В области новых технологий.

Безусловно, очень многие научные разработки, новые открытия, вернее их  практическая реализация, довольно интересны в плане перспектив использования в будущем. В этом материале мы предлагаем рассмотреть новые альтернативы уже существующим продуктам и разработкам.

Довольно интересные новинки на основе новых технологий появились в области дисплеестроения. Плазма и LCD давно стали привычными и обыденными, подобно бытовым электроприборам. Новые технологии OLED и FED, которые используется при создании устройств отображения информации (дисплеев), уже вошли в планы известных фирм-производителей. Сейчас рассмотрим OLED технологию, а затем вернемся к возможностям и приоритетам FED-технологии, которая не менее интересна.

OLED технология – представляет собой использование тонкоплёночных светодиодов, в которых в качестве излучающего слоя применяются органические соединения. Данная технология позволяет производить дисплеи, мониторы исключительно тонкими, компактными и легкими, с малой потребляемой мощностью (3 - 10 В), широким углом обзора (более 160°), низкой себестоимостью (требуют меньшего количества технологических операций), и при этом имея высокое разрешение, яркость и контрастность. Учитывая наличие данных преимуществ, по сравнению с ЖК-панелями и LCD, дисплеи следующего поколения – это монолитный тонкопленочный полупроводниковый прибор (состоит из ряда тонких органических пленок, которые заключены между двумя тонкопленочными проводниками). OLED-дисплей излучает свет, когда к нему приложено напряжение и обладает широким диапазоном рабочих температур (от -10 до +70°C) и малым временем запаздывания (приблизительно 10 мкс), что позволяет широко применить данную технологию. Поскольку на ЖК-дисплеи низкие температуры неблагоприятно воздействуют, то требуется подогрев подложки, следовательно, предложенные новые технологические подходы вновь более привлекательны.

В зависимости от разнообразия органических соединений, которые используются в продукте, определяется разнообразие цветовой гаммы и интенсивность излучения дисплея. Зная, что любая органика довольно чувствительна к влажности, приборы OLED требуют полной герметизации. Ожидается, что рынок OLED-дисплеев вырастет к 2010 году.

Согласно информации наших зарубежных коллег,  в планах Samsung, Toshiba и Qisda (BenQ) замена ЖК на OLED во всех применениях. Samsung ориентируется в 2008г на массовый выпуск OLED-дисплеев с диагоналями от 3.5 до 7 дюймов для UMPC (ультрапортативных компьютеров), в 2009г – OLED-панелей больших размеров: 14, 15 и 21 дюйм для ноутбуков и мониторов настольных компьютеров. А в 2010 Samsung обещает начать производство 40- и 42-дюймовых OLED-дисплеев высокого разрешения (Full HD). На 2012 год намечено появление гибких OLED-дисплеев!

Пока компания Samsung планирует, компания Toshiba уже производит и выпускает 22 монитор WQUXGA c гигантской разрешающей способностью 3840 x 2400 точек.

Да и вообще, на рынке Японии уже есть первые в мире модели с WQUXGA-монитором, например – от компании ADTX стоимостью $1700. Кроме того, на проходящей сейчас выставке Inter BEE 2007 по информационным технологиям (в Японии) уже представлен компанией Kinoton 360-градусный ОLED-дисплей

Такая прозрачная новинка состоит из 600 трехцветных ОLED панелей, которые позволяют создать неразрывную круговую панораму с разрешающей способностью 600x800, либо 600 x 1200, либо 800 x 2400 и скоростью обновления 12-13 кадров в секунду (маловато, но для первого в мире экземпляра неплохо). Необычно ощущение, когда со всех сторон можно увидеть изображение, способное меняется в любую секунду, получая сигнал от компьютера, подсоединенного через VGA и DVI разъёмы. И, конечно же, если у вас в кармане случайно завалялись $64 458, то можете стать владельцем «органического флуоресцентного материала».

Не менее интересна и более перспективна FED-технология на основе углеродных нанотрубок. Планируется объединить характеристики лучевых трубок и плазменных панелей в FED панелях будущего. Позади каждого пикселя в FED дисплее находится множество нанотрубок. В отличие от плазменных экранов, новинки будут обладать более быстрым временем отклика, что даст возможность вообще забыть о таком эффекте, как помутнения быстро движущегося изображения и явления «битых пикселей» (даже если 20% нанотрубок откажутся работать), чего нельзя избежать в LCD экранах.

