Oblasť informačných technológií sa vyvíja v dvoch prevažne nezávislých cykloch: produktovom a finančnom. V poslednom čase neutíchajú spory o tom, v akej fáze finančného cyklu sa nachádzame; veľká pozornosť sa venuje finančným trhom, ktoré sa niekedy správajú nepredvídateľne a značne kolíšu. Na druhej strane sa produktovým cyklom venuje relatívne malá pozornosť, hoci práve ony poháňajú informačné technológie vpred. Analýzou skúseností z minulosti sa však možno pokúsiť pochopiť súčasný produktový cyklus a predpovedať ďalší vývoj technológie.
High-tech produktové cykly sa vyvíjajú prostredníctvom interakcie platforiem a aplikácií: nové platformy umožňujú vytváranie nových aplikácií, ktoré zase pridávajú hodnotu týmto platformám, čím dopĺňajú pozitívnu spätnú väzbu.
Malé produktové cykly sa neustále opakujú, no historicky sa ukázalo, že raz za 10-15 rokov sa začína ďalší veľký cyklus – éra, ktorá úplne mení tvár IT.
Finančné a produktové cykly sa vyvíjajú do značnej miery nezávisle od seba
Kedysi bol nástup počítačov podnetom podnikateľov, aby vytvorili prvé textové procesory, tabuľky a mnohé ďalšie aplikácie pre PC. S príchodom internetu sa svet dočkal vyhľadávacích nástrojov, online obchodu, e-mailu, sociálnych sietí, obchodných aplikácií SaaS a mnohých ďalších služieb. Smartfóny dali impulz rozvoju mobilných sociálnych sietí a instant messengerov, ako aj vzniku nových typov služieb, ako je napríklad spolujazda. Žijeme uprostred mobilnej éry a zrejme nás čaká ešte veľa zaujímavých inovácií.
Každá éra môže byť podmienene rozdelená do 2 fáz: 1) fáza formovania – keď sa platforma prvýkrát objaví na trhu, ale je drahá, surová a/alebo ťažko použiteľná; 2) aktívna fáza – kedy nový produkt rieši spomínané nedostatky platformy, čím začína obdobie jej prudkého rozvoja.
Počítač Apple II bol uvedený na trh v roku 1977 a Altair 8800 v roku 1975, no aktívna fáza éry PC začala uvedením IBM PC v roku 1981.
Predaj PC za rok (v tis.)
Formatívna fáza internetu sa začala v 80-tych a začiatkom 90-tych rokov, keď išlo v podstate o textový nástroj na výmenu údajov, ktorý používali akademici a vláda. Vydanie prvého prehliadača NCSA Mosaic v roku 1993 znamenalo začiatok fázy intenzívneho rozvoja internetu, ktorá sa dodnes neskončila.
Počet používateľov internetu na celom svete
Mobilné telefóny existovali už v 90-tych rokoch a prvé smartfóny sa objavili na úsvite roku 2000, ale rozšírená výroba smartfónov sa začala v rokoch 2007-2008 s uvedením prvého iPhone a potom s príchodom platformy Android. Odvtedy počet používateľov smartfónov raketovo narástol a teraz ich počet už dosiahol približne dve miliardy. Do roku 2020 bude mať smartfóny 80 % svetovej populácie.
Celosvetový predaj smartfónov (v miliónoch)
Ak je trvanie každého cyklu skutočne 10–15 rokov, aktívna fáza nového počítačového veku začne už o niekoľko rokov. Ukazuje sa, že nová technológia je už vo fáze formovania. K dnešnému dňu existuje niekoľko hlavných trendov v oblasti hardvéru a softvéru, čo nám umožňuje čiastočne osvetliť ďalšiu éru. V tomto článku chcem diskutovať o týchto trendoch a navrhnúť, ako by mohla vyzerať naša budúcnosť.
Hardvér: kompaktný, lacný a všestranný
V ére sálových počítačov si počítač mohli dovoliť len veľké organizácie. Pre menšie organizácie boli dostupné minipočítače a pre domácnosti a kancelárie boli dostupné počítače.
Počítače sa zmenšujú konštantnou rýchlosťou
Teraz sme na pokraji novej éry, v ktorej sú procesory a senzory také lacné a kompaktné, že čoskoro bude viac počítačov ako ľudí.
Prispievajú k tomu dva faktory. Po prvé, neustály pokrok vo výrobe polovodičov za posledných 50 rokov (Mooreov zákon). Po druhé, to, čo Chris Anderson nazýva „mierová dividenda z vojny smartfónov“: raketový úspech smartfónov podnietil obrovské investície do vývoja procesorov a senzorov. Nahliadnite do modernej kvadrokoptéry, okuliarov pre virtuálnu realitu alebo akéhokoľvek IoT zariadenia – čo uvidíte? Je to tak – hlavne komponenty smartfónov.
Ale v modernej ére polovodičov sa všetka pozornosť presunula z jednotlivých procesorov na celé zostavy špeciálnych mikroobvodov, známe ako jednočipové systémy.
Ceny počítačov neustále klesajú
Bežný jednočipový systém kombinuje energeticky efektívny procesor ARM a špeciálny grafický procesor, ako aj komunikačné zariadenia, správu napájania, spracovanie videosignálu atď.
Raspberry Pi Zero: počítač so systémom Linux za 5 dolárov s 1 GHz procesorom
Táto inovatívna architektúra znížila minimálne náklady na základné výpočtové systémy zo 100 USD na 10 USD za jednotku. Skvelým príkladom je Raspberry Pi Zero, prvý linuxový počítač s frekvenciou 5 $ 1 GHz. Za rovnaké peniaze si môžete zakúpiť Wi-Fi mikrokontrolér, ktorý podporuje jednu z verzií Pythonu. Veľmi skoro budú tieto mikroprocesory stáť menej ako jeden dolár a budeme ich môcť jednoducho integrovať takmer všade.
Dnes však dochádza k väčšiemu pokroku vo svete špičkových mikroprocesorov. Špeciálnu pozornosť si zaslúžia GPU, z ktorých tie najlepšie vyrába NVIDIA. GPU sú užitočné nielen na spracovanie grafiky, ale aj pri práci s algoritmami strojového učenia, ako aj so zariadeniami pre virtuálnu a rozšírenú realitu. Zástupcovia NVIDIA však v blízkej budúcnosti sľubujú výraznejšie vylepšenia výkonu GPU.
Tromfom celej oblasti informačných technológií sú stále kvantové počítače, ktoré zatiaľ existujú najmä v laboratóriách. Ale stojí za to, aby boli komerčne atraktívne, a to povedie k obrovskému zvýšeniu produktivity, predovšetkým v oblasti biológie a umelej inteligencie.
Kvantový počítač Google
Softvér: zlatý vek umelej inteligencie
V dnešnom softvérovom svete sa deje veľa zaujímavých vecí. Dobrým príkladom sú distribuované systémy. Ich vzhľad je spôsobený mnohonásobným nárastom počtu zariadení v posledných rokoch, čo si vyžiadalo paralelizáciu úloh na viacerých strojoch, zavedenie výmeny dát medzi zariadeniami a koordináciu ich práce. Osobitná pozornosť by sa mala venovať technológiám distribuovaných systémov, ako sú Hadoop alebo Spark, navrhnutým na prácu s veľkými dátovými poľami. Za zmienku stojí aj technológia blockchain, ktorá zaisťuje bezpečnosť dát a zdrojov a bola prvýkrát implementovaná do kryptomeny Bitcoin.Ale asi najvzrušujúcejšie objavy sa dnes robia v oblasti umelej inteligencie (AI), ktorá má za sebou dlhú históriu vzostupov a pádov. Dokonca aj sám Alan Turing predpovedal, že do roku 2000 budú stroje schopné napodobňovať ľudí. Aj keď sa táto predpoveď ešte nenaplnila, existujú dobré dôvody domnievať sa, že AI konečne vstupuje do svojho zlatého veku.
„Strojové učenie je kľúčovým, revolučným spôsobom, ako prehodnotiť všetko, čo robíme,“ povedal generálny riaditeľ Google Sundar Pichai.
Najväčší rozruch v oblasti AI sa sústreďuje okolo takzvaného hlbokého učenia, techniky, ktorá bola široko propagovaná ako súčasť známeho projektu Google spusteného v roku 2012. Tento projekt zahŕňal vysokovýkonnú sieť počítačov, ktorých účelom bolo naučiť sa rozpoznávať mačky na videách YouTube. Metóda hlbokého učenia je založená na umelých neurónových sieťach, technológii, ktorá vznikla v 40. rokoch minulého storočia. V poslednej dobe sa táto technológia opäť stala relevantnou v dôsledku mnohých faktorov: objavenie sa nových algoritmov, zníženie nákladov na paralelné výpočty a rozšírené používanie veľkých súborov údajov.
