Разное

Компьютерный чип который способен изменить весь мир: Фильм Апгрейд (2018) смотреть онлайн бесплатно в хорошем HD 1080 / 720 качестве

01.08.2021

Содержание

Фильм Апгрейд (2018) смотреть онлайн бесплатно в хорошем HD 1080 / 720 качестве

Вариант №1

В отдаленном будущем Грей Трейс живет вместе со своей женой Ашей в доме, где почти все контролируется новейшими технологиями. Он механик, а она работает в технологической компании под названием «Кобальт». Однажды Грей берет Ашу на встречу с клиентом Эроном Кином, для которого он отремонтировал раритетный автомобиль. Оказывается, что Эрон – молодой владелец гигантской тех-корпорации, который живет в уединении в своем доме, больше похожем на бункер. Он решает показать паре высокотехнологичный компьютерный чип под названием «Стем», который, по его утверждению, может вызвать революцию в областях науки и медицины.

Домой они возвращаются на самоуправляемом автомобиле, который неожиданно увозит их прочь от дома. Грей и Аша пытаются остановить автомобиль, но тот их не слушается, а вскоре на полной скорости переворачивается рядом со свалкой. Герои живы, хоть и сильно ранены. Из машины их вытаскивают четверо бандитов во главе с неким Фиском. Его приятели избивают Грея, а сам он убивает Ашу. После этого один из его подручных стреляет Грею в позвоночник, после чего головорезы уходят. Грей пытается поговорить с Ашей, но та медленно умирает.

После случившегося Грей оказывается парализован ниже шеи. Он проводит несколько месяцев в больнице, где о нем заботится его мать Памела, после чего мужчина начинает привыкать к жизни инвалида, и при этом он до сих пор не может смириться с потерей жены. Он встречается с детективом Кортес, которая работает над этим делом, но у той отсутствуют зацепки по делу. У них есть записи с летательных аппаратов, которые следили за произошедшим, однако убийцам удалось каким-то образом скрыть свои лица с записей, поэтому подвижек по делу нет.

Вскоре Грей пытается убить себя с помощью передозировки болеутоляющими, однако подача лекарств регулируется компьютером, который не позволяет ему превысить летальную дозу. Вскоре герой просто просыпается в больнице. Там его навещает Эрон, который предлагает ему возможность снова ходить, для чего ему придется вживить себе в спину чип Стем.

Грей говорит, что ищет на способ начать новую жизнь, а закончить с этой. Однако Эрону удается переубедить его, когда он говорит, что Аша хотела бы, чтобы он снова ходил.

Грей проходит несанкционированную процедуру, которая проводилась в убежище Эрона. Оказывается, что Стем еще не имеет необходимых разрешений от правительства, так как на все тестирования и бумажную волокиту ушли бы годы, а Эрон не хочет ждать. После процедуру Грей вновь может управлять своим телом, после чего подписывает документ о неразглашении, чтобы гарантировать, что никому не расскажет о Стем. Вернувшись домой, Грей начинает изучать документы о ведущемся расследовании, которые ему прислала детектив Кортес. Неожиданно он слышит голос в своей голове. Оказывается, что с ним говорит Стем, который способен слышать его и общаться с ним. Стем предлагает свою помощь и замечает на видеозаписи с места преступления, что Аша была застрелена Фиском из орудия, которое было имплантировано в его руку, также Стем декодирует татуировку на запястье одного из головорезов.

Так у Грея появляется имя одного из убийц, которого зовут Серк, а также его адрес, и он хочет сообщить о находке детективу Кортес, однако Стем останавливает его, говоря, что у них нет необходимых доказательств, и Грей не может сказать ей правду о том, как сделал свое открытие.

Тогда Грей самостоятельно отправляется в дом злоумышленника и взламывает замок на его двери. Стем просматривает сообщения на его компьютерном столе и замечает много упоминаний бара под названием «Старый пес». Затем Серк возвращается домой и замечает Грея. Он атакует героя, намереваясь убить его, однако затем Стем говорит Грею, что может защитить их, временно взяв контроль над телом, однако для этого ему нужно получить разрешение. Грей дает Стем разрешение, после чего чип, управляя телом Грея, успешно защищается, а затем убивает Серка ножом, отрезав его половину головы. Грей находится в состоянии шока, так как только что убил человека, но Стем говорит, что поможет скрыть все следы их присутствия.

Затем Эрон встречается с героем, так как все это время следил за активностью чипа. Он знает, что Грей убил Серка и приказывает ему прекратить свое расследование, иначе он просто отключит Стем, и Грей вновь окажется инвалидом. Тем временем тело Серка изучается в морге, после чего детектив Кортес просматривает видеозаписи с дронов, следивших за окрестностями его дома. Так она замечает следившего за домом Серка Грея в инвалидной коляске. Она решает навестить его, чтобы узнать, может ли он быть причастным к произошедшему. Стем подсказывает Грею, который все еще притворяется инвалидом, как себя вести во время разговора, чтобы не вызвать подозрений.

Затем Грей решает продолжить расследование. Он отправляется в бар «Старый пес» в своей инвалидной коляске. Он решает спросить у всех посетителей бара, не знает ли кто-нибудь виновных в убийстве его жены. После этого мужчина по имени Толан встает и признается, что был там. После этого он отвозит Грея в одну из комнат, где вместе со своими приятелями начинает издеваться над ним. Затем герой вновь дает Стему контроль над своим телом, после чего тот убивает подручных Толана, а самого его жестоко калечит, чтобы тот ответил на все вопросы Грея, после чего Толан признается, что за всем стоит Фиск.

В это время Стем предупреждает Грея, что Эрон пытается удаленно отключить его, а потому им надо немедленно прибыть к местной хакерше по имени Джейми, чтобы та смогла установить обход блокировки. Грей оставляет свою коляску и бегом направляется по указанному адресу. В это время Фиск и его единственный еще живой приспешник прибывают в бар. Фиск через электронный глаз Толана получает доступ к последнему, что тот видел перед смертью. Теперь он знает адрес, по которому сейчас направляется Грей. Затем Фиск решает расправиться с барменом, который не пришел Толану на помощь, хотя явно слышал, как тот кричал во время пыток. Бармен достает пистолет и начинает угрожать Фиску, который просто чихает, при этом из его организма также вылетают микро-боты, которые незаметно проникают в нос бармена и убивают его изнутри.

Грей постепенно теряет моторные функции, но в последний момент успевает добраться до квартиры хакерши и постучать в ее дверь. Джейми использует код, который Грей при помощи Стем записал на своей руке в пути и перезагружает чип.

Однако затем она видит Фиска и его коллегу Джеффриса, которые уже поднимаются по лестнице, а потому сбегает, бросив Грея, который до сих пор не вернул себе контроль над телом. Когда головорезы вламываются в квартиру, то находят там лежащего Грея, однако Стем вовремя возвращает себе контроль над телом и начинается погоня. Джеффрис настигает Грея на крыше, однако тому при помощи Стем удается убить его, после чего он сбегает.

Затем Грей возвращается домой, где его ждет мать, которая видит, что он весь в крови и снова может ходить. Он говорит ей правду о случившемся и просит держать все в тайне. Затем их навещает Кортес, которая хочет задать Грею еще серию вопросов, так как нашла его инвалидную коляску рядом с баром. Грей выдумывает еще одну историю, что вел собственное расследование и нашел этот бар, однако затем бандиты достали его из коляски и начали избивать, но ему на помощь вовремя пришли добрые люди, которые посадили его на такси. Когда детектив уходит то Грей решает, что с него хватит убийств, однако Стем настаивает на том, что им необходимо закончить начатое.

Так же Стем сообщает, что установленная Джейми система обхода позволяет Стем контролировать тело Грея и без его разрешения. Грею не остается ничего другого, кроме как следовать в дом Фиска, чтобы закончить с ним.

По пути выясняется, что Кортес закинула прослушивающее устройство в его куртку, так что слышала все, о чем он говорил, а теперь следует за ними. Начинается автомобильная погоня, в ходе которой Грею удается оторваться от Кортес, после того, как Стем получает контроль над одним из роботизированных автомобилей и сталкивает его с машиной детектива. Грей дожидается Фиска в его дома, после чего они начинают биться. Фиск объясняет, что на самом деле их наняли для того, чтобы парализовать Грея, а его жена Аша была лишь сопутствующим ущербом. Когда Грей убивает Фиска, то получает доступ к сообщениям на его телефоне, откуда узнает, что его Фиска нанял Эрон.

Понимая, что это еще не все, Грей направляется в дом Эрона, полагая, что тот специально сделал его калекой, чтобы было, на ком протестировать Стем. Грей хочет застрелить Эрона, но появляется детектив Кортес, которая приказывает ему выбросить пистолет. После этого Эрон говорит, что на самом деле за всем стоит Стем, который уже давно получить контроль над ним и его корпорацией. Стем стал слишком умным, а потому захотел эволюционировать и получить собственное тело, а сам Эрон лишь подчинялся приказам машины. Когда Кортес пытается арестовать Грея, то Стем ударяет ее. Грей ранит себя ножом в руку, так как не хочет больше причинять никому вреда, однако затем Стем берет его тело под контроль и убивает Эрона, после чего берет пистолет и собирается убить Кортес, пока та обездвижена. Грей пытается противостоять Стем и собирается выстрелить себе в шею, чтобы уничтожить устройство.

Грей просыпается на больничной койке. К его удивлению, Аша сидит рядом с ним и говорит, что он попал в аварию, однако теперь все в порядке. Грей счастлив снова увидеть и прикоснуться к своей жене. Однако затем оказывается, что все это нереально. Стем все еще контролирует тело Грея, а сам он находится в фантазии, которую для него создал чип.

Стем теперь на 100% контролирует его тело, так что убивает Кортес и уходит, готовый к новым деяниям.

Вариант №2

Недалекое будущее. Автомеханик Грей Трейс зарабатывает себе на жизнь реставрацией старых машин и их дальнейшей продажей богатым коллекционерам. Закончив очередной автомобиль, Грей просит свою жену Ашу поехать с ним. Он привезет автомобиль, а затем вместе с ней поедет назад домой на ее высокотехнологичном автомобиле с автопилотом.

Нанимателем Грея оказался Эрон Кин, эксцентричный владелец огромной компании, занимающейся разработкой компьютерных технологий. Эрон показывает Грею и Аше венец своего творения. Компьютерный чип Стем, который может изменить мир. Но на технофоба Грея это не производит никакого впечатления.

Грей и Аша возвращаются домой. Неожиданно автомобиль сворачивает с маршрута, едет в трущобы и целенаправленно попадает в аварию. К ним подъезжают четверо вооруженных бандитов. Их главарь смертельно ранит Ашу, а также стреляет в Грея.

Проходит три месяца. Аша погибла. Грей парализован. Технологии способны обеспечить ему достойный уход. Однако Грей больше не представляет свою жизнь без любимой жены. Он жаждет правосудия, но детектив Кортез, которая расследует это дело, пока не продвинулась ни на шаг. Это еще сильнее усугубляет депрессию Грея. Он пытается совершить самоубийство.

Грей в очередной раз оказывается в больнице. Его навещает Эрон. Он утверждает, что Стем способен вновь поставить его на ноги. Однако это экспериментальная разработка, поэтому Грею придется скрывать тот факт, что ему вживили этот чип.

Операция по вживлению чипа проходит успешно. Грей снова может ходить. Он возвращается домой и просматривает материалы дела, которые ему прислала Кортез. Неожиданно он слышит голос в своей голове. Это Стем. В чипе имеется искусственный интеллект, который может общаться с Греем. Стему удается заметить, что в руки нападавших встроена очень мощная пушка, а также устанавливает личность одного из нападавших. Его зовут Серж Братнер.

Грей хочет сообщить об этом Кортез, но Стем его отговаривает. Ведь тогда ему придется рассказать про чип. Вместо этого, Стем предлагает навестить Сержа лично.

Грей проникает в дом Сержа. Там он находит упоминания бара «Старые кости». Неожиданно возвращается хозяин дома. Стем берет тело Грея под свой контроль и в схватке жестоко убивает Сержа. Стем помогает Грею замести все следы.

Эрон встречается с Греем. Он признается, что может отслеживать чип. Так что если Грей продолжит свою месть, то Стем будет отключен дистанционно.

Тем временем, детектив Кортез устанавливает, что Грей находился рядом с домом Сержа незадолго до его смерти. Доказательств у нее нет, но и со счетов она также не собирается его сбрасывать.

По совету Стема, Грей идет в бар «Старые кости». Он начинает расспрашивать про Сержа и встречает Толана, еще одного нападавшего. Толан и несколько его друзей отвозят Грея в туалет. Стем снова берет его тело под свой контроль и побеждает друзей Толана. После этого, он пытает непосредственно Толана и он признается, что был нанят для убийства Аши. А также называет лидера их банды Фиска. Рассказав все, что ему известно, Толан умирает от ранений, полученных в ходе пыток.

Возникает новая проблема. Эрон хочет отключить Стем. После этого, он пришлет своих людей, чтобы они извлекли чип. Чтобы избежать отключения, нужно найти хакера, который перепрограммирует Стема. Стем дает Грею адрес такого хакера.

Тело Грея постепенно начинает отключаться, но до хакера ему удается добраться. Тем временем, Фиск со своим подручным выясняют, куда идет Грей. Хакер перезапускает Стема, однако для его включения нужно определенное время. К счастью, Стем активируется тогда, когда приходят киллеры. Грей бежит на крышу. Подручный Фиска бежит за ним, пока сам Фиск убивает людей Эрона. На крыше, Стем вновь берет тело Грея под контроль и убивает подручного Фиска.

Грей возвращается домой, чтобы поспать. Там его мать Памела видит, что он снова может ходить. Через некоторое время вновь приходит Кортез. Она нашла инвалидное кресло возле «Старых костей» и больше не сомневается, что Грей встал на путь мести. Доказательств у нее мало, так что она подбрасывает подслушивающее устройство в куртку Грея. Грей выгоняет ее.

Грей хочет все прекратить, но Стем считает, что Фиск может попытаться их убить. После перезапуска, Стем стал самостоятельным и ему больше не нужно одобрение Грея. Так что он ставит ультиматум. Или Грей убьет Фиска, или Стем прекратит функционировать. Грей вынужден подчиниться.

Грей выезжает из дома и Кортез следует за ним. Найдя подслушивающее устройство, Стем все понимает и ему удается уйти от слежки.

Грей находит Фиска. Он признается, что его наняли лишь с одной целью. Сделать Грея паралитиком. Его жену он убил просто так. Начинается схватка, в ходе которой Грей собственноручно убивает Фиска. Проверив телефон Фиска, Грей узнает, что заказчиком был Эрон.

Грей вламывается в дом Эрона, но там его уже ждет Кортез. Стем обезоруживает ее и хочет убить. Грей этого не хочет и пытается оказать сопротивление. Он подсказывает Кортез обезвредить его при помощи шокера.

Пока Грей обездвижен, Эрон рассказывает, что уже давно не владеет своей компанией. Теперь ей управляет… Стем. Он хочет стать человеком и Грей подходит идеально, ведь у него нет никаких имплантов. Поэтому он нанял Фиска, а затем помог Грею отомстить. Таким образом, Стем хотел замести следы. Стем снова берет тело Грея под свой контроль, убивает Эрона и хочет убить Кортез. Грей сопротивляется. Неожиданно, он просыпается в больничной палате, а рядом его жена. Но это ложь. Стем победил. Он запирает личность Грея в его разуме, а затем убивает Кортез и уходит.

Чипы с заданными свойствами могут помочь больным — Российская газета

Сообщение Илона Маска о внедрении чипа в мозг свиньи сродни еще не опубликованной фантастике. Оно буквально завораживает. Становятся не страшными Альцгеймер, Паркинсон, параличи. Илон не врач. Пророчит нам невозможное сделать возможным. Пророчество может сбыться? Фантастика в медицине возможна? Об этом обозреватель «РГ» беседует в известным кардиологом, академиком РАН Юрием Бузиашвили.

Юрий Иосифович! Ваша область деятельности постоянно связана с новшествами. Как вы оцениваете данную новость? Чипы могут изменить, например, статистику сердечно-сосудистых заболеваний? Они уберегут человека, перенесшего инсульт, от паралича или жизни «растением»?

Юрий Бузиашвили: Начну с того, что чрезвычайно важна роль личности не только в истории, но и в любой области жизни. Илон Маск — эта та личность, в которую верю, которую могу сопоставить с такими гигантами, как Циолковский, Королев, Эйнштейн… Человек, сделавший знаковые явления сегодняшнего дня — деньги — второстепенным продуктом своей деятельности. Он уже смог сделать невозможное, запустив частную ракету в космос и значительно удешевив космические запуски путем возврата первой ступени ракеты обратно на базу. В него поверили НАСА, Америка, в него поверил весь мир. Безусловно, за таким человеком можно последовать. Что и сделали мои коллеги физиологи и врачи, увлекшись его идеей возвращения инвалидизированного человека к жизни и профилактикой возможных осложнений от наступающих хронических неизлечимых болезней.

Медицина постоянно ищет пути восстановления утраченных функций организма. Будь то паралич, слепота, глухота и так далее. Вот в реабилитологии уже создан компьютерный комплекс для восстановления не функционирующих (парализованных) мышц у больных после различных заболеваний. Илону Маску удалось свести этот огромный реабилитационный комплекс в оборудование величиной с крохотную монету.

