Журнал PC Magazine/RE №12/2008

Журнал PC Magazine/Russian Edition № 12/2008

Новости Новости и комментарии: pcmag.ru/news

Раздел подготовил Максим Белоус

Квазитрехмерно-электронно-кристаллическое…

Канадские (не путать с британскими!) ученые из университета МакГилла в Монреале заявляют, что ими открыто новое состояние материи – и что прямую выгоду от этого открытия может получить электронная промышленность. Фактически перевод вещества в новообнаруженное состояние позволит, вполне вероятно, создавать транзисторы совершенно новой природы.

Новое состояние материи исследователи назвали квазитрехмерным электронным кристаллом. До сих пор в практике наблюдались лишь двумерные электронные кристаллы, полученные впервые в 1979 г., однако предсказанные еще в 1934 г. Евгением Вигнером, венгерским физиком.

Такой кристалл представляет собой твердую фазу вещества, образованного одними лишь электронами. При определенных условиях движущийся электронный газ «твердеет», а его частицы выстраиваются в решетку, аналогичную решетке обычного кристалла, поскольку такое поведение оказывается наиболее выгодным энергетически.

Эти решетки с треугольными в плоскости ячейками и называются кристаллами Вигнера. Получить двумерную решетку (при движении сверхтонкого слоя электронного газа в одной плоскости) в лаборатории проще, поскольку для формирования 3D-кристалла Вигнера необходимы существенно более низкие температуры и плотности, а также более сильные магнитные поля.

Канадцы же, о которых идет речь, обнаружили еще более любопытное явление, охлаждая лабораторную установку до температур, не превышающих одной тысячной градуса выше абсолютного нуля. Сама установка была помещена в поле мощнейшего на Земле постоянного магнита, который располагается во Флориде.

Открытие состоит в том, что внутри полупроводникового материала, помещенного в такую установку, при определенной температуре стали образовываться квазитрехмерные вигнеровские кристаллы – взаимодействующие плоскости «твердых» электронных решеток.

Практическое применение такой эффект может найти к тому времени, как нынешние транзисторные технологии, миниатюризируясь, упрутся в квантовый предел. Квантовые эффекты, весьма ощутимые при комнатной температуре, будут непосредственно влиять на работу сверхмалых транзисторов, приводя к сбоям при передаче, хранении и обработке данных.

Электронные же кристаллы куда более предсказуемы в своем поведении; оперировать ими, а не отдельными электронами в качестве носителей заряда для реальной наноэлектроники эффективнее. Правда, несколько смущают напряженности магнитных полей и температуры, необходимые сейчас для возникновения вигнеровских кристаллов в полупроводнике. Но технологии сверхпроводимости тоже когда-то начинались с представлявшихся неимоверно низкими температур в единицы градусов Кельвина…

Суперкомпьютер – на стол! Каждому!

У кого-нибудь завалялись в нижнем ящике стола 25 тыс. долл. или около того? Имея под рукой примерно такую сумму, можно сконфигурировать и купить прямо на сайте компании настольный суперкомпьютер под несколько подзабытой сегодня, но все же легендарной маркой Cray. (Модификация – CX1.)

Суперкомпьютеры в самом прямом смысле вторгаются теперь в частную жизнь. До сих пор можно было всего лишь указывать на то, что стоящий на столе типичного геймера ПК равен по вычислительной мощи мэйнфрейму прошедших десятилетий.

Теперь же немало поклонников сверхсерьезных вычислительных средств смогут позволить себе приобрести вместо очередного довольно приличного автомобиля самый настоящий современный суперкомпьютер, демонстрирующий производительность на уровне сотен гигафлопс – и поставить его на тот же самый стол. Габариты не сильно превосходят так любимый домашними технократами корпус типа «башня»; более того, корпуса доступны в горизонтальном и вертикальном вариантах компоновки.

У Cray CX1 16 процессоров Intel Xeon – в двух– или четырехъядерном варианте. Собственно, это первое изделие компании, в котором применяются процессоры Intel.

Емкость бортового хранилища данных настольного суперкомпьютера может достигать 4 Тбайт; на каждый из вычислительных узлов (всего их может быть до четырех) приходится по 64 Гбайт памяти. В качестве ОС покупателю предлагается Windows HPC Server 2008; возможна также работа с Linux.

Кстати, нынешняя непростая ситуация в глобальной экономике может сыграть на руку компании Cray, поспособствовав продвижению именно этого класса устройств (который для рынка суперкомпьютеров станет, возможно, тем же, чем сделались нетбуки для рынка мобильных ПК).