Percento chýb v súťaži ImageNet (červená čiara zodpovedá ľudskému výkonu)
Dúfajme, že hlboké vzdelávanie sa nestane len ďalším módnym slovom Silicon Valley. Záujem o túto vyučovaciu metódu však podporujú pôsobivé teoretické a praktické výsledky. Napríklad pred zavedením hlbokého učenia bola prijateľná chybovosť pre víťazov ImageNet, známej súťaže strojového videnia, 20 – 30 %. Po jeho aplikácii však správnosť algoritmov neustále rástla a už v roku 2015 výkon strojov prekonal výkon ľudí.
A tu je malá spúšťacia aplikácia na klasifikáciu objektov v reálnom čase:
Dodatok Teradeep identifikuje objekty v reálnom čase
Hmm, toto som už niekde videl:
Fragment z filmu Terminátor 2: Súdny deň (1991)
Jednou z prvých aplikácií na hlboké vzdelávanie, ktoré vydala veľká spoločnosť, bola prekvapivo inteligentná aplikácia na vyhľadávanie obrázkov v službe Fotky Google:
Vyhľadávanie fotografií (bez metadát) s kľúčovou frázou „big ben“
V blízkej budúcnosti očakávame výrazné zvýšenie výkonu AI vo všetkých oblastiach softvéru a hardvéru: hlasových asistentov, vyhľadávačov, chatbotov. 3D skenery, jazykové prekladače, autá, drony, diagnostické zobrazovacie systémy a oveľa, oveľa viac.
„Je ľahké predpovedať nápady ďalších 10 000 startupov: vezmite X a pridajte umelú inteligenciu“ – Kevin Kelly.
Startupy zamerané na AI musia zostať extrémne zamerané na aplikácie, aby mohli konkurovať veľkým spoločnostiam, ktoré majú AI ako najvyššiu prioritu. Systémy umelej inteligencie sa stávajú efektívnejšími so zvyšujúcim sa množstvom údajov, ktoré sa pre ne zbierajú. Ukazuje sa niečo ako zotrvačník, ktorý sa neustále otáča v dôsledku takzvaného efektu dátovej siete (viac používateľov → viac údajov → lepšie produkty → viac používateľov). Napríklad tím mapovej služby Wase použil efekt dátovej siete na zlepšenie kvality poskytovaných máp než ich etablovanejší konkurenti. Každý, kto má v úmysle použiť AI pre svoj startup, by sa mal riadiť podobnou stratégiou.
Softvér + hardvér: nové počítače
Množstvo sľubných platforiem je v súčasnosti vo fáze formovania, ktoré sa môžu čoskoro presunúť do fázy vývoja, pretože kombinujú najnovší vývoj z oblasti softvéru a hardvéru. A hoci tieto platformy môžu vyzerať inak alebo mať rôzne balíky, jednu vec majú spoločnú: používanie najnovších pokročilých možností inteligentnej virtualizácie. Zvážte niektoré z týchto platforiem:Autá. Veľké technologické spoločnosti ako Google, Apple, Uber a Tesla výrazne investujú do vývoja autonómnych alebo autonómnych áut. Poloautonómne vozidlá Tesla Model S sú už na trhu a očakáva sa, že čoskoro budú vydané aktualizované a pokročilejšie modely. Vytvorenie plne autonómneho auta bude nejaký čas trvať, no existuje dôvod domnievať sa, že čakať nie je dlhšie ako päť rokov. V skutočnosti už došlo k vývoju plne autonómnych vozidiel, ktoré jazdia rovnako ako tie, ktoré riadia ľudia. Kvôli mnohým kultúrnym a regulačným úvahám však takéto vozidlá musia fungovať oveľa lepšie ako vozidlá poháňané ľuďmi, aby boli akceptované na široké používanie.
Samoriadiace auto mapuje svoje prostredie
Výška investícií do bezpilotných prostriedkov bude nepochybne len rásť. Okrem spoločností v oblasti informačných technológií začali na autonómiu myslieť aj veľkí výrobcovia automobilov. Čaká nás ešte veľa zaujímavých startupových produktov. Softvér na hlboké učenie sa stal tak výkonným, že dnes môže jeden vývojár postaviť poloautonómne auto.
Domáce bezpilotné vozidlo
Drony. Moderné drony sú vybavené najnovšou technológiou (väčšinou sú to komponenty smartfónov a mechanické časti), no majú pomerne jednoduchý softvér. Čoskoro budú k dispozícii vylepšené modely s počítačovým videním a inými formami AI, vďaka čomu sú bezpečnejšie, lepšie ovládateľné a užitočnejšie. Natáčanie fotografií a videí z dronov bude obľúbené nielen medzi amatérmi, ale čo je dôležitejšie, nájde si aj komerčné uplatnenie. Okrem toho existuje veľa nebezpečných druhov práce, vrátane práce vo vysokých nadmorských výškach, na ktorú by bolo oveľa bezpečnejšie použiť drony.
Plne autonómny dronový let
Internet vecí. Najzákladnejšie výhody IoT zariadení sú ich energetická účinnosť, bezpečnosť a pohodlie. Produkty Nest a Dropcam sú dobrými príkladmi prvých dvoch charakteristík. Pokiaľ ide o pohodlie, zariadenie Echo od Amazonu sa oplatí vyskúšať.
Väčšina ľudí si myslí, že Echo je len ďalší marketingový trik, no po tom, čo ho aspoň raz použili, sú prekvapení, aké pohodlné je to zariadenie. Brilantne demonštruje efektivitu hlasového ovládania ako základu používateľského rozhrania. Samozrejme, robotov so všeobecnou inteligenciou, schopných viesť plnohodnotnú konverzáciu, tak skoro neuvidíme. Ale ako ukazuje Echo, počítače sú už schopné zvládnuť viac či menej zložité hlasové príkazy. Ako sa hlboké učenie zlepšuje, počítače budú lepšie rozumieť jazyku.
3 hlavné výhody: energetická účinnosť, bezpečnosť, pohodlie
IoT zariadenia nájdu uplatnenie aj v biznis segmente. Napríklad zariadenia so senzormi a sieťovou konektivitou sú široko používané na online ovládanie priemyselných zariadení.
Nositeľná technológia. V súčasnosti sa funkčnosť nositeľných počítačov líši v závislosti od množstva faktorov: kapacity batérie, komunikačných prostriedkov a spracovania údajov. Najúspešnejšie zariadenia majú zvyčajne veľmi úzky rozsah: napríklad sledovanie kondície. So zlepšovaním hardvérových komponentov budú nositeľné zariadenia, podobne ako smartfóny, rozširovať svoju funkčnosť, čím sa otvárajú príležitosti pre nové aplikácie. Rovnako ako v prípade internetu vecí sa očakáva, že hlas sa stane hlavným používateľským rozhraním na ovládanie nositeľných zariadení.
Miniatúrne slúchadlo s umelou inteligenciou, fragment z filmu „Her“
Virtuálna realita. Rok 2016 bude pre VR veľmi vzrušujúci: vydanie Oculus Rift a HTC Vive (a možno aj PlayStation VR) znamená, že pohodlné a pohlcujúce systémy VR budú konečne dostupné pre verejnosť. Vývojári zariadení VR budú musieť tvrdo pracovať, aby zabránili používateľom zažiť takzvaný efekt „uncanny valley“, pri ktorom prílišná vierohodnosť robota alebo iného umelého objektu spôsobuje medzi ľudskými pozorovateľmi nechuť.
Budovanie kvalitných VR systémov si vyžaduje kvalitné obrazovky (s vysokým rozlíšením, vysokou obnovovacou frekvenciou a nízkou zotrvačnosťou), výkonné grafické karty a schopnosť sledovať presnú polohu používateľa (predchádzajúce generácie systémov VR dokázali sledovať iba pohyb hlavy používateľa ). Tento rok budú môcť používatelia vďaka novým zariadeniam prvýkrát zažiť plný efekt prítomnosti
Vytváranie virtuálneho sveta v 3D s okuliarmi VR
Rozšírená realita. S najväčšou pravdepodobnosťou sa AR rozvinie až po VR, pretože plné využitie rozšírenej reality si bude vyžadovať všetky možnosti virtuálnej reality spolu s ďalšími novými technológiami. Napríklad na úplné spojenie skutočných a virtuálnych objektov v jednej interaktívnej scéne budú nástroje AR vyžadovať pokročilé technológie strojového videnia s nízkou latenciou.
Zariadenie rozšírenej reality, fragment z filmu "Kingsman: Tajná služba"
S najväčšou pravdepodobnosťou však éra rozšírenej reality príde rýchlejšie, než si myslíte. Toto demo bolo natočené priamo cez zariadenie AR Magic Leap:
Magic Leap Demo: Virtuálna postava v reálnom prostredí
Toto demo bolo natočené priamo cez zariadenie Magic Leap 14. októbra 2015. Pri jeho vzniku sa nepoužívali špeciálne efekty ani skladanie.
Čo bude ďalej?