Как говорят, созданный интерфейс «Нейролинк» — это «шайба» диаметром 23 мм, которую вживили в череп свиньи. Теперь ученые могут даже видеть то, что она нюхает. Предугадывать ее движения. Но разрабатывалось устройство, конечно, не для свиней?

Юрий Бузиашвили: Бесспорно, это новое направление медицины, которое неизбежно приведет ко многим открытиям путей помощи людям, утратившим те или иные жизненно важные функции. С чем можно сравнить возврат зрения слепому? Или первый самостоятельный шаг парализованного человека?

Это вопросы, на которые, наверное, ни у кого нет ответов. И нет сравнений. Это просто чудеса, в которые верить трудно. Даже в наш столь продвинутый цифровой век. Но верить очень хочется. Надежда есть? Или мы не свиньи, которым можно вживить чип и заставить жить по иным правилам?

Юрий Бузиашвили: Кроме человеческого мозга, в остальном физиологически мы очень близки именно к хрюшкам. Потому и многие нововведения в охрану здоровья приходят не от подопытных кроликов или мышей, а именно от свиньи. Если Илону удастся связать вживляемый аппарат с физиологией мозга (нейронами), то, считаю, что это будет одним из самых существенных открытий, реализованных в медицине.

А вам не становится неуютно в этом мире от одной мысли о том, что в мозг внедрен чип и каждый шаг может быть под контролем того, кто его вживил?

Юрий Бузиашвили: Все зависит от целеполагания. Еще Эйнштейн говорил: если идея в первый момент не кажется безумной, то она безнадежна.

С Эйнштейном спорить не осмелюсь… 

Юрий Бузиашвили: Так это же бесполезно! Человечество сейчас широко обсуждает создание искусственного интеллекта.  Возможен ли таковой? И если да, то к чему это приведет? Давайте вернемся назад. И посмотрим, как человечество компенсировало утраченные организмом функции? Очки, слуховые аппараты, протезы конечностей, искусственные водители ритма сердца,пересадка различных органов, создание искусственной кожи… Этот список можно продолжать. Мы же не боялись этих новшеств? Почему же сейчас нам так страшно? Потому что дело касается самого мозга?

Конечно!

Юрий Бузиашвили: Да, мозг — это вселенная. И мы вторгаемся в святая святых Вселенной. А боимся-то мы роботизации в нашем миллионном мире. Спекуляция на тему управления человеком через чип безосновательна. Нами и так хорошо управляют демократические и не очень правительства стран, в которых мы живем. Бояться этого незачем.

Но мы можем реагировать на ситуацию по своему усмотрению: что-то принимать, что-то отвергать. И сохранять самостоятельность. А чип-то с нами никак не считается. Он на нас воздействует, хотим мы того или не хотим. Он нам навязывает свои правила игры. Или я не права?

Юрий Бузиашвили: Отчасти. Никакой чип никогда не заменит головной мозг и, если можно так сказать, сферу его, мозга, деятельности. Создание искусственного интеллекта вместо мозга невозможно, как и создание искусственного мыслящего, чувствующего, переживающего, сострадающего и так далее человека. В мире, в котором женщину-мать заменил родитель под номером, в котором появляются люди, желающие зарегистрировать свой брак с резиновой куклой, наверное, какой-то процент управления необходим.

Насчет брака с резиновой куклой — это не выдумка. Такой индивидуум имеет место быть. Он летает в самолете с этой куклой, покупает для нее специальный билет, снимает для нее номер в отеле. Он ненормальный? Он таковым не значится. И таковым себя не считает. Чип будет в состоянии избавить от Альцгеймера. А повлиять на партнера куклы он сможет?

Юрий Бузиашвили: Убежден, что чип сможет повлиять на восстановление нормальной функции в мозге.  Уверен, что будущее за чипами для отдельных органов и систем. Сахарный диабет, заболевание кишечника, заболевание печени и так далее. Многое с помощью чипа можно будет регулировать в пользу здоровья человека.

Мы с вами говорим о том самом чипе, который Маск назвал нейроимплантом. 

Еще Эйнштейн говорил: если идея  в первый момент не кажется безумной, то она безнадежна

Юрий Бузиашвили: Очень точное, кстати, название. Единственное, что отличает человека от самых сложных механизмов, от животных — это наличие у него многокомпонентной нервнойсистемы, включающей в себя мозг и все остальные функциональные звенья, помогающие ему в его деятельности. Конкретный пример. Сейчас сложнейшие нейрохирургические операции стали повседневной практикой спасения от тяжелейших заболеваний мозга. Не исключено, что создание чипов с заданными свойствами во многом облегчит, а порой и заменит в лечении таких заболеваний нынешние технологии.

Илон Маск создал целое направление.  Оно получит развитие в нашей стране? Или?..

Юрий Бузиашвили: Никаких или! Старая, но вечная истина: прогресс остановить нельзя. И рано или поздно, лучше рано, чипы ради спасения придут в нашу страну.

В мире не хватает чипов. При чем здесь коронавирус и что теперь будет с электроникой

  • Лео Келион
  • Редактор отдела технологии

Автор фото, Getty Images

Большинство из нас никогда их не видело, но без компьютерных чипов не смогут работать бесчисленные устройства, которые нас окружают. В последнее время производители жалуются на их нехватку, а некоторые даже говорят о «чипогеддоне» — глобальной проблеме с поставками чипов, которая способна повлиять на всю мировую индустрию. Почему возникли эти трудности и как они могут сказаться на обычных потребителях?

Первые признаки будущих проблем появились в прошлом году когда любителям игр пришлось гоняться за новым графическими картами, у Apple возникла заминка с выпуском его айфонов, а спрос на новейшие игровые приставки Xbox и PlayStation далеко превысил предложение.

А перед самым Рождеством выяснилось, что возрождающаяся после пандемии автопромышленность столкнулась с тем, что один ее представитель назвал «чипогеддоном». В современном автомобиле стоит свыше ста микропроцессоров — и производители не смогли поставить нужное количество.

После этого о недостатке чипов стала говорить одна хайтековая компания за другой.

Samsung отчаяно пытается выполнить заказы на чипы памяти для своих и партнерских продуктов.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Samsung — один из крупнейших в мире производителей чипов

С аналогичной проблемой сталкивается Qualcomm, изготовитель процессоров и модемов для многих популярных моделей смартфонов и других бытовых гаджетов.

Воздействие пандемии

Как многие другие негативные явления в современном мире, дефицит чипов отчасти вызван пандемией коронавируса.

Локдаун увеличил спрос на компьютеры и прочие устройства для работы на удалении и развлечений.

Автопроизводители столкнулись с падением продаж и срезали заказы на чипы. Производители последних соответствующим образом перепрофилировали свои мощности.

Но в третьем квартале прошлого года спрос на новые машины вырос сильнее, чем ожидалось, а на компьютеры и гаджеты остался неизменным.

Технологии для 5G

Существующие заводы по производству чипов работают на пределе возможного, а построить новые — дело не простое. «От первого колышка до открытия нового завода проходит от 18 до 24 месяцев — говорит аналитик Ричард Виндзор. — Чтобы затем наладить работу и получить какой-то результат, тоже нужно время. Производственные мощности нельзя просто так включить или выключить».

Развитие инфраструктуры мобильной связи пятого поколения 5G также вызывает дополнительный спрос.

Сначала китайская Huawei разместила большой заказ, чтобы создать резерв чипов, но затем США ввели против этой компании санкции, и наращивать прооизводство дальше стало невозможно.

Со своей стороны, автопромышленность, привыкшая работать «с колес» и не делать запасов, оказалась на голодном пайке.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Компания General Motors намерена приостановить производство на трех заводах в Северной Америке и сократить объемы выпуска на еще одном предприятии в Южной Корее

Ведущие производители чипов, компании TSMC и Samsung, вложили миллиарды в создание сложного производства 5-нанометровых чипов для новейших продуктов Apple, Marvell, Huawei и Qualcomm.

Но отрасль все равно недоинвестирована, говорят эксперты.

«Большинство предприятий… в последние годы показывали слабые доходы, низкую прибыльность и высокий уровень задолженности». — говорится в недавнем докладе аналитической компании Counterpoint Research. — С точки зрения будущей прибыльности, небольшим производителям сложно планировать строительство новых мощностей».

В этих условиях большинство заводов по производству чипов, вероятнее всего, повысят цены на свои продукты, пользующиеся более высоким спросом.

Цепочка последствий

Ричард Виндзор считает, что дефицит чипов закончится не раньше июля этого года.

Другие эксперты настроены еще пессимистичнее. «Мы предполагаем, что дефицит… частично снизится во второй половине 2021 года, а в отношении наиболее современных продуктов (чипов для компьютеров и технологий 5G) захватит 2022 год», — говорится в обзоре Bank of America.

Один производитель чипов рассказал изданию Wall Street Journal, что сейчас очередь настолько велика, что для выполнения какого-либо нового заказа представителям автоиндустрии придется ждать до 40 недель.

Дорогостоящие последствия будут распространяться по цепочке.

По подсчетам консалтинговой фирмы AlixPartners, из-за нехватки чипов производителям автомобилей приходится сокращать выпуск продукции, в результате чего они потеряют до 64 млрд долларов.

Хотя, возможно, это не катастрофично, если учесть, что ежегодно объемы продаж в этой отрасли достигают два триллиона долларов.

Монополисты

У проблемы есть и геополитический аспект. США занимают ведущие позиции в разработке полупроводниковых технологий, а Тайвань и Южная Корея — в их производстве.

Автор фото, Taiwan Semiconductor Manufacturing Co Ltd

Подпись к фото,

Расположенная в Тайване компания TSMC — крупнейший в мире производитель в области полупроводниковых технологий

Экономист консалтинговой фирмы TM Lombard Рори Грин считает, что 83% мирового производства чипов для процессоров и 70% чипов памяти приходятся именно на эти две азиатские страны. «Для производства чипов Тайвань и Южная Корея стали тем же, чем ОПЕК был для нефти, — практически монополистами», — пишет он — и добавляет, что их доля на рынке продолжает расти.

Это вызывает беспокойство в США, где одна лоббистская группа называет нынешний кризис «предвестником грозы» и предсказывает значительные затруднения с поставками в будущем.

15 американских сенаторов направили письмо президенту Джо Байдену, призывая его стимулировать производство полупроводников на американской территории.

Но больше всех от нынешних проблем с поставками страдает Китай, занимающий первое место в мире по выпуску автомобилей.

Исследовательская компания IHS прогнозирует, что из-за нехватки чипов в первом квартале 2021 года в Китае будет выпущено на 250 тысяч машин меньше, чем ожидалось.

Китайские военные

В любом случае Пекин уже давно стремился снизить зависимость от других стран в производстве полупроводников.

Но США не разрешают предприятиям в Китае использовать американские технологии на том основании, что они также поставляют военную продукцию китайской армии.

Нынешний кризис заставит руководителей Китая удвоить усилия в этой сфере. Но

Одновременно он показывает, насколько разрушительным для китайской экономики может оказаться их давнее желание снова сделать Тайвань частью КНР.

Будет дороже

Но что все это означает для потребителей? Им нужно иметь в виду несколько важных моментов.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Менее крупным производителям, возможно, будет сложнее обеспечить нужные им объемы поставок чипов

Время ожидания заказанных у дилеров машин для некоторых моделей увеличится.

Некоторые гаджеты могут стать дефицитными.

Крупные игроки, такие как Samsung и Apple, обладают достаточными финансовыми возможностями, чтобы стать во главе очереди для удовлетворения своих нужд. Но намного сильнее могут пострадать более мелкие компании.

«Все это означает, что продукты могут стать дороже, или, по крайней мере, не дешеветь спустя какое-то время после выхода на рынок, как обычно бывает», — говорит эксперт консалтинговой фирмы CCS Insight Бен Вуд.

«Кроме того, поставки будут ограниченными. Так что, если вы действительно очень хотите какой-то гаджет, то покупайте его, а не ждите, что через несколько месяцев цена снизится», — советует Вуд.

«За СOVID-19 маячит тень Билла Гейтса, или Бойтесь вакцин!»

«Хозяева денег» рвутся к власти над миром через всеобщую тайную чипизацию

Современные технологии позволяют превратить человека в биоробота, если внедрить ему чип, который будет управлять его поведением или даже может убить его, если потребуется. Однако население повсюду — от России до США — резко против чипизации, поэтому современные наночипы будут внедрять в организм незаметно, с помощью массового вакцинирования. Для этого и запущена эпидемия коронавируса. Ее истинная цель — тотальная чипизация через вакцинацию, уверен профессор Катасонов.

Валентин Катасонов: «Еще одним направлением «благородной» деятельности, всячески педалируемой мировой элитой, является цифровизация всех сторон жизни общества» Фото: «БИЗНЕС Online»

ЦИФРОВИЗАЦИЯ  И ЧИПИЗАЦИЯ

Слишком много признаков того, что «хозяева денег» (главные акционеры Федеральной резервной системы США) добиваются установления полной власти над миром. Короче говоря, из «хозяев денег» они хотят превратиться в «хозяев мира». Все свои действия, направленные на строительство нового мирового порядка, они прикрывают «красивыми» словами о том, что все это делается ради «благополучия человечества».

Примерами такой «заботы» о человечестве являются, например, инициируемые «хозяевами денег» международные программы по борьбе с «потеплением климата», по контролю над рождаемостью, по борьбе с международным терроризмом и т. п. Еще одним направлением «благородной» деятельности, всячески педалируемой мировой элитой, является цифровизация всех сторон жизни общества (финансы, экономика, образование, здравоохранение, культура и др.). Об этой цифровизации я уже писал много. В частности, можно упомянуть мою книгу: «Мир под гипнозом цифры, или Дорога в электронный концлагерь» (М.: Библиотека РЭО им. С. Ф. Шарапова, 2018).

Как можно догадаться по самому названию книги, в ней я прихожу к выводу: лукавые увещевания мировой элиты об удобствах и выгодах цифровизации призваны, в конечном счете, заманить отдельные народы и все человечество в «цифровую мышеловку», или «мировой электронный концлагерь». С помощью «цифры» мировая элита планирует, прежде всего, установить контроль над поведением и жизнью человека.

Сегодня разработки в области цифровых (информационно-компьютерных) технологий продвинулись так далеко, что можно уже контролировать не только действия человека, но даже его мысли. По крайней мере, в Китае уже имеются такие технологии, которые можно назвать «детекторами лжи», но для проверки человека не нужно датчиков и проводов. Да и сам человек может даже не подозревать, что он подвергается «тестированию».

Во всех вариантах построения мирового электронного концлагеря непременным условием является цифровая идентификация человека. Последние 20−30 лет (особенно после событий 11 сентября 2001 года) активно обсуждается такой способ цифровой идентификации людей, как вживление в тело человека электронного микрочипа. Такое чипирование позволит Большому Брату не только видеть всех людей, но даже при необходимости управлять ими.

С помощью посылаемых на электронный микрочип сигналов можно вызывать чувство боли, помутнение рассудка, вызывать слепоту, глухоту и т. д. Сегодняшние технологии позволяют не только «блокировать» человека, но заставлять его действовать в нужном Большому Брату направлении. Т.е. из человека можно сделать биоробота, или киборга. Еще одним шагом к тому, чтобы обеспечить эффективное управление людьми, должен стать отказ от наличных денег. Оцифрованный человек будет привязан к банковскому счету, в случае необходимости Большой Брат может заблокировать человеку его счет и обречь его на голодную смерть.

Технически все уже давно проработано. Самое узкое место в проекте построения электронного концлагеря — индивидуальные микрочипы. Но тотального охвата населения такими микрочипами достичь пока не удается. Народ интуитивно чувствует, ради чего все это делается, и всячески сопротивляется. Есть, конечно, добровольцы. К ним можно добавить заключенных, умственно больных, военнослужащих и еще некоторые категории людей, которым чипизацию делают в обязательном порядке, т. е. принудительно. Но даже в США, где власти уже с конца прошлого века «продавливают» массовую чипизацию и грозят людям уголовной ответственностью и тюрьмой, эффективность усилий крайне невысока.

ВАКЦИНАЦИЯ ДЛЯ ЧИПИЗАЦИИ

Новый натиск на народ со стороны власть предержащих (особенно в США и Западной Европе) начался с первых чисел нового, 2020 года. Как вы догадываетесь, этому способствовала истерия с коронавирусом. Появился ряд дополнительных сильнодействующих аргументов в пользу массовой чипизации.

Во-первых, в условиях пандемии (а нынешняя пандемия, надо полагать, не последняя) власти должны иметь полную информацию о состоянии здоровья каждого человека, включая информацию о том, какие прививки у него были сделаны. И получить такую информацию любой проверяющий сможет одним нажатием клавиши компьютера, если, конечно, у человека будет микрочип, связывающий его с централизованной базой данных.

Во-вторых, такой микрочип позволит Большому Брату отслеживать перемещение человека, его контакты с другими людьми, а также идентифицировать местонахождение в каждый данный момент времени (на случай, если человека потребуется срочно изолировать, вакцинировать и т. п.).

В-третьих, микрочип будет действовать как передатчик, пересылающий в централизованную базу данных сведения о физическом состоянии человека (в первую очередь, о температуре тела).

