Транзистор 2ПЕ206А9. Источник
Российский производитель микроэлектроники ОАО «Ангстрем» на днях представил новое поколение транзисторов, устойчивых к космической радиации. Так как подобные микросхемы во всём мире выпускает только одна компания, сотрудничество с которой не может быть реализовано в полной мере из-за санкционной политики, то вполне естественно, что заказ на разработку поступил по линии РосКосмоса. Кратко о новинке под катом.
Читать полностью »
Имя Роберта Видлара стало известным еще во времена так называемого первого полупроводникового бума, он принимал активное участие во многих исследовательских работах, связанных с операционными усилителями. Уверенно можно сказать, что он был одной из важных фигур в ранних стартапах Кремниевой долины. Такие стартапы как Fairchild и National Semiconductor не остались без его прорывных идей и разработок. Параноик и отшельник, временами просто невыносимый тип, любитель побаловаться спиртными напитками… и гениальный инженер — Боб Видлар! Со слов коллег, Боб мог вывести из себя и раздраконить любого, но они должны были терпеть его выходки, так как электроника в те времена представляла собой область «творческих одиночек», одной такой одиночкой и был Роберт.
Кто не слышал о таком процессе как «видларизация»? Процесс представляет собой уничтожение бракованных деталей и неработающих прототипов не чем иным, как молотком. Видлар был очень нетерпим к такого рода «неполадкам», поэтому, вооружившись молотком, беспощадно отправлял их на свалку: "… топор висел в его кабинете на видном месте и по совместительству служил антистеплером: Видлар отрубал им сшитые уголки бумаг. Вероятно, таких бумаг было очень много: Видлар делал копии всего, что ему довелось прочитать". Интересным способом Боб боролся «с громкими звуками», которые просто-напросто не переносил. Лично у себя в рабочем кабинете инженер установил устройство, которое в случае, если посетитель поднимал голос или начинал кричать на Видлара, издавало пронзительный свист. «The Hassler» — так коллеги обозвали данный прибор (от англ.- донимать).
Читать полностью »
Продолжая тему первой статьи — история эволюции процессоров с конца XX века по начала XI века.
Во многих процессорах 80-х годов использовалась архитектура CISC (Complex instruction set computing). Чипы были довольно сложными и дорогими, а также не достаточно производительными. Возникла необходимость в модернизации производства и увеличения количества транзисторов.
Архитектура RISC
В 1980 году стартовал проект Berkeley RISC, которым руководили американские инженеры Дэвид Паттерсон и Карло Секвин. RISC (restricted instruction set computer) — архитектура процессора с увеличенным быстродействием благодаря упрощенным инструкциям.
Руководители проекта Berkeley RISC — Дэвид Паттерсон и Карло Секвин
Вся современная микроэлектроника базируется на полупроводниках. На кристалле создаются зоны различной проводимости, которые объединяются в некоторую логику. Кристаллы работают, потребляя электрическую энергию и преобразуя её в тепло. Эта статья описывает основные процессы, на которые расходуется энергия при работе ИМС.
Источником выделения тепла на кристалле ИМС являются три основных процесса: динамическая мощность, короткое замыкание и токи утечки. Обзор этих процессов будет проводиться на примере n-МОП технологии (хотя все описанное будет справедливо и для р -МОП).
1. Токи утечки в ИМС – этот процесс привлекает сегодня к себе самое пристальное внимание. Для техпроцесса в 250 нм и больше токи утечки не сильно сказывались на общем энергопотреблении ИМС, однако с развитием технологий и переходом на более тонкий техпроцесс создания МОП структур, квантово-механические эффекты стали оказывать значимое влияние на токи утечки. Этот процесс более всего проявляет себя в ИМС, когда та находится в режиме ожидания, поскольку другие каналы утечки становятся незначительными. Для создания ИМС с низким энергопотреблением нужно рассмотреть более детально где и как происходят процессы утечки.
Читать полностью »
В мае этого года в одном из наиболее авторитетных научных журналов “Materials Science and Engineering R” (импакт-фактор 15) была опубликована обзорная статья нашего ведущего ученого профессора Александра Яковлевича Полякова и профессора Ин-Хван Ли из Чонбукского Национального университета в Корее.
Статья была посвящена влиянию дефектов на свойства нитридов III группы и обсуждению методов исследования электронной структуры этих дефектов.
Как известно, эти полупроводниковые материалы являются основой для создания огромного класса новых полупроводниковых приборов – мощных белых светодиодов для систем общего освещения, голубых инжекционных лазеров для систем записи и считывания информации, монохроматических светодиодов с длинами волн во всем видимом диапазоне спектра (полноцветные рекламные щиты, дисплеи и индикаторы), ультрафиолетовые светодиоды (современные станции очистки воды, био-сенсоры, ускоренная полимеризация), СВЧ-транзисторов для ретрансляционных станций мобильной связи и современных радиолокаторов и многих других.
