Технологии

Основная причина почти всех не­ис­прав­но­с­тей в схем­ных решениях — это либо от­сут­ст­вие кон­так­та там, где он дол­жен быть, ли­бо на­ли­чие его там, где его быть не дол­ж­но. Это зна­ют все, кто стал­ки­вал­ся с раз­ра­бот­кой, ре­мон­том или экс­плу­а­та­цией элек­­т­рон­ной тех­ни­ки. Иной раз по­иск по­доб­ных не­ис­прав­но­с­тей ста­но­вит­ся не­три­ви­аль­ной за­да­чей. Об од­ном та­ком слу­чае, ко­то­рый про­и­зо­шел со мной во вре­мя ос­ва­и­ва­ния КМОП-тех­но­ло­гий, хо­те­лось бы рас­ска­зать.

Western Digital и Toshiba раз­ра­бо­та­ли 128-слой­ную 3D NAND матрицу с трех­у­ров­не­вы­ми за­по­ми­на­ю­щи­ми TLC-ячей­ка­ми ем­ко­стью 512 Гбит. По клас­си­фи­ка­ции, ис­поль­зу­е­мой ком­па­ни­ей To­shi­ba, 128-слой­ная мат­ри­ца на­зы­ва­ет­ся BiCS-5, и она при­хо­дит на сме­ну пред­ы­ду­щим по­ко­ле­ни­ям флеш-па­мя­ти: 96-слой­ной BiCS-4 и 64-слой­ной BiCS-3. По­яв­ле­ние в по­лу­про­вод­ни­ко­вой NAND-струк­ту­ре еще 32 сло­ев дол­ж­но уве­ли­чить ем­кость, как ми­ни­мум, на треть — при ус­ло­вии ис­поль­зо­ва­ния су­ще­ст­ву­ю­ще­го тех­но­ло­ги­че­ско­го про­цес­са. Ожи­да­ет­ся, что флеш-на­ко­пи­те­ли со 128-слойными мат­ри­ца­ми бу­дут на треть вмес­ти­тель­нее, чем ис­поль­зу­е­мые ны­не 96-слой­ные. Ес­ли бу­дет на­ла­жен их вы­пуск на тех же мощ­но­ст­ях, это мо­жет при­вес­ти к сни­же­нию сто­и­мос­ти 3D NAND мат­риц. Про­дукт по­я­вит­ся к кон­цу 2020 го­да, а мас­со­вое про­из­вод­ст­во, ско­рее все­го, нач­нет­ся не ра­нее 2021 го­да.

Недавно мне пришлось в оче­ред­ной раз стол­к­нуть­ся с про­б­ле­мой тан­та­ло­вых элек­тро­ли­ти­че­ских кон­ден­са­то­ров. На­пом­ню, ес­ли кто не в кур­се, чем они от­ли­ча­ют­ся от при­выч­ных алю­ми­ни­е­вых элек­т­ро­ли­тов. Преж­де все­го, ра­бо­чим тем­пе­ра­тур­ным ди­а­па­зо­ном, мень­ши­ми то­ка­ми утеч­ки и низ­ки­ми ди­э­лек­т­ри­че­ски­ми по­те­ря­ми. Ес­ли алю­ми­ни­е­вые элек­т­ро­ли­ты мо­гут на пре­де­ле воз­мож­но­стей ра­бо­тать до –40°C, то тан­та­ло­вые вы­дер­жи­ва­ют вплоть до –60°C при не­зна­чи­тель­ном умень­ше­нии ем­кос­ти (до 5%).

Если с внедрением 32-битности пер­со­наль­ные плат­формы яв­но за­дер­жа­лись, то по­яв­ле­ние 64-бит­ных рас­ши­ре­ний для ар­хи­тек­ту­ры x86 при­шлось и к мес­ту, и ко вре­ме­ни. Во­про­сом ко­му и за­чем они нуж­ны, ком­пью­тер­ная ин­дус­т­рия за­да­ва­лась еще 15 лет на­зад. Се­год­ня, ког­да «все уже слу­чи­лось», на­ста­ло вре­мя вер­нуть­ся к ос­но­вам и уде­лить вни­ма­ние не­ко­то­рым не­о­че­вид­ным низ­ко­у­ров­не­вым под­роб­но­с­тям.