Snáď sa cykly 10-15 rokov už nebudú opakovať a mobilná éra bude tým posledným. Alebo možno bude ďalšia éra kratšia, alebo len jeden poddruh technológií diskutovaných vyššie sa následne stane skutočne dôležitým.Radšej si myslím, že sme teraz na križovatke viacerých období. „Mierovou dividendou z vojny smartfónov“ bol rýchly nástup nových zariadení a vývoj softvéru, najmä umelej inteligencie, vďaka ktorým sú tieto zariadenia ešte inteligentnejšie a užitočnejšie.
Niektorí vedci poukazujú na to, že väčšina nových zariadení je stále v „puberte“: môžu byť nedokonalé a trochu smiešne, a to všetko preto, že ešte nevstúpili do fázy vývoja. Rovnako ako v prípade osobných počítačov v 70. rokoch, internetu v 80. rokoch a smartfónov na úsvite roku 2000 nevidíme celý obraz, ale iba fragmenty toho, čím sa súčasná technológia čoskoro stane. Tak či onak, budúcnosť je blízko: trhy kolíšu, móda prichádza a odchádza, ale pokrok, ako predtým, neustále napreduje.
Shuttle aktualizoval svoj rad minipočítačov v 1,3-litrovej skrini. Model DH370 si zachováva dizajn predchádzajúcej generácie, no zároveň ponúka nový procesor Intel 8. generácie.
Stroj DH370 je navrhnutý pre prácu s procesormi s päticou LGA1151v2, teda Coffee Lake. Do systému je možné osadiť akýkoľvek procesor tejto generácie do 65 W. Základná doska je založená na čipovej sade H370. Pochváliť sa môže aj podporou 4 portov USB 3.1. Doska tiež počíta s osadením 32 GB DDR4 SO-DIMM RAM.
Napriek rozmerom 19x16,5x4,3 cm je v aute dostatok miesta na inštaláciu dvoch diskov – jedného M.2 NVMe SSD a jedného štandardného 2,5” SATA zariadenia. Doska má aj slot M.2 2230 pre WLAN modul.
Z káblových rozhraní je tu gigabitový Ethernet a 8 USB portov (z toho štyri USB 3.1 druhej generácie). Monitory je možné pripojiť cez porty 1xHDMI 2.0b a 2x DisplayPort 1.2, pričom je k dispozícii súčasná práca na troch displejoch. Môžete si tiež všimnúť prítomnosť dvoch portov COM a čítačky kariet SD.
Pre tento počítač je k dispozícii voliteľná súprava na montáž do racku 2U, vďaka čomu je DH370 všestranným riešením pre domácnosť a priemysel.
Počítač Shuttle DH370 kúpite za 244 eur (bez DPH).
Apple pripravuje nový 16" MacBook Pro a 32" 6K monitor
20. februárMing-Chi Kuo, analytik s úzkymi väzbami na Apple, uviedol, že spoločnosť pripravuje „úplne nový“ notebook MacBook Pro, ktorý bude uvedený na trh tento rok.
Očakáva sa, že model bude obsahovať 16- až 16,5-palcovú obrazovku, čo z neho robí najväčší notebook Apple na trhu, odkedy spoločnosť v roku 2012 prestala používať 17-palcový model. Podľa Kuo bude aktualizovaná zostava obsahovať aj 13-palcový model s 32 GB RAM, ktorý je momentálne dostupný len v 15-palcovom MacBooku Pro.
Úplne nový dizajn je trochu prekvapivý, pretože len pred 3 rokmi spoločnosť predstavila modely s Touch Barom a o štyri roky skôr modely s Retina obrazovkou. Na druhej strane nie každému sa nový dizajn páčil. Klávesnici sa najviac vyčítalo, že je ťažko čitateľná a má nepríjemnú odozvu.
Analytik verí, že tento rok Apple aktualizuje aj Mac Pro s možnosťou „jednoduchého upgradu“, hoci o tom už hovoril aj samotný Apple.
Zaujímavejšie je očakávanie nového displeja pre profesionálov. Hovorí sa, že firma uvedie na trh monitor s 31,6”, 6K rozlíšením a “mini LED podsvietením”. Spoločnosť Apple ukončila v roku 2016 svoj najnovší monitor Thunderbolt Display a teraz ponúka profesionálnym používateľom počítačov Mac 27-palcový displej LG UltraFine 5K.
Intel pripravuje NUC s Core i3 a grafikou Radeon
1. februáraIntel sa pripravuje na vydanie plne zostavených počítačov série Crimson Canyon NUC, ktoré kombinujú 10nm Core procesory a samostatnú grafiku AMD.
Model počítača NUC8i3CYSM je vybavený procesorom Core i3-8121U Cannon Lake, 8 GB dvojkanálovej pamäte LPDDR4 a diskrétnou mobilnou grafickou kartou AMD Radeon RX 540 s 2 GB pamäte GDDR5 na doske. Pre ukladanie dát je ponúkaný 2,5” pevný disk s kapacitou 1 TB, k dispozícii je však slot M.2-2280 s rozhraním PCIe 3.0 x4 (NVMe) a SATA 6 Gb/s.
Čo sa týka procesora Core i3-8121U, ten má 2 jadrá a 4 vlákna. Frekvencia hodín čipu je 3,20 GHz a vyrovnávacia pamäť L3 má veľkosť 4 MB. Grafická karta je založená na architektúre Polaris a obsahuje 512 stream procesorov.
Stroj dostal pomerne veľa moderných konektorov, vrátane bezdrôtovej komunikácie podľa štandardov 802.11ac + Bluetooth 5.0, implementovanej na báze karty Wireless-AC 9560 WLAN. Na ovládači Intel i219-V je tiež gigabitový LAN port, infračervený prijímač a mikrofón na vytváranie lúčov. Nechýba čítačka SDXC kariet a audio výstup. Podľa štandardu USB ponúkajú 4 porty typu A, z toho jeden s rýchlym nabíjaním. Monitor je možné pripojiť cez dva porty HDMI 2.0.b, každý so 7.1 kanálovým zvukom.
Cena a dostupnosť stroja Crimson Canyon NUC8i3CYSM zatiaľ nebola oznámená.
Práce na PCIe 5.0 sa blížia ku koncu
30. januáraOdvetvie uviazlo na PCIe 3.0 už sedem rokov. Až tento rok uvidíme prvé počítače s PCIe 4.0 vďaka AMD, no priemysel je už pripravený na implementáciu ďalšej verzie – PCIe 5.0.
Vývojová organizácia PCI-SIG vydala špecifikáciu verzie 0.9 pre štandard PCI Express 5.0. To znamená, že na trhu sa už čoskoro môžu objaviť koncové zariadenia. Spoločnosti zvyčajne navrhujú zariadenia zo špecifikácie 0.4 a vydávajú zariadenia od verzie 0.9.
Bežný cyklus upgradu štandardu PCI je dva roky, ale PCIe 3.0 bol vydaný v roku 2010 a finálna verzia PCIe 4.0 sa objavila až v roku 2017, no v praxi ešte nebola implementovaná. Z toho vyplýva, že štvrtá verzia pneumatiky dlho nevydrží a rýchlo ju nahradí piata.
Rýchlosti zbernice PCI -e rôznych verzií 
Čo nám PCIe 5.0 sľubuje? Po prvé, ide o zvýšenie šírky pásma až na 128 GB / s. Schéma kódovania zostane nezmenená – 128b/130b. Okrem toho sa zmení elektrický obvod, aby sa zlepšila integrita signálu, bude zabezpečená spätná kompatibilita s rozširujúcimi kartami cez CEM konektory. Nový dizajn zbernice navyše zníži latenciu a vyrovná vysoké straty signálu na dlhých komunikačných linkách.
Norma bude dokončená v prvom štvrťroku 2019. Zatiaľ na svete nie sú žiadne zariadenia s PCIe 5.0. Očakáva sa, že prvé kópie sa objavia tento rok a rozšírená implementácia sa začne v roku 2020.
NVIDIA: Streamovanie videohier nikdy neprekoná PC
28. januáraNVIDIA už dlhé roky aktívne propaguje streamovanie videohier, no podľa jej zakladateľa Zhen-Hsun Huanga táto technológia nikdy nebude taká dobrá ako PC.
Na tlačovej konferencii po CES odpovedal na otázky novinárov o vysielaní hier a na otázku "Ako to ide?" odpovedal na nasledovné:
“Fantastické. Máme státisíce súbežných hráčov. Naša stratégia funguje. Po prvé, ak vaša otázka znela „Ako dlho bude streamovanie také dobré ako počítač?“, odpoveď je nikdy. Dôvod tkvie v jednom probléme, ktorý netušíme ako vyriešiť, a to je rýchlosť svetla. Keď sa venujete e-športom, potrebujete odozvu niekoľko milisekúnd, nie niekoľko stoviek milisekúnd. Ide o zásadný problém. Je to len zákon fyziky.