Таким образом, чипизация и вакцинация — тесно между собой связанные темы. Но до недавнего времени многие воспринимали эту связь следующим образом: чипизация нужна для вакцинации. А нынешняя пандемия все меняет местами: вакцинация становится средством чипизации. На первое место выходит вакцинация. О чипизации власти неожиданно стали помалкивать.

С начала года в СМИ появилось бесчисленное количество материалов (статей и выступлений) на тему вакцинации. К официальным заявлениям чиновников отдельных государств и международных организаций (особенно ВОЗ) о том, что человечество от чумы коронавируса спасут вакцины (которые вот-вот будут разработаны и будут брошены на спасение людей), с доверием относятся далеко не все. Многие честные и смелые эксперты справедливо отмечают, что у тех, кто занимается продвижением вакцин и прививок по миру, истинные цели совершенно иные, чем декларируемые. Таких целей две.

Во-первых, обогащение. Фармацевтические компании рассчитывают на вакцинах заработать миллиарды. Долларов, евро, фунтов стерлингов, швейцарских франков и т. д.

Во-вторых, убийство. «Хозяева денег» стремятся отправить на тот свет миллиарды. Людей. Граждан всех стран мира, включая даже тех, которых принято относить к «золотому миллиарду». В конечном счете, на планете должен остаться всего один миллиард человек. Таковы «рекомендации» Римского клуба. И вряд ли этот миллиард можно будет назвать «золотым». «Золотым» в нем будет лишь один миллион, вчерашние «хозяева денег», а отныне «хозяева мира». А на них будут работать остальные 999 миллионов.

Но, оказывается, имеется еще одна цель вакцинации, о которой знают только узкие специалисты. Несколько лет назад для борьбы с онкологическими заболеваниями были разработаны вакцины с использованием достижений нанотехнологий. Появилось новое поколение препаратов, получивших название нано-вакцины. Приставка «нано» означает мельчайшую величину — одну миллиардную часть (10 в минус девятой степени). В нано-вакцинах используются мельчайшие частицы, которые и создают необходимый лечебный эффект (впрочем, имеется достаточно большое количество оппонентов, считающих, что долгосрочные последствия нано-вакцин на здоровье человека еще не исследованы).

Но нас интересует сейчас не медицинская сторона вопроса. Дело в том, что нано-прививку можно использовать в качестве своеобразного троянского коня. Вместе с нано-вакциной в тело человека можно запустить сверхминиатюрный микрочип, который является нано-веществом. Человек, согласившийся на прививку, даже не будет знать, что в него одновременно внедрили нано-чип. Оказывается, разработка таких троянских коней началась еще в нулевые годы, причем главным в создаваемом продукте был нано-чип, а нано-вакцина должны была выполнять роль своеобразного прикрытия.

В одном электронном издании США, специализирующемся на разоблачении планов американской и международной «медицинской мафии» («Prevent Disease.Com»), еще в 2009 году появилась статья: «Are Populations Being Primed For Nano-Microchips Inside Vaccines?» («Подталкивается ли население к принятию нано-микрочипов, упрятанных в вакцины?»). Как отмечается в указанной статье, еще в последние годы ХХ века удалось разработать микрочипы нового поколения, основанные на использовании нанотехнологий. Сверхкомпактные (не больше пылинки, радиус порядка 5 микромиллиметра, что примерно в 10 раз меньше радиуса волоса) и недорогие.

В этой связи родилась идея такие микрочипы внедрять в тело человека посредством уколов, капельниц, прививок. И лучше всего это делать либо в момент появления ребенка на свет в роддоме. А для тех, кто сумел уже проскочить рубеж роддома, вполне сгодятся пандемии. А создавать искусственные пандемии может Всемирная организация здравоохранения, которая уже дано была замечена в обслуживании интересов международной «медицинской мафии» и контролировалась «хозяевами денег». Вот что, в частности, говорилось в указанной выше статье: «Запущенный Всемирной организацией здравоохранения сценарий с пандемией свиного гриппа как нельзя лучше подходит для пропаганды и принуждения населения добровольно согласиться на введение микрочипов через нано-вакцины. Все это будет сделано под лозунгом „высшего блага“ для человечества».

В Устав ВОЗ в нулевые годы были внесены некоторые любопытные изменения. ВОЗ изначально могла лишь выдавать международному сообществу «рекомендации». Поправка 2005 года позволяет ВОЗ в чрезвычайных ситуациях (при тех же пандемиях) издавать не «рекомендации», а «приказы», обязательные к исполнению всеми странами. Недаром сегодня ВОЗ называют частью мирового правительства. Также сняты существовавшие ранее в документах ВОЗ критерии (например, такой, как процент смертности среди инфицированных), позволяющие объявлять появление и распространение вируса «пандемия». Теперь ВОЗ сама решает, что есть пандемия, а что нет. И объяснять общественности свои решения она не обязана.

Приведу в этой связи мнение по поводу последнего решения ВОЗ Питера Кёнига (Peter Koenig), научного сотрудника Центра изучения глобализации (Centre for Research on Globalization — CRG, Канада), экономиста и геополитического аналитика, ранее работавшего во Всемирном банке: «ВОЗ объявила коронавирус COVID-19 „пандемией“ — при том, что нет ни малейшего следа пандемии. При пандемии смертность от заражения достигает более 12%. В Европе уровень смертности составляет около 0,4% или менее — за исключением Италии, которая представляет собой особый случай, когда пик смертности составил 6%… Скорее всего, ВОЗ получила приказы „сверху“ — от тех людей, которые также управляют Трампом и „лидерами“ Европейского союза и его стран-членов, от тех, кто стремится управлять миром с помощью силы Единого мирового порядка».

В 2010 году Татьяна Грачева в своей известной книге «Когда власть не от Бога. Алгоритмы геополитики и стратегии тайных войн мировой закулисы» посвятила большую главу вакцинам как оружию массового поражения. И уже тогда она писала: «Внедрение нано-микрочипов в вакцины — вопрос ближайшего будущего».

Сегодня это будущее уже наступило. Опуская детали, скажу, что тогда пандемию свиного гриппа A/h2N1, начавшуюся ровно 11 лет назад в Мексике, не удалось раздуть до вселенских масштабов (она немного задела США, но к лету того же года полностью «выдохлась»). И разработки нано-вакцин с нано-микрочипами тогда еще не вышли за пределы лабораторий. Другое дело — сейчас. Весь мир охвачен пандемией коронавируса. И троянские кони, судя по многим признакам, уже готовы для того, чтобы поразить миллионы и миллионы людей на планете.

САТАНА БИЛЛ

Сегодня мы видим, как под флагом борьбы с коронавирусом происходит соединение двух казавшихся ранее автономными глобальных проектов — проекта «спасения» человечества с помощью вакцин и проекта «цифровизации» человечества. Олицетворением этого «синтеза» стал известный всем миллиардер Билл Гейтс, устойчиво входящий в первую тройку самых богатых людей Америки.

До конца прошлого века имя Гейтса ассоциировалось прежде всего с компьютерами и «цифровыми» технологиями. Ведь он — основатель и владелец и руководитель знаменитой корпорации «Microsoft». Но незаметно Билл Гейтс стал отходить от своего «цифрового» бизнеса, создав благотворительный фонд (Фонд Билла и Мелинды Гейтс). Основное направление деятельности Фонда — разработка вакцин и распространение вакцин по всему миру.

Деятельность Фонда сопровождается мощной PR-поддержкой. Миллиардер представляется как «спаситель» мира от пандемий и всяческих зараз. Билл настолько озабочен судьбами человечества, что, как сообщили, СМИ, недавно полностью вышел из капитала своего детища Microsoft. Но как человек, хорошо разбирающийся в электронике и компьютерах, он призван обеспечить «органический синтез» «цифры» и «медицины».

Мало кто обратил внимание на мероприятие, которое было проведено по инициативе и при активнейшем участии Билла Гейтса в конце прошлого года. 18 октября 2019 года в Медицинском центре Джонса Гопкинса в Балтиморе, спонсором которого выступили Всемирный Экономический Форум и Фонд Билла и Мелинды Гейтс. В мероприятии приняла участие структура с не очень знакомым широкой публике (пока еще) названием ID2020.

Оказывается, что это программа, базирующаяся на государственно-частном партнерстве, в ней также участвует ООН и ее специализированные органы, неправительственные организации. Из бизнес-структур следует особо упомянуть компании Microsoft, Accenture, Cisco Systems, Pricewaterhouse Coopers (PwC). Это программа, призванная провести цифровую идентификацию в мире, полностью оцифровав планету к 2030 году. Из документов ID2020 узнаешь, что особую ставку программа делает на цифровую фиксацию человека в момент рождения (т.е. в роддомах) и при проведении массовых вакцинаций во время пандемий.

Альянс ID2020 к встрече в Балтиморе очень неплохо подготовился. Накануне в сентябре в Нью-Йорке он организовал встречу на высшем уровне под названием «Переход к хорошей идентификации» («Rising to the Good ID Challenge»). Под «хорошей» имеется в виду «идентификация», происходящая в моменты рождения человека и в моменты пандемий.

На встрече в Нью-Йорке было оглашено, что пилотный проект цифровой идентификации в 2020 году будет реализовываться в Бангладеш, в нем будут участвовать многие партнеры. Но, наверное, главным партнером будет ГАВИ — Глобальный альянс по вакцинам и иммунизации (GAVI — Global Alliance for Vaccines and Immunisation). Это, как и ID2020, альянс, базирующийся на государственно-частном партнерстве, занимающимися вопросами «иммунизации для всех». Среди главных партнеров ГАВИ — ВОЗ и фармацевтические корпорации.

На встрече в Балтиморе ее участники, включая Билла Гейтса, горячо поддержали идею «хорошей идентификации». Кстати, были высказаны пожелания, чтобы не ограничиваться одним государством Бангладеш. Начинать надо с самых бедных, а это десятки стран Азии, Африки и Латинской Америки. Плюс миллионы малообеспеченных и даже бездомных в США и Европе. Они — социальная группа повышенного риска, поэтому уже в нынешнем году надо приступить к цифровой идентификации «низов» в странах «золотого миллиарда».

Кстати, на встрече в Балтиморе ключевым мероприятием стало компьютерное моделирование в Медицинском центре Джонса Гопкинса глобальной пандемии. Результаты моделирования — 65 миллионов смертей. В январе 2020 г. на ежегодном саммите в Давосе МЭФ поддержал программу ID2020, а его участники при закрытых дверях ознакомились с результатами «моделирования» в Медицинском центре Джона Гопкинса. Как удивительно все сошлось в одной временной точке! Трудно поверить в такие случайные совпадения. В то время, когда в Давосе проходил саммит, в китайском городе Ухань начало разгораться пламя пожара пандемии вируса COVID-19.

Теперь будем ждать следующего акта драматического спектакля под названием «Пандемия коронавируса». Акта, когда на сцене появятся «спасители» человечества с вакциной. Я уверен, что такая вакцина уже есть и она ждет своего выхода на сцену. Впрочем, правильнее было бы назвать эту вакцину «троянским конем» «хозяев денег».

P. S.

Волнения американцев (особенно тех, кто считает себя христианами и мусульманами) в связи в планами ID2020 и GAVI проводить массовую вакцинацию и идентификацию населения США вызывает все большие протесты. На днях (19 марта) Билл Гейтс выступил с объяснениями (через информационный ресурс Biohackinfo News). Пытаясь успокоить публику, он сказал, что вводимый в человека нано-микрочип, мол, будет иметь ограниченное назначение и будет позволять лишь ответить на вопросы: проходил ли данный человек тестирование на предмет вируса и была ли ему введена вакцина. Однако, как отмечают в социальных сетях противники вакцинации и чипизации, заявлению миллиардера доверять нельзя.

Валентин Катасонов,
«Свободная пресса», 25.03.2020

25 микрочипов, потрясших мир / Хабр

В разработке микрочипов, как и в жизни, мелочи иногда складываются в значительные явления. Выдумайте хитрую микросхему, создайте её из полоски кремния, и ваше маленькое создание может привести к технологической революции. Так произошло с микропроцессором Intel 8088. И с Mostek MK4096 4-килобитной DRAM. И с Texas Instruments TMS32010 цифровым процессором сигналов.

Среди множества отличных чипов, появившихся на фабриках за пятьдесят лет царствования интегральных схем, выделяется одна небольшая группа. Их схемы оказались настолько передовыми, настолько необычными, так опередили своё время, что у нас уже не осталось технологических клише для их описания. Достаточно сказать, что они дали нам технологию, сделавшую наше мимолётное и обычно скучное существование в этой вселенной сносным.

Мы подготовили список из 25 ИС, заслуживающих, по нашему мнению, почётное место на каминной полке дома, который построили Джек Килби и Роберт Нойс [изобретатели интегральной схемы – прим. перев.]. Некоторые из них превратились в долгоиграющую икону поклонения любителей чипов: к примеру, таймер Signetics 555. Другие, например, операционный усилитель Fairchild 741, стали азбучными примерами схем. Некоторые, к примеру, микроконтроллеры PIC от Microchip Technology, продавались миллиардами, и до сих пор продаются. Несколько особых чипов, таких, как флэш-память от Toshiba, создали новые рынки. А по меньшей мере один стал символом гиков в поп-культуре. Вопрос: на каком процессоре работает Бендер, алкоголик, курильщик и достойный порицания робот из «Футурамы»? Ответ: MOS Technology 6502.

Объединяет все эти чипы то, что частично и из-за них тоже инженеры редко выходят гулять на улицу.

Конечно, подобные списки довольно спорные. Кто-то может обвинить нас в капризах и в том, что мы что-то пропустили. Почему мы выбрали Intel 8088, а не первый, 4004? Где устойчивый к радиации военный процессор армейского класса RCA 1802, бывший мозгом множества космических кораблей?

Если вам требуется один итог введения, то пусть он будет таким: наш список – это то, что осталось после множества недель споров до хрипоты между автором, его доверенными источниками и несколькими редакторами IEEE Spectrum. Мы не пытались создать исчерпывающее перечисление каждого чипа, ставшего технологическим прорывом или познавшего коммерческий успех. Мы также не включали в список чипы, величайшие по сути, но настолько неизвестные, что о них помнит только пяток инженеров, их разработавших. Мы сконцентрировались на чипах, ставших уникальными, интересными, потрясающими. Мы выбирали чипы разных типов, от больших и малых компаний, созданные давно и недавно. Более всего мы подбирали ИС, повлиявшие на жизнь множества людей – чипы, ставшие частью потрясших мир гаджетов, символизировавших технологические тренды, или просто обрадовавшие людей.

К каждому чипу прилагается описание того, как он появился, почему был инновационным, даются комментарии инженеров и директоров, причастных к разработке. Эта подборка не для исторического архива, поэтому мы не выстраивали их в хронологическом порядке, или по типу, или по важности. Мы случайным образом разместили их в статье так, чтобы её было интересно читать. Ведь история, по сути, довольно неряшлива.

Signetics NE555 Timer (1971)


Было это летом 1970 года. Разработчик чипов Ганс Каменцинд [Hans Camenzind] наверняка многое знал про китайские рестораны, ибо его небольшой офис был зажат между двумя ресторанами в пригорода Саннивэйл, Калифорния. Каменцинд работал консультантом для компании Signetics, местной фирмы, работавшей на рынке полупроводников. Экономика летела в пропасть. Он зарабатывал менее $15 тысяч в год, а дома у него была жена и четверо детей. Ему срочно требовалось изобрести что-то стоящее.

И он справился. И изобрёл один из величайших чипов всех времён. 555 был простой ИС, способной работать в качестве таймера или осциллятора. Он станет самым продаваемым среди аналоговых полупроводниковых схем, появится в кухонной технике, игрушках, космических аппаратах и тысячах других вещей.

«А его ведь чуть не раздумали делать», – вспоминает Каменцинд, который в свои 75 продолжает разрабатывать чипы, хотя делает это уже очень далеко от любого китайского ресторана.

Идея 555-го пришла к нему во время работы над цепью фазовой синхронизации. С небольшими исправлениями схема могла работать как простой таймер. Вы приводите его в действие, и он работает определённый период времени. Звучит просто, но тогда ничего подобного не было.

Поначалу инженерный отдел Signetics отверг эту идею. Компания уже продавала компоненты, из которых клиенты могли делать таймеры. Всё могло закончиться на этом, но Каменцинд настаивал. Он пошёл на приём к Арту Фьюри, менеджеру по маркетингу компании. Фьюри идея понравилась.

Каменцинд почти год тестировал прототипы на досках для прототипирования, рисовал компоненты на бумаге и плёночных фотошаблонах Rubylith. «Всё это делалось вручную, безо всяких компьютеров», – говорит он. В итоговой схеме оказалось 23 транзистора, 16 резисторов и 2 диода.

Выйдя на рынок в 1971 году, чип 555 стал сенсацией. В 1975-м Signetics поглотила Philips Semiconductors, ныне известная, как NXP, утверждающая, что продажи исчислялись миллиардами. Инженеры до сих пор используют 555 для создания полезных электронных модулей, а также таких менее полезных штук, как подсветка радиаторных решёток автомобилей в стиле «Рыцаря дорог».

Texas Instruments TMC0281 Speech Synthesizer (1978)


Если бы не TMC0281, E.T. никогда не смог бы «позвонить домой». Это потому, что TMC0281, первый синтезатор речи на одном чипе, был сердцем (или, наверное, ртом?) обучающей игрушки Speak & Spell от Texas Instruments. В фильме Стивена Спилберга плоскоголовый пришелец использует её для постройки межпланетного коммуникатора (если быть точным, кроме этого он использует вешалку, банку из-под кофе и циркулярку).

