Ученые из университета г. Остин в штате Техас, США, разработали архитектуру и создали двухъядерный прототип процессора под названием TRIPS (Tera-op, Reliable, Intelligently adaptive Processing System). Архитектура, в свою очередь, получила название EDGE (Explicit Data Graph Execution). Отмечается, что в настоящее время происходит оптимизация программного кода для эффективной обработки многоядерными процессорами. Исследователи предлагают возложить этот процесс на аппаратные мощности TRIPS. Представленный чип, произведенный по 130-нм техпроцессу, состоит из множества связанных специальными протоколами обмена блоков, кэша с гибким распределением ресурсов. Также TRIPS самостоятельно формирует и выполняет блоки команд, а также строит большие графы инструкций, связанных между собой. Каждое ядро процессора выполняет 16 операций за такт и декодирует до 1024 инструкций. Заметим, что разработка высокотехнологичной микросхемы велась во главе со Стивеном Кеклером (Stephen Keckler), Дугом Бургером (Doug Burger), Кэтрин Маккинли (Kathryn McKinley) последние семь лет. Кроме того, разработчики отмечают, что не забыли о производстве и создали аппаратную архитектуру, пригодную для дальнейшего уменьшения элементов микросхемы.
Корпорация IBM применила в производстве микросхемы один из принципов нанотехнологий - самосборку. Инженеры задействовали указанный механизм для формирования микроскопических полых структур, которые служат изоляторами между проводниками внутри чипа. Также немаловажным моментом является то, что заполняет образованную полость, - ничего, т. е. вакуум. В результате объем полости изолятора получается в пять раз меньшим, чем при использовании фотолитографии. Инженеры отмечают, что прирост производительности оценивается в 35 %, а сокращение энергопотребления - в 15 %. Кроме того, не возникнет сложностей внедрения на производственные линии, использующие техпроцесс CMOS. В настоящее время технология проходит окончательные испытания в исследовательском центре в East Fishkill, а к 2009 г. ожидается внедрение и производство микросхем для серверов IBM.
Компания HP начала продажи лицензий на производство полупроводниковых схем по технологии NIL (nanoimprint lithography). Отмечается, что "нанопечатная литография" позволяет отпечатывать на подложке рисунок, ширина линии которого составляет не более 50 атомов. Прототип, созданный исследователями HP Labs, содержит проводники шириной 15 нм. Особенностью технологии является также и то, что "тиражирование" созданного однажды образца является процессом быстрым и недорогим. Компания Nanolithosolutions первая приобрела лицензию HP и уже разработала устройства, необходимые для производства узоров из проводников и транзисторов с использованием NIL.
Корпорация NEC, японское агентство по науке и технологии JST и физико-химический институт RIKEN, объединив усилия, продемонстрировали работу схемы для квантовых вычислений. Ученым удалось управлять прочностью связи между кубитами (квантовыми разрядами). Отметим, что указанная технология является принципиальным моментом в реализации квантового компьютера. Напомним, что вычисления в квантовом компьютере выполняются посредством внешнего управления квантовым состоянием кубитов в определенной временной последовательности. Для этого надо уметь контролировать и иметь возможность включать/выключать связь между ними.
Дисплеи
Исследователи из университета Тайваня разработали очередной вариант экрана для мобильных устройств на базе органических светодиодов (OLED) с высокой контрастностью. Снижение яркости при внешнем освещении связано с наличием на внутренней поверхности пикселя заднего отражающего электрода, который возвращает значительную часть внешнего света. Ученые для ликвидации этого эффекта разместили позади каждого светодиода элемент солнечной батареи. В связи с тем, что почти черная поверхность солнечной ячейки поглощает внешний свет и внутреннюю эмиссию OLED, это позволяет повысить контрастность. Побочным эффектом данного опыта стало получение незначительного количества энергии, которая может использоваться для питания того же диода. Отмечается, что в прототипе КПД батарей составляет 0,26 %. Зато коэффициент отражения внешнего света у созданного образца удалось снизить с 70 % до 1,4 %.