Pevne tomu však veríme, preto na tom pracujeme už desať rokov. Našou stratégiou je, že sme si istí, že PC hry s nami zostanú. Veríme, že každý potrebuje aspoň počítač, pretože zrejmé znalosti sú stále dôležité. V televízii nemôžete robiť všetko. Nemôžete žiť s TV online. Ale s počítačom sa dá žiť aj sám. Počítače používajú mladí ľudia na celom svete. Toto je ich prvé výpočtové zariadenie alebo možno druhé po mobile. Medzi týmito dvoma zariadeniami sú tie nevyhnutné počítačové platformy pre spoločnosť. Sme si istí, že je to niečo, čo zostane nezmenené.“.
Sinclair pripravuje herný systém založený na Raspberry Pi
11. januáraSynovec vynálezcu Spectra Grant Sinclair dúfa, že zopakuje úspech svojho strýka s novou ručnou hernou konzolou.
Stroj POCO alebo herná súprava Pocket Raspberry Pi je o niečo viac ako smartfón. Gadget vám bude dodaný v demonte, no zložiť si ho bude možné svojpomocne za cca 30 minút.
Podľa Granta kúpou súpravy získate všetko, čo potrebujete na zostavenie vreckového herného počítača. Obsahuje spájkovanú základnú dosku a malé komponenty vrátane širokouhlého fotoaparátu a reproduktora, dotykovej obrazovky a herného ovládača.
„Je zrejmé, že bol ovplyvnený prácou môjho strýka, ale táto je úplne iná. Myslím, že veľa ľudí, ktorí si kúpia Raspberry Pis, na nich hrá hry, a to mi vnuklo myšlienku vytvoriť malú počítačovú súpravu, ktorú si môžete zostaviť a potom s ňou vytvoriť svoje vlastné hry..
Podľa vývojára je POCO plnohodnotný počítač, ktorý vám umožňuje programovať animácie a hry pomocou drag-and-drop. So zariadením POCO za 190 USD je možné vytvárať hry na jednej hodine prostredníctvom spolupráce rôznych študentov nielen v triede, ale aj v inej škole.
Asus oznamuje minipočítač pre profesionálov
9. januáraAsus oznamuje nový štýlový minipočítač založený na 9. generácii procesorov Intel Core i9 a Core i7, pričom tvrdí, že to zvýši výkon o 30 %. Tento Mini PC ProArt PA90 zaručuje rýchly a plynulý tvorivý proces, pretože má dostatok výkonu aj pre zložité projekty.
Mini PC ProArt PA90 je tiež vybavený profesionálnou grafikou NVIDIA Quadro, ktorá dokáže bezproblémovo poskytnúť vizuálne efekty pre animáciu, úpravu fotografií a videa a 3D modelovanie.
Stroj sa môže pochváliť aj dvojicou portov Thunderbolt 3 na pripojenie ultrarýchlych diskov a prídavných displejov cez port USB-C.
Čo sa týka diskov, maximálna konfigurácia môže obsahovať dvojicu M.2 PCIe SSD s kapacitou 512 GB a jeden 2,5“ HDD s kapacitou 1 TB. Operačná pamäť RAM beží na frekvencii 2666 MHz a maximálna podporovaná kapacita je 64 GB.
Keďže je systém určený pre profesionálov, musí vydržať vysoké zaťaženie. K tomu je stroj vybavený kvapalinovým chladiacim systémom procesora, ktorý pri plnej záťaži vydáva 32 dB, čo je o tretinu tichšie ako priemerné PC.
Cena a dostupnosť počítača Asus Mini PC ProArt PA90 zatiaľ nebola oznámená.
ECS uvádza na trh minipočítač nadšencov
5. januáraSpoločnosť ECS vydala nový minipočítač LIVA Z2L, ktorý sa ľahko zmestí do dlane. Od ostatných minipočítačov tohto formátu sa však priaznivo odlišuje prítomnosťou GPIO portu.
Stroj je založený na procesoroch Gemini Lake, Pentium alebo Celeron. Rozmery stroja sú 132x118x56 mm (ŠxHxV). Puzdro má držiak VESA, ktorý umožňuje pripojiť počítač k televízoru. Stroj je absolútne tichý a napájaný externým zdrojom.
Z rozhraní sú v počítači 4 porty USB 3.0, nechýba ani jeden port Type-C a dvojica USB 2.0. Na pripojenie k sieti je k dispozícii adaptér 802.11ac a ethernetový port. Monitory je možné pripojiť cez D-Sub a HDMI.
Pod vekom sa okrem SoC Gemini Lake nachádza 4 GB LPDDR4 pamäte v dvojici SODIMM slotov. Disk zastupuje 64 GB eMMC, no miesto pre 2,5“ HDD je. Najneobvyklejším riešením je však prítomnosť GPIO hlavičky. Vďaka nemu sa stroj môže stať vynikajúcou experimentálnou základňou, ako aj domácim integračným systémom.
Cena a dostupnosť počítača LIVA Z2L zatiaľ nebola oznámená.
Intel pripravuje Ghost Canyon X s procesorom Core i9
4. januáraNa čínskej stránke PCEVA zverejnil jeden z účastníkov miestneho fóra plán Intelu pre počítače NUC (ďalšia jednotka výpočtovej techniky), ktorý pokrýva rok 2020.
Podľa tohto snímku Intel pripravuje nový stroj NUC s kódovým označením Ghost Canyon X, ktorý bude dostupný s osemjadrovým procesorom Intel Core i9.
Špeciálne pre sekciu RIA Science >>
Steven Perlberg
Svetové ekonomické fórum, známe každoročným stretnutím vo švajčiarskom Davose, zverejnilo novú správu, ktorá načrtáva hlavné technologické trendy aktuálneho roka.
„Technológia sa stala možno najväčším činiteľom zmeny v modernom svete,“ píše podnikateľ Noubar Afeyan. „Riziko nie je nikdy bez rizika, ale pozitívne technologické objavy sľubujú, že poskytnú inovatívne riešenia najnaliehavejších globálnych výziev súčasnosti, od nedostatku zdrojov až po globálne zmeny životného prostredia.“
„Zvýraznením najdôležitejších technologických pokrokov sa Rada snaží zvýšiť povedomie o ich potenciáli a pomôcť odstrániť medzery v investíciách, regulácii a vnímaní verejnosti,“ poznamenáva.
Nižšie je uvedený súhrn najnovších technológií, na ktoré si treba dať tento rok pozor, od nositeľnej elektroniky až po rozhrania mozog-počítač.
1. Nositeľná elektronika prispôsobená na tele
NYPD testuje inteligentné okuliare Google GlassPolícia má k dispozícii viacero prístrojov, pomocou ktorých sa preveruje, ako sa s takýmto vybavením dajú riešiť každodenné problémy. Podľa medializovaných informácií môže polícia používať Google Glass na rozpoznávanie tváre, získavanie dát z archívov, nahrávanie videí a prípravu správ.„Tieto prakticky neviditeľné zariadenia zahŕňajú slúchadlá do uší, ktoré monitorujú srdcovú frekvenciu, senzory pod oblečením, ktoré monitorujú držanie tela, dočasné tetovania, ktoré sledujú životne dôležité orgány, a hmatové chodidlá, ktoré ukazujú cestu pomocou GPS prostredníctvom vibrácií, ktoré človek cíti na chodidlách. .
Táto technika má širokú škálu aplikácií: hmatové podrážky sa navrhujú ako vodidlo pre nevidomých a Google Glass už nosia onkológovia, keďže im toto zariadenie pomáha pri operáciách zobrazovaním lekárskych údajov a iných vizuálnych informácií pomocou hlasových príkazov. .
2. Nanoštruktúrované grafitové kompozitné materiály
Emisie vozidiel znečisťujúcich ovzdušie z rýchlo rastúceho vozového parku sú čoraz väčším problémom životného prostredia. Zlepšenie prevádzkovej efektívnosti dopravy je preto sľubnou cestou na zníženie celkového vplyvu znečistenia.
Nové techniky nanoštruktúry uhlíkových vlákien pre pokročilé kompozitné materiály demonštrujú schopnosť znížiť hmotnosť vozidla o 10 % alebo viac. Ľahké auto potrebuje menej paliva, čo zvýši efektivitu prepravy ľudí a tovaru a zníži emisie skleníkových plynov.“
3. Extrakcia kovov v koncentráte morskej vody počas odsoľovania
Zásoby sladkej vody sa naďalej znižujú a v tomto smere sa jedným z riešení problému stalo odsoľovanie morskej vody. Odsoľovanie má však vážne nevýhody. Vyžaduje si veľa energie a navyše produkuje odpad v podobe koncentrovanej slanej vody, ktorá po návrate do mora má vážny negatívny vplyv na morský život.
Azda najperspektívnejším riešením tohto problému môže byť nový postoj k tomuto koncentrátu, ak sa naň nepozeráte ako na odpadový produkt, ale ako na surovinový zdroj veľmi cenných látok. Medzi nimi sú lítium, horčík a urán, ako aj obyčajné zlúčeniny sódy, vápnika a draslíka.
