[Dead Anarcher]

Современные компьютеры на кремниевых чипах изживают себя. Чтобы понять это, надо просто поглядеть на самые навороченные на сегодняшний день компы. Например, видел я P4 1800 с видюшкой GeForce3 Titanium. Человеку приходится держать корпус открытым, ибо греется вся эта радость как утюг, проц работает при температуре 60 градусов (я думал, что при такой жаре все микросхемы горят). А скорость работы - на порядок, ну на два порядка выше чем у моего P166. Но ведь и тактовая частота на порядок выше. Если компьютеры и дальше будут эволюционировать в том же ключе, скоро придется держать комп в бочке с жидким азотом (зачем на процессоре вентилятор? - чтоб летал :-) Хотя это вряд ли. Ситуация напоминает положение в парусном флоте перед изобретением парового двигателя, или в поршневой авиации - перед созданием реактивной турбины, или последние модели паравозов - перед тем, как они канули в Лету. Полупроводниковые СБИС достигли своего совершенства, дальнейшие качественные улучшения практически не представляются возможными. Количественные улучшения? 120-нанометровая технология, 30-нанометровая... Что дальше? Все уменьшать и уменьшать размер элементов, чтобы их можно было больше напихать в проц и увеличивать тактовую частоту? Прицеплять все более мощные кулеры? На P4 такой же кулер, что у P166 на блоке питания.

Уже довольно долго ходят легенды о "компьютере размером с атом". Еще в школе наша информатичка трясла журналом со статьей об этом, но мне так и не довелось ее прочитать :-(((. Вот, например, самая адекватная статья об этом в инете: http://rcc.ru/Rus/IT/?ID=13909 (все остальное, что я накопал - ламерство и попса). Здесь говорится о том, что HP занимается серьезными разработками сверхмалого компьютера на основе своих нанотехнологий. Насколько я понял, их технологии базируются на полупроводниках, но как именно они это делают, из статьи не очень понятно.

Однако есть весьма перспективная область, в которой можно ожидать прорыва: оптика. Оптические системы уже широко применяются в IT: вспомним, хотя бы оптоволокно или лазерные болванки. И все же это далеко не полный перечень потенциальных возможностей таких систем. Наибольших выгод можно достичь, используя оптические каналы при передаче информации (что, вообще говоря, сейчас и делается). Вот, например, самая последняя примочка: совсем недавно появились устройства, способные излучать и регистрировать сверхкороткие волновые цуги, длиной 1e-6..1e-7 метра, т.е. менее 10 длин световых волн. Каждый такой цуг содержит в себе лишь несколько колебаний электромагнитного поля, быстро затухающих. Обычные цуги, излучаемые атомами, содержат миллионы и миллиарды колебаний. (С помощью лазеров можно получить еще более длинные цуги). Так вот, с помощью таких сверхкоротких импульсов (они как-то по-другому называются, я сейчас не помню) можно добиться фантастических скоростей передачи информации: терабайты в секунду. Другое их применение - квантово-оптические криптографические системы (КОКС). Дело в том, что подобная линия передачи информации обладает высокой секьюрностью. При таких малых длинах волновых цугов в силу вступают законы квантовой механики, которые говорят, что измерить состояние квантовой системы, не изменив его, нельзя. Ну, это все равно, что пытаться определить положение бильярдных шаров, стукая по ним битком. Поэтому получатель сообщения может сразу же определить (методом контрольной суммы), было ли оно подслушано. Перехватить подобное сообщение нельзя чисто физически.

Про КОКС я читал еще в каком-то популярном журнале о компьютерах, который мне подарили на одной конференции по программингу. Там говорилось об использовании технологии передачи сообщений, в которых на каждый световой импульс приходится "менее одного фотона". Что это такое и как это получали тогда (1999 год), там не разъяснялось, но я не очень доехал, что значит "менее одного фотона на импульс". Может быть, многоуважаемый Xan объяснит?