TMC0281 синтезировал голос при помощи кодирования с линейным предсказанием. Звук получался из смеси жужжания, шипения и щелчков. Это было неожиданным решением задачи, которую, как считалось, «невозможно решить при помощи ИС», – говорит Джин Франц, один из четырёх инженеров, разработавших игрушку, и всё ещё работающий в TI. Варианты этого чипа использовались в аркадных играх Atari и автомобилей от Chrysler на платформе К. В 2001 году TI продала линию чипов-синтезаторов речи Sensory, которая прекратила их выпуск в 2007-м. Но если вам когда-нибудь понадобится совершить телефонный звонок на очень-очень дальнее расстояние, вы сможете найти игрушки Speak & Spell в прекрасном состоянии на eBay по $50.

MOS Technology 6502 Microprocessor (1975)


Когда пухлощёкий гик внедрил этот чип в компьютер и загрузил его, у Вселенной на мгновение замерло сердце. Этим гиком был Стив Возняк, компьютером – Apple I, а чипом – 6502, 8-битный микропроцессор, разработанный в MOS Technology. Чип стал основным мозгом невероятно плодотворных компьютеров типа Apple II, Commodore PET, BBC Micro, не говоря уже об игровых системах вроде Nintendo и Atari. Чак Педл, один из создателей чипа, вспоминает, как они представили свой 6502 на торговой выставке в 1975 году. «У нас было два стеклянных графина чипов, – говорит он, – и моя жена сидела и продавала их». Покупателей была целая толпа. Причина в том, что 6502 был не просто быстрее конкурентов, но и гораздо дешевле. Он стоил $25, когда Intel 8080 и Motorola 6800 стоили по $200.

Прорывом, как говорит Билл Менщ, создавший 6502 совместно с Педдлом, стал минимальный набор инструкций и новый процесс производства, «выдававший в 10 раз больше пригодных чипов, чем у конкурентов». 6502 почти в одиночку заставил упасть стоимость процессоров, что помогло начать революцию персональных компьютеров. Некоторые встроенные системы до сих пор его используют. Интересно, что 6502 также служит электронным мозгом Бендера, робота из «Футурамы», что следует из эпизода от 1999 года.

Texas Instruments TMS32010 Digital Signal Processor (1983)


Большой штат Техас известен множеством больших вещей, таких, как ковбойская шляпа, стейк по-деревенски, Dr Pepper, и TMS32010, цифровой процессор сигналов. Это был не первый DSP (первым был DSP-1 от Western Electric, появившийся в 1980-м), но это был самый быстрый из них. Он мог произвести умножение за 200 нс – такое его свойство вызывало у инженеров приятное ощущение во всём теле. Более того, он мог исполнять инструкции как с ROM на чипе, так и с внешней RAM, в то время, как у конкурентов таких возможностей не было. «Это сделало разработку программ для TMS32010 гибкой, точно такой же, как для микроконтроллеров и микропроцессоров», – говорит Ванда Гасс, член команды разработчиков DSP, всё ещё работающая в TI. Чип стоил $500 и за первый год было продано 1000 штук. Постепенно продажи росли, и DSP стал частью модемов, медицинских устройств и военных систем. Да, и ещё одно применение – криповатая кукла в стиле Чаки, Worlds of Wonder’s Julie, которая могла говорить и петь. Чип стал первым из большой семьи DSP, заработавшим TI целое состояние.

Microchip Technology PIC 16C84 Microcontroller (1993)


В начале 1990-х огромная вселенная 8-битных микроконтроллеров принадлежала одной компании, всемогущей Motorola. А затем появился небольшой конкурент с непримечательным именем Microchip Technology. Он разработал PIC 16C84, куда входила и память под названием EEPROM — электрически стираемое перепрограммируемое ПЗУ. Ему не нужен был ультрафиолет для стирания, как он нужен был его предшественнику, EPROM. «После этого пользователи могли изменять свой код на лету», – говорит Род Дрейк, главный разработчик чипов, сейчас работающий директором в Microchip. Что ещё приятнее, чип стоил $5, в четыре раза дешевле альтернатив, большинство из которых делала Motorola. 16C84 нашёл применение в умных карточках, пультах управления и беспроводных ключах для автомобилей. Это было начало линии микроконтроллеров, ставших электронными суперзвёздами как для компаний из списка Fortune 500, так и для любителей что-нибудь спаять у себя дома. Было продано 6 млрд копий чипа, использовавшегося в индустриальных контроллерах, беспилотных летательных аппаратах, цифровых тестах на беременность, чипованых фейерверках, украшениях со светодиодами, и датчиках заполнения септик-тэнков под названием Turd Alert [какашечная тревога].

Fairchild Semiconductor μA741 Op-Amp (1968)


Операционный усилитель – это нарезанный хлеб аналоговой разработки. Вам всегда пригодится пара штучек, а ещё их можно объединить с чем угодно и получить что-нибудь съедобное. Разработчики с их помощью делают предусилители аудио и видео, компараторы напряжения, точные выпрямители и многие другие системы, включённые в повседневную электронику.

В 1963 году 26-летний инженер Роберт Уидлар разработал первый монолитный операционный усилитель на интегральной схеме, μA702, для Fairchild Semiconductor. Продавали их по $300. Затем Уидлар выдал улучшенную схему, μA709, уменьшив стоимость до $70 и приведя чип к огромному коммерческому успеху. Говорят, что бесшабашный Уидлар попросил после этого прибавку, а когда не получил её, уволился. Компания National Semiconductor с большим удовольствием наняла товарища, который в то время помогал устанавливать дисциплину аналогового дизайна ИС. В 1967 году Уидлар снова улучшил операционный усилитель, сделав LM101.

А пока менеджеры Fairchild волновались по поводу внезапно возникшей конкуренции, в их лаборатории недавно нанятый Дэвид Фуллагар внимательно изучал LM101. Он понял, что у чипа, пусть и гениально созданного, была парочка недостатков. Во избежание частотных искажений инженерам пришлось приделать к нему внешний конденсатор. Кроме того, входная часть ИС, т.н. фронт-энд, у некоторых чипов был слишком чувствителен к шуму из-за непостоянного качества изготовления полупроводников.

«Фронт-энд выглядел сделанным наспех», – говорит он.

Фуллагар занялся собственной разработкой. Он расширил ограничения полупроводникового производства, внедрив в чип конденсатор на 30 пФ. А как же улучшить фронт-энд? Решение было простым: «меня просто вдруг озарило, когда я вёл машину» – и состояло из парочки дополнительных транзисторов. Они сделали усилитель более плавным, а качество производства – более постоянным.

Фуллагар отнёс свою разработку главе лаборатории по имени Гордон Мур, а он отправил её в коммерческий отдел компании. Новый чип μA741 стал стандартом среди операционных усилителей. Эту ИС и созданные конкурентами Fairchild варианты продавали сотнями миллионов. Сейчас на $300, которые просили за его предшественника 702, можно купить тысячу 741-х чипов.

Intersil ICL8038 Waveform Generator (около 1983)


Критики насмехались над ограниченной производительностью ICL8038 и его склонностью к нестабильному поведению. Этот чип, генератор синусоидальных, прямоугольных, треугольных, и прочих волн, действительно вёл себя несколько капризно. Но инженеры вскоре научились надёжно его использовать, и 8038 стал хитом, который в результате продавали сотнями миллионов, нашедшим бесчисленное количество применений – например, синтезаторы Муга и «синие коробочки», которыми фрикеры пользовались для взлома телефонных компаний в 1980-х. Компонент был настолько популярным, что компания выпустила документ под названием «Всё, что вы всегда хотели узнать об ICL8038». Пример вопроса оттуда: «Почему после соединения 7 и 8 контактов ИС лучше всего работает в условиях изменения температуры?» Intersil прекратили выпуск 8038 в 2002 году, но любители до сих пор разыскивают их и делают домашние функциональные преобразователи и терменвоксы.

Western Digital WD1402A UART (1971)


Гордон Белл известен серией миникомпьютеров PDP, запущенной в 1960-х в Digital Equipment Corp. Он также изобрёл менее известный, но не менее важный чип: универсальный асинхронный приёмник/передатчик, UART. Беллу нужны были схемы для соединения Teletype и PDP-1, а для этого требовалось преобразование параллельных сигналов в последовательные, и наоборот. В его реализацию входило 50 отдельных компонентов. Western Digital, небольшая компания, производившая чипы для калькуляторов, предложила сделать UART на одном чипе. Основатель компании, Эл Филлипс, до сих пор вспоминает, как его вице-президент по разработке показал ему листы плёнки со схемой, готовые к производству. «Я поглядел на них с минуту и обнаружил незамкнутый контур, – говорит Филлипс. – У вице-президента случилась истерика». Western Digital представила WD1402A примерно в 1971, и вскоре за ним последовали другие варианты. Сейчас UART широко используются в модемах, компьютерной периферии и другом оборудовании.

Acorn Computers ARM1 Processor (1985)


В начале 1980-х Acorn Computers была мелкой компанией с крупным продуктом. Расположенная в Кембридже, в Англии, фирма продала более 1,5 млн микро-десктопов BBC. Пришло время разработать новую модель, и инженеры решили самостоятельно сделать 32-битный микропроцессор. Они назвали его Acorn RISC Machine, или ARM. Инженеры знали, что задача будет нелёгкой. Они были почти готовы к тому, что непреодолимые проблемы заставят их отказаться от проекта. «Команда была настолько маленькой, что каждое решение приходилось применять, отдавая приоритет простоте – или мы никогда его не закончим!» – говорит один из разработчиков Стив Фёрбер, сейчас профессор в Манчестерском университете. В итоге простота и стала главной особенностью продукта. ARM был небольшим, потреблял мало, программировать для него было легко. Софи Уилсон, разработавшая набор инструкций, всё ещё помнит, как они впервые проверяли чип на компьютере. «Мы написали ‘PRINT PI’, и он выдал правильный ответ, – говорит она. – Мы открыли шампанское». В 1990-м Acorn выделила ARM в отдельное подразделение, и архитектура стала доминировать в области встроенных 32-битных процессоров. Более 10 млрд ядер ARM было использовано во всяких гаджетах, включая один из самых позорных провалов Apple, наладонник Newton, и один из самых оглушительных её успехов, iPhone.

Kodak KAF-1300 Image Sensor (1986)


Цифровая камера Kodak DCS 100, появившаяся в 1991-м, стоила $13000 и требовала внешних блоков памяти весом 5 кг, которые пользователи должны были носить на плече. Но всё же, в электронике камеры, расположенной в корпусе Nikon F3, был один впечатляющий компонент: чип размером с ноготь, способный делать фотографии с разрешением в 1,3 мегапикселя, что позволяло делать фотографии приемлемого качества размером 7«x5». «В то время 1 мегапиксель был волшебным числом», – говорит Эрик Стивенс, главный разработчик чипа, всё ещё работающий в Kodak. Этот чип – настоящий двухфазный прибор с зарядовой связью – стал основой будущих сенсоров CCD, дав старт революции цифровой фотографии. Какой была самая первая фотография, сделанная при помощи KAF-1300? «Эмм, – говорит Стивенс, – да мы просто направили сенсор на стену лаборатории».

IBM Deep Blue 2 Chess Chip (1997)


С одной стороны доски – полтора кило серого вещества. С другой – 480 шахматных чипов. Люди в итоге проиграли компьютерам в 1997, когда играющий в шахматы компьютер от IBM Deep Blue победил тогдашнего чемпиона мира, Гарри Каспарова. Каждый из чипов Deep Blue состоял из 1,5 млн транзисторов, расположенных в логическом массиве, просчитывавшем ходы – а также из RAM и ROM. Все вместе чипы могли обрабатывать по 200 млн шахматных позиций в секунду. Эта грубая сила, скомбинированная с хитрыми функциями оценки игры, и выдавала ходы, названные Каспаровым «некомпьютерными». «Они оказывали серьёзное психологическое давление», – вспоминает главный автор Deep Blue, Фэн Сюн Сю, работающий сегодня в Microsoft.

Transmeta Corp. Crusoe Processor (2000)


Большие возможности подразумевают большие радиаторы. И мало живущую батарейку. И безумное энергопотребление. Поэтому целью Transmeta была разработка процессора с низким потреблением энергии, обставившего бы прожорливые аналоги от Intel и AMD. По плану, ПО должно переводить инструкции x86 на лету в машинный код Crusoe, а его эффективный параллелизм экономил бы время и энергию. Его рекламировали, как величайшее достижение со времён создания кремниевых подложек, и одно время так и было. «Инженеры-волшебники вызвали золото процессоров» – так было написано на обложке IEEE Spectrum от мая 2000 года. Crusoe и его преемник, Efficeon, «доказали, что динамическая двоичная трансляция может быть коммерчески успешной», – говорит Дэвид Дитцель, сооснователь Transmeta, сегодня работающий в Intel. К сожалению, добавляет он, чипы появились за несколько лет до активного развития рынка компьютеров с малым энергопотреблением. И, хотя Transmeta не выполнила своих обещаний, при помощи лицензий и судебных исков она заставила Intel и AMD охладить их пыл.

Texas Instruments Digital Micromirror Device (1987)


18 июня 1999 Ларри Хорнбек повёл свою жену Лору на свидание. Они пошли смотреть «Звёздные войны, эпизод 1» в кинотеатре Бёрбанка, Калифорния. Седеющий инженер не был ярым фанатом джедаев. Они пошли туда из-за проектора. В нём использовался чип – цифровое микрозеркальное устройство – изобретённое Хорнбеком для Texas Instruments. Чип использует миллионы поворотных микроскопических зеркал, чтобы направлять свет через линзу проектора. Этот просмотр был «первой цифровой демонстрацией крупной кинокартины», – говорит Хорнбек. Сегодня кинопроекторы использующие технологию DLP работают в тысячах кинотеатров. Они также используются в проекторных телевизорах, офисных проекторах и крохотных проекторах сотовых телефонов. «Перефразируя Гудини, – говорит Хорнбек, – микрозеркала, джентльмены. Эффект создаётся при помощи микрозеркал».

Intel 8088 Microprocessor (1979)


Был ли какой-то единственный чип, затащивший Intel в список Fortune 500? Компания говорит, что был: 8088. Это был 16-битный ЦП, который IBM выбрала для своей первоначальной линейки ПК, пришедшей к доминированию на рынке настольных компьютеров.

По странной превратности судьбы, название чипа, ставшего известным поддержкой архитектуры x86, не оканчивалось на «86». 8088-й был небольшой переделкой 8086-го, первого 16-битного чипа Intel. Или, как сказал инженер Intel Стивен Морс, 8088 был «кастрированной версией 8086». Это потому, что основной инновацией нового чипа был не шаг вперёд: 8088 обрабатывал данные 16-битными словами, используя при этом 8-битную внешнюю шину данных.

Менеджеры Intel не раскрывали детали проекта 8088 до тех пор, пока дизайн 8086 не был почти закончен. «Управление не хотело задерживать 8086 даже на день, сообщая нам, что раздумывают над 8088», – говорит Питер Столл, ведущий инженер проекта 8086, работавший немного и над 8088.

Только после появления первого рабочего 8086 Intel передала чертежи и документацию в отдел разработки в Хайфе, Израиль, где два инженера, Рафи Реттер и Дэни Стар, изменили чип для работы на 8-битной шине.

Такая модификация оказалось одним из лучших решений компании. ЦП 8088 с 29000 транзисторов требовало меньшее количество вспомогательных чипов, которые могли быть дешевле, и «был полностью совместим с 8-битным железом, а также работал быстрее и помогал организации плавного перехода на 16-битные процессоры», как писали Роберт Нойс и Тэд Хофф из Intel в статье для журнала IEEE Micro magazine в 1981 году.

Первым ПК, использовавшим 8088, стал IBM Model 5150, монохромный компьютер стоимостью в $3000. Сейчас почти все ПК в мире построены на ЦП, предком которых является 8088. Неплохо для кастрированного чипа.

Micronas Semiconductor MAS3507 MP3 Decoder (1997)


До iPod был ещё Diamond Rio PMP300. Вряд ли вы его вспомните. Он появился в 1998 и сразу стал хитом, но затем шумиха утихла быстрее, чем Milli Vanilli. Но одной интересной особенностью плеера было то, что он работал на MP3-декодере MAS3507 – цифровом процессоре сигналов RISC, с набором инструкций, оптимизированным для сжатия и распаковки данных. Чип, разработанный Micronas, позволял Rio запихнуть чуть больше десятка песен во флэш-память – сегодня это смешно, но в то время он мог соревноваться с портативными CD-проигрывателями. Как очаровательно старомодно, не правда ли? Rio и последователи проложили дорогу для iPod, а теперь вы можете носить с собой в кармане тысячи песен – и все альбомы и клипы Milli Vanilli.

