Войти

Новая революция в электронике

4218
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
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!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 03.06 02:34
  • 9159
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 03.06 00:02
  • 2
Десантная кооперация: новый корабль «Владимир Андреев» встанет в строй в 2026-м
  • 02.06 23:51
  • 4
Картаполов заявил, что надежность системы ПВО России выше 99%
  • 02.06 23:18
  • 1
Новая программа вооружений может предусматривать до 10 БДК проекта 11711
  • 02.06 21:38
  • 0
По поводу "Пантеры" и Т-34
  • 02.06 20:54
  • 123
Будущее за тяжелыми "противоснарядными" БМП весом в 55 тонн
  • 02.06 15:34
  • 1
"Ростех" сообщил о создании линейки самолетов для военно-транспортной авиации
  • 02.06 11:01
  • 15
Зачем и без того мощной авиационной ракете «ядерная» модернизация?
  • 02.06 10:23
  • 1
Вэсэушники жалуются на применение новых крылатых дронов на базе "Дань-М"
  • 02.06 05:56
  • 0
Ответ на "На Западе заявили о пугающих возможностях российского ПАК ДА"
  • 02.06 05:26
  • 8
Неизбежность Тайваня
  • 02.06 04:47
  • 0
Нет, комментарий все-таки нужен - к "Предательство Украины — пятно на совести Запада (The Times, Великобритания)"
  • 02.06 04:37
  • 1
На Западе заявили о пугающих возможностях российского ПАК ДА
  • 02.06 03:28
  • 3
Яхты патриотов
  • 02.06 03:17
  • 1
Замсекретаря Совбеза: Арктика имеет большое военно-стратегическое значение