Есть также идеи по созданию оптических компьютеров, тоже сверхскоростных, хотя вряд ли мы в ближайшем будущем увидим чисто оптические ВМ, скорее гибридные, оптоэлектронные. Дело в том, что оптика хороша при передаче информации, "думает" пока лучше электроника. Например, можете посмотреть: www.kv.by/index2001053404.htm. Там рассказано о том, на каких принципах может быть построен оптический комп, в частности, объясняется конструкция оптического триггера. Ну, триггер - это хорошо, будет высокоскоростная оптическая память (триггер, если кто не знает - это переключатель, он остается в том состоянии (0 или 1), в которое его поставили). Но как насчет остальных элементов машинной логики? Инфы об этом я еще нигде не встречал.

Кстати, приятно, что оптический триггер довольно простая система (это один из залогов его быстродействия), полупроводниковые же триггеры собирают из нескольких радиоэлементов (где-то валялись у меня схемки элементов машинной логики). А т.к. проще всего в кристалле изготовить транзистор, то резисторы, конденсаторы и прочее - тоже собираются из нескольких транзисторов. Современные процы содержат до нескольких миллионов радиоэлементов (офигеть, да?).

Итак, полупроводниковые микросхемы улучшить на сегодняшний день почти нельзя. Дальнейшая эволюция компьютеров связана с применением оптических технологий, причем фирмы-производители клянутся, что новые сверхмашины выйдут уже в ближайшее десятилетие.

Что ж, будем ждать.

P.S. Кстати, во второй ссылочке небезынтересно посмотреть "архив". Там довольно большой набор статей по computer science, я даже еще не все успел прочитать (на момент написания этого текста).

Современные компьютеры на кремниевых чипах изживают себя. Чтобы понять это, надо просто поглядеть на самые навороченные на сегодняшний день компы. Например, видел я P4 1800 с видюшкой GeForce3 Titanium.

Это – навороченный ???LOL

А скорость работы - на порядок, ну на два порядка выше чем у моего P166.

А какой она должна быть? :))

Все уменьшать и уменьшать размер элементов, чтобы их можно было больше напихать в проц и увеличивать тактовую частоту? Прицеплять все более мощные кулеры?

Да нет, вообще-то с каждым переходом на более низкий манометровый уровень, (теоретически) уменьшается сопротивление элементов, уменьшаются токи утечек, увеличивается кол-во транзисторов на той же площади - одной фразой, увеличение производительности происходит не линейно.

ходят легенды о "компьютере размером с атом"

Сказки Шахерезады. Одним словом - бред.

Вообще, думаю, что оптический комп - чушь. Ближайшая перспектива - полимер, углерод. Далее идет приставка БИО. Это, что касаемо транзисторов, а именно процессоров и чипсетов. С микросхемами памяти ситуация несколько иная. Есть предположение, что можно заставить обычную воду хранить колоссальный объем информации. Что-то вроде, 1л = 100 гигов инфы.
Особо заостряю внимание - ХРАНИТЬ, а не обрабатывать.

[Dead Anarcher]

Это – навороченный ???LOL

Все в мире относительно... По сравнению с моим компом - да. Тому скоро исполнится 10 месяцев, для своего времени он был достаточно крутым.

Да нет, вообще-то с каждым переходом на более низкий манометровый уровень, (теоретически) уменьшается сопротивление элементов, уменьшаются токи утечек, увеличивается кол-во транзисторов на той же площади - одной фразой, увеличение производительности происходит не линейно.

Скорость работы проца не зависит от количества транзисторов в нем, хотя, конечно же, зависит от размеров. Скажем, если бы современный пень спаять из транзисторов, то работал бы он на несколько порядков медленнее (если бы вообще смог). На скорость работы влияет также и тактовая частота, но проц с тактовой частотой в 2 раза выше, чем у другого не будет работать в 2 раза быстрее (несколько медленнее). Но, скажем, сравним 2 проца с одинаковыми тактовыми частотами - Pentium 233 и PII 233. Ясно, что второй работает гораздо быстрее - за счет более продвинутой схемы.