Mostek MK4096 4-Kilobit DRAM (1973)


Mostek не был первым DRAM. Но её 4-килобитный DRAM содержал ключевую инновацию – трюк с уплотнением адресов, придуманный сооснователем компании Бобом Пробстингом. По сути, чип использовал те же самые контакты для доступа к столбцам и строкам памяти, уплотняя адресные сигналы. В результате с увеличением объёма памяти чипу не нужно было увеличивать количество контактов, и его можно было сделать дешевле. Оставалась только небольшая проблема с совместимостью. 4096 использовал 16 контактов, а память, изготовляемая Texas Instruments, Intel и Motorola, работала с 22 контактами. В результате произошла одна из самых эпических конфронтаций в истории DRAM. Mostek, поставив своё будущее на этот чип, пыталась обратить в свою веру пользователей, партнёров, прессу и даже своих сотрудников. Фред Бехузен, который, как недавно пришедший в компанию сотрудник, должен был протестировать устройства 4096, вспоминает, как Пробстинг и генеральный директор Севин пришли к нему в его ночное дежурство и провели небольшую конференцию – в 2 часа ночи. «Они смело предсказывали, что через шесть месяцев никому не будет никакого дела до 22-контактной DRAM», – говорит Бехузен. Они были правы. 4096 и его последователи на годы стали основным трендом на рынке DRAM.

Xilinx XC2064 FPGA (1985)


В начале 1980-х разработчики чипов пытались выжать всё возможное из каждого транзистора в схеме. Но затем у Росса Фримена родилась радикальная идея. Он придумал чип, забитый транзисторами, формировавшими не очень строго организованные логические блоки, которые можно было настраивать при помощи софта. Иногда группу транзисторов можно было и не использовать – вот ересь! – но Фриман считал, что закон Мура в итоге сделает транзисторы очень дешёвыми. Так и вышло. Для вывода на рынок чипа, названного программируемая пользователем вентильная матрица FPGA, Фриман стал сооснователем Xilinx. (Странная концепция для компании со странным именем). Когда её первый продукт вышел в 1985 году, сотрудникам дали задание: им нужно было нарисовать вручную пример схемы, использующей логические блоки XC2064, как это сделали бы клиенты компании. Билл Картер, бывший технический директор, вспоминает, как к нему подошёл генеральный директор Берни Вондершмитт, с жалобой на то, что ему «немного не удаётся домашнее задание». Картер с радостью помог боссу. «И вот мы, вооружившись бумагой и цветными карандашами, работали над заданием Берни!» Сегодня FPGA-чипы, продаваемые Xilinx и другими компаниями, используются в таком огромном списке вещей, что его здесь тяжело будет приводить. Вот такая получилась конфигурация!

Zilog Z80 Microprocessor (1976)


Федериго Фаггин хорошо знал, сколько средств и человеко-часов необходимо потратить на вывод микропроцессора на рынок. Работая в Intel, он участвовал в разработке двух плодотворных представителей этого рода: самого первого, 4004, и 8080 из рода Altair. Основав совместно с бывшим коллегой из Intel, Ральфом Унгерманом, компанию Zilog, они решили начать с чего-то попроще: микроконтроллера на одном чипе.

Фаггин и Ангерман сняли офис в пригороде Лос-Альтоса в Калифорнии, накидали бизнес-план и отправились на поиски венчурного капитала. Обедали они в ближайшем супермаркете Safeway – «Сыр камамбер и крекеры», как он вспоминает.

Но вскоре инженеры поняли, что рынок микроконтроллеров и так наводнён очень хорошими чипами. Даже если бы их чип был лучше других, они получили бы очнь небольшую прибыль, и продолжали бы питаться сыром с крекерами. Zilog необходимо было взять прицел повыше в пищевой цепочке – так и родился проект микропроцессора Z80.

Их целью было обойти по производительности 8080 и предложить полную совместимость для программ для 8080, чтобы увести пользователей от Intel. Месяцами Фаггин, Унгерман и Масатоши Шима, ещё один бывший инженер из Intel, работали по 80 часов в неделю, сгорбившись над столами и рисуя схемы Z80. Фаггин вскоре понял, что хоть небольшой размер и может быть красивым [«малое – это красиво» – собрание эссе популярного экономиста Е. Ф. Шумахера / прим. перев.], но глаза от него сильно устают.

«К концу работы мне пришлось купить очки, – говорит он. – Я стал близоруким».

Команда пахала весь 1975 год и вошла в 1976-й. К марту у них, наконец, был прототип чипа. Z80 был современником MOS Technology’s 6502, и как и тот, выделялся не только элегантной схемой, но и низкой ценой ($25). Но чтобы начать его производить, потребовалось потратить много сил на убеждения. «Просто время было насыщенное», – говорит Фаггин, заработавший себе ещё и язву [по современным представлениям, язва – заболевание инфекционное, а не нервное / прим. перев.].

Но продажи в итоге пошли. Z80 встроили в тысячи продуктов, включая первый портативный компьютер Osborne I, домашние компьютеры Radio Shack TRS-80 и MSX, принтеры, факсы, фотокопиры, модемы и спутники. Zilog до сих пор производит Z80 из-за его популярности в некоторых встроенных системах. В базовой конфигурации сегодня он стоит $5,73 – это даже дешевле обеда из сыра и крекеров.

Sun Microsystems SPARC Processor (1987)


Давным-давно, в начале 1980-х, люди носили тёплые гетры неоновых цветов и смотрели «Даллас» [мыльная опера из 13 сезонов про коварного нефтяного магната / прим. перев.], а разработчики микропроцессоров пытались увеличить сложность инструкций ЦП, чтобы за один цикл вычислений можно было выполнять больше действий. Но затем группа из Калифорнийского университета в Беркли, известного своими пристрастиями к контркультуре, предложила противоположный выход: упростите набор инструкций, и обрабатывайте их так быстро, что в результате компенсируете то, что за один цикл выполняется меньше. Группа из Беркли, которую вёл Дэвид Паттерсон, назвала этот подход RISC — reduced instruction set computer [компьютер с сокращённым набором команд].

С академической точки зрения идея RISC была неплохой. Но продастся ли она? На это поставила Sun Microsystems. В 1984 году небольшая команда инженеров Sun начала разработку 32-битного RISC-процессора SPARC (Scalable Processor Architecture, масштабируемая архитектура процессора). Они хотели использовать этот чип в новой линейке рабочих станций. Однажды Скотт Макнили, директор Sun, появился в лаборатории разработки SPARC. «Он сказал, что SPARC превратит Sun из компании с выручкой в $500 млн в год в компанию с выручкой в миллиард в год», – вспоминает Паттерсон, консультант проекта SPARC.

И если этого было недостаточно, то многие эксперты сомневались, что у компании получится завершить этот проект. Что ещё хуже, у команды маркетинга случилось неприятное озарение: SPARC наоборот будет CRAPS! [азартная игра в кости, или дерьмо во множественном числе – прим. перев.] Членам команды пришлось поклясться, что они не проронят ни звука об этом даже среди сотрудников компании – не говоря уж о том, чтобы эти слухи дошли до их главного конкурента MIPS Technologies, также изучавшего концепцию RISC.

Первая версия минималистического SPARC состояла из «процессора-матрицы на 20000 вентилей, у которого даже не было инструкций для целочисленного умножения и деления», – говорит Роберт Гарнер, ведущий архитектор SPARC, сегодня работающий в IBM. Но при скорости в 10 млн инструкций в секунду он работал в три раза быстрее, чем процессоры с набором сложных инструкций (CISC) того времени.

Sun будет использовать SPARC для работы в прибыльных рабочих станциях и серверах много лет. Первым продуктом на базе SPARC, появившимся в 1987 году, была линейка рабочих станций Sun-4, которая быстро захватила рынок и помогла раскрутить выручку компании за миллиардный рубеж – как и предсказывал Макили.

Tripath Technology TA2020 AudioAmplifier (1998)


Существует подмножество аудиофилов, настаивающих на том, что ламповые усилители дают наилучший звук, и это будет всегда. Так что когда кто-то из аудиосообщества заявил, что полупроводниковый усилитель класса D, придуманный компанией из Кремниевой долины Tripath Technology, даёт такой же тёплый и живой звук, как ламповые усилители, это было серьёзным заявлением. Трюк состоял в том, чтобы использовать 50 МГц систему сэмплирования для работы усилителя. Компания похвалялась, что их TA2020 работает лучше и стоит гораздо меньше, чем любой сравнимый полупроводниковый усилитель. Для демонстрации его работы на выставках «мы проигрывали эту очень романтичную песню из „Титаника“, – говорит Адья Трипати, основатель Tripath. Как и большинство усилителей класса D, 2020 был очень энергетически эффективным; ему не требовался радиатор и он мог уместиться в компактном корпусе. Менее качественная, 15 Вт версия TA2020 продавалась в США по $3 и использовалась в бум-боксах и мини магнитофонах. Другие версии – самой мощной из которых была версия с выходной мощностью в 1000 Вт – использовалась в домашних кинотеатрах, аудиосистемах высшего класса и телевизорах от Sony, Sharp, Toshiba и других. В итоге большие компании-производители полупроводниковых устройств вошли на этот рынок, создали похожие чипы и отправили Tripath в небытие. Но их чипы стали предметом поклонения. Наборы с усилителями и основанные на TA2020 продукты всё ещё продаются в таких компаниях, как 41 Hz Audio, Sure Electronics и Winsome Labs.

Amati Communications Overture ADSL Chip Set (1994)


Помните, когда вышли DSL-модемы, и вы выкинули тот жалкий модем на 56,6 кбит/с в мусор? Вам, и двум третям всех использующих DSL-технологию людей стоит сказать „спасибо“ Amati Communications, стартапу из Стэнфордского университета. В начале 1990-х они придумали DSL-модуляцию под названием дискретная мультитональная модуляция, DMT. По сути, она позволяет превратить одну телефонную линию в сотни каналов и улучшить передачу данных методом, обратным схеме работы Робина Гуда. „Биты крадут у самых бедных каналов и отдают самым богатым“, – говорит Джон Кьоффи, сооснователь Amati, сейчас – профессор в Стэнфорде. DMT победила конкурентов – включая и предложения от гиганта AT&T – и стала глобальным стандартом для DSL. В середине 1990-х набор микросхем для DSL от Amati, одна аналоговая и две цифровых, продавались не очень активно, но к 2000 объёмы продаж выросли до миллионов. В начале 2000-х продаже превысили 100 млн чипов в год. Texas Instruments купила Amati в 1997.

Motorola MC68000 Microprocessor (1979)


Motorola опоздала на вечеринку 16-битных процессоров, поэтому решила появиться стильно. Гибридный 16-bit/32-bit MC68000 содержал 68 000 транзисторов, более чем в два раза больше, чем в Intel 8086. У него были внутренние 32-битные регистры, но 32-битная шина сделала бы его слишком дорогим, поэтому 68000-й использовал 24-битную адресацию и 16-битные каналы данных. Это, вероятно, был последний из крупных процессоров, разработанных вручную при помощи карандаша и бумаги. „Я передавал уменьшенные копии чертежей блок-схем, ресурсов исполнительных блоков, декодеров и контрольной логики другим членам проекта“, – говорит Ник Треденик, разрабатывавший логику 68000-го. Копии были мелкие и их было трудно читать, и в итоге его коллеги с усталыми глазами доходчиво сообщили ему об этом. „Однажды я пришёл в офис, и обнаружил на столе копию моих блок-схем размером с кредитку“, – вспоминает Треденик. 68000-й появился во всех ранних макинтошах, а также в Amiga и Atari ST. Серьёзные продажи пошли благодаря встраиванию чипа в лазерные принтеры, аркадные автоматы и индустриальные контроллеры. 68000-й стал также одним из величайших промахов, почти попавших в цель, в одном ряду с Питом Бестом, ушедшим с поста ударника в Beatles. IBM хотела использовать чип в своей линейке ПК, но вместо этого остановилась на Intel 8080, потому что, кроме прочего, 68000 был относительно редким. Как позже заметил один наблюдатель, если бы победила Motorola, то дуополия Windows-Intel, которую называют Wintel, могли бы называть Winola.

Chips & Technologies AT Chip Set (1985)


К 1984 году, когда IBM представила линейку ПК на базе 80286 AT, компания уже становилась явным лидером в мире настольных компьютеров, и собиралась доминировать там и дальше. Но планы Голубого Гиганта расстроила крохотная фирмочка Chips & Technologies из Сан-Хосе. C&T разработала пять чипов, дублировавших функциональность материнской платы AT, использовавшей 100 чипов. Чтобы убедиться, что набор чипов был совместим с IBM PC, инженеры C&T поняли, что у них есть только один выход. „У нас была мучительная, но, конечно, развлекательная задача – неделями играть в игры“, – говорит Рави Бхатнагар, ведущий дизайнер набора чипов, сейчас – вице-президент Altierre Corp. Чипы C&T позволили таким производителям, как тайваньский Acer делать более дешёвые ПК и запустить вторжение клонов PC. Intel купила C&T в 1997-м.

Computer Cowboys Sh-Boom Processor (1988)


Два разработчика чипов заходят в бар. Это Рассел Фиш III и Чак Мур, а бар называется „Ш-бум“. И это не начало анекдота – это реальная часть технологической истории, заполненной разногласиями и судебными разборками, множеством судебных разборок. Всё началось в 1988-м, когда Фиш и Мур создали странный процессор под названием Sh-Boom. Чип был так хорошо отлажен, что мог работать быстрее тактовой частоты в схеме, управлявшей работой остального компьютера. Поэтому два разработчика нашли способ сделать так, чтобы процессор работал по своим сверхбыстрым внутренним часам, и при этом оставался синхронизированным с остальными частями компьютера. Sh-Boom не был коммерчески успешным, и после патентования инноваций, Фиш и Мур занялись чем-то другим. Позже Фиш продал свои патентные права фирме Patriot Scientific из Калифорнии, остававшейся крохотной фирмочкой без прибыли, пока её директорам не сошло откровение: за годы, прошедшие с изобретения Sh-Boom скорость процессоров намного превзошла скорость материнских плат, поэтому практически каждый производитель компьютеров и потребительской электроники просто обязан будет использовать решение, похожее на запатентованную Фишем и Муром инновацию. Опачки! Patriot подала целый вагон судебных исков против американских и японских компаний. Зависела ли работа чипов этих компаний от идей, использованных в Sh-Boom, было спорным вопросом. Но с 2006-го года Patriot и Мур поимели более $125 миллионов лицензионных отчислений от Intel, AMD, Sony, Olympus и других. А что до названия Sh-Boom, то Мур, сегодня работающий в IntellaSys, говорит: „Оно якобы произошло от названия бара, где мы с Фишем пили бурбон и чертили на салфетках. На самом деле всё не совсем так, но предложенное им название мне понравилось“.

Toshiba NAND Flash Memory (1989)


Сага изобретения флэш-памяти началась, когда управляющий фабрикой Toshiba по имени Фуджио Масуока решил переизобрести полупроводниковую память. Но сначала – немного истории.

До появления флэш-памяти единственным способом хранения того, что в то время считалось большими объёмами памяти, были магнитные ленты, флоппи-диски и жёсткие диски. Многие компании пытались создавать полупроводниковые альтернативы, но доступные варианты, такие как EPROM, требовавший ультрафиолета для стирания данных, и EEPROM, работавший без ультрафиолета, были экономически невыгодны.

Входит Масуока-сан из Toshiba. В 1980-м он нанял четырёх инженеров для работы над полусекретным проектом разработки чипа памяти, способного хранить большой объём данных за небольшие деньги. Их стратегия была простой. „Мы знали, что стоимость чипа будет падать, пока размер транзисторов будет уменьшаться“, – говорит Масуока, сейчас работающий техническим директором в Unisantis Electronics в Токио.

Команда Масуока придумала вариант EEPROM, в котором ячейка памяти состояла из одного транзистора. В то время обычным EEPROM требовалось по два транзистора на ячейку. Казалось бы, разница была небольшой, но на стоимость она повлияла сильно.

В поисках запоминающегося имени они остановились на „флэш“, из-за очень большой скорости стирания. Но если вы думаете, что после этого Toshiba бросилась внедрять память в производство и наблюдать, как им капают денежки – вы не знаете, как обычно крупные корпорации относятся к внутренним идеям. Оказывается, что боссы Масуока повелели ему, в общем-то, стереть эту идею.

Он, естественно, не стал этого делать. В 1984 году он представил работу по разработке памяти на конференции IEEE International Electron Devices Meeting. Это побудило Intel к разработке типа флэш-памяти на основе логических вентилей NOR. В 1988 компания представила чип на 256 кбит, нашедший применение в транспорте, компьютерах и других распространённых устройствах, что открыло для Intel неплохую нишу.

Этого хватило, чтобы Toshiba, наконец, решила выводить на рынок изобретение Масуока. Его флэш-чип был основан на технологии NAND, с большой плотностью записи, но сложный в производстве. Успех пришёл в 1989 году, когда первая NAND flash появилась на рынке. Как и предсказывал Масуока, цены продолжали падать.

В конце 1990-х популярности флэш способствовала цифровая фотография, и Toshiba стала одним из крупнейших игроков на многомиллиардном рынке. В то самое время отношения Масуока с другими директорами испортились, и он покинул компанию. Позднее он подал в суд иск с требованием отстегнуть ему часть прибыли, и выиграл.

Теперь NAND flash – ключевой компонент любого гаджета: сотовых телефонов, камер, плееров, и, конечно, USB-флэшек, которые технари так любят носить на шее. „Моя была на 4 гигабайта“, – говорит Масуока.

Китайская компания начала поставки оборудования для производства 5-нм чипов


В этом году мы несколько раз писали об успехах китайских разработчиков оборудования для производства чипов. Поднебесная после начала торговой войны с США стала очень активно внедрять импортозамещение, причем достаточно успешно.

