, 32-double precision или 16-single precision векторные регистры. FPU позволяет увеличить вчетверо и добавить до 3 обрабатываемых за такт инструкции и довести, таким образом, производительность до 2,8 GFLOP на тактовой частоте 400МГц.
Ядро обработки SIMD-инструкций работает с operate операндами, каждый из которых может иметь восемь 8-битных, четыре 16-битных или два 32-битных значения. Ядро также поддерживает так называемый режим SHmedia, в котором обрабатывается набор 32-битных инструкций фиксированной длины, позволяющий увеличить производительность при работе с мультимедийными приложениями, исполняемыми в реальном времени.
Компания-разработчик цифровых
сигнальных процессоров и микроконтроллеров ChipWright объявила детали архитектуры
своих DSP (цифровой сигнальный процессор), которые, по утверждению компании,
будут объединять от 2 до 16 процессорных ядер на одном кристалле и найдут применение
в цифровых камерах, системах организации видеоконференций и в телемедицине.
Платформа ChipWrights использует технологию, которую компания назвала VDIW
(very dense instruction word сильно уплотненные инструкции), интегрированный
RISC-процессор и большое число модулей с малым числом инструкций для обработки
векторных массивов видеоданных. Первые DSP-процессоры на архитектуре ChipWrights
будут работать на тактовой частоте 266МГц.
В отличие от TI, использующей большоеколичествопроцессорныхядервпроцессорах
TMS320DSC2x, ChipWrights постаралась избежать усложнения конструкции, так что
ее процессор будет несколько дешевле.
Стандарт совместимости SMS- и Интернет-сообщений
Инициативная группа разработала стандарт, который совместит Интернет-системы
обмена сообщениями с аналогами в мобильной связи SMS. В спецификацию Wireless
Village 1.0 (Беспроводная деревня) вошли описания транспортных механизмов,
среди которых SMS-, WAP- и HTTP-протоколы, заложены основы совместимости мультимедийных
MMS-сообщений с Интернет-аналогами, а также определена система установления
онлайнового статуса абонента наподобие ICQ. Проект, призванный превратить мир
мобильной связи и Интернет в большую беспроводную деревню, стартовал в апреле
2001 г.
Ведущие производители оборудования мобильной связи Siemens, Nokia, Sony и Ericsson объединяются для взаимодействия по развитию сервиса мультимедийных сообщений MMS (Multimedia Messaging Services). В результате будет обеспечена совместимость приложений MMS на терминалах и серверах разных производителей. MMS имеет более широкие возможности по сравнению со своим предшественником стандартом SMS, который позволяет передавать тексты длиной до 160 символов. MMS глобальный стандарт, с помощью которого пользователи мобильных телефонов смогут отправлять и получать сообщения, содержащие текст, звук, графику, фотографии и даже видеофрагменты. Телефоны с поддержкой MMS будут иметь встроенный редактор, позволяющий создавать и редактировать мультимедийные сообщения. Технология MMS поддерживает протокол WAP с использованием технологии GSM, а также стандарты GPRS и UMTS. MMS стандартизован консорциумом производителей оборудования сетей 3-го поколения 3GPP. Первые продукты с применением технологии MMS появятся на рынке в 2002 г.
Компании, лидирующие в разработке
DVD-технологий Hitachi, LG Electronics, Matsushita Electric, Pioneer Corporation,
Royal Philips Electronics, Samsung Electronics, Sharp, Sony и Thomson Multimedia
выпустили пресс-релизы с анонсом нового формата для записи видео на оптические
диски и его базовыми спецификациями. Формат назван Blu-ray Disc по длине излучения
лазера blue-violet (голубой/фиолетовый диапазон), который применяется при
работе с новыми дисками.
Blu-ray Disc, как и нынешние CD/DVD-носители будут иметь диаметр 12см и позволят записать до 27ГБ данных на одну сторону при использовании лазера с длиной волны 405нм. Окончательно спецификация Blu-ray Disc будет принята весной 2002г.
Использование лазера с более короткой, чем у нынешних оптических приводов, длиной волны и числовой апертурой (numerical aperture, NA) 0.85 позволило значительно уменьшить диаметр пятна на диске. Уменьшение толщины защитного слоя до 0,1мм позволило снизить аберрацию Blu-ray, возникающую вследствие некоторого наклона диска. Соответственно, повысилось качество чтения и плотность записи таких дисков. Расстояние между дорожками у дисков Blu-ray Disc составляет 0,32мкм, что почти вполовину меньше, чем у стандартных DVD-носителей.
В связи с тем, что диски Blu-ray будут использовать при записи видео стандарт сжатия MPEG-2 Transport Stream, значительно увеличится емкость записи до 2 часов HDTV, более 13 часов стандартного ТВ сигнала (3,8Мбит/с).
Диски Blu-ray будут помещаться в специальные картриджи для защиты носителя от царапин, пыли и отпечатков пальцев.
В пресс-релизе содержится упоминание о том, что компании не ограничатся емкостью в 27ГБ, и будут разрабатывать обновления стандарта с емкостями до 30, 50ГБ и более на одну сторону диска.
Спецификации:
Скорость передачи данных:
36 Мб/с.