Вообще, думаю, что оптический комп - чушь.

Вы думаете, а я знаю. Во-первых, оптика уже широко применяется в IT, а о применении полимеров углерода я еще не слышал. Может быть, Бешеный Еж, вы меня просветите?

Я учусь в институте Точной механики и оптики, наши профы и аспиранты как раз занимаются новейшими оптическими разработками. Например, девайс, генерирующий сверхкороткие импульсы создан в нашем инсте.

Есть предположение, что можно заставить обычную воду хранить колоссальный объем информации. Что-то вроде, 1л = 100 гигов инфы.

Ну да, колоссальный. Возьмите винч на 200 Гб и 2 литра воды. Ну и где вы захотите хранить ваши данные?
Оптические технологии дают возможность хранить (не только хранить, но и обрабатывать) терабайты (т.е. 1е12, тысячи Гб) информации, а в будущем - еще больше. Сейчас даже более понятно, как хранить, а не как обрабатывать. Разумеется, пока это только проекты.

А насчет воды - может быть, и тут просветите? Ведь как-то надо обеспечивать сохранность информации - а воду чуть взболтни, и все макроскопические структуры в ней разрушаются. Хотя, конечно же, мысль интересная.

Dead Anarcher

По сравнению с моим компом - да. Тому скоро исполнится 10 месяцев, для своего времени он был достаточно крутым.

Пардон, боюсь, что не очень точно понял...

Скорость работы проца не зависит от количества транзисторов в нем, хотя, конечно же, зависит от размеров

Ну почему же, зависимость явно прослеживается.

Ясно, что второй работает гораздо быстрее - за счет более продвинутой схемы.

Ну, во-первых, не гораздо. Во вторых не только за счет "продвинутости схемы"

а о применении полимеров углерода я еще не слышал. Может быть, Бешеный Еж, вы меня просветите?

Полимеров, углерода...
К сожалению, сканера под рукой нет (да, да, так бывает), а перепечатывать объемные тексты из Компьютер Ворда, Лана и Нетворка, ну чесслово, желание отсутствует. Но я постараюсь придумать что-либо по этому поводу, обещаю.

Ну и где вы захотите хранить ваши данные?

Ну, ежели будет нормальная технология "записи" данных на воду, то конечно ее. Стоимость самого носителя практически = 0...

но и обрабатывать

Обрабатывает не носитель ...

А насчет воды - может быть, и тут просветите?

Вот здесь я пас, сразу говорю. Читал, даже не в компьютерном издании, а так, в околонаучном. Не помню даже в каком. Быть может просто утка, а может быть предположение.
Но знаю, что носителя на этой основе пока вроде нет.
А вообще, "свойства " воды до сих пор до конца не изучены... но наука на месте не стоит!

[Xan]

http://www.ixbt.com/editorial/biochips.html
Это если кто не читал ещё.

Про воду мне рассказывал чел, который этим занимался. Правда, там про память в компутерном смысле даже намёка не было. Но рассказывал интересное...

[Ulter]

Посмотрите:

Квантовый компьютер: революция в электронике

Переполох в мире суперкомпьютеров



Проблема передачи квантовой информации решена

[Modus]

Про биочипы: странно, что в статье никак не затрагивается пробьлнема физиологического отторжения. Я смотрел как-то передачу про подобное начинание, и при попытке вживить в руку человека микрофон проблемы начались на границе живого и мертвого. Началось нагноение, и микрофон пришлось вырезать.

[Xan]

Modus

при попытке вживить в руку человека микрофон проблемы начались на границе живого и мертвого.

Скорее всего, вживляли дилетанты.
Читал про кварцевое окно в рамке из углерода (не помню какого), вживлённое в дырку в коже. Чтоб смотреть, что там под кожей делается. Кожа при этом прирастала к углероду намертво.
Или, правильнее "наживо".

