В области новых технологий. Выпуск 37

Осень для производителей компьютерных комплектующих всегда была горячей порой. Изменить ситуацию на рынке многие стараются в свою пользу и без развития новых технологий достичь успеха в конкурентной среде очень проблематично. Например, инженеры компании Intel постоянно работают над новыми технологиями, которые позволят сделать процессоры еще лучше в недалеком будущем.

Так, прошедшая неделя принесла нам больше подробностей о последней технологии компании Intel, благодаря которой появились полупроводники шириной 22 нанометра – проект «лаборатория-на-чипе». Процесс изготовления таких миниатюрных чипов является дорогим и сложным. Напомним, что данные микрочипы изготавливаются с использование слоя диэлектрика на основе из материала с высоким значением диэлектрической константы (high-k), с увеличением количества транзисторов с металлическим затвором на 250 млн и уменьшением площади ядра на 25% по сравнению с предыдущим техпроцессом. Полупроводники шириной 22 нанометра лишь в 200 раз больше молекулы водорода. Планируется выкладывать отдельные элементы на основу «PolyShrink», которая изготовлена из термоусадочного полимера. После чего вся конструкция нагревается, что обуславливает равномерное уменьшение чипа с 230 до 100 мкм2.

Такая технология позволит достичь большей точности изготовления. Прогрессирующая «минитюаризация» пригодится в любой технике, использующей цифровую электронику, ведь еще помнятся времена когда, например, мобильные телефоны были размером с кирпич.

В сфере производства устройств временного хранения данных стоит отметить прогресс в разработке «Многослойная узловая память на базе фазовых переходов» (A Stackable Cross Point Phase Change Memory) компании Intel в партнерстве с Numonyx. Напомним, что фазоинверсионная память - это энергонезависимая память, в которой для хранения информации используются разные фазовые состояния вещества.

Компаниям удалось совершенствовать технологию PCR (Phase Change Rewritable storage, PCR), о которой мы рассказывали в предыдущем материале. А именно, достичь многослойной компоновки ячеек на одном кристалле благодаря использованию тонкопленочного двухтерминального переключающего модуля OTS, что позволяет увеличить плотность хранения информации и сочетать свойства как оперативной памяти, так и носителя данных.

В выпуске №9 мы уже упоминали о сути технологии создания памяти, использующей эффект фазовых переходов, когда речь шла о совместном сотрудничестве компании Intel и ST Microelectronics. Но на данный момент Intel принадлежат 45,1% акций Numonyx, остальной пакет делят между собой ST Microelectronics и инвестиционный фонд Francisco Partners. Поскольку технология не предусматривает особых ограничений по количеству слоёв, данный тип памяти отличается хорошими перспективами.

Образец новой памяти на данный момент вмещает 128 Мбит (16 МБ), хотя легко можно увеличить емкость такого же по площади кристалла, и отличается высокой скоростью чтения/записи, приблизительно в 1000 раз большей, чем у обычной флэш-памяти, долговечностью и возможностью записывать данные без их предварительного стирания и сохранения своих свойств даже после 1 млн. циклов перезаписи. Более подробный анонс будет представлен на совместном докладе в Балтиморе (Мэриленд) 9 декабря на International Electron Devices Meeting 2009.

Немало интересного и в области источников питания. Так, шведские разработчики на основе целлюлозы (два кусочка бумаги в качестве электродов) и раствора соли (электролит) разработали легкие и гибкие перезаряжаемые тонкопленочные батарейки.

