Все самое новое, все самое совершенное

Технологии, которые определяют возможности современных компьютеров делают еще один решительный шаг, кардинально, в несколько раз сразу, изменяя мощности, скорости и возможности обработки информации уже в перспективе ближайших 5 или 10 лет. В первую очередь изменения ожидают процессоры и устройства постоянной памяти, которые в основном и определяют мощь компьютера.Не лишним будет заметить тот факт, что движение технологий происходит специфическими рывками, когда на протяжении некоторого времени техника и разум накапливают потенциал для следующего потенциального скачка. Кажется, что сейчас мы становимся свидетелями начала такого скачка и окончания предшествовавшей ему “латентной” фазы относительного застоя технологий.

Главной новостью станет, очевидно, резкое изменение в сфере архитектуры “сердца” компьютерного мира – процессоров. После того, как на протяжении уже довольно длительного времени ученые занимались только наращиванием частоты процессора, производители начали увеличивать количество ядер внутри микросхемы. Но ограничения такого пути проявились буквально сразу же, стало понятно, что бесконечно удваивать их число невозможно.

И, как это очень часто бывает в сфере наиболее передовых технологий, именно “безумные ученые” Массачусетского Технологического Института первыми смогли создать такой процессор, который вмещает 36 ядер. Возможно адекватного взаимодействия между ними объясняется применением именно новой системы соединительной связи между ядрами.

В обычных процессорах ядра соединены одноканальной шиной, которая соединяет любые два ядра. Это предельно эффективно, если таких ядер мало. Но при увеличении их количества, создается ситуация, при которой ядра больше времени тратят, ожидая свободного места в подключении, чем для выполнения каких-либо полезных процессов. Поэтому было предложено соединить ядра, как компьютеры в сетях: каждое ядро было соединено с соседями, и таким образом избавилось от необходимости ожидания освобождения ресурсов шины.

Информация передается при подобном соединении по заданному отдельно маршруту, когда данные передаются посредством других ядер. Ожидать ответа от единственной линии передачи данных не нужно, можно сразу начинать другую серию их передачи. Это приводит к тому, что мощность процессора с множественными ядрами значительно вырастает по сравнению с аналогами, в которых соединение ядер происходит по шине. Уже сейчас многие инженеры-практике, рассматривая созданный 36-ядерный прототип, считают такую модель архитектуры очень перспективной.

Следующая важнейшая деталь компьютера, которая определяет всю его функциональность – это постоянная память. И опять-таки, все тот же Массачусетский Технологический Институт и тут приложил свою руку к кардинальному изменению технологий хранения больших объемов информации. Недавно в его лабораториях обнаружили, что нам далеко не все известно о явлении магнетизма, которое лежит в основе накопителей. В нескольких экспериментах была доказана возможность изменения искусственным способом полярности тонких магнитных лент в направлении против потока электронов. Те же учены, которые относительно недавно продемонстрировали работу примитивного аналогового компьютера, созданного на основе живой клетки и в живой ткани, сейчас в докладе представили, как открытое магнитное явление повлияет на развитие накопителей информации.

Причем, как стало понятно при изучении такого редкостного явления как инверсия у магнитного поля, причиной возникновения данного эффекта является на сам магнитный материал, а металл, который оказался рядом с ним. В эксперименте применялась очень тонкая ферромагнитная лента на подложке из платины. Под током магнитные полюса ленты менялись в обратном направлении. Но если перенести ленту из ферромагнита на танталовую подложку – полюса перейдут в нормальное направление. При этом, платина и тантал оба относятся к парамагнитным материалам.

Сейчас уже понятно, что этот механизм опирается на ориентацию электронов по спину в сверхтонких магнитных лентах. В большинстве случаев изменение полюсов проходит случайно и зависит от времени. Но если материал тонок, то под действием тока полюса могут меняться с большей или меньшей скорости, в зависимости от “соседнего” материала. Исходя из свойств материала, ученные считают, что накопители на базе сверхтонких лент будут в 10 000 раз энергоэффективнее, чем современные. Их можно применять одинаково и в жестких дисках, и в твердотельных накопителях, а экономия энергии критична для мобильных устройств.