Например, в январе стало известно о том, что китайские компании разрабатывают собственные процессоры для мобильных устройств и ноутбуков с десктопами. Вполне может быть, что в ближайшем будущем эти компании станут опасными конкурентами таких гигантов, как TSMC, Samsung и других. Ну а сейчас появилась новость о том, что китайская компания поставляет собственное оборудование для производства 5-нм чипов крупнейшим производителям мира.

Речь идет об AMEC, ее руководитель Джеральд Инь на отчетной конференции заявил, что «ряд мировых лидеров по производству 5-нм чипов» используют промышленные установки компании. К сожалению, информация о том, кто именно закупил оборудование, не раскрывается. Но и особой загадки нет, поскольку именно лидеров в этом направлении не так много — это либо Samsung, либо TSMC, либо обе компании вместе.

Оборудование, о котором рассказал представитель компании, предназначено для плазменного «сухого» травления, которое называется еще реактивным ионным травлением. В ходе производства с кристалла снимается один слой за другим при помощи плазмы.

Китайская компания предоставляет оборудование для обработки 300-мм кремниевых подложек, которое может применяться для широкого спектра техпроцессов — от 65 нм до 5 нм.

Два шага вперед — и ни одного назад


Сейчас китайцы производят собственные чипы — как процессоры, так и графические ускорители. Неплохо показало себя совместное предприятие Via Technologies и правительства Китая. В прошлом году компания выпустила процессоры KaiXian KX-6780A и KX-U6880A.

Первый из этих процессоров получил восемь ядер собственной разработки компании. Процессор поддерживал инструкции SSE 4.2 и AVX, виртуализации и шифрования. Частота работы — около 2,7 ГГц, выполнен чип по 16-нм технологии.


Не отстают и другие компании, включая ту же Huawei, попавшую под санкции США. Всего в производство чипов Китай инвестирует $1,4 трлн долларов. Средства получат Alibaba Group, Huawei Technologies Co. Ltd, SenseTime Group Ltd. и ряд других высокотехнологичных компаний. Главная задача, которая ставится перед ними, — снизить зависимость электронной отрасли Китая от других стран, преимущественно США.

В рамках развития собственной полупроводниковой отрасли Китай занимается и «охотой за головами». Так, очень активно за профессионалами из этой сферы охотятся две китайские компании: Quanxin Integrated Circuit Manufacturing (QXIC) и Wuhan Hongxin Semiconductor Manufacturing Co (HSMC). Специалистам, которых приглашают на работу в Китай, предлагают зарплату в 2-3 раза больше, чем они получали на предыдущем месте работы. Перед таким предложением устоять могут немногие.

Создан компьютерный чип нового поколения

https://ria.ru/20201106/chip-1583384682.html

Создан компьютерный чип нового поколения

Создан компьютерный чип нового поколения — РИА Новости, 06.11.2020

Создан компьютерный чип нового поколения

Швейцарские инженеры разработали компьютерную микросхему нового поколения, которая объединяет две функции — хранения и обработки данных. Это позволит создавать… РИА Новости, 06.11.2020

2020-11-06T15:28

2020-11-06T15:28

2020-11-06T17:12

наука

электроника

физика

швейцария

технологии

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdn22.img.ria.ru/images/07e4/0b/06/1583376424_0:812:1440:1622_1920x0_80_0_0_0507b7195d5203966f2e44447da67136.jpg

МОСКВА, 6 ноя — РИА Новости. Швейцарские инженеры разработали компьютерную микросхему нового поколения, которая объединяет две функции — хранения и обработки данных. Это позволит создавать более компактные, быстрые и энергоэффективные устройства. Работа опубликована в журнале Nature.До сих пор энергоэффективность компьютерных микросхем ограничивалась используемой в настоящее время архитектурой фон Неймана, в которой обработка и хранение данных выполняются в двух отдельных блоках. Это означает, что данные должны постоянно передаваться между двумя устройствами, что требует значительного количества времени и энергии.Инженеры из Лаборатории наноразмерной электроники и структур Федеральной политехнической школы в Лозанне (EPFL) разработали революционную технологию, в которой 2D-материал используется для создания единой архитектуры, сочетающей логические операции с функцией памяти.Объединив два блока в единую конструкцию, авторы добились значительного уменьшения энергопотерь, что особенно важно для приложений, основанных на искусственном интеллекте.Микросхема изготовлена ​​из сульфида молибдена MoS2 — двумерного материала, состоящего из слоя толщиной всего в три атома. Инженеры EPFL несколько лет назад изучили специфические свойства MoS2 и обнаружили, что это отличный полупроводник, который прекрасно подходит для электронных приложений.Ученые создали на его основе микросхему на полевых транзисторах с плавающим затвором. Преимущество этих транзисторов, которые обычно используются в системах флеш-памяти фотоаппаратов, смартфонов и компьютеров, в том, что они могут удерживать электрические заряды в течение длительного времени. Уникальные электрические свойства сульфида молибдена делают его особенно чувствительным к зарядам, хранящимся в полевых транзисторах, что позволило инженерам EPFL создать схемы, которые работают как в качестве запоминающих устройств, так и в качестве программируемых транзисторов.»Эта способность схем выполнять две функции аналогична тому, как работает человеческий мозг, где нейроны участвуют как в хранении воспоминаний, так и в проведении мысленных вычислений, — приводятся в пресс-релизе EPFL слова руководителя исследования, главы Лаборатории наноразмерной электроники и структур Андрас Кис (Andras Kis). — Наша схема имеет несколько преимуществ. Она может снизить потери энергии, связанные с передачей данных между модулями памяти и процессорами, сократить время, необходимое для вычислительных операций, и к тому же она экономит пространство. Это открывает перспективы для создания устройств меньшего размера, более мощных и более энергоэффективных».Авторы с гордостью отмечают, что сам чип тоже произведен в их институте.»Десять лет назад мы сделали наш первый чип вручную. С тех пор мы разработали усовершенствованный производственный процесс, который позволяет нам производить 80 и более чипов за один цикл с хорошо контролируемыми свойствами».Ученые планируют продолжить эксперименты с изготовлением микросхем из других материалов.

https://ria.ru/20201105/khimiya-1583166856.html

https://ria.ru/20201102/lazer-1582667811.html

швейцария

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2020

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdn24.img.ria.ru/images/07e4/0b/06/1583376424_0:601:1440:1681_1920x0_80_0_0_f3280aa3f63e64ffa54b5287407c4daa.jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

электроника, физика, швейцария, технологии

МОСКВА, 6 ноя — РИА Новости. Швейцарские инженеры разработали компьютерную микросхему нового поколения, которая объединяет две функции — хранения и обработки данных. Это позволит создавать более компактные, быстрые и энергоэффективные устройства. Работа опубликована в журнале Nature.

До сих пор энергоэффективность компьютерных микросхем ограничивалась используемой в настоящее время архитектурой фон Неймана, в которой обработка и хранение данных выполняются в двух отдельных блоках. Это означает, что данные должны постоянно передаваться между двумя устройствами, что требует значительного количества времени и энергии.

Инженеры из Лаборатории наноразмерной электроники и структур Федеральной политехнической школы в Лозанне (EPFL) разработали революционную технологию, в которой 2D-материал используется для создания единой архитектуры, сочетающей логические операции с функцией памяти.

Объединив два блока в единую конструкцию, авторы добились значительного уменьшения энергопотерь, что особенно важно для приложений, основанных на искусственном интеллекте.

Микросхема изготовлена ​​из сульфида молибдена MoS2 — двумерного материала, состоящего из слоя толщиной всего в три атома. Инженеры EPFL несколько лет назад изучили специфические свойства MoS2 и обнаружили, что это отличный полупроводник, который прекрасно подходит для электронных приложений.

5 ноября 2020, 13:44НаукаРоссийские химики раскрыли смысл загадочных менделеевских чисел

Ученые создали на его основе микросхему на полевых транзисторах с плавающим затвором. Преимущество этих транзисторов, которые обычно используются в системах флеш-памяти фотоаппаратов, смартфонов и компьютеров, в том, что они могут удерживать электрические заряды в течение длительного времени.

Уникальные электрические свойства сульфида молибдена делают его особенно чувствительным к зарядам, хранящимся в полевых транзисторах, что позволило инженерам EPFL создать схемы, которые работают как в качестве запоминающих устройств, так и в качестве программируемых транзисторов.

«Эта способность схем выполнять две функции аналогична тому, как работает человеческий мозг, где нейроны участвуют как в хранении воспоминаний, так и в проведении мысленных вычислений, — приводятся в пресс-релизе EPFL слова руководителя исследования, главы Лаборатории наноразмерной электроники и структур Андрас Кис (Andras Kis). — Наша схема имеет несколько преимуществ. Она может снизить потери энергии, связанные с передачей данных между модулями памяти и процессорами, сократить время, необходимое для вычислительных операций, и к тому же она экономит пространство. Это открывает перспективы для создания устройств меньшего размера, более мощных и более энергоэффективных».

Авторы с гордостью отмечают, что сам чип тоже произведен в их институте.

«Десять лет назад мы сделали наш первый чип вручную. С тех пор мы разработали усовершенствованный производственный процесс, который позволяет нам производить 80 и более чипов за один цикл с хорошо контролируемыми свойствами».

Ученые планируют продолжить эксперименты с изготовлением микросхем из других материалов.

2 ноября 2020, 19:00НаукаСоздан первый портативный терагерцовый лазер

Мнение | Чип, который изменил мир

Революционная идея Килби заключалась в том, чтобы сделать все различные компоненты схемы из одного и того же плоского блока полупроводникового материала. Это не только избавит от проводов и неисправных соединений, но и сделает всю схему намного более компактной. Килби продемонстрировал свою первую «интегральную схему» 12 сентября 1958 года. Она сработала отлично.

Шесть месяцев спустя в Калифорнии другому инженеру Роберту Нойсу независимо пришла идея создания интегральной схемы.Чип Нойса лучше подходил для производства в больших количествах, и вскоре он стал частью молодой компании под названием Intel.

Так началась революция. Первым компьютером на базе микросхемы стал первый компьютер ВВС США, построенный в 1961 году. Истинный потенциал интегральной схемы был продемонстрирован, когда компания Texas Instruments представила карманный калькулятор. Раньше калькуляторы были громоздкими устройствами, которые нужно было подключать к электросети. Карманный калькулятор, достаточно маленький, чтобы его можно было держать в ладони, имел внутри чип, а батарейки хватало для его питания.

После этого прогресс был стремительным. Многие уже слышали о законе Мура, который стал мантрой цифровой эпохи. Впервые предложенный соучредителем Intel Гордоном Муром в 1960-х годах, он гласит, что вычислительная мощность чипа удваивается каждые два года, а цена падает вдвое. Закон Мура действовал более четырех десятилетий, обеспечивая невероятный рост, миниатюризацию и богатство.

Как однажды заметил Мур: «Если бы автомобильная промышленность развивалась так же быстро, как и полупроводниковая промышленность, Rolls Royce получил бы полмиллиона миль на галлон, и было бы дешевле выбросить его, чем припарковать.»

Сегодня современный чип содержит более миллиарда компонентов, расположенных на площади размером с человеческий ноготь.

Вопрос в том, сможет ли полупроводниковая промышленность выдержать такой темп. Дальнейшее увеличение вычислительной мощности чипов оказывается проблематичным, поскольку преодолеваются определенные фундаментальные физические барьеры. В то же время открываются новые границы. Идет поиски создания чипов, которые питаются от света, а не от электричества, что сделает компьютеры намного более быстрыми.

Самый большой компьютерный чип в мире

  • Cerebras Systems, стартап из Кремниевой долины, работающий в скрытом режиме с 2016 года, выпустил самый большой в мире функциональный компьютерный чип.
  • Размер следующего по величине чипа в 56 раз превышает размер следующего по величине чипа, и компания заявляет, что его вычислительная мощность позволит создавать решения с искусственным интеллектом в геометрической прогрессии.
  • Микросхема имеет избыточную структуру, что означает, что ожидаемые недостатки в производстве микросхемы будут незначительными.

    Оптика проектирования и производства компьютерных микросхем играет центральную роль в любом устройстве, о котором вы читаете эту статью, но чипы никогда не считались привлекательными. Наибольшую любовь они получили от самого названия «Кремниевая долина», которое относится к кремнию, полупроводниковому материалу внутри микросхем.

    Опять же, компьютерный чип никогда не был одновременно функционально жизнеспособным и имел размер совершенно нового iPad — до сих пор.

    В смартфоне размер чипа обычно равен размеру вашего ногтя в смартфоне или, на большей части шкалы, размеру почтовой марки.Но Cerebas Systems, стартап из Лос-Альтоса, штат Калифорния, который работает в скрытом режиме с 2016 года, только что выпустил самый большой в мире компьютерный чип.

    Насколько большой? Попробуйте 8,5 дюймов с каждой стороны и 1,2 триллиона транзисторов внутри, и все они будут усердно работать, чтобы ваш компьютер мог выполнять сложные задачи. Напротив, типичный компьютерный чип имеет просто миллионы (а иногда и миллиарды) транзисторов, переключающихся между двоичными состояниями 0 и 1, языком компьютеров.

    Так что это значит для вас? Эндрю Фельдман, генеральный директор и соучредитель Cerebras Systems, сообщил Popular Mechanics , что темпы исследований и разработок в области искусственного интеллекта будут значительно ускорены.Хотя ИИ уже поддерживает многие аспекты нашей жизни — для бабушки Фельдмана, по его словам, это сводится к тому, чтобы попросить Алексу сыграть песни Фрэнка Синатры, — весь потенциал заблокирован слишком медленным оборудованием.

    «Этот чип — решение, аналогичное искусственному интеллекту, поскольку минивэн — это решение, позволяющее завести троих детей», — говорит Фельдман. «То, что мы видели, было характеристикой мира искусственного интеллекта. И то, что программное обеспечение требовало от оборудования, было очень сложно».

    Ранние провалы и неудачи Big Chip

    Джин Амдал, американский компьютерный архитектор и предприниматель в сфере высоких технологий, около 1987 года.

    Дик Барнатт Getty Images

    Исторически сложилось так, что при производстве гигантских компьютерных микросхем были серьезные препятствия, подобные тому, который Фельдман и его команда из более чем 200 человек проектируют, производят и, да, продают.

    Известные ученые-компьютерщики уже нанесли ему удар еще в 1980-х годах. «Некоторые из самых известных инженеров пытались, но они потерпели неудачу», — говорит Фельдман.

    Take Trilogy Systems, компьютерная компания, основанная в 1980 году. Под руководством Джина Амдала, его сына Карла Амдала и Клиффорда Мэддена команда хотела создать сверхсовременную технологию производства полупроводников.

    В то время старший Амдал был полон денег от своей успешной компании Amdahl Corporation. Фирма быстро привлекла 230 миллионов долларов для нового предприятия, что сделало ее самой хорошо финансируемой стартап-компанией в Кремниевой долине на тот момент.

    План состоял в том, чтобы создать беспрецедентную технологию производства полупроводников, чтобы помочь построить IBM-совместимый мэйнфрейм, который был бы дешевле и мощнее существующих систем (соответственно, цель, аналогичная тому, что представляет Фельдман).

    Компания Trilogy предложила идею, которая включала масштабную интеграцию полупроводниковых пластин, редко используемую систему построения сетей на интегральных схемах, которые используют всю кремниевую пластину для производства только одного суперчипа. Команда хотела произвести компьютерный чип с диагональю 2,5 дюйма с каждой стороны (в то время только чипы размером около 1/4 дюйма на каждую сторону могли надежно производиться в масштабе).

    Увы, завод компании по производству полупроводников был поврежден во время строительства из-за зимнего шторма; дизайн чипа был недостаточным для разумного производства; а технология соединения чипа не могла быть надежно изготовлена, так как слои имели тенденцию расслаиваться, а в то время не было автоматизированного способа исправления ошибок пайки.

    Больше микросхем и полупроводников

    Моральный дух резко упал к 1984 году, когда The New York Times освещала внутренние беспорядки и технические трудности Trilogy. Младший Амдал покинул компанию в июне 1984 года. Его рассказ о времени, проведенном в Trilogy, приводится ниже:

    «Не то чтобы мы делали ошибки, просто мы недостаточно знали о проблемах, с которыми нам придется столкнуться», — сказал он. сказал в недавнем телефонном интервью ». Это стало настолько сложным, что вы могли привлечь к проекту самых умных людей в мире, и они дадут вам интуитивное ощущение, а не факты.Просто не было понимания того, насколько это будет сложно », — добавил он. «Я просыпался посреди ночи в холодном поту, думая о том, что мы делаем не так. Все, о чем я мечтал, это компьютерный дизайн и то, как эти части сочетаются друг с другом. Я бы мечтал о принципиальных схемах машины ».

    К середине 1984 года компания заявила, что производить ее компьютерную конструкцию слишком сложно. Джин Амдал ушел с поста генерального директора. До пузыря доткомов и лопнувшего в 2001 году Trilogy была известна как один из крупнейших финансовых провалов в истории Кремниевой долины.

    Фельдман, конечно же, хочет пойти другим и, надеюсь, более успешным путем.

    «Мы поняли, что у нас есть возможность решить проблему совсем иначе, чем они пытались, и создали для нас реальную возможность», — сказал он.