[Ulter]

100% российский компьютер представлен публике

07.07.08, Пн, 19:46, Мск, Текст: Владислав Мещеряков / Фото: CNews

4 июля 2008 г. «100% российский компьютер» «Эльбрус-3М» впервые показали прессе. Первыми журналистами, которым был показан вблизи «100% российский компьютер» стали корреспондент CNews и съемочная группа CNews.TV. В их присутствии на тесте SPEC «Эльбрус» 300 MHz обогнал Pentium III 500 MHz.

Далее см.видео: cnews.ru/news/top/index.shtml?2008/07/07/307585

Конец ссылки.

Эльбрус можно увидеть в Политехническом музее в Москве. На стойке высотой метра полтора, шириной в метр и толщиной сантиметров 25 размещались процессоры (секционные?) с интервалом сантиметров 10, жидкостной теплоотвод, крепящийся к крышке каждого процессора и связывающая их по горизонтали трубка, по которой жидкость и прогонялась.

Процессоры были изготовлены по ЭСЛ-технологии и работали с импульсами длительностью не менее, скорее всего, 0,1 нс. Время выборки статической памяти составляло, по оценке, не менее 1,0...1,5 нс. Потреблять и рассеивать в виде тепла такая стойка могла пару киловатт. Одним словом, напоминала макетный образец Cray-1/5 70-х годов.

Бесперспективность "стоечного" подхода стала очевидной из-за задержек распространения сигнала и, соответственно, сложности синхронизации. (За 1 нс электромагнитная волна в свободном пространстве проходит всего 30 см, а по проводам — и того меньше. Оставался только один путь — микроминиатюризация (сейчас надо говорить о наноминиатюризации), физические основы которой тогда еще не были детально изучены.

Для интересующихся: почитайте работы по одноэлектронике, про СВЧ-транзисторы, у которых нет привычных статических характеристик и которые даже никак не проявляют себя в качестве активного (усилительного) элемента при частотах, меньших некоторой граничной (ну и выше уже другой граничной), которые поэтому не описывается никакими типичными измеряемыми системами параметров (y-, h-, z- и др.), кроме s-параметров (волновых параметров: падающей и отраженной волн; интересно отметить, что на выходе такого транзистора в норме падающей волны нет, а отраженная — на самом деле прошедшая усиленная — есть).

[Ulter]

"СКИФ" готов к массовому производству

18 декабря 2008 Информационные технологии


Суперкомпьютер "СКИФ", созданный белорусскими и российскими учеными по соответствующей программе Союзного государства, готов к массовому производству. Об этом было заявлено по итогам прошедших сегодня в Научно-исследовательском вычислительном центре Московского государственного университета государственных испытаний экспериментального образца суперкомпьютера "СКИФ Т-60", передает корреспондент БЕЛТА.

"Завершившиеся испытания прошли успешно, суперкомпьютер принят специалистами с некоторыми замечаниями и рекомендациями. Дан зеленый свет его пригодности для массового производства", - сказал журналистам директор Института программных систем Российской академии наук, научный руководитель программы "СКИФ-ГРИД" от России Сергей Абрамов.

В свою очередь госсекретарь Союзного государства Павел Бородин подчеркнул, что создание "СКИФа" - это большой шаг вперед. Он выразил надежду, что теперь в Беларусь и Россию начнут возвращаться ученые, работающие в компьютерной сфере за границей.

(http://news.tut.by/it/124545.html)

Т-60 означает терафлопов 60 (в секунду). Пока рекорд в 17...20 раз выше и составляет 1,1 петафлопов (П-1,1). Разработка Т-60 начиналась с идеологии лет 15 назад на элементной базе 80386. Впрочем, это типично: одно поколение создателей успевает завершить лишь одну разработку. Те, кто делал 80286 отношения к 80386 уже не имел (20 лет, 1964-1982), аналогично можно сказать и про более старшие модели. Такова селявуха.