4. Skladovanie elektriny v priemyselnom meradle
Existujú náznaky, že mnohé nové technológie nám pomôžu priblížiť sa k riešeniu množstva problémov. Niektoré z nich, povedzme, prietokové batérie, budú v budúcnosti schopné uchovávať chemickú energiu v tekutej forme a vo veľkých množstvách, podobne ako skladujeme uhlie a plyn.
Rôzne pevné batérie tiež umožnia skladovať dostatočne veľké množstvo energie v pomerne lacných a cenovo dostupných materiáloch. Nedávno vynájdené vysokokapacitné grafénové kondenzátory umožňujú veľmi rýchlo nabíjať a vybíjať batérie, čo robí mnoho desiatok tisíc cyklov. Existujú aj ďalšie možnosti, ako napríklad využitie potenciálu kinetickej energie vo veľkých zotrvačníkoch a uloženie stlačeného vzduchu pod zem.
5. Nanovláknové lítium-iónové batérie
2014: aké vedecké myšlienky by mali odísť do dôchodkuSlávni vedci zostavili svoj zoznam populárnych vedeckých nápadov, ktoré vo svetle najnovších výskumov a moderných názorov stratili svoj význam.Tieto batérie novej generácie sú schopné dokončiť úplné nabitie rýchlejšie a generovať o 30 – 40 % viac elektriny ako dnešné lítium-iónové batérie. Pomôže to transformovať trh s elektrickými vozidlami a umožní skladovanie solárnej energie v domácnosti. Spočiatku, v priebehu nasledujúcich dvoch rokov, sa v smartfónoch začnú používať kremíkové anódové batérie.
6. Displej bez obrazovky
V roku 2013 sa v tejto oblasti dosiahol významný a rýchly pokrok. Vyzerá to tak, že sa čoskoro dočkáme zásadných prelomov v rozmerovo variabilnom používaní displejov bez obrazovky. Rôzne spoločnosti robia v tejto oblasti výrazný pokrok. Hovoríme o náhlavnej súprave pre virtuálnu realitu, bionických kontaktných šošovkách, vývoji mobilných telefónov pre starších ľudí a ľudí so zrakovým postihnutím, ale aj video hologramoch, ktoré nevyžadujú okuliare a pohyblivé časti.
7. Lieky na ľudskú črevnú mikroflóru
Veľká pozornosť sa dnes venuje črevnej mikroflóre a jej úlohe pri výskyte rôznych ochorení – od infekcií a obezity až po cukrovku a zápaly tráviaceho traktu.
Ukázalo sa, že liečba antibiotikami vedie k deštrukcii črevnej flóry a spôsobuje komplikácie, ako sú infekcie spôsobené baktériou Clostridium difficile. A v niektorých prípadoch môžu komplikácie ohroziť aj život človeka. Na druhej strane prebieha klinický výskum skupiny mikróbov nájdených v zdravých črevách, ktoré pomôžu vyvinúť lieky novej generácie na zlepšenie liečby ľudskej črevnej mikroflóry.
8. RNA lieky
Pokroky vo výskume ribonukleovej kyseliny (RNA) a technológií syntézy in vivo umožňujú vytvoriť novú generáciu liekov na báze RNA. Tieto lieky môžu riediť prirodzený proteín prítomný v nadmernom množstve a umožňujú telu prirodzene produkovať optimalizované proteíny liekov. V spolupráci s veľkými farmaceutickými spoločnosťami a výskumnými centrami vzniklo množstvo súkromných firiem na vývoj liekov a liečebných postupov založených na RNA.
9. Poznaj sám seba (prediktívna analytika)
Smartfóny obsahujú množstvo informácií o činnostiach ľudí vrátane toho, koho poznajú (zoznamy kontaktov, aplikácie sociálnych médií), s kým komunikujú (zapisovanie hovorov, protokolovanie textových správ, e-maily), kam chodia (GPS, Wi-Fi georeferencované fotografie) a čo robia (aplikácie, ktoré používame, načítavajú dáta).
Pomocou týchto informácií, ako aj špeciálnych algoritmov na strojové porozumenie, je možné zostaviť podrobné prediktívne modely o ľuďoch a ich správaní. Pomôže to pri plánovaní mesta, pri predpisovaní jednotlivých liekov, pri zvažovaní budúcich potrieb a pri lekárskej diagnostike.
10. Rozhrania mozog-počítač
Schopnosť ovládať počítač výlučne silou mysle je bližšie k realite, než si myslíte. Rozhrania mozog-počítač, v ktorých počítač číta a interpretuje signály priamo z mozgu, sú už v klinických testoch s dobrými výsledkami. Ľuďom trpiacim kvadruplégiou (ochrnutie rúk a nôh), syndrómom izolácie a tým, ktorí utrpeli mozgovú príhodu, umožnia pohybovať sa na invalidnom vozíku a dokonca piť kávu zo šálky a ovládať robotickú ruku pomocou mozgových vĺn. Okrem toho mozgové implantáty pomáhajú čiastočne obnoviť zrak tým, ktorí ho stratili.
Inovatívne technológie sa stali snáď najväčším činiteľom zmien v modernom svete. Riziko nie je nikdy bez rizika, ale pozitívne technologické objavy sľubujú poskytnúť inovatívne riešenia najnaliehavejších globálnych výziev dneška, od nedostatku zdrojov až po globálne zmeny životného prostredia. (...) Zdôrazňovaním najdôležitejších technologických pokrokov sa Rada snaží zvýšiť povedomie o ich potenciáli a pomôcť odstrániť medzery v investíciách, regulácii a vnímaní verejnosti.
− Noubar Afeyan, podnikateľ, prispievateľ do správy
Teraz sa pozrime na samotné inovácie.
Tieto inovatívne technológie sú prakticky neviditeľné. Patria sem slúchadlá do uší, ktoré monitorujú srdcovú frekvenciu, senzory monitorujúce držanie tela (nosené pod oblečením), dočasné tetovania monitorujúce fungovanie životne dôležitých orgánov a hmatové podrážky, ktoré vám pomocou GPS ukazujú cestu pomocou vibrácií.
Tie, mimochodom, chcú použiť ako sprievodcu pre nevidomých. A známe okuliare Google Glass, inovatívna technológia, už pomáhajú onkológom pri operáciách.
Google Glass je inovatívna technológia
2. Nanoštruktúrované grafitové kompozitné materiály
Automobilové výfukové plyny znečisťujúce atmosféru sú metlou moderných ekológov. Nie je prekvapujúce, že zvyšovanie efektivity práce v doprave je jednou z prioritných technologických oblastí.
Uľahčia to techniky nanoštruktúry uhlíkových vlákien pre najnovšie kompozitné materiály, ktoré pomôžu znížiť hmotnosť automobilov o 10 % alebo viac. Prečo? Ľahké auto potrebuje menej paliva, čo znamená, že bude menej znečisťovať životné prostredie.
Ďalším problémom ekologického charakteru je pokles zásob sladkej vody a s tým spojené odsoľovanie morskej vody. Odsoľovanie umožňuje zvýšiť prísun čerstvej vody, má však aj nevýhody. A vážne. Odsoľovanie vyžaduje veľa energie a tiež produkuje koncentrovaný odpad zo slanej vody. Ten, ktorý sa vracia do mora, má mimoriadne negatívny vplyv na morskú flóru a faunu.
A najsľubnejším riešením tejto otázky môže byť zásadne nový pohľad na tento odpad. Možno ich považovať za surovinový zdroj veľmi cenných látok: lítium, horčík, urán, obyčajná sóda, vápnik, zlúčeniny draslíka.
Energetické problémy sú nevyčerpateľným zdrojom otázok. Niektoré z nich sa však zdajú byť celkom riešiteľné vďaka novým inovatívnym technológiám. Napríklad sa navrhuje použiť prietokové batérie na skladovanie chemickej energie v kvapalnej forme a vo veľkých množstvách. Je to podobné, ako skladujeme uhlie a plyn.
Umožnia vám ušetriť pomerne veľké množstvo energie a všetky druhy pevných batérií, navyše v lacných a dostupných materiáloch.
V poslednej dobe boli vynájdené aj vysokokapacitné grafénové kondenzátory, s ktorými môžete veľmi rýchlo nabíjať a vybíjať batérie, čo robí mnoho desiatok tisíc cyklov. Inžinieri zvažujú aj ďalšie možnosti, ako je kinetická energia vo veľkých zotrvačníkoch a zásobníky stlačeného vzduchu pod zemou.
Molekulárna štruktúra grafénu
5. Nanovláknové lítium-iónové batérie
Tieto inovatívne batérie sa budú nabíjať rýchlejšie a vyrobia o 30 – 40 % viac elektriny ako dnešné lítium-iónové batérie. To všetko pomôže zlepšiť trh s elektrickými vozidlami a tiež vám umožní skladovať solárnu energiu priamo doma. Odborníci naznačujú, že už teraz a v priebehu nasledujúcich dvoch rokov sa budú v smartfónoch používať aj kremíkové anódové batérie.
