Войти

Новая революция в электронике

3532
5
0
Microscheme_001
Микросхема. Источник: hq-wallpapers.ru.

Ближайшие годы обещают революцию в области электроники. У России есть большой потенциал для участия в ней, этот шанс упускать нельзя. Таким выводом завершился научный доклад о современных разработках в области нанооптоэлектроники, который был прочитан на заседании президиума Российской академии наук.


Проблема повышения скорости передачи данных – ключевая в развитии IT. Сегодня требуется 10 гигабит в секунду и выше. Но медные провода достигли физического предела скорости передачи информации.


Второй важнейшей проблемой является потребление электроэнергии. В ближайшие годы энергопотребление суперкомпьютером экзафлопной мощности вырастет более чем на два порядка и превысит гигантское значение 100 тысяч кВт. Процессор с быстродействием 100 петафлопс уже будет потреблять около мегаватта электроэнергии, а один зеттафлопсный процессор – объем, сравнимый с энергопотреблением некоторых западных стран.


Альтернатива медным проводам – оптические соединения. Чтобы преодолеть «медный тупик», суперкомпьютер в 10 петафлопс должен содержать пять миллионов оптических каналов, а ЭВМ мощностью один экзафлопс – более одного миллиарда оптических каналов пропускной способностью по 100 гигабит в секунду каждый. Современные каналы бытового Интернета предлагают в хорошем случае 100 мегабит в секунду, то есть в тысячу раз меньше. К 2020 году в одном суперкомпьютере будет содержаться такое же количество оптических каналов, какое в настоящее время существует во всех параллельных оптических линиях связи в мире.


Сегодня ученые плотно занимаются разработкой различных соединений на уровне наноструктур, считая их ключом к решению проблемы. Так, в 2010 году были созданы интегрированные передающий и приемный чипы, включающие упомянутые выше кремниевые оптоэлектронные элементы, со скоростью передачи информации 40 гигабит в секунду. То есть за секунду возможно переписать содержимое, скажем, персонального компьютера. В перспективе скорость увеличат до одного терабита в секунду. Тем самым за 1,5 секунды можно будет перекачать содержимое библиотеки конгресса США.


Уровень достижений отечественных ученых в этой области весьма высок. Это одно из направлений науки и техники, на котором Россия может занимать место среди мировых лидеров. При этом разработки ученых Российской академии наук имеют потенциально весьма широкий спектр приложения в гражданской сфере, а также в военной и специальной технике. Выдвинуто предложение по созданию отечественного консорциума по разработке и производству такого рода средств. В такой консорциум могли бы войти ряд институтов РАН, Минпромторг, ГК «Ростехнологии», Роскосмос, Росатом, Роснано и других организаций.


Опубликовано в выпуске № 4 (472) за 30 января 2013 года

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
Оригинал публикации
  • В новости упоминаются
Похожие новости
21.12.2016
Совет главных левшей
25.05.2016
Мартышкин ГОЗ — часть II
11.02.2015
Блицкриг импортозамещения ИТ-технологий
04.04.2013
Решение расширенного совещания руководителей предприятий радиоэлектронной промышленности 27 марта 2013 года
24.01.2013
Россия должна участвовать в электронной революции
5 комментариев
№0
31.01.2013 16:52
Короче придётся с каждым суперкомпьютером строить АЭС.
эра ЭВМ проходит, наступает время ОВМ и фигня что это мне ещё говорили в школе в 1980-х, будущее становится ближе :))
0
Сообщить
№0
31.01.2013 17:55
Цитата
В ближайшие годы энергопотребление суперкомпьютером экзафлопной мощности вырастет более чем на два порядка и превысит гигантское значение 100 тысяч кВт. Процессор с быстродействием 100 петафлопс уже будет потреблять около мегаватта электроэнергии, а один зеттафлопсный процессор – объем, сравнимый с энергопотреблением некоторых западных стран.
Фигня какая-то. Если вспомнить первые компьютеры, их производительность, потребление и подсчитать сколько бы они потребляли имея производительность хотя бы современного PC на Ivy Bridge Core i7, то уже были бы чудовищные цифры.
0
Сообщить
№0
31.01.2013 21:01
1) Повышение скорости передачи данных само по себе проблему потребления не решает. Жрут то в основном процессоры и память, а не коммуникации.
2) Оптические ВМ пытались делать уже давно, но уперлись в квантовые ограничения. Размер логического вентиля должен быть не меньше "рабочего тела", которым являются электроны и фотоны. Так вот, у электрона длина волны в тысячи раз короче, чему у света. Поэтому достижимая плотность логических вентилей в электронной схеме в миллиарды раз выше. Ну и в итоге все попытки что-то посчитать на оптических принципах сводятся к аналоговым машинам, и это ну о-очень несовместимо с имеющимся инструментарием по работе с цифровыми ВМ.

Ну как-то так.

PS: а еще же были химические компьютеры, биологические. Все уже попробовали, но крмений всех победил.
0
Сообщить
№0
01.02.2013 02:32
Цитата
Оптические ВМ пытались делать уже давно, но уперлись в квантовые ограничения.
Ой да ладно...
Цитата
Поэтому достижимая плотность логических вентилей в электронной схеме в миллиарды раз выше.
А вот нефиг размышлять о вентилях в аналоговом компьютере.
Цитата
посчитать на оптических принципах сводятся к аналоговым машинам, и это ну о-очень несовместимо с имеющимся инструментарием по работе с цифровыми ВМ.
Ну производительность аналоговых компьютеров существенно выше цифровых. Вот то же прицел - это аналоговая вычислительная система с бешеной производительностью.
И перспективы аналоговых систем достаточно велики. В 80-е было несколько работ т. Веникова - по поводу аналоговых/голографических вычислительных систем - весьма впечатлили...
+1
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
  • 10.04 02:51
  • 2
Охота подешевле: Ми-28Н ждет бюджетная модернизация
  • 10.04 01:10
  • 3
Армия США получила первую партию новых снайперских винтовок M110A1
  • 10.04 00:40
  • 3
Командир сверхсекретного отряда ВВС США рассказал о ненадежности советских МиГов
  • 09.04 23:54
  • 3
На авианосце ВМС США "Теодор Рузвельт" выявлено уже более 200 заболевших коронавирусом
  • 09.04 20:43
  • 3
Обстрел самолета США из гранатомета сняли на видео
  • 09.04 18:23
  • 6
Новый калибр может изменить тактику боя
  • 09.04 17:39
  • 55
Новый способ ведения боя
  • 09.04 17:31
  • 28
Российский «Циркон» оказался неточным
  • 09.04 17:06
  • 34
Кому выгодно убийство экономики
  • 09.04 16:51
  • 87
Ка-52М вооружат ракетой с дальностью 100 километров
  • 09.04 14:56
  • 132
Страна не работает до 30 апреля
  • 09.04 14:44
  • 12
В NASA рассчитывают, что россияне и американцы будут летать в космос на кораблях обеих стран
  • 09.04 14:06
  • 1
В МИД РФ напомнили о статусе космического пространства
  • 09.04 13:58
  • 1
Нецелесообразно: кого не позовут на парад Победы
  • 09.04 13:57
  • 1
«Захват территорий»: в России оценили планы Трампа на Луну