Поскольку цепи нанотрубок созданы из углерода (самого распространенного и дешевого в использовании), то себестоимость производства любой продукции на основе этой новой технологии очень мала, что довольно приятно и перспективно в наше время.

Наноуглеродное будущее электроники, на основе новой наноуглеродной технологии довольно обширно, поскольку еще дает возможность создания недорогих и эффективных солнечных батарей, базы перспективных магнитных накопителей и меняет будущее наших аккумуляторов для всего на свете, но об этом поподробнее чуть ниже. Теперь раскроем секреты создания и появление данной технологии.

Основным структурным элементом является нанотрубка – это протяженный объект, который состоит из наноскопических «шариков» фуллеренов. Сам же «шарик» фуллерен состоит из атомов углерода и имеет масштабы 1 нм, что значительно меньше в сравнении с используемой нами сейчас электроники с барьером 1 мкм - 100 нм (0,1 мкм).

Нанотрубки могут быть однослойными и многослойными, в зависимости от того, какие свойства мы хотим иметь. Данная углеродная структура имеет вектор, определяющий направлением «закручивания» плоскости вокруг оси цилиндра нанотрубки, который можно смоделировать, следовательно, задать электропроводность, т.е. управлять концентрацией носителей заряда p- или n-типа. Значит, имеем вполне приемлемую альтернативу на замещение кремниевых технологий.

В зависимости от направления вектора, нанотрубки, обладая способностью проводить электрический ток, могут быть как проводниками, так и полупроводниками (легированные металлами), и сверхпроводниками (при гелиевых температурах). Следовательно, довольно неожиданно «открылись двери» для применения молекул в качестве компонентов электроники. Кроме того, можно комбинировать углеродные нанотрубки, придавая задуманную форму, например, Y-образные однослойные - это готовый полевой транзистор с затвором, истоком и стоком.

Более ценными в наноэлектронике являются однослойные нанотрубки, синтезируя которые, можно задать ряд необходимых свойств. Например, те, что имеют обычные полупроводники, таким образом, они могут быть адекватной заменой для полупроводниковых транзисторов (замещая материалы из кремния, германия, арсенида и нитрида галлия).

Получаем наномикронный молекулярный транзистор, который присутствует  в любых вычислительных системах, и вдобавок более энергоэкономичный и более «шустрый».

На сегодняшний день пределом для транзисторов является размер 45 нм (новый техпроцесс, по которому Intel недавно представила 16 моделей процессоров Penryn, об этом пойдет речь чуть ниже). В то время, как нанотрубки составляют единицы нанометров и могут быть очень компактным структурным компонентом для чипов будущего.

Интересно отметить, что единственным обладателем правами на коммерческое использование нанотрубок является корпорация NEC, которая планирует выпустить на рынок первую микросхему на углеродных нанотрубках. Ожидается, что первая микросхема на их основе должна выйти в продажу уже в 2010 году.

Более перспективным направлением и, что важно, подхваченным большинством крупных компаний, является использование донорно-акцепторных связей углеродной цепи нанотрубок (фуллеренов). Способность структуры "принимать" условные состояния "вкл." или "выкл." с помощью двух атомов водорода, поскольку углерод в органической химии всегда четырехвалентен (молекулярная логика).

Эти свободные связи необходимы для создания, например, недорогих и эффективных солнечных батарей, а если провести процедуру внедрения во внутреннюю полую оболочку атомов хрома или железа, то получим элементарный логический элемент, способный функционировать без разрушения молекулярной структуры и являться базой перспективных магнитных накопителей. Безусловно, до появления первого "нановинчестера" пройдёт определенное время, необходимое для оптимизации способов синтеза и методик интеграции молекулярной логики в готовые устройства и в направлении снижения себестоимости.