Эта история произошла более 35 лет тому назад. В то время я был студентом пятого курса элек­тро­ак­ку­с­ти­че­ско­го фа­куль­те­та КПИ и подрабатывал в научно-исследовательском секторе родной кафедры, в лаборатории, которая за­ни­ма­лась прикладными задачами магнитной записи. Это сейчас все сигналы в цифре, хранить любую информацию мож­но, где угод­но и в каком угодно формате, а если нужно — то и в сжатом виде. А тогда…

Функциональное расширение AES-NI (Ad­vanc­ed En­cryp­tion Stand­ard New In­struc­tions) пре­до­став­ля­ет в рас­по­ря­же­ние при­клад­но­го про­грам­мис­та на­бор ин­струк­ций, яв­ля­ю­щих­ся стро­и­тель­ны­ми бло­ка­ми для ре­а­ли­за­ции крип­то­гра­фи­че­ских ал­го­рит­мов. Тех­но­ло­гия клас­си­фи­ци­ру­ет­ся как тре­бу­ю­щая яв­ной под­держ­ки: для ус­ко­ре­ния шиф­ро­ва­ния и де­шиф­ро­ва­ния про­грам­мное обес­пе­че­ние долж­но де­тек­ти­ро­вать это фун­к­ци­о­наль­ное рас­ши­ре­ние. Объеди­не­ние ап­па­рат­но ре­а­ли­зо­ван­ных при­ми­ти­вов в не­об­хо­ди­мые ите­ра­ци­он­ные ал­го­рит­мы про­ис­хо­дит про­грам­мно.

Архитектура USB неочевидна и для неподготовленных пользователей — не­ло­гич­на. Режим обмена с пропускной способностью 480 Мбит/сек (High-Speed) об­слу­жи­ва­ет­ся контроллером EHCI, низкоскоростные режимы Full-Speed и Low-Speed — ли­бо контроллером OHCI (SiS, nVidia), ли­бо UHCI (Intel, VIA). Они и спорят между со­бой за доступ к под­ключенному устройству.

В чем причина этого спора?

Тишина летнего вечера может быть изрядно подпорчена на­зой­ли­вым жуж­жа­ни­ем на­се­ко­мых кро­во­со­сов. А что, ес­ли к зву­ко­во­му со­про­вож­де­нию ле­та до­ба­вить виб­ра­цию крыль­ев стре­ко­зы — злей­ше­го вра­га ко­ма­ров? — по­ду­ма­ли пред­при­им­чи­вые ин­же­не­ры из Сан-Пау­лу.

Решение оказалось более, чем оригинальным: к зву­ко­во­му трак­ту мест­но­го ра­дио был мик­ши­ро­ван сиг­нал на ча­сто­те 15 ки­ло­герц, ими­ти­ру­ю­щий звук по­ле­та стре­ко­зы, ко­то­рая в при­ро­де яв­ля­ет­ся ес­тест­вен­ным ист­ре­би­те­лем ко­ма­ров. Те­перь «Ре­пел­лент Ра­дио» с 6 до 8 ве­че­ра ве­дет свои пе­ре­да­чи с ан­ти­ко­ма­ри­ной до­бав­кой, что дол­ж­но очень нра­вить­ся слу­ша­те­лям.

Примета времени — устройства печати находят все бо­лее ори­ги­наль­ное при­ме­не­ние, пред­ла­гая не­о­жи­дан­ные воз­мож­нос­ти там, где, ка­за­лось бы, нет мес­та уны­лым «кан­це­ляр­ским» тех­но­ло­ги­ям. Се­го­дня уже ни­ко­го не уди­в­ля­ет не толь­ко 3D-пе­чать, но и пе­ре­нос изо­бра­же­ний на не­бу­маж­ные по­верх­но­сти. Ес­ли кто пом­нит, все на­ча­лось с пе­ча­ти на CD-дисках, а еще до это­го прин­те­ры ос­во­и­ли ры­нок су­ве­нир­ной про­дук­ции. Те­перь оче­редь за вне­дре­ни­ем циф­ро­вой пе­ча­ти в бью­ти-са­ло­ны: япон­ская кор­по­ра­ция Koi­zu­mi Seiki пред­ла­га­ет уст­рой­ства «Pri­Nail», спо­соб­ные пе­ре­но­сить изо­бра­же­ния на ног­ти.

Сегодня опасность несанкционированного доступа к персональному ком­пью­те­ру усиливается, проникая даже в низкоуровневое про­грам­мное обес­пе­че­ние. Изначально зловредный софт мог опе­ри­ро­вать толь­ко в про­ст­ран­ст­ве при­к­лад­ных задач, но уже давно его уровень со­от­вет­ст­ву­ет драй­вер­ной поддержке, и представляет серьезную угрозу ядру опе­ра­ци­он­ной системы. Вирусы-вымогатели продемонстрировали не­шу­точ­ные на­ме­ре­ния ха­ке­ров управлять компьютерами жертвы. Се­год­ня на повестке дня защита пер­со­наль­ной платформы уже с мо­мен­та вклю­че­ния платформы — на уров­не UEFI BIOS. Как узнать, готов ли ваш компьютер противостоять угрозе взлома?