Журнал «Компьютерра» № 3 от 23 января 2007 года

Несмотря на то что в рядах нынешних соискателей было немало оригинальных конструкторских идей, в выборе абсолютного победителя жюри решило руководствоваться здоровым консерватизмом. В итоге Гран-при 2006 получил роботизированный пылесос от компании Fuji, способный в автономном режиме прогуливаться по офисным коридорам, динамически меняя скорость своего моциона в зависимости от степени загрязнённости пола. Электронный чистильщик играючи справляется с уборкой небоскрёбов: благодаря умению «договариваться» с лифтом, он способен самостоятельно разъезжать по этажам. Запоминая траекторию своего путешествия, по окончании работы он всегда приезжает отметиться в исходную точку маршрута. Трудовой стаж у «робопылесосов» уже идёт: ныне они с успехом убираются в десятке крупных японских зданий. И это только начало: думается, в наступившем году Свиньи спрос на услуги старательной электронной технички заметно возрастёт. ДК

Круглое — катать

Компактный оптический буфер для кремниевых чипов удалось разработать инженерам в Уотсоновском исследовательском центре корпорации IBM. Буфер изготавливается по обычной CMOS-технологии и делает ещё один важный шаг на пути к интеграции оптических линий передачи данных в современные чипы.

Как известно, эффективная передача информации внутри чипов и между ними сегодня является одним из основных узких мест на пути дальнейшего роста производительности компьютеров. Над решением этой проблемы — заменой электрических шин передачи данных оптическими — напряжённо работают не только в IBM. Многое уже сделано — эффективные оптические волноводы, модуляторы сигнала и другие устройства большого телекоммуникационного хозяйства, которое нужно теперь разместить на невеликой площади чипа.

Одно из совершенно необходимых устройств — буфер для накопления данных перед пересылкой. Его роль может выполнять оптическая линия задержки, которую, как правило, изготавливают из обычного оптического волокна нужной длины. Но длинное волокно невозможно засунуть в чип. Чтобы обойти эту трудность, в IBM использовали последовательность кольцевых кремниевых волноводов диаметром всего 55 мкм. Проходя по кругу много раз, свет получает заметную задержку, а располагая последовательно до сотни таких колец, можно обеспечить необходимые параметры буферизации. Экспериментальное устройство с площадью менее одной десятой миллиметра уже способно запоминать до 10 бит оптической информации при скорости передачи данных до 20 гигабит в секунду.

Подобные кольцевые резонаторы и кремниевые волноводы учёные использовали и раньше, но только в IBM настолько усовершенствовали технологию, что сумели использовать до сотни таких колец с приемлемым уровнем оптических потерь и ошибок. Впрочем, авторы считают, что надо продолжать работу над улучшением параметров кремниевых оптических буферов и это только первая успешная демонстрация практической реализуемости концепции. Результаты работы опубликованы в первом номере нового журнала Nature Photonics, само появление которого свидетельствует о бурном росте этого направления компьютерных технологий. ГА

Верблюд в игольном ушке

Физикам из Бостонского колледжа в Чеснот Хилле, штат Массачусетс, впервые удалось изготовить коаксиальный кабель для передачи видимого света. Эта технология способна произвести революцию во многих областях — от микроскопии и солнечной энергетики до телекоммуникаций и оптических компонент компьютеров.

Обычные коаксиальные кабели, которыми, например, телевизор подключают к антенне, обладают массой замечательных свойств. Они состоят из центрального проводника в изолирующем пластике, поверх которого идёт второй цилиндрический проводник из плотной медной сетки или алюминиевой фольги с сеткой. Благодаря соосности двух проводников в таких кабелях почти нет потерь на излучение, а сигнал надёжно защищён от внешних помех.

В коаксиальных кабелях электромагнитное поле распространяется по диэлектрику между проводниками. Причём длина волны поля может быть много больше диаметра кабеля. Метровый телесигнал легко «помещается» в кабель диаметром несколько миллиметров. Этим свойством коаксиалов и решили воспользоваться учёные. В качестве центрального проводника учёные применили углеродную нанотрубку, которую покрыли прозрачным диэлектриком — оксидом алюминия, а вокруг него расположили проводящий слой хрома. Расстояние между внутренним и внешним проводником кабеля всего 100 нм, а общий диаметр такого кабеля менее 300 нм. Но работает он в диапазоне длин волн света 380—750 нм!

Новый коаксиальный кабель не будет конкурировать с обычными оптическими волокнами. Их диаметр при передаче информации на большие расстояния не так уж и важен, а затухание сигнала пока вне конкуренции. В экспериментах длина оптического нанокабеля достигала полусотни микрон. Это не так и много, но уже достаточно, чтобы передавать информацию внутри чипа и решить массу других технологических проблем. Главное преимущество нового кабеля в том, что свет удаётся загнать в канал, диаметр которого заметно меньше длины волны.