Суть простой и дешевой технологии: водный раствор хлорида натрия распадается на ионы натрия и хлора, где анионы хлора двигаются от положительно заряженного электрода к отрицательному, а в соединенном с ними контуре возникает соответствующий ток электронов. Этот прототип спрессован между стеклянными пластинами и запаян в алюминиевую ячейку. Сама же перезарядка осуществима за доли секунды, ведь ток ионов через солевой раствор идет очень быстро, с возможностью около 1 тыс. циклов, без всяких потерь, в отличие от литиевых тонкопленочных батареек, которым нужно как минимум 20 минут на зарядку и после 100 циклов перезарядки они теряют уже 6% своих характеристик. Хотя, производительность новинок пока позволяет лишь питать простые микросхемы и небольшие датчики, но все же батарейки шведских ученых являются более компактными, простыми и безопасными по химическому составу с долгим временем хранения заряда и могут перезаряжаться снова и снова. Идея объединения батареек в систему позволит создать более высокое напряжение.

Конкурентами являются топливные элементы – они напрямую преобразует химическую энергию «топлива» в электрическую с помощью окисления на специальных катализаторах. Поскольку чем больше емкость, тем больше производительность, а сама емкость зависит от количества химических веществ, которые можно при изготовлении батарейки заложить в ее корпус, то универсальным решением является бесконечная возможность пополнять запас «топлива».

Самый перспективный считается метанольный топливный элемент, поскольку его КПД составляет около 50 %, а остальное уходит в тепло. Так, компания Toshiba представила первую метанольную топливную ячейку Dynario, которая рассчитана на 14 мл метанола. Этого хватит, чтобы два раза зарядить сотовый телефон. По прогнозам, от одной заправки батареи ноутбук сможет работать от 8 до 20 часов. Перезаправить саму топливную ячейку можно будет при помощи 50-миллилитровых картриджей (заправка занимает примерно 20 секунд). Пока коммерческая разработка доступна ограниченным тиражом только на рынке Японии и является удобной для портативной электронной техники в путешествиях, когда подзаряжать мобильную технику проблематично.

В то же время в данной области команда разработчиков Университета штата Миссури (США) создала сверхкомпактную ядерную батарейку на основе жидкого полупроводника, толщина которого не более пары миллиметров, при этом при наличии гораздо большей емкости он обеспечивает весьма существенный заряд, по сравнению с современными литий-ионными аккумуляторами. О более детальных характеристиках, а также коммерческом использовании новой разработки пока не сообщается.

Интересно отметить, что на днях компания Dell оборудовала автостоянку около своей штаб-квартиры Round Rock HQ солнечными панелями, способными эффективно преобразовывать солнечный свет в электричество. Видеосюжет данного события можно посмотреть здесь.

Панели генерируют до 131 000 кВт/ч энергии, и энергию от аккумуляторов можно будет использовать для подзарядки электромобилей совершенно бесплатно. Кроме того, установлены дискретные «заправочные» станции ClearEnergy, где также можно подзарядить батарейки.

Солнечные батареи скоро можно будет производить в виде красителя с наночастицами и распечатывать их на нужной подложке, а то и просто покрывать ими стены и крыши зданий. Новая разработка снизит стоимость производства солнечных аккумуляторов в 10 раз. Суть новой разработки в том, что используется специальный полужидкий материал, который смешивается с наночастицами CIGS (материал, включающий медь, индий, галлий и селен).

Такая жидкость наносится на пластиковую или металлическую подложку. В то же время планируется ее использовать в качестве краски для зданий. Производительность вещества не превышает 1%, а для практического применения нужно добиться хотя бы 10%, чтобы новый материал имел перспективы к коммерческой реализации.

Стоит отметить, оригинальный подход компании Dyson в создании устройств охлаждения, которая представила безвентиляторный вентилятор Air Multiplier Fan. Серая подставка втягивает воздух, который распределяется через воздуховод по кольцу с малюсенькими инжекторами-отверстиями. Поток воздуха сравнительно невелик, но он создает по периметру кольца область низкого давления, куда устремляется окружающий воздух (этот процесс напоминает создание тяги в каминной трубе.

Безусловно, что к моменту выхода следующего выпуска появится еще что-нибудь новенькое и интересненькое в области новых технологии, что позволит вас держать в курсе всех последних событий и технологических решений с новыми возможностями, которые изменят стиль работы и жизни большинства.

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