Компания LG.Philips LCD разработала прототип "электронной бумаги", длина диагонали которого составляет 14,1". Особенность созданного образца формата A4 заключается в способности отображать более 4 тыс. цветов. Напомним, что предыдущим достижением ученых из конкурентных лабораторий был 10,1" монохромный дисплей. "Электронная бумага" от LG.Philips LCD длительное время сохраняет сформированную картинку и имеет толщину 0,3 мм. Подложка для TFT-элементов представляет собой специальное металлическое основание, а цветофильтры сформированы на пластиковой подложке. Ученые ожидают, что к 2010 году объемы продаж подобных устройств достигнут объема в $5,9 млрд, а к 2012 году этот параметр составит $12 млрд.
Компания NEC разработала ЖК дисплей с интегрированной микросхемой оперативной памяти для мобильных устройств. Особенностью разработки является то, что 230 КБ памяти типа DRAM инсталлированы непосредственно на стеклянной подложке дисплея. Также недалеко от нее размещены чипы управляющей логики, конвертер питания, ЦАП и непосредственно контроллер памяти. Отмечается, что разработанная методика позволит существенно снизить потребляемую мощность дисплея. Также, в качестве помощника, выступает технология сжатия информации smart pixel-data codec (SPC), которая помогает снизить количество необходимой для хранения информации. Прототип 1,1" экрана содержит 160х120 пикселей. Следующая задача, поставленная инженерами, заключается в миниатюризации микросхем, размещенных на стеклянной подложке.
Исследователи компании SeeReal разработали технологию под названием Tracked Viewing Window (TVW) для показа 3D-голограмм. Напомним, что для создания 47" голографического изображения с углом обзора 60° и четкостью, сравнимой с HDTV, необходимо в 250 тыс. раз больше пикселей, чем для плоской HD-картинки с такой же диагональю. Количественный фактор вносит свои коррективы в производительность обрабатывающей электроники. Отмечается, что для обработки real-time видеосигнала необходима производительность в несколько сотен петафлоп. Принцип работы прототипа заключается в комбинации TVW и системы "отслеживания в реальном времени". Указанный комплекс позволяет снизить количество пикселей для обработки до показателя, сравнимого с HDTV, а, соответственно, использовать стандартные вычислительные мощности. В планах ученых - разработка 3D-дисплеев для домашнего использования.
Симуляторы
Ученым из университета штата Невада удалось симулировать с помощью суперкомпьютера IBM BlueGene/L на базе 4096 процессоров и 1 ТБ ОЗУ работу коры половины головного мозга мыши. Исследователи разработали систему, способную симулировать 8 млн нейронов, каждый из которых может быть связан синапсами с 6300 соседних. Вычислительная система с поданными входными данными справилась за 10 секунд, в то время как реальная нервная ткань обрабатывает такой поток информации в десять раз быстрее. Главной проблемой создания симулятора является изменчивость поведения мозговой ткани с течением времени и под воздействием внешних условий. В планах ученых - ускорение процесса коммуникации конкретных частей модели (симулирующих определенные области мозга) и достижение реальной скорости функционирования.
Хранение
Ученые из университета Тель-Авива разработали методику хранения данных в живых нейронах. Методика заключается в упорядоченном воздействии на сеть живых клеток химическими соединениями и в последующей регистрации возбуждения при помощи матрицы электродов. Опыт состоял в "загрузке" трех информационных последовательностей и дальнейшем контроле уровня сигнала. Органическая нейронная сеть продемонстрировала хранение исходных последовательностей на протяжении 40 часов.
Ученые Гарвардского университета разработали технологию для использования изотопов Carbon-13 в стабильных управляемых квантовых системах механической памяти. Также ожидается, что атомы, извлекаемые из алмазов, найдут применение в квантовых процессорах. Исследователи заметили, что изотопы Carbon-13 могут управляться рядом расположенными одиночными электронами. Способы воздействия на последние известны. В частности, это может быть оптическое или микроволновое излучение. Взаимовлияние изотопов, которые играют роль магнитов с высокой стабильностью, и электронов позволяет создавать изолированные кубиты, а, соответственно, и элементы квантовой памяти.
Питание
Группа ученых из университета штата Юта под руководством профессора Ореста Симко (Orest Symko) спроектировала устройство для преобразования излучаемого тепла элементами электроники в звуковые волны интенсивностью до 135 дБ. После преобразования термоакустический холодильник (thermoacoustic refrigerator) при помощи специального сенсорного механизма конвертирует волны в электроэнергию. Внешний вид устройства напоминает цилиндрическую трубу, внутренности которой заполнены пластинами с большой поверхностной площадью и теплообменником. Отмечается, что в настоящее время эффективность системы не превышает 25 % и зависит от разницы температур источника тепла и цилиндра.
