11 февраля в истории: спутник «Осуми», 3DMark 2003 и транзисторы с «квантовой ямой»
11 февраля 1970 года на орбиту Земли выведен спутник «Осуми». Тем самым Япония стала четвертой космической державой после СССР, США и Франции. Запуск произвели на космодроме Утиноура с использованием четырехступенчатой ракетой-носителем «Ламбда-4S-5». Собственно говоря, спутник назвали в честь полуострова, на котором размещался взлетный комплекс. Объект весил 24 кг. На борту были акселерометры, термометр и радиопередатчик.
Попытки японцев запустить спутник предпринимались в период с 1966 по 1969 года, но каждый раз заканчивались провалом. Лишь с пятой попытки «Осуми» доставили в космос. 2 августа 2003 года спутник сошел с орбиты и сгорел в верхних слоях атмосферы Земли.
11 февраля 2003 года вышел графический бенчмарк 3DMark 2003. В 2002 году компания Mad Onion переименовалась в известную по сей день Futuremark. Корпорация до сих пор выпускает популярный софт для оценки производительности железа. Например, PCMark. Финская продукция тестирует не только компоненты настольных компьютеров и ноутбуков, но и мобильные устройства. 3DMark 2003 появился одновременно с выходом DirectX 9. В общей сложности этот бенчмарк стал четвертым после 3DMark 99, 3DMark 2000 и 3DMark 2001. За первые три дня после релиза программу скачали почти два миллиона раз при весе дистрибутива 180 Мбайт.
3DMark 2003 стал прорывом в компьютерной графике. Дело в том, что раньше подобный софт заметно опережал время, а потому продукция Futuremark позволяла заглянуть в ближайшее будущее. В частности, 3DMark 2003 первым обзавелся поддержкой DirectX 9.
11 февраля 2005 года представили первые данные о транзисторах с «квантовой ямой». Разработку презентовали представители компаний Intel и QinetiQ. В основу нового типа транзисторов лег антимонид индия (соединение индия и сурьмы).
Напомним, что в классической схеме любой транзистор является ключом. Чем он быстрее переключается, тем выше производительность процессора. Антимонид индия срабатывает заметно быстрее кремния за счет изначально более высокой активности материала и большего количества носителей заряда. Приблизительно на порядок.
У антимонида индия существует серьезный недостаток. Для достижения высоких показателей производительности необходима крайне низкая рабочая температура — -196 градусов Цельсия. Такой режим способно обеспечить охлаждение жидким азотом. Преодолеть это температурное ограничение удалось при помощи заключения антимонида индия с двух сторон тем же материалом, но с примесью алюминия. Так и получилась «квантовая яма», которая управляет потоком электронов. На сегодняшний день существуют образцы транзисторов, которые способны работать на частоте до 200 ГГц при напряжении порядка 0,5 В.
Разговоры о скором отказе от кремния в пользу другого полупроводникового материала идут достаточно давно. Близок день, когда 14-элемент периодической таблицы Менделеева полностью исчерпает свой потенциал. Сегодня Intel выпускает чипы, произведенные по 14-нанометровому техпроцессу. В 2017 году компания, если не произойдет никаких эксцессов, представит первые 10-нанометровые разработки. Существуют прототипы 7- и даже 5-нанометровых чипов. А вот дальше от кремния придется отказаться. Произойдет это довольно скоро: в 20-х годах нашего века. Закон Мура не работает. Удваивать количество транзисторов каждые 24 месяца не получается. Руководитель производственного подразделения Intel Уильям Холт (William Holt) на конференции ISSCC рассказал, что классические кремниевые решения смогут прогрессировать еще два-три поколения. Затем процессорному гиганту придется воспользоваться совершенно новой технологией. У Intel множество разработок: транзисторы с «квантовой ямой», туннельные транзисторы и спинтроника. Уильям Холт обратил внимание, что внедрение принципиально новых технологий заметно снизит энергопотребление интегральных схем, но при этом придется пожертвовать производительностью. Первые революционные процессоры окажутся медленнее кремниевых аналогов. И такой расклад сил будет наблюдаться некоторое время.