Skutočný skok vpred v tejto oblasti nastal minulý rok. To je dôvod, prečo je vysoko pravdepodobné, že v blízkej budúcnosti budeme mať dôležité objavy týkajúce sa používania inovatívnej technológie displeja bez obrazovky. O čom to je? O headset pre virtuálnu realitu, bionické kontaktné šošovky, vývoj mobilných telefónov pre seniorov a slabozrakých, video hologramy, ktoré nevyžadujú okuliare a pohyblivé časti.
Glyph: futuristická prilba pre virtuálnu realitu
7. Lieky na ľudskú črevnú mikroflóru
V poslednej dobe sa ukazuje, že črevná mikroflóra ovplyvňuje vznik mnohých ochorení – od infekcií a obezity až po cukrovku a zápaly tráviaceho traktu.
Každý vie, že antibiotiká ničia črevnú mikroflóru, spôsobujú komplikácie, ako sú infekcie spôsobené baktériou Clostridium difficile, niekedy až život ohrozujúce. Preto sa dnes na celom svete uskutočňujú klinické skúšky. V dôsledku toho bolo možné odhaliť skupiny mikróbov v zdravom čreve. Tieto mikróby pomôžu vytvoriť lieky novej generácie, ktoré zase pomôžu zlepšiť liečbu ľudskej črevnej mikroflóry.
Ide tiež o lieky novej generácie. Pokrok v štúdiu ribonukleových kyselín (RNA) umožní ich získanie. Pomocou týchto prípravkov bude možné riediť prirodzený proteín prítomný v nadmernom množstve a bude možné produkovať optimalizované liečivé proteíny v prirodzených podmienkach organizmu.
Lieky na báze RNA budú vyrábať už etablované súkromné firmy, ale v spolupráci s veľkými farmaceutickými spoločnosťami a výskumnými centrami.
9. Prediktívna analytika
Smartfóny sú inovatívne technológie, ktoré obsahujú neskutočné množstvo informácií o aktivitách ľudí, majiteľov týchto smartfónov aj ich známych (zoznamy kontaktov, protokoly hovorov, GPS, Wi-Fi, fotografie na základe polohy, stiahnuté dáta, aplikácie, ktoré používame atď. .) pomôže vytvoriť podrobné prediktívne modely o ľuďoch a ich správaní.
To všetko by podľa odborníkov malo slúžiť dobrému účelu – napríklad urbanizmu, vymenovaniu jednotlivých liekov, lekárskej diagnostike.
Inovatívna technológia Ovládať počítač len silou myslenia nie je vôbec fantázia. Navyše je oveľa bližšie k realite, ako sme si mysleli. Rozhrania mozog-počítač (kde počítač číta a interpretuje signály priamo z mozgu) sú už v klinických skúškach. A hlavne sú už dobré výsledky. Sú však potrebné nie pre zábavu, ale pre ľudí so zdravotným postihnutím. Napríklad pre tých, ktorí trpia kvadruplégiou (ochrnutie rúk a nôh), syndrómom izolácie, pre ľudí, ktorí prekonali mozgovú príhodu a pre tých, ktorí používajú invalidný vozík. Rozhranie mozog-počítač je schopné mnohých vecí. S ním bude človek môcť ovládať povedzme robotickú ruku, aby mohol piť, jesť a robiť oveľa viac. A predsa môžu mozgové implantáty čiastočne obnoviť zrak.
Laserové čipy, flexibilné tlačené obvody, memristory a ďalšie zázraky technológie sú hneď za rohom! Predstavte si svet, kde sa elektronické zariadenia samy nabíjajú, hudobné prehrávače schopné prehrať celú vašu zvukovú zbierku, samoliečivé batérie a čipy, ktoré menia ich schopnosti za behu. Súdiac podľa toho, na čom dnes pracujú americké výskumné laboratóriá, je to všetko nielen možné, ale aj sľubné.
„Nasledujúcich päť rokov bude pre elektroniku skutočne vzrušujúcim obdobím,“ hovorí David Seiler, vedúci divízie Semiconductor Electronics Business Division v Národnom inštitúte pre štandardy a technológie (NIST) v Gaithersburgu v štáte Maryland. "Mnoho vecí, ktoré sa dnes zdajú ako vzdialená fantázia, sa stanú všadeprítomnými."
Takže, ste pripravení začať svoju cestu do budúcnosti elektroniky? Mnohé z nápadov, o ktorých budeme dnes hovoriť, môžu vyzerať fantasticky, niektoré sa budú zdať bez zdravého rozumu, ale všetky majú spoločné to, že už boli testované v laboratóriách a majú veľkú šancu, že sa v najbližších 5 rokoch premenia na komerčné produkty. .
Tento článok sa zameriava na nový vývoj v mikroprocesorovej technológii, od procesorov, ktoré prenášajú dáta pomocou laserov, ktoré nahrádzajú vodiče, až po obvody založené na nových materiáloch, ktoré nahradia tradičný kremík. Tieto technológie by mohli byť stavebnými kameňmi mnohých nových inovatívnych produktov, z ktorých si niektoré dnes už ani nevieme predstaviť.
Čipy bez drôtov: laserové pripojenie
Pri bližšom skúmaní môžete vidieť, že typický mikroprocesor obsahuje milióny tenkých drôtov, ktoré sa tiahnu všetkými smermi a spájajú aktívne prvky. Pri pohľade pod povrch opäť nájdete päť ďalších drôtov. Jurgen Michel, vedec z MIT's Microphotonics Center v Cambridge, má v úmysle nahradiť všetky tieto drôty impulzmi germániových laserov, ktoré prenášajú dáta pomocou infračerveného žiarenia.
„Ako sa zvyšuje počet jadier a komponentov v procesoroch, spojovacie káble sú zahltené údajmi a stávajú sa slabým komunikačným kanálom. Použitie fotónov namiesto elektrónov zlepšuje situáciu,“ vysvetľuje Michel.
Tým, že sa dáta pohybujú rýchlosťou svetla, germániové lasery sú schopné prenášať bity a bajty informácií 100-krát rýchlejšie ako pohybom elektrónov cez drôty. To je dôležité najmä pre komunikáciu medzi jadrami procesora a jeho pamäťou. Rovnako ako linky z optických vlákien zlepšili efektivitu telefónnych hovorov, použitie laserov v mikroprocesoroch by mohlo posunúť spracovanie údajov do nových výšin.
Najlepšie na tom je, že systém MIT nevyžaduje veľké množstvo tenkých káblov vo vnútri procesorov. Namiesto toho čip obsahuje mnoho skrytých tunelov a dutín, cez ktoré prechádzajú svetelné impulzy, zatiaľ čo drobné zrkadlá a senzory prenášajú a interpretujú údaje.
Kombinácia tradičnej kremíkovej elektroniky s optickými komponentmi, známymi ako kremíková fotonika, môže urobiť počítače ekologickejšími. A to všetko preto, že lasery spotrebujú menej energie ako drôty a vyžarujú menej tepla do okolitého priestoru.
„Optoelektronika je skutočný svätý grál,“ hovorí Seiler. "Umožňuje rozšíriť možnosti elektroniky a zároveň poskytuje skvelý spôsob, ako znížiť spotrebu energie, pretože neobsahuje vodiče, ktoré sú skutočnými chladičmi okolitého priestoru."
Vo februári 2010 Michel a jeho kolegovia Lionel Kimerling a Jifeng Liu úspešne postavili a otestovali pracovný obvod využívajúci zabudovaný germániový laser na prenos údajov. Nový čip dosahuje rýchlosti prenosu dát cez 1 TB/s, čo je o dva rády rýchlejšie ako súčasné najlepšie drôtové čipy.
Nový čip bol vytvorený pomocou moderných technológií výroby polovodičov s niektorými doplnkami, takže Michel verí, že prechod na používanie čipov založených na laserovom spojení sa uskutoční v priebehu nasledujúcich piatich rokov. Ak budú ďalšie testy úspešné, MIT udelí licenciu na výrobnú technológiu. Široká distribúcia nového typu čipov sa očakáva do roku 2015.
Okrem toho sa očakáva, že do roku 2015 sa objavia počítače so 64-jadrovými procesormi, ktorých jadrá budú pracovať nezávisle a súčasne.
„Spojiť ich drôtmi je slepá ulička,“ hovorí Michel. "Používanie germániového lasera má obrovský potenciál a veľkú výhodu."
Najnovšie obvody: memristory
Je váš MP3 prehrávač plný vašich obľúbených skladieb a vy sa cítite ako zabijaci, keď vymažete skladbu? V tomto prípade môžu memristory doraziť práve včas.
Ide o prvé zásadne nové elektronické súčiastky od vytvorenia kremíkových tranzistorov v 50. rokoch minulého storočia. Memristory sú rýchlejšou, odolnejšou a potenciálne lacnejšou alternatívou k flash pamäti. A sú dvakrát tak priestranné - skutočný priestor pre milovníkov hudby.