Экология
Корпорация IBM объявила о начале инвестирования объемом $1 млрд в год проекта, по повышению эффективности энергопотребления в рамках ИТ-инфраструктур. Инициатива известна под кодовым названием Project Big Green и предназначена для корпоративных ЦОД. По оценке аналитиков IDC, в настоящее время на оплату электроэнергии уходит примерно половина из каждого доллара расходов на вычислительное оборудование. А в течение ближайшей четырехлетки этот показатель вырастет до $0,71. Что, как считает Майк Дэниэлс (Mike Daniels), старший вице-президент службы IBM Global Technology Services, может сдерживать развитие бизнеса. Инициатива включает в себя пять пунктов, выполнение которых позволит значительно снизить расход электроэнергии. В частности, для ЦОД площадью около 2000 м2 экономия может составить 42 % (исходя из структуры энергетики США), что позволяет предотвратить выброс в атмосферу 7439 тонн углекислого газа в год. Для достижения такого экологического результата (по мнению специалистов компании) необходимо, в первую очередь, оценить энергопотребление и провести виртуальный трехмерный анализ управления энергопотреблением и тепловыделением. Затем спланировать, создать или модернизировать инфраструктуру ЦОД. После этого приходит очередь виртуализации ИТ-инфраструктуры и внедрения процессоров специального назначения. Свой вклад на следующем этапе вносит ПО для управления ЦОД, и завершают процесс технологии эффективного охлаждения как внутри, так и за пределами вычислительного комплекса.
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
Ученые из университета г. Остин в штате Техас, США, разработали архитектуру и создали двухъядерный прототип процессора под названием TRIPS (Tera-op, Reliable, Intelligently adaptive Processing System). Архитектура, в свою очередь, получила название EDGE (Explicit Data Graph Execution). Отмечается, что в настоящее время происходит оптимизация программного кода для эффективной обработки многоядерными процессорами. Исследователи предлагают возложить этот процесс на аппаратные мощности TRIPS. Представленный чип, произведенный по 130-нм техпроцессу, состоит из множества связанных специальными протоколами обмена блоков, кэша с гибким распределением ресурсов. Также TRIPS самостоятельно формирует и выполняет блоки команд, а также строит большие графы инструкций, связанных между собой. Каждое ядро процессора выполняет 16 операций за такт и декодирует до 1024 инструкций. Заметим, что разработка высокотехнологичной микросхемы велась во главе со Стивеном Кеклером (Stephen Keckler), Дугом Бургером (Doug Burger), Кэтрин Маккинли (Kathryn McKinley) последние семь лет. Кроме того, разработчики отмечают, что не забыли о производстве и создали аппаратную архитектуру, пригодную для дальнейшего уменьшения элементов микросхемы.
Исследователи компании SeeReal разработали технологию под названием Tracked Viewing Window (TVW) для показа 3D-голограмм. Напомним, что для создания 47" голографического изображения с углом обзора 60° и четкостью, сравнимой с HDTV, необходимо в 250 тыс. раз больше пикселей, чем для плоской HD-картинки с такой же диагональю. Количественный фактор вносит свои коррективы в производительность обрабатывающей электроники. Отмечается, что для обработки real-time видеосигнала необходима производительность в несколько сотен петафлоп. Принцип работы прототипа заключается в комбинации TVW и системы "отслеживания в реальном времени". Указанный комплекс позволяет снизить количество пикселей для обработки до показателя, сравнимого с HDTV, а, соответственно, использовать стандартные вычислительные мощности. В планах ученых - разработка 3D-дисплеев для домашнего использования.
Группа ученых из университета штата Юта под руководством профессора Ореста Симко (Orest Symko) спроектировала устройство для преобразования излучаемого тепла элементами электроники в звуковые волны интенсивностью до 135 дБ. После преобразования термоакустический холодильник (thermoacoustic refrigerator) при помощи специального сенсорного механизма конвертирует волны в электроэнергию. Внешний вид устройства напоминает цилиндрическую трубу, внутренности которой заполнены пластинами с большой поверхностной площадью и теплообменником. Отмечается, что в настоящее время эффективность системы не превышает 25 % и зависит от разницы температур источника тепла и цилиндра.