Войти

Новая революция в электронике

3363
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

28.01.2013
Права на данный материал
принадлежат Военно-промышленный курьер
Материал размещен правообладателем
в открытом доступе
Оригинал публикации
  • В новости упоминаются
Похожие новости
21.12.2016
Совет главных левшей
11.02.2015
Блицкриг импортозамещения ИТ-технологий
24.01.2013
Россия должна участвовать в электронной революции
10.04.2014
О Швабе. Сила света
04.04.2013
Решение расширенного совещания руководителей предприятий радиоэлектронной промышленности 27 марта 2013 года
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!
loading...
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
  • 19.09 19:03
  • 3
США признали неспособность противостоять гиперзвуковым ракетам России
  • 19.09 18:47
  • 32
В России ответили на критику "Арматы"
  • 19.09 17:45
  • 14
Научный пессимизм
  • 19.09 17:36
  • 12
Британские военные познакомились с танком Т-90С в Ираке
  • 19.09 17:28
  • 7468
Минобороны: Все авиаудары в Сирии пришлись по позициям боевиков
  • 19.09 17:27
  • 6
Шойгу: Россия не оставит без ответа действия Израиля, приведшие к гибели экипажа Ил-20
  • 19.09 17:10
  • 76
У авиабазы Хмеймим пропал с радаров российский военный самолет
  • 19.09 16:33
  • 104
Игорь Комаров: "Космическая отрасль оживает"
  • 19.09 16:26
  • 7
SANA: РФ впервые применила С-400 в Сирии
  • 19.09 15:15
  • 1
Армия США заказала нарушающий законы физики двигатель
  • 19.09 15:08
  • 1
Воины пацифизма
  • 19.09 15:07
  • 1
Минобороны Эстонии - США: Вооружите нас ЗРК
  • 19.09 14:46
  • 11
"Сухому" заложили разворот над Атлантикой
  • 19.09 14:40
  • 11
Росгвардия получит АК "двухсотой серии"
  • 19.09 13:52
  • 1
F-35. Модернизация или смерть: прислушайтесь к урокам истории