.jpg)
„Ak sa dnes rozhodneme prehodnotiť počítačovú technológiu, jednoducho musíme použiť pamäť memristor,“ povedal R. Stanley Williams, vedúci výskumník a vedúci skupiny Quantum Science Research (QSR) v laboratóriách HP v Palo Alto v Kalifornii. "Je to základná štruktúra pre budúcu elektroniku."
Memristor - inými slovami, pamäťový rezistor - prvýkrát spomenul profesor UCLA Leon Chua v roku 1971. Prototypy memristorov od spoločnosti HP Labs sa však verejne ukázali až v roku 2008.
Na vytvorenie memristorov používa spoločnosť HP striedajúce sa vrstvy oxidu titaničitého a platiny. Pod elektrónovým mikroskopom vyzerajú ako séria dlhých paralelných výbežkov. Nižšie, v pravom uhle, je umiestnená rovnaká vrstva, ktorá tvorí "kocky" s veľkosťou buniek 2 x 3 nm.
Kľúčovým bodom je, že akékoľvek dva susedné vodiče môžu byť pripojené k elektrickému spínaču pod povrchom, čím sa vytvorí pamäťová bunka. Zmenou napätia aplikovaného na kocky môžu vedci otvárať a zatvárať drobné elektronické spínače pri ukladaní údajov, podobne ako tradičné čipy flash pamäte.
Nový typ pamäte sa nazýva ReRAM (Resistive Random Access Memory). Tieto čipy nielenže dokážu uložiť dvakrát toľko údajov ako flash, ale sú aj 1000-krát rýchlejšie a vydržia až 1 000 000 cyklov zápisu v porovnaní so 100 000 cyklami zápisu pre štandardnú pamäť typu flash. ReRAM navyše číta a zapisuje dáta porovnateľnou rýchlosťou, zatiaľ čo Flash trvá oveľa dlhšie, kým dáta zapíše ako ich načíta.
HP a juhokórejská spoločnosť Hynix uzavreli partnerstvo pri hromadnej výrobe čipov ReRAM, ktoré možno použiť v mnohých prenosných zariadeniach, ako sú multimediálne prehrávače. To však znamená terabajty hudobných skladieb, videí a elektronických kníh! Prvé produkty s novými pamäťovými čipmi sa očakávajú na trhu v roku 2013.
ReRAM tiež nahradí dynamickú RAM v počítačoch. Keďže pamäť ReRAM je energeticky nezávislá, po vypnutí systému nestratí informácie a na rozdiel od DRAM nespotrebováva energiu. Podľa Williamsa prichádza éra okamžitého spracovania dát. Používatelia dnes často počítače nevypínajú, ale posielajú spať. „Prebudenie“ počítačovej technológie však trvá niekoľko sekúnd až minútu a až potom sa obnoví prístup k údajom. Zariadenia využívajúce ReRAM sa okamžite vrátia do pracovného stavu.
Ba čo viac, podľa Williamsa je možné naskladať polia memristorov vo vnútri čipu, jeden na druhý. Toto je spôsob, ako vytvoriť 3D pamäť, ktorá umožní racionálnejšie využitie priestoru vo vnútri čipu, zmestí oveľa viac pamäte na rovnaký fyzický objem.
„Neexistuje žiadne zásadné obmedzenie počtu vrstiev, ktoré dokážeme vyrobiť,“ vysvetľuje Williams. "V nasledujúcich 10 rokoch dokážeme vytvoriť čipy s pamäťovou kapacitou petabajtov." To je milión gigabajtov úložného priestoru, čo je dosť na to, aby sa doň zmestilo video vo vysokom rozlíšení na rok. Zároveň veľkosť samotného čipu nepresahuje veľkosť ľudského nechtu.
„Pamäť je len jednou z možných aplikácií memristorov, no zďaleka nie jedinou. Táto technológia má obrovský potenciál,“ hovorí Seiler.
V nasledujúcich 20 rokoch môže dôjsť k revízii dizajnu počítačov. V roku 2010 výskumníci z HP zistili, že memristory možno použiť na logické výpočty, nielen na ukladanie dát. To znamená, že teoreticky môžu byť obe tieto funkcie implementované na rovnakom čipe.
A opäť slovo Williamsovi: "Jeden memristor je schopný nahradiť mnoho obvodov, čo následne zjednoduší architektúru, dizajn a prevádzku počítačov." Napríklad jeden memristor môže nahradiť šesť tranzistorov používaných na vytvorenie statických buniek RAM vo vyrovnávacej pamäti procesora.
Podľa Williamsa technológia memristorov dokonca umožní vytváranie umelých nervových synapsií, ktoré dokážu napodobňovať mozog. Dnes sú to len vzdialené vyhliadky, ale hlavné je, že sú v zásade možné.
„Memristory majú potenciál prepísať pravidlá elektroniky,“ hovorí Supratik Guha, riaditeľ oddelenia fyzikálnych vied IBM. Technológia však podľa jeho názoru potrebuje ďalšie zlepšenie. "Môžu mať potenciál ako pamäťové prvky," dodáva. "Ale ako každá iná technológia, pred chôdzou sa musíte plaziť a pred behom chodiť."
Inými slovami, memristorová technológia nepríde z čista jasna. Bude trvať dlho, kým sa memristory stanú tak rozšírenými ako DRAM alebo flash pamäte.
Vymeniteľné čipy: programovateľné vrstvy
Od najrýchlejších procesorov až po najmenšie pamäťové moduly. Takmer všetky čipy používané v modernej elektronike majú jedno spoločné: ich aktívne prvky sú v horných 1-2% kremíkovej vrstvy, z ktorej sú vyrobené.
To sa v najbližších rokoch zmení, pretože výrobcovia sa budú snažiť vtesnať do vertikálnych vrstiev čo najviac komponentov. Niektorí výrobcovia, ako napríklad Intel, používajú techniky spájania jedného čipu a vedci z University of Rochester vytvárajú vo vnútri čipov 3D viacvrstvové štruktúry. Oba prístupy sú veľmi zložité a drahé.
Kiežby bolo možné docieliť, aby čipy prestavali svoje obvody „na požiadanie“, aby mali viacero vrstiev aktívnych prvkov. Táto myšlienka bola stelesnená v technológii Spacetime spoločnosti Tabula a našla uplatnenie v architektúre čipu ABAX.
Namiesto trvalého potlačenia niekoľkých vrstiev permanentných komponentov do kremíka používa ABAX preprogramovateľné obvody, ktoré dokážu meniť funkcie v závislosti od požiadaviek užívateľa. Čipy dnešného výrobcu obsahujú 8 rôznych vrstiev, ktorých vlastnosti je možné meniť mihnutím oka. .jpg)
„Vyzerá to ako supermarket s ôsmimi poschodiami,“ vysvetľuje Steve Tieg, vedúci technológie v spoločnosti Tabula. "Na pohyb medzi poschodiami používate eskalátor." Ale namiesto vytvorenia ôsmich samostatných fyzických poschodí s vlastnou štruktúrou a sortimentom produktov, Tabula ukázala spôsob, ako vytvoriť jednu vrstvu (alebo podlahu), ktorú možno prekonfigurovať v závislosti od úloh.
„Je to ako keď niekto prestavuje podlahu, zatiaľ čo zákazník je na eskalátore, aby vytvoril správnu úroveň so správnymi produktmi,“ dodáva Teague. "Prostredie mimo eskalátora vyzerá, že zákazník je na ôsmom poschodí, ale v skutočnosti je to jedno poschodie, len zmenené tak, aby vyhovovalo jeho potrebám."
Preprogramovanie čipu do funkčného stavu trvá iba 80 pikosekúnd, čo je 1000-krát rýchlejšie ako výpočtový cyklus bežného čipu. Vrstvy sa teda menia takmer „za chodu“, kým čip čaká na ďalší reťazec príkazov.
Čipy ABAX vám teda umožňujú urobiť viac s menej. Čipy Tabula ABAX vyrobené tradičnou technológiou výroby polovodičov stoja výrobcu približne rovnakú sumu ako výroba bežných čipov. Tento dizajn stále používa iba vrchné vrstvy čipu, ale jedna vrstva funguje ako osem rôznych čipov. Podľa Teaguea môže táto technológia zdvojnásobiť hustotu obvodov a zvýšiť šírku pásma pamäte a videa 3,5-krát.
Dnes Tabula sústredila svoje úsilie na výrobu čipov na špeciálne účely. Takéto čipy sú skutočnými „ťažnými koňmi“ našej doby. Používajú sa napríklad v bezdrôtových smerovačoch alebo zariadeniach mobilných veží.
V budúcnosti plánuje Tabula zaviesť výrobu čipov pre obľúbené elektronické zariadenia – digitálne fotoaparáty, herné konzoly a možno aj pre plnohodnotné počítače. Súčasný dizajn 8-vrstvového čipu je už sériovo vyrábaný a Tabula momentálne pracuje na 12-vrstvovej verzii s potenciálom zvýšiť počet vrstiev na 20.