Также отметим, что Нобелевская премия по физике в 2014 году была присуждена пионерам в этой области, японским учёным А. Акасаки, Х. Амано, С. Накамура за разработку голубых оптических диодов, позволивших внедрить яркие и энергосберегающие источники света, и как знак признания огромной важности данного направления. Но это только начало. Уже в скором времени в нашем быту светодиодные лампы на нитридах заменят традиционные лампы накаливания и флуоресцентные лампы.
Однако, по мере продвижения в практическую жизнь всё большее значения приобретают вопросы эффективности, надёжности и безотказности работы приборов на нитридах. И здесь выясняется, что нужно всерьёз разбираться с дефектами структуры в этих материалах и приборах и развивать новые методы их изучения. На эти и многие другие вопросы в своем экспертном мнении для нашего корпоративного блога ответит ведущий ученый профессор А.Я. Поляков.
*Хотелось бы предупредить наших читателей, что для полного осмысления изложенного необходимы знания в указанных областях.
Идея сделать видео слайдер, да и к тому же моторизованный, мне пришла в голову в августе 2014-го. К тому времени я уже чуть больше года занимался ночной съёмкой звёздных пейзажей и решил попробовать себя в timelapse-деле.
В timelapse всегда ценится «живость картинки»! Смена кадров, сделанных на статично установленный фотоаппарат в большинстве случаев не так эффектно влияет на зрителя, как тот же сюжет, но уже снятый на движущуюся в пространстве камеру. Композиция видео наполняется безграничной динамикой, оставляя хорошие впечатления о ролике!
Как обстоит дело с продажами такого оборудования? Да без проблем! Вот только космические цены пугают… В процессе поиска вариантов, будь это фирменный или китайский, делаешь вывод, что понятия «бюджетный моторизованный слайдер» не существует в природе! Бюджетный вариант — это только если сконструировать подобное самому! Я так и сделал!
Читать полностью »
В нынешних многослойных чипах совершенно невозможно ничего разглядеть даже под микроскопом. Может быть, скоро даже специалисты не смогут досконально разобраться, как устроен современный микропроцессор. Это главная причина, почему родился проект «Мегапроцессор». Это работающий микропроцессор, но в мега-масштабе.
Вместо интегрированных транзисторов в микросхеме, размер которых измеряется в нанометрах, здесь используются отдельные транзисторы нормального размера. Конечно, миллиарды транзисторов, как в Intel Core, автор припаять не в состоянии, но на уровень 8086 вполне может замахнуться.
Транзисторы дополнительно подсвечиваются светодиодами для наглядности: видно, какой включается в данный момент и как идут данные. Такого нет в микропроцессорах, но задача не в точном копировании, а в схематичном изображении внутренней логической структуры.
Читать полностью »
Графен — один из самых многообещающих материалов на основе углерода. Так, из графена можно сделать транзистор, способный работать на частоте 427 гигагерц, или фотосенсор, который в 1000 раз чувствительнее обычного. К сожалению, пока что графен умеют получать лишь в виде чешуек размером в доли миллиметра или в виде плёнок хоть и большего размера, но состоящих из нескольких слоёв. При этом стоимость такого графена всё ещё очень велика.
В исследовательском центре IBM имени Томаса Уотсона разработали технологию получения однослойных листов графена размером до 10 сантиметров и нанесения их на кремниевую подложку. Эта технология может стать основой для массового производства графена и появления на рынке электронных устройств на его основе.
К сожалению, в отличие от обычных полупроводников, находящих широкое практическое применение, графен, материал, на который в последнее время возлагаются большие надежды, не имеет запрещённой зоны, что означает сложности или полную невозможность построения транзистора нового поколения на его основе. Физики во главе с Гуаньсюн Лю заявили, что они нашли обходной путь, отличный от используемого в обычных транзисторах.
За последние пять десятков лет развитие кремниевой электроники во многом происходит благодаря уменьшению отдельных компонентов на кристалле. Однако, всему есть свои пределы, и эксперты считают, что подобное продлится не далее 2026 года. Учёные всего мира находятся в активном поиске материала, способного заменить кремний, и часто взоры обращаются на графен.
В полупроводниках, используемых в транзисторах, существуют, как и в любых твёрдых материалах, зона энергии, в которой электроны могут свободно течь, что делает их проводником и «открывает» их, и зона, в которой их движение невозможно, что вызывает «закрытие». Для открытия и перехода в состояние зоны проводимости требуется относительно малое количество энергии. Именно эти свойства определяют принципы и характеристики полупроводниковых транзисторов. Однако, отсутствие у графена запрещенной зоны серьёзно ограничивает его использование в качестве транзистора: у атома графена нет областей энергии, которыми не может обладать электрон в кристалле. На практике это означает невозможность «отключить» графеновый транзистор.
Читать полностью »
Думаю, практически все представители хабрасообщества понимают, как работает транзистор (да и не только он). Тем не менее, я предлагаю оценить объяснение работы транзистора (а также полупроводников и прочего), представленное пользователем YouTube 1vertiasium. Видео — англоязычное, но объяснение настолько красочное, что и так все понятно.
Мне кажется, если бы такое видео показывали бы в школе, даже самые далекие от учебы, нерадивые ученики, понимали бы что к чему.