Толщина диска: 1,2 мм.
Формат записи: со сдвигом фазы.
Формат дорожек: бороздка.
Минимальная длина пита: 0,160/0,149/0,138 мкм.
Плотность записи: 16,8/18,0/19,5 Гбит/дюйм2.
Формат записи аудио: AC3, MPEG1, Layer2.
Формат мультиплексирования аудио и видео: MPEG2 transport stream.
Размер картриджа: 129x131x7мм.
Компания SpectraDisc запатентовала
изобретение одноразовых DVD-дисков, предназначенных для видеопрокатов.
На поверхность диска напыляется прозрачный полимер, содержащий азобензол светочувствительное химическое соединение.
В процессе воспроизведения азобензол под воздействием лазера разрушает запись на диске, не оставляя возможности восстановления. Несмотря на то, что, согласно заявлению SpectraDisc, диски можно возвращать для использования в качестве вторичного сырья, изобретение обеспокоило европейских экологов.
По новым законам ЕС любые носители информации необходимо подвергать вторичной переработке. Однако, по мнению экологов, производителей может отпугнуть высокая стоимость такой переработки, что приведет к образованию DVD-свалок.
Компания Xerox заявила о том,
что ее подразделение Xerox Research Centre of Canada создало OLED-дисплей (organic
LED), способный работать при температуре в 70-1000C до 10тыс. часов, что в
10 раз больше современных экземпляров.
Преимущества OLED-дисплеев достаточно очевидны: сравнительно дешевая себестоимость производства, небольшие энергозатраты, яркое контрастное изображение, гладкая анимация картинок. По подсчетам исследовательской компании DisplaySearch, к 2005 г. рынок OLED составит $2,5млрд.
Xerox намеревается лицензировать технологию и объединить свои усилия для производства с крупными производителями дисплеев.
Исследователи из Texas A&M
University (ранее университет назывался Техасский Университет Агрокультуры и
Машиностроения, отсюда А и М в названии) разработали новый способ нанесения
меди на поверхность кристаллов полупроводников плазменный. При этом нанесение
меди на поверхность может проводиться при комнатной температуре.
Обычно алюминиевые проводники наносятся на кристалл травлением. Но поскольку
полупроводник образовывает слишком прочные связи с медью, процесс травления
медных проводников на поверхности довольно сложен. Поэтому медные проводники
обычно наносятся дамаскированием (damascene approach, метод насечек), правда
не тем дамаскированием, как при изготовлении мечей: на поверхности кристалла
вырезаются каналы, которые наполняются медью, после чего следует СМР-процесс.
Однако применение СМР-процесса тоже имеет свои проблемы и, по данным International
Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS), будет трудно применим для 100-нм
техпроцессов.
Итак, в новом процессе вместо того, чтобы испарять медь в плазме, вся медная
пленка трансформируется в неактивный галогенид меди (бромид или хлорид), формирующий
пористый слой на поверхности кристалла. Этот слой потом растворяется слабым
раствором HCl. Исследователи считают, что у этого процесса намного выше шансы
на успех, чем у альтернативных. Многие процессы наталкиваются на трудность с
удалением галогенидов с поверхности, что требует нагрева до температур выше
4000C, чтобы получить давление паров выше 1 Торр (1 мм рт. ст. или 131 Па).
Это приводит к ухудшению равномерности нанесения проводников и неоправданному
усложнению оборудования.
Исследователи изучили влияние таких параметров, как время нахождения в плазме,
давление, мощность, температура, на формирование медного слоя. Температура кристалла
напрямую влияет на скорость восстановления меди. Например, при мощности 600Вт
и давлении плазмы в 20 мТорр, если увеличить температуру субстрата с 25 до 1000С,
скорость роста CuCl увеличилась с 600 до 1200 нм/мин. Равномерность слоя также
зависит от температуры. Но даже при комнатной температуре исследователи смогли
достичь неплохих результатов.
Уникальность процесса заключается в том, что окислитель генерируется в плазме
и субстрате при постоянной бомбардировке ионами. Однако при обработке соляной
кислотой слой меди может вздуться, что объясняется увеличением объема при проникновении
хлора и пористой структурой получившегося слоя.
Исследователи сравнили этот процесс с окислением железа и образованием ржавчины.
Были также исследованы и другие факторы, влияющие на равномерность слоя меди,
и составлена некоторая математическая модель.
Сейчас исследователи работают над созданием нанометровых медных проводников.
КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ
Рубрики || Работа
|| Услуги || Поиск
|| Архив || Дни
рождения
О "КИ" || График
выхода || Карта сайта || Подписка
Рассылка анонсов газеты по электронной почте
Сайт газеты "Компьютер-Информ" является зарегистрированным электронным СМИ.
Свидетельство Эл 77-4461 от 2 апреля 2001 г.
Перепечатка материалов
без письменного согласия редакции запрещена.
При использовании материалов газеты в Интернет гиперссылка обязательна.
Телефон редакции (812) 718-6666, 718-6555.
Адрес: 196084, СПб, ул.Заставская, д.23, БЦ "Авиатор", 3-й этаж, офис 307
e-mail: editor@ci.ru
Для пресс-релизов и новостей news@ci.ru