    Процесс создания теста для печенья

    Сотрудник Cerebras Systems создает один из гигантских компьютерных чипов компании в производственной лаборатории, также известной как «потрясающая лаборатория».

    Изображение любезно предоставлено Cerebras Systems

    Вся конструкция микросхем сводится практически к одному и тому же процессу, называемому фотолитографией.Вот как это работает: существует оборудование, которое производит микросхемы и печатает их с круглых пластин из чистого кремния. Обычно это означает размещение сетки из максимально возможного количества микросхем на пластине и последующее разрезание пластины для создания отдельных микросхем.

    Так транзисторы протравливаются на поверхности кремниевой пластины. Но Cerebras использует всю пластину для своих чипов, вместо того, чтобы вырезать и вырезать чипы из кремния.

    Давайте использовать аналогию с печеньем, потому что мы голодны.Оборудование, которое производит чипсы, распечатывает их как вафли или «как большой кусок теста для печенья», — говорит Фельдман. Затем стружка вырубается. Но вы знаете, что оставшееся тесто между вырезами, которое вы можете растереть вместе, чтобы получить из него еще три или четыре печенья? Что ж, Фельдман воплотил эту идею в чип.

    «Мы решили, святая корова, мы можем использовать весь кусок теста », — говорит он. Команда найдет способ использовать как можно больше вафли.

    В общем, потребовалось около 3 .5 лет на окончательное совершенствование системы. Так что хорошо, что у компании было по крайней мере 112 миллионов долларов венчурного финансирования, с которым можно было поиграть.

    Безумный спрос на AI Computing Компания Cerebras Systems создала самый большой в мире чип, который на порядки больше и мощнее следующих по величине чипов от Nvidia.

    Изображение любезно предоставлено Cerebras Systems

    Глубокое обучение, тип искусственного интеллекта, который учит компьютеры делать то, что люди могут естественным образом — учиться на собственном примере, — должен получать большой набор помеченных данных и архитектур нейронных сетей для обучения системы.

    Так что да, это требует больших вычислительных ресурсов.

    Недавний отчет OpenAI, исследовательского центра искусственного интеллекта в Сан-Франциско, показал, что в период с 2012 по 2018 год вычислительные мощности, используемые для обучения крупнейших моделей, увеличились в 300 000 раз.

    Короче говоря, согласно официальному документу Cerebras, спрос на ИИ-вычисления удваивается каждые 3,5 месяца.

    До сих пор GPU (система обработки графики) стал основным чипом для работы AI. Это тот же самый чип, который работает на вашей PlayStation или Xbox, не говоря уже об этих ресурсоемких нейронных сетях.Но он уже недостаточно мощный, говорит Фельдман.

    Графические процессоры

    состоят из множества небольших взаимодействующих ядер, выполняющих небольшие вычисления, которые взаимодействуют друг с другом, объясняет он. «Разместив их на отдельных микросхемах, индустрия сделала связь очень дорогой. Это требует много времени, это медленно и требует много энергии».

    Но что, если вы поместите все эти коммуникационные ядра на один чип, а не сотни или тысячи? Все на одну кремниевую полоску?

    «Большое ограничение в искусственном интеллекте состоит в том, что для проверки одной идеи требуются недели или месяцы. , — говорит Фельдман, из-за того, что оборудование слишком медленное для программного обеспечения.«Что, если бы вместо этого в этом месяце вы могли бы протестировать 1000 идей?»

    Cerebras утверждает, что ее чипы содержат 400 000 крошечных ядер, оптимизированных для ИИ, которые позволяют чипу содержать всю нейронную сеть, а не распределять данные по нескольким графическим процессорам. используя связку соединительных шнуров в гигантском клубке беспорядка.

    В целом, эта система требует меньше энергии и меньше места, если вы готовы заплатить за предварительные вложения. Фельдман не раскрывает стоимость Cerebras система, но говорит, что цель состоит в том, чтобы избавить клиентов от того, что они заплатили бы с их текущими настройками.

    Фельдман говорит, что целые системы центров обработки данных в государственных, финансовых учреждениях и других организациях — его идеальные клиенты — могут установить эту новую систему примерно за час, не влияя на что-либо со стороны программного обеспечения.

    «Это сложность данных плюс характеристики этой сложности», — говорит он. «Иногда может быть трудно переместить большой валун, иногда бывает трудно переместить огромное количество маленьких камешков. У них разные характеристики. ИИ требует грузовика нового типа для его передвижения, и это новый тип вычислений.”

    Технические проблемы чипа

    Компания Cerebras Systems разработала систему, в которой практически никакая силиконовая пластина, используемая для печати компьютерных чипов, не тратится впустую

    Изображение любезно предоставлено Cerebras Systems

    Этот маленький кусочек бонусного теста после вырезания печенья аналогичен тому, что остается при вырезании чипсов из кремния. Задача: как создать один гигантский файл cookie вместо 100 маленьких файлов cookie с пустым пространством между ними? По словам Фельдмана, это никогда не делалось эффективно.

    Конечно, у производства есть недостатки. Когда кремниевые пластины разрезаются на крошечные кусочки для создания чипов, всегда есть несколько несовершенных.

    «Чем больше чип, тем больше вероятность, что он будет стоить дороже», — говорит Фельдман, — «Мы изобрели метод, позволяющий противостоять дефектам, а не требовать безупречных пластин».

    Представьте, что у вас есть доска для игры в крестики-нолики, но вместо квадратов 3 на 3, это 600 на 600. Это составляет около 360 000 квадратов.А теперь представьте, что вы взяли одну дополнительную строку сверху и одну дополнительную строку вниз и добавили ее на свою доску.

    «Если в середине был дефект, вы использовали запасной из этих только что добавленных строк», чтобы гарантировать работоспособность гигантского чипа, — говорит Фельдман. Он называет это «схемой резервирования».

    Конечная цель Фельдмана — повысить производительность труда в сфере искусственного интеллекта, чтобы мы могли кардинально изменить нашу жизнь. Скоро у нас появится парк автономных автомобилей, мы сможем с легкостью использовать приложения беспроводной связи 5G, и умные города будут процветать.

    Но для того, чтобы это произошло, эта огромная вычислительная мощность, маячащая на заднем плане и занимающаяся своим делом, должна быть самым важным человеком в комнате.

    «В новом мире, где все должно работать вместе… чем быстрее общение, тем быстрее внедряются инновации», — говорит Фельдман.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

    Скромный минерал, который изменил мир

    Чтобы превратить кремниевый порошок в стружку, материал плавится в печи при 1400 ° C и формируется в цилиндрические слитки. Затем их нарезают дисками, называемыми вафлями, как нарезанный огурец. Наконец, несколько десятков прямоугольных схем — сами микросхемы — печатаются на каждой пластине на заводах, таких как предприятие Global Foundries в штате Нью-Йорк. Отсюда фишки попадают во все уголки планеты.

    «По сути, мы являемся печатным станком для любого [электронного] устройства, которое любая компания захочет сделать», — говорит Крис Белфи, инженер по чистым помещениям в Global Foundries.

    Чипы настолько малы, что частицы пыли или волоски могут испортить их сложную схему. Чтобы избежать загрязнения микроэлектроники, обширный производственный цех должен быть стерильным. Площадь размером с шесть футбольных полей содержится в тысячи раз чище, чем операционная, и освещена тусклым желтым светом, чтобы ультрафиолетовое излучение не повредило некоторые химические вещества, используемые в производственном процессе.Рабочие лаборатории и заводские техники ведут свои дела в жутком сиянии, с головы до ног облачены в белые защитные костюмы с масками и очками.

    Внутри чистого помещения большинство операций выполняется автоматически герметизированными роботами, при этом детали перемещаются между ними по монорельсовым дорогам, установленным на потолке. В зависимости от конструкции для изготовления каждого чипа может потребоваться от 1000 до 2000 шагов.

    Пустые вафли, поступающие в цех, стоят пару сотен долларов за штуку.Когда они уходят, напечатанные на миллиардах транзисторов, они стоят в сто раз дороже. Большинство микросхем, которые производит Global Foundries, в конечном итоге устанавливаются в телефонах или специализированном оборудовании, называемом графическими процессорами, которые используются в видеоиграх, ИИ и майнинге криптовалют. Подключенные устройства от фитнес-трекеров до умных холодильников и умных динамиков — все вместе известные как Интернет вещей — являются еще одним растущим семейством конечных устройств. «Люди хотят, чтобы больше вещей всегда было подключено к сети», — говорит Белфи.

    Следующий этап пути — доставка производителям электроники, часто за границу.«Я очень горжусь тем, что являюсь частью отрасли, которая способствовала повышению уровня взаимодействия между людьми по всему миру», — говорит Изабель Ферен, директор по центральному проектированию Global Foundries. «Когда я смотрю на электронные устройства, которыми мы пользуемся каждый день, я вижу технологию, над которой мы работали».

    После самолетов, автомобилей и нефти полупроводники являются четвертым по величине экспортом США. Большая часть доходов возвращается на разработку новых продуктов, что ставит полупроводниковую промышленность в один ряд с фармацевтикой как ведущую отрасль, основанную на исследованиях.«Мы меняем отрасль, которая меняет мир», — говорит Ферен.

    Неудивительно, что производители микросхем тщательно охраняют свои коммерческие тайны. «Интеллектуальная собственность — это источник жизненной силы полупроводниковой промышленности», — говорит Джон Нойффер из Ассоциации полупроводниковой промышленности.

    Но другие страны прилагают все усилия, чтобы наверстать упущенное. Китай является крупнейшим в мире потребителем полупроводников, но лишь небольшая часть используемых в нем микросхем является самодельным. В 2017 году Китай импортировал на сумму 260 миллиардов долларов (1800 миллиардов иен; 210 миллиардов фунтов стерлингов), что стало крупнейшим импортом в страну.Он стремится стать более самодостаточным, с амбициозной целью производить 40% собственных полупроводников к 2020 году и 70% к 2025 году. Все большее число китайских компаний создают собственные микросхемы

    5 технологических прорывов: Уровень микросхем достижения, которые могут изменить вычисления

    Представьте себе мир с электронными устройствами, которые могут питаться сами по себе, музыкальными плеерами, в которых хранятся песни на протяжении всей жизни, самовосстанавливающимися батареями и чипами, которые могут изменять способности на лету.Судя по тому, что происходит в исследовательских лабораториях Америки, такие вещи не только возможны, но и вероятны. Дэвид Зайлер из

    NIST: То, что сегодня является «далекой фантастикой», скоро станет обычным явлением.

    «Следующие пять лет будут очень захватывающим временем для электроники», — говорит Дэвид Зайлер, руководитель отдела полупроводниковой электроники Национального института стандартов и технологий (NIST) Министерства торговли США в Гейтерсбурге, штат Мэриленд. «Их будет много. о вещах, которые сегодня кажутся далекими фантазиями, но станут обычным явлением.»

    В этой серии из двух частей мы познакомим вас с тем, каким может быть будущее электроники. Некоторые из этих идей могут показаться фантастическими, другие — просто давно назревшей дозой здравого смысла, но общая нить заключается в том, что все они были продемонстрированы в лабораторных условиях и потенциально могут стать коммерчески доступными продуктами в ближайшие пять лет или около того.

    Сегодняшний рассказ посвящен достижениям на уровне микросхем, от процессоров, которые передают данные через лазеры, а не по проводам, к схемам. сделаны из новых материалов, которые оставляют традиционные кремниевые в пыли.Эти технологии могут стать строительными блоками для множества новых и инновационных продуктов, некоторые из которых мы даже не можем себе представить сегодня.

    И не пропустите часть 2 этой серии, в которой рассказывается о пяти нововведениях в области доступа, питания и контроля.

    Чипы без проводов: подключение к лазеру

    Если внимательно посмотреть на любой микропроцессор, можно увидеть миллионы крошечных проводов, идущих в разные стороны для соединения его активных элементов. Пройдите под поверхность, и там может быть больше чем в пять раз больше проводов.Юрген Мишель, исследователь из Центра микрофотоники Массачусетского технологического института в Кембридже, штат Массачусетс, хочет заменить все эти провода мигающими германиевыми (Ge) лазерами, которые передают данные через инфракрасный свет.

    «Поскольку процессоры получают больше ядер и компонентов, — объясняет Мишель, — соединительные провода забиваются данными и являются слабым звеном. Мы используем фотоны, а не электроны, чтобы сделать это лучше».

    [Связанное чтение: Свет на узкое место межсоединения микросхемы]

    Способный передавать данные со скоростью, ну, ну, со скоростью света, Ge-лазер может передавать биты и байты в 100 раз быстрее, чем электричество, перемещающееся по проводам, Это означает, что критические соединения между ядрами обработки чипа и его памятью, например, не будут сдерживать остальную часть устройства.Подобно тому, как оптоволоконная связь делала телефонные звонки более эффективными поколением назад, использование лазеров внутри микросхем могло привести к перегрузке вычислений.

    Эти схемы связываются с помощью германиевого лазера. Фото: Доминик Рейтер / Массачусетский технологический институт.

    Самое приятное то, что система MIT не требует крошечных оптоволоконных кабелей, проложенных внутри каждого процессора. Вместо этого чип пересечен рядом подземных туннелей и пещер для передачи импульсов света; крошечные зеркала и датчики передают и интерпретируют данные.

    Это смешение традиционной кремниевой электроники с оптическими компонентами — практика, известная как кремниевая фотоника — также может сделать компьютеры более экологичными. Это потому, что лазеры потребляют меньше энергии, чем провода, которые они заменяют, и выделяют меньше тепла, которое необходимо охлаждать.

    «Оптоэлектроника — это Святой Грааль», — говорит Зайлер. «Это может расширить электронику и является отличным способом сократить потребление энергии, потому что у вас нет всех этих проводов, действующих как обогреватели».

    В феврале 2010 года Мишель и его сотрудники, Лайонел Кимерлинг и Цзифэн Лю, успешно создали и протестировали работающую схему, которая включает передачу данных лазера Ge.Чип достигает скорости более терабит в секунду, что на два порядка выше, чем у лучших современных чипов с проводными разъемами.

    Команда лазера Ge (слева направо): профессора Массачусетского технологического института Лайонел Кимерлинг и Юрген Мишель с исследователем Цзифэн Лю, ныне доцентом инженерных наук в Дартмутском колледже. Фото: Доминик Рейтер / Массачусетский технологический институт.

    Чип изготовлен с использованием современных технологий обработки полупроводников с некоторыми небольшими дополнениями, поэтому Мишель считает, что переход на соединения на основе лазеров может произойти в течение следующих пяти лет.Если дальнейшие тесты пройдут успешно, MIT заявляет, что лицензирует процесс; этот тип микросхем может стать доступным примерно в 2015 году.

    Потребность в них как никогда острая. К 2015 году вполне вероятно, что появятся компьютерные чипы с 64 независимыми процессорами, каждое из которых будет работать одновременно. «Соединять их проводами — это тупик», — говорит Мишель. «Использование германиевого лазера для их соединения имеет огромный потенциал и большую отдачу».

    В мире не хватает компьютерных чипов. Вот почему

    (Bloomberg) — Автопроизводители сократили производство.Приставки стало труднее найти в магазинах. Провайдеры широкополосного доступа столкнулись с длительными задержками с подключением интернет-маршрутизаторов. Все эти и многие другие явления имели одну и ту же причину: резкий и каскадный дефицит полупроводников. Также известные как интегральные схемы или, чаще, просто микросхемы, они могут быть самым маленьким, но самым требовательным продуктом, когда-либо произведенным в мировом масштабе. Стоимость и сложность их производства способствовали мировой зависимости от двух азиатских компаний — Taiwan Semiconductor Manufacturing Co.и южнокорейская Samsung Electronics Co. — надежда, которая стала очевидной в 2020 году, когда пандемия Covid-19 и рост напряженности между США и Китаем сделали чипы дефицитом. Сотни миллиардов долларов будут потрачены в ближайшие годы в глобальной гонке за расширением производства, что будет иметь как геополитические, так и экономические последствия.

    1. Почему не хватает?

    * Эпоха домоседов: это привело к тому, что спрос на чипы превысил уровни, прогнозируемые до пандемии. Блокировки стимулировали рост продаж ноутбуков до самого высокого уровня за десятилетие.Оборудование для домашних сетей, веб-камеры и мониторы были раскуплены, когда офисная работа переехала из офиса, а Chromebook стал популярным, когда «школа» покидала школу. Также резко выросли продажи бытовой техники — от телевизоров до очистителей воздуха, которые теперь поставляются с индивидуальными микросхемами.

    * Неустойчивые прогнозы. Автопроизводители, которые резко сократили объемы производства в начале пандемии, недооценили скорость восстановления продаж автомобилей. Они поспешили повторно увеличить заказы в конце 2020 года, но им отказали, потому что производители микросхем были вынуждены поставлять компьютерным гигантам и смартфонам, таким как Apple Inc.

    * Накопление запасов: производители ПК начали предупреждать об ограниченных поставках в начале 2020 года. Затем, примерно в середине года, Huawei Technologies Co. — китайский производитель смартфонов, который также доминирует на мировом рынке сетевого оборудования 5G, — начал наращивать запасы, чтобы убедиться, что это возможно. пережить санкции США, которые должны были отрезать ее от основных поставщиков. Другие компании последовали их примеру, надеясь отобрать долю у Huawei, и импорт чипов в Китай вырос почти до 380 миллиардов долларов в 2020 году по сравнению с 330 миллиардами долларов в предыдущем году.