"Neexistuje žiadny limit na počet vrstiev, ktoré by sme mohli integrovať," povedal Teague.
Od sadzí k obvodom: grafény
Za posledných 45 rokov sa počet tranzistorov v kremíkových počítačových procesoroch každé dva roky zdvojnásobil, čo dokazuje, že Moorov zákon funguje rovnako spoľahlivo ako gravitačný zákon. Keďže sa aktívne prvky čipov zmenšovali a výroba zlacňovala, mohli sa do finálnych zariadení „vtesnať“ v čoraz väčšom množstve, čo následne zvyšovalo zložitosť, možnosti a ... spotrebu elektroniky.
Ale v skutočnosti sa táto cesta ukázala ako slepá ulička. Vedci sa snažili do kremíkového čipu vtesnať ešte viac tranzistorov, no od veľkosti približne 14 nm začali ťažkosti s ďalšou miniaturizáciou prvkov. 14 nm je veľkosť dvoch molekúl hemoglobínu v našej krvi alebo asi jedna tisícina veľkosti granúl mastenca.
Látka zvaná grafén vdýchla Moorovmu zákonu nový život, dokázaný kremíkovou technológiou. Grafén je vrstva atómov uhlíka usporiadaná do šesťuholníkových buniek. Hrúbka takejto vrstvy je 1 atóm. Pod elektrónovým mikroskopom vyzerá grafén veľmi ako včelí plást.
.jpg)
„Nielen, že to vyzerá divne, ale má aj nezvyčajné vlastnosti,“ hovorí Walt de Heer, riaditeľ Georgia Institute of Technology nanolab. - Grafén je jedinečný materiál budúcnosti. Je rýchly, spotrebuje málo energie a dajú sa z neho vyrobiť tie najmenšie prvky. Jeho schopnosti sú lepšie ako kremík, robí to, čo kremík nedokáže. Je za ním budúcnosť elektroniky.
Výskumníci v oblasti polovodičov experimentujú s grafénom od 70. rokov minulého storočia. Až donedávna sa im však nepodarilo vytvoriť ultratenké vrstvy grafénových šesťuholníkov. Vedci z Manchesterskej univerzity Andre Geim a Konstantin Novoselov úspešne vytvorili prvé vrstvy grafénu v roku 2004 (za tento a ďalšie úspechy vo výskume grafénu im bola v roku 2010 udelená Nobelova cena). Potom sa grafénová technológia začala rýchlo rozvíjať.
Začiatkom roku 2011 vytvorila de Geerova skupina grafénové drôty, prvý veľký krok k výrobe mikročipov. Hrúbka drôtu asi 10 nm bola dosiahnutá epitaxiou - rastom čistého grafénu na báze kremíka. (Epitaxia je proces rastu tenkej vrstvy kryštálu na substráte z iného kryštálu (substrátu), takže budovaná vrstva opakuje štruktúru substrátu).
Nakoniec sa vedcom podarilo získať elektronické štruktúry s hrúbkou 1 nm a oveľa rýchlejšie ako kremík. Podľa vedcov použitie grafénov umožní vytvárať procesory s frekvenciou meranou v terahertzoch, ktorá je 20-krát rýchlejšia ako rýchlosť moderných kremíkových procesorov.
Budúci rok vedci z Georgia Tech dúfajú, že dokončia prototyp čipu so zabudovaným grafénom a otestujú, či sa jedinečné vlastnosti materiálu dajú použiť na vytvorenie čipov.
Vedci IBM vytvorili experimentálne tranzistory a integrované obvody na báze grafénu pomocou štandardných techník výroby polovodičov. Podľa nich to možno považovať za prvý krok k využitiu grafénov v priemyselnom meradle.
„Táto oblasť má veľký potenciál,“ povedal Supratik Guha, riaditeľ oddelenia fyzikálnych vied IBM. - Grafény nájdu uplatnenie vo vojenskom priemysle a v bezdrôtových technológiách, navyše sa dajú integrovať s kremíkom. Dnes je potrebné veľa práce, aby sa demonštrovala možnosť vytvorenia zosilňovacích obvodov s integrovanými vysokokvalitnými aktívnymi prvkami vyrobenými z grafénu.“
Podľa predpovedí sa prvé produkty využívajúce grafény objavia v roku 2013. Preto je predčasné očakávať, že sa v blízkej budúcnosti objavia superrýchle notebooky s grafénovými procesormi. Ak sa takáto technika predsa len objaví, bude príliš drahá a dá sa použiť len v oblastiach, kde nezáleží na cene v porovnaní s vysokými rýchlosťami a nízkou spotrebou energie.
Taktiež nám známe integrované obvody boli kedysi „drahé“ a používali sa len vo vojenskom priemysle a na iné špeciálne účely. História v tejto oblasti je taká, že mnohé veci sú drahé a svetu nedostupné a potom sa stávajú lacnými a bežnými. Grafény majú veľký potenciál, predpokladá sa, že v najbližších 10 rokoch sa môžu stať široko dostupnými.
Tlačené spoje: Rozpočtové čipy
Štandardná technológia výroby polovodičov zahŕňa množstvo zložitých krokov, ktoré sa vykonávajú v absolútne čistej miestnosti, kde nie je žiadny prach a nečistoty ničiace elektroniku. Xerox používa jednoduchší a lacnejší spôsob výroby elektroniky tlačením obvodov na plastovú základňu. Technologický proces zahŕňa použitie zariadení, ktoré môžu stáť tisíce dolárov, ale nie miliardy potrebné na zriadenie tradičnej továrne na výrobu procesorov.
.jpg)
„Konvenčná elektronika je rýchla, malá a drahá,“ hovorí Jennifer Ernst, bývalá riaditeľka obchodného rozvoja v Xerox PARC Laboratories v Palo Alto v Kalifornii. "Tým, že ich tlačí priamo na plast, robí PARC elektroniku pomalou, veľkou a lacnou."
Technologický postup tlače obvodov vyvinutých spoločnosťou PARC vyžaduje o niečo viac úsilia ako napríklad tlač bežného obrázka. Všetko, čo potrebujete, sú špeciálne materiály, ako je strieborný atrament, a samotný obvod je aplikovaný na flexibilné polyetylénové doštičky a nie na krehký kremík. V zásade sa konečný produkt sotva dá nazvať čipom.
Prispôsobením rôznych tlačových technológií, vrátane vstrekovania atramentu, razenia a sieťotlače, PARC vyrába zosilňovače, batérie a spínače oveľa lacnejšie ako tie, ktoré sa vyrábajú tradičným spôsobom. A nedávno sa spoločnosti podarilo zaviesť výrobu 20-bitových pamätí a radičov, ktoré budú v predaji budúci rok.
Ďalším zaujímavým projektom PCB je detektor výbuchu, ktorý PARC vyvinula pre americkú agentúru DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency). Flexibilné plošné spoje sú zabudované do vojenských prilieb, kde nové senzory merajú tlak, akustický výkon, zrýchlenie a osvetlenie v bojových podmienkach.
Po týždni strávenom v prvej línii sa vojak vracia a odnáša prilbu do špeciálneho laboratória, kde sa získané údaje starostlivo analyzujú a lekári dospejú k záveru, že existuje možnosť poranenia mozgu. Tieto senzory robia svoju prácu dobre a stoja menej ako 1 dolár v porovnaní so 7 dolármi, ktoré stoja tradičné senzory.
Samozrejme, tlačené obvody nie sú ani zďaleka také konkurencieschopné ako kremík, pokiaľ ide o rýchlosť alebo schopnosť zbaliť miliardy tranzistorov do malého objemu. Existuje však veľa aplikácií, kde sú náklady oveľa dôležitejšie ako rýchlosť. A začiatkom roku 2012 sa tlačené spoje budú používať v hračkách a elektronických hrách, ktoré vyžadujú jednoduché spracovanie dát – napríklad rečové syntetizátory, ako aj na ovládanie airbagov v automobiloch.
.jpg)
A do roku 2015 možno tlačené spoje nájsť aj v ďalších elektronických produktoch – flexibilné čítačky elektronických kníh, ktoré sa dajú zložiť do tuby ako papierové časopisy alebo na výrobu odevov zo špeciálnych látok so solárnymi článkami, s ktorými bude možné dobíjať mobilný telefón alebo hudobný prehrávač.
Analytická spoločnosť IDTechEx predpovedá nárast predaja flexibilných tlačených obvodov z 1 miliardy USD v roku 2010 na 45 miliárd USD v roku 2016. Uplatnenie nájdu v širokej škále zariadení.
Zlaté čísla Ako predať krásne telefónne číslo
Ťažba kryptomeny: čo to je jednoduchými slovami
Najlepší operačný systém pre laptop: Kompletná recenzia
Programy na sťahovanie hudby od spolužiakov Stiahnite si smutnú pesničku od spolužiakov zo sociálnej siete
Mobilná verzia prehliadača Yandex