Рациональными и привлекательными являются новые технологии по производству центральных процессоров - 45-нм и 32-нм техроцесс, сохраняя возможность дальнейшего совершенствования (разрабатываются 22-нм и 16-нм техпроцессы). Недавно осуществлен компанией Intel переход на 45-нм техроцесс, что позволило увеличить производительность и уменьшить площадь ядра, добившись низкой потребляемой мощности, снижения тепловыделения при нагрузке на ?  и в состоянии покоя на ?, по сравнению с 65-нм предшественниками. Кроме того, используются в состоянии покоя технологии энергосбережения (Enhanced Intel SpeedStep, Enhanced Halt State (C1E)).

45-нм техроцесс – это увеличение количества транзисторов с металлическим затвором на 250 млн и уменьшением площади ядра на 25%, использование слоя диэлектрика на основе из материала с высоким значением диэлектрической константы (high-k).

Примером служат пока единственные представители, недавно выпущенные по новому 45-нм техроцессу компанией Intel, 16 моделей процессоров Penryn, из которых 13 – четырёхъядерные , 3 – двухъядерные. Представим планы в реализации новых технологий, где каждый переход на новый процесс уменьшает размеры ядра. 

Ожидается, что в 2010 г. уже будут предложены процессоры на новом 32-нм техпроцессе, имея название Nehalem/Sandy Bridge 2 Cores, 4Cores, 8Cores. 

При таких темпах снижения себестоимости производства многоядерных процессоров в 2012-2013 годах (отмечено стрелками на изображении) появятся бюджетные четырёхъядерные процессоры (зона Value окрашена желтым цветом), для восьмиядерных процессоров такой рубеж будет достигнут не ранее 2014 года. Дальше этого они не продвинутся из-за того, что сейчас пока невыгодно интегрировать графическое ядро в монолитный кристалл.

Учитывая сохраняющиеся потребности в переходе на более компактные и дешёвые ядра, первые процессоры Nehalem с интегрированным графическим ядром получаются путём "склейки" кристаллов в одной упаковке. И только с переходом на 32 нм технологию интегрировать графическое ядро в монолитный кристалл станет выгоднее.

Также остаются довольно привлекательными и мелочи нашей жизни, которые оптимизируя ее, добавляют удобство и рациональность.  Недавно удивил корейский производитель FILS, внедрив новую технологию PVDF в свое производство, и создав пленочные динамики нового поколения. PVDF  - заключается в том, что на тончайшую прозрачную пленку из поливинилденфторида тонко нанесено пьезоэлектрическое вещество. Этот материал излучает звук во все стороны, его можно сворачивать в рулон и складывать как обычную бумагу или плотное одеяло, причем, его прозрачность и структура позволяют нанести любое изображение на поверхность, либо придать какой угодно вид как по форме так и по цветовой гамме. Уже существует готовая продукция, например, в виде одеяла. Похоже, классические колонки встретили явного конкурента, правда, качество выдаваемого звука пока не характеризуется.

Кроме того, мысль дизайнера по преобразованию пленочных динамиков может не иметь границ, удивляя и исполняя желания потребителей. Тот же материал предлагается в виде лодки с парусами.

Интересно отметить, что уже существует мягкая тряпчаная клавиатура, которую можно взять куда угодно, свернув как носовой платочек и пойти дальше, кроме того, ее можно стирать. Конечно, предварительно нужно вынуть две батарейки ААА.

Она на 100% выполнена из ткани, весом 68г, поддерживает технологию Bluetooth. Приятная альтернатива уже имеющимся переносным устройствам ввода для владельцев КПК и смартфонов.

Рассмотрев довольно интересные новые моменты и события нашей техно-жизни, можем сказать, что они также плавно и неизбежно перейдут в скором времени из будущих нововведений в день вчерашний. Что ж, новые технологии не дадут соскучиться, постоянно удивляя новой продукцией, новыми подходами, оптимизируя уже существующее и меняя условия жизни. Поскольку «наномир» электроники только начал постигаться и является довольно перспективным, ожидается немало ключевых событий, о которых мы вас осведомим в будущих материалах.

Наверх ↑

Перейти на главную

Если Вы нашли орфографическую ошибку, выделите и нажмите« Ctrl+Enter» при желании введите исправление Огромное Вам Спасибо за помощь. Администратор.

последнее обновление