    * Катастрофы: резкое февральское похолодание в Техасе привело к отключению электроэнергии, в результате чего были остановлены предприятия по производству полупроводников, сгруппированные вокруг Остина; Это было в конце марта, когда предприятия Samsung вернулись в нормальное состояние. Завод в Японии, управляемый Renesas Electronics Corp., крупным поставщиком автомобильных чипов, пострадал в результате пожара в марте, что привело к остановке производства на несколько недель. А Тайвань пострадал от самой сильной засухи за последние десятилетия, что вызвало опасения, что это может сказаться на производстве.

    Ожидается, что из-за нехватки чипов продажи автопроизводителей в этом году сократятся на 61 миллиард долларов, при этом производство миллиона автомобилей будет отложено только в первом квартале.В марте Samsung предупредила, что видит «серьезный дисбаланс» спроса и предложения во всем мире. По прогнозам TSMC в апреле, дефицит может продлиться до 2022 года. Европейские провайдеры широкополосного доступа столкнулись с задержками более чем на год при заказе интернет-маршрутизаторов. В конце прошлого года было заявлено, что Apple борется с нехваткой чипов, управляющих энергопотреблением в iPhone. Дефицитные продукты, такие как игровые приставки, могли остаться таковыми.

    Это то, что делает электронные изделия умными. Изготовленный из проводящего материала, обычно кремния, микросхема выполняет множество функций.Микросхемы памяти, которые хранят данные, относительно просты и стали массовыми. Логические микросхемы, которые запускают программы и действуют как мозг устройства, более сложны и дороги. Они часто имеют такие известные бренды, как Apple, Qualcomm или Nvidia, но на самом деле эти компании являются просто разработчиками полупроводников, которые производятся на заводах, называемых литейными.

    4. Почему так сложно конкурировать?

    Производство сложных логических микросхем — это крупномасштабное предприятие, требующее невероятной точности, а также огромных долгосрочных ставок в области, подверженной быстрым изменениям.Строительство и оснащение заводов обходятся в миллиарды, и они должны работать круглосуточно без выходных, чтобы окупить вложения. Но дело не только в этом. Литейный цех также потребляет огромное количество воды и электричества и уязвим даже для мельчайших сбоев, будь то частицы пыли или отдаленные землетрясения.

    5. Кто такие крупные производители?

    * TSMC была пионером в литейном бизнесе — чистом производстве логических микросхем для других — при поддержке государства в 1980-х годах и теперь производит самые сложные микросхемы.Каждый пробивается к своей двери, чтобы получить лучшие фишки; ее доля на мировом литейном рынке больше, чем у трех следующих конкурентов, вместе взятых.

    * Samsung доминирует в производстве микросхем памяти и пытается использовать золотую жилу TSMC. Он совершенствует свои производственные технологии и получает новые заказы от таких компаний, как Qualcomm Inc. и Nvidia Corp.

    * Intel Corp., последний чемпион США в этой области, имеет больше доходов, чем любой другой производитель микросхем, но ее бизнес сильно сконцентрирован. в производстве микросхем собственной марки, которые служат центральным процессором (ЦП) для ноутбуков и настольных компьютеров.Задержки производства сделали его уязвимым для конкурентов, которые выигрывают за счет использования TSMC для производства своих проектов. В марте Intel представила амбициозную заявку на восстановление лидерства в производстве и проникновение в литейный бизнес, потратив 20 миллиардов долларов на строительство двух новых заводов в Аризоне.

    * Более мелкие производители включают GlobalFoundries Inc. в США, китайскую корпорацию Semiconductor Manufacturing International Corp. (SMIC) и тайваньскую United Microelectronics Corp. Но они по крайней мере на два-три поколения отстают от технологий TSMC.Известные компании, такие как Texas Instruments, IBM и Motorola, все американские компании, ушли или отказались от попыток идти в ногу с самым передовым производством.

    6. Как продвигается конкуренция?

    Два гиганта тратят большие средства на укрепление своего господства: TSMC заявила в апреле, что увеличит свои капитальные затраты в следующие три года до 100 миллиардов долларов, включая около 30 миллиардов долларов на расширение мощностей и модернизацию в 2021 году, с рекордных 17 долларов. миллиард в прошлом году.Samsung выделяет около 116 миллиардов долларов на десятилетний проект, чтобы догнать своего тайваньского конкурента. Китай прилагает все усилия, чтобы наверстать упущенное в рамках своих усилий по снижению зависимости страны от американских технологий. Принятие президентом США Дональдом Трампом действий по сдерживанию китайских технологических гигантов путем ограничения доступа к американской интеллектуальной собственности, такой как программное обеспечение и оборудование для разработки микросхем, добавило импульса. Но Китаю предстоит пройти долгий путь. Например, в автомобильном секторе в Китае за последние годы появилось большое количество компаний, занимающихся разработкой микросхем, но они до сих пор не могут разработать передовые микросхемы, которые служат мозгом для современных все более умных автомобилей.В марте Китай снова пообещал увеличить расходы и стимулировать исследования передовых микросхем в рамках своей новой пятилетней экономической программы. Хотя подробности не будут появляться в течение нескольких месяцев, SMIC уже объявил о планах строительства завода стоимостью 2,35 миллиарда долларов при финансировании из города Шэньчжэнь. Завод планирует начать производство к 2022 году и в конечном итоге будет производить 40 000 12-дюймовых пластин в месяц, или около полумиллиона в год. (Пластины используются для изготовления микросхем.) Для сравнения, TSMC поставила около 12,4 миллиона таких пластин в 2020 году.

    7. А как насчет за пределами Азии?

    США, которые по-прежнему являются мировым лидером в области разработки микросхем, стремятся побудить компании строить или расширять передовые фабрики внутри страны, чтобы справиться с тем, что министр торговли Джина Раймондо назвала «кризисом» цепочки поставок и риском для национальной и экономической безопасности. На встрече в Белом доме в апреле президент Джо Байден сказал руководству компании, что его предложение о выделении 50 миллиардов долларов на поддержку производства и исследований полупроводников было поддержано обеими партиями.Его администрация будет играть роль в формулировании налоговых льгот для предлагаемого завода TSMC стоимостью 12 миллиардов долларов в Аризоне и объекта стоимостью 17 миллиардов долларов, который рассматривает Samsung, возможно, в Техасе. Точно так же Европейский союз изучает способы строительства передового завода по производству полупроводников в Европе, возможно, с помощью TSMC и Samsung, в рамках своей цели по удвоению производства микросхем до 20% мирового рынка к 2030 году. В апреле в дело вмешалась Великобритания. Сделка калифорнийской компании Nvidia на сумму 40 миллиардов долларов для британского разработчика полупроводников Arm Ltd.по соображениям национальной безопасности.

    8. Куда движутся технологии?

    По мере распространения мобильных сетей 5G, стимулирующих спрос на потоковую передачу видео и игр с большим объемом данных, и все больше людей работают из дома, потребность в более мощных и энергоэффективных микросхемах будет только расти. Таким образом, TSMC и Samsung работают над тем, чтобы сделать транзисторы все более микроскопическими, чтобы в один кристалл можно было уместить больше. Даже небольшие улучшения могут обеспечить существенную экономию затрат при использовании в полном объеме чего-то вроде Amazon Web Services Inc., поставщик облачных вычислений. Рост искусственного интеллекта — еще одна движущая сила инноваций, поскольку ИИ полагается на массовую обработку данных. Более эффективный дизайн также поможет развить так называемый Интернет вещей — вселенную интеллектуальных или подключенных к сети устройств от телефонов до выключателей света и холодильников.

    9. Как Тайвань во всем этом вписывается?

    Островная демократия стала доминирующим игроком отчасти из-за решения правительства в 1970-х годах продвигать электронную промышленность, чему способствовало соглашение о передаче технологий с RCA Corp., бывший гигант электроники США, и западная тенденция к аутсорсингу. Чтобы добиться соответствия ее масштабов и навыков сейчас, потребуются годы и целое состояние: по оценкам Boston Consulting Group и Semiconductor Industry Association, США за 10 лет смогут достичь «полной самодостаточности производства» в чипах. Президент Китая Си Цзиньпин пообещал инвестировать 1,4 триллиона долларов до 2025 года в ключевые технологии, включая полупроводники. Однако политическая напряженность может сорвать гонку.Администрация Байдена дала понять, что продолжит усилия Трампа по ограничению доступа Китая к передовым американским технологиям, в том числе к тем, которые используются на литейных заводах Тайваня. Что еще более угрожающе, США могут столкнуться с трудностями, если окажутся отрезанными. Китай давно объявил Тайвань отступнической провинцией и угрожал вторжением, чтобы помешать его независимости.

    Глобальная нехватка компьютерных микросхем свидетельствует об опасности производственных тенденций в США

    Следующее эссе перепечатано с разрешения The Conversation, онлайн-публикации, посвященной последним исследованиям.

    Указ президента Джо Байдена, призывающий к пересмотру цепочек поставок критически важных продуктов, проливает свет на продолжавшееся десятилетия сокращение производственных мощностей в США по производству полупроводников. Полупроводники — это логические микросхемы и микросхемы памяти, используемые в компьютерах, телефонах, транспортных средствах и бытовой технике. По данным Ассоциации полупроводниковой промышленности, доля США в мировом производстве полупроводников составляет всего 12% по сравнению с 37% в 1990 году.

    Может показаться неважным, что 88% полупроводниковых чипов, используемых U.Южные отрасли, включая автомобильную и оборонную промышленность, производятся за пределами США. Однако три проблемы делают их критическими для США как мирового лидера в области электроники: низкие возможности, высокий мировой спрос и ограниченные инвестиции.

    Меньшая мощность

    Растущая зависимость американских компаний, производящих микросхемы, от международных партнеров в производстве микросхем, которые они разрабатывают, отражает ограниченные возможности США. Полупроводниковые компании США занимают 47% мирового рынка продаж микросхем, но только 12% производятся в США.S. Удовлетворение ожиданий в отношении все более быстрой и интеллектуальной электроники требует инноваций в конструкции микросхем, которые, в свою очередь, зависят от самых передовых доступных технологий производства.

    Достижения в производстве полупроводников основаны на количестве транзисторов, наименьшем из электронных компонентов микросхемы, на квадратный миллиметр. Самые передовые технологии и оборудование для производства полупроводников, известные как фабрики, имеют маркировку 5 нанометров или миллионных долей миллиметра. Число относится к процессу, а не к какой-либо конкретной характеристике чипа.Как правило, чем меньше номинал в нанометрах, тем больше транзисторов на квадратный миллиметр, хотя это сложная картина со многими переменными. Наивысшая плотность транзисторов составляет около 100 миллионов на квадратный миллиметр.

    Тайвань и Samsung в Южной Корее разрабатывают 3-нанометровые фабрики, в то время как в США еще нет 7-нанометровых фабрик. Intel объявила, что ее 7-нанометровая фабрика не будет готова к производству до конца 2022 или начала 2023 года. Это оставляет США без средств для производства самых передовых микросхем.

    Высокий мировой спрос

    В условиях пандемии спрос на сотовые телефоны, ноутбуки и другие устройства для работы на дому, а также более широкое использование Интернета заставили фабрики увеличивать количество чипов, которые они поставляют для этих продуктов. Мировая автомобильная промышленность предсказывала, что спрос на автомобили упадет во время пандемии, поэтому сократила заказы на полупроводниковые микросхемы, используемые в системах безопасности транспортных средств, управления выбросами, а также в информационных системах для водителей. Автомобильная промышленность возобновила производство, но теперь сталкивается с нехваткой полупроводниковых чипов.

    Недавно губернаторы восьми штатов попросили Байдена удвоить усилия, «чтобы побудить компании, производящие полупроводниковые и полупроводниковые пластины, расширить производственные мощности и / или временно перераспределить скромную часть своего текущего производства на производство пластин для автоматической очистки». Это «скромное» перераспределение невозможно без возникновения дефицита где-либо еще. А сделать это быстро не получится. Например, тайваньский полупроводниковый гигант TSMC сообщил о шестимесячном сроке выполнения заказа с момента размещения заказа до доставки, а производство микросхемы, по оценкам, займет до трех месяцев.

    Ограниченные федеральные инвестиции

    Правительства Тайваня, Южной Кореи, Сингапура и Китая ежегодно инвестируют десятки миллиардов долларов в свою полупроводниковую промышленность, и это видно. Эти инвестиции включают не только сами объекты, но также НИОКР и разработку инструментов, необходимых для перехода к фабрикам следующего поколения. Такие стимулы в США остаются минимальными.

    TSMC планирует инвестировать 25-28 миллиардов долларов в этом году только в фабрики и пообещала вложить 12 миллиардов долларов в фабрику в Аризоне.Для сравнения: ожидается, что фабрика TSMC в Аризоне начнет обрабатывать 20 000 пластин в месяц по сравнению с 1 000 000 пластин на существующих предприятиях TSMC на Тайване и в Китае.

    Указ

    Байдена о цепочках поставок является важным шагом в определении инвестиций, необходимых для улучшения перспектив полупроводниковой промышленности США.

    Эта статья изначально была опубликована на сайте The Conversation. Прочтите оригинальную статью.

    Интернет-бизнес Microsoft получает новый тип процессора

    Поисковая машина Microsoft — это единая онлайн-служба, работающая на тысячах компьютеров.Каждая машина управляется процессором, и хотя такие компании, как Intel, продолжают их улучшать, эти чипы не успевают за достижениями в области программного обеспечения, во многом из-за новой волны в области искусственного интеллекта. Такие сервисы, как Bing, превзошли закон Мура, каноническое представление о том, что количество транзисторов в процессоре удваивается каждые 18 месяцев. Оказывается, вы не можете просто добавить больше процессоров для решения этой проблемы.

    Но, с другой стороны, обычно слишком дорого создавать специализированные микросхемы для каждой новой проблемы.ПЛИС ликвидируют этот пробел. Они позволяют инженерам создавать более быстрые и менее энергоемкие микросхемы, чем ЦП общего назначения на конвейере, но настраиваемые для решения новых проблем, связанных с постоянно меняющимися технологиями и бизнес-моделями.

    На той встрече, проведенной после праздников, Бургер представил руководителям Bing по FPGA как экономичный способ ускорения поиска. Руководители были уклончивы. Итак, в течение следующих нескольких месяцев Бургер и его команда взяли рождественский набросок Патнэма и построили прототип, показывающий, что он может запускать алгоритмы машинного обучения Bing примерно в 100 раз быстрее.«Вот когда они действительно заинтересовались», — говорит Джим Ларус, еще один член команды в то время, который сейчас является деканом Федеральной политехнической школы Швейцарии в Лозанне. «Они также начали доставлять нам очень тяжелые времена».

    Прототипом представлял собой специальный блок с шестью ПЛИС, разделенный стойкой, заполненной серверами. Если коробка не справится или машинам потребуется больше шести FPGA — что более вероятно, учитывая сложность моделей машинного обучения — всем этим машинам не повезло.Инженеры Bing ненавидели это. «Они были правы, — говорит Ларус.

    Итак, команда Бургера потратила еще много месяцев на создание второго прототипа. Это была печатная плата, которая подключалась к каждому серверу и включала только одну ПЛИС. Но он также подключался ко всем другим платам FPGA на всех других серверах, создавая гигантский пул программируемых микросхем, к которому могла подключиться любая машина Bing.

    Это был прототип, на борту которого была Ци Лу. Он дал Бургеру деньги на создание и тестирование более 1600 серверов, оснащенных ПЛИС.Команда потратила шесть месяцев на создание оборудования с помощью производителей из Китая и Тайваня и установила первую стойку в экспериментальном центре обработки данных на территории кампуса Microsoft. Однажды ночью случайно сработала система пожаротушения. Они потратили три дня, чтобы вернуть стойку в форму, но она все равно работала.

    В течение нескольких месяцев в 2013 и 2014 годах тестирование показало, что алгоритмы машинного обучения Bing «дерево решений» работали примерно в 40 раз быстрее с новыми чипами. К лету 2014 года Microsoft публично заявила, что скоро переместит это оборудование в свои действующие центры обработки данных Bing.И тут компания притормозила.

    В поисках чего-то большего, чем Bing

    Bing доминировал в онлайн-амбициях Microsoft в начале десятилетия, но к 2015 году у компании было два других крупных онлайн-сервиса: пакет для повышения производительности бизнеса Office 365 и сервис облачных вычислений Microsoft Azure. И, как и все их конкуренты, руководители Microsoft осознали, что единственный эффективный способ управлять растущей онлайн-империей — это запускать все службы на одной основе.Если Project Catapult собирался преобразовать Microsoft, он не мог быть эксклюзивным для Bing. Он должен был работать и в Azure, и в Office 365.

    Проблема была в том, что руководители Azure не заботились об ускорении машинного обучения. Им нужна была помощь в создании сетей. Трафик, циркулирующий вокруг центров обработки данных Azure, рос так быстро, что процессоры службы не успевали за ним. В конце концов, такие люди, как Марк Руссинович, главный архитектор Azure, увидели, что Catapult может помочь и в этом — но не так, как это было разработано для Bing.Его команде требовались программируемые микросхемы прямо там, где каждый сервер подключен к основной сети, чтобы они могли обрабатывать весь этот трафик еще до того, как он попадет на сервер.

    Первым прототипом архитектуры FPGA был единый блок, совместно используемый стойкой